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" Perfectionnements aux matières plastiques "
La présente invention est relative aux matières plas- tiques et aux plastifiants utilisés dans la préparation de matières plastiques, que celles-ci soient sous forme solide, sous forme semi-solide ou sous forme d'une colle . Elle concerne plus particulièrement les matières plastiques, constituées de résines du type urée ou phénol-formaldéhyde ou contenant de telles résines, mais n'est pas limitée à ces matières plastiques.
On peut considérer que l'invention comporte trois parties.
L'objet de la première partie de l'invention (priori-
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té du 19 décembre 1946) est l'obtention de matières plastiques améliorées ou d'objets dont ces matières plasti- ques forment une partie, à partir de matières plastiques sous forme liquide, semi-liquide ou non-durcie, lesquelles matières plastiques peuvent être appelées des "colles" , les objets précités étant améliorés ou modifiés par rap- port aux objets comparables connus, ou possédant des propriétés ou qualités de durcissement ou de prise plus avantageuses.
La deuxième partie de l'invention (priorité du 17 juin 1947) a pour objets, d'une part, l'obtention de résines urée-formaldéhyde plastifiées à l'aide de substan- ces albumineuses et, d'autre part, plus spécialement la suppression de l'inconvénient résidant dans le fait que dans ces résines et ces plastifiants, la formaldéhyde tend rapidement à provoquer le durcissement du plastifient, ce qui rend le mélange inefficace ou difficile à réaliser de façon appropriée .
La troisième partie de l'invention (priorité du 10 novembre 1947) a pour objets d'utiliser la découverte du demandeur, selon laquelle les substances albmmineuses constituent des plastifiants des résines des types urée- formaldéhyde et phénol-formaldéhyde et selon laquelle ces substances peuvent être utilisées pour plastifier d'autres résines, particulièrement des résines non-hydrophobes, et ainsi de permettre l'obtention de matières plastiques améliorées ou d'objets, dont ces matières plastiques for- ment une partie, à partir de matières plastiques sous forme liquide , semi-liquide ou non-durcie (pouvant être appelées "colles"), d'autres objets consistant à fournir ces colles ainsi que des procédés pour préparer ces matières plasti- ques et ces colles, ces procédés se caractérisant particu- lièrement par les plastifiants employés.
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La première partie de l'invention (priorité du 19 décembre 1946) consiste en l'utilisation, dans la formation de matières plastiques, telles qu'en particu- lier celles du type urée ou phénol-formaldéhyde, de substances gélatineuses ou analogues du type alumineux ou siliceux, le mélange se faisant soit sous forme molé- culaire, soit sous forme naissante, mais au moment ou très peu de temps avant que l'on désire transformer la colle ou matière similaire en un produit fini ou durci .
L'invention consiste également en l'emploi, dans le traitement spécifié au paragraphe précédent, de l'hydro- gel (ou hydrosol) d'hydroxyde d'aluminium ou de silicium.
La deuxième partie de l'invention (priorité du 17 juin 1947) consiste en la préparation de compositions urée-formaldéhyde sous forme liquide, solide ou plasti- que, à l'aide d'un plastifiant albumineux tel que spéci- fié ci-dessus, en présence d'urée libre.
L'invention consiste également en procédés pour la préparation de produits résineux à base d'urée-formaldé- hyde , sous forme liquide, solide ou plastifiée, comme spécifiée ci-dessous.
L'invention concerne encore des produits résineux à base d'urée-formaldéhyde, sous forme liquide, solide ou plastique, suivant les procédés de l'un ou l'autre des deux paragraphes précédents.
L'invention consiste encore en procédés, compositions ou produits suivant l'un ou l'autre des trois paragraphes précédents, dans lesquels un bain chaud de température comprise entre 40 C et 80 C est utilisé ou a été utilisé pour le traitement subséquent du composé après sa prise ou son durcissement.
La troisième partie de l'invention (priorité du 10 novembre 1947) consiste en la préparation de matières plas- tiques, de colles plastiques et d'autres produits manufac-
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turés apparentés, suivant l'une ou l'autre des clauses suivantes, à savoir
Clause 1 - Procédé de plastification de résines urée- formaldéhyde, phénol-formaldéhyde et autres résines de ce type eu d'autres types, lequel procédé consiste à trai- ter une résine, en particulier une résine synthétique et de préférence une résine non-hydrophobe, dans des condi- tions de plastification, avec des substances albumineuses telles que spécifiées ci-dessus;
Clause 2 - Procédé de traitement suivant la clause 1, appliqué à la production de solides, c'est-à-dire de matières plastiques durcies ;
Clause 3 - Procédé de traitement suivant la clause 1, appliqué à la préparation de matières plastiques non-dur- cies, c'est-à-dire de matières de la nature des colles;
Clause 4- Procédés suivant l'une ou l'autre des clauses 1, 2 et 3, appliqués conjointement avec les ob- jets de la première partie de l'invention;
Clause 5 - Procédés suivant l'une ou l'autre des clauses 1 à 4, appliqués conjointement avec l'un ou l'autre des objets de la deuxième partie de l'invention.
L'invention consiste aussi en la combinaison de pto- cédés suivant deux quelconques ou plus de deux des trois parties de l'invention.
L'invention concerne encore des procédés pour la préparation de matières plastiques, solides, semi-solides ou liquide, en substance tels que décrits dans le pré- sent mémoire .
Enfin, l'invention concerne encore des produits com- prenant des matières plastiques sous forme solide,semi- solide, semi-liquide ou liquide, lesquels produits peu- vent être préparés sensiblement suivant les procédés décrits dans le présent mémoire .
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Dans une forme de réalisation illustrative de la première partie de l'invention, le demandeur incorpore, à une colle de résine urée-formaldéhyde, 10 % environ en poids d'hydroxyde dàaluminium gélatineux, en mélangeant intimement et rapidement les ingrédients, par exemple par homogénéisation,puis le demandeur introduit le mélange dans un moule approprié, où se produit très rapidement le durcissement du dit mélange . Divers adjuvants de pri- se ou durcissement peuvent être employés, notamment le sulfate d'aluminium,l'acide sulfurique, le chlorure ammo- nique, le chlorure d'aluminium ou l'acide chlorhydrique.
Le mélange des divers ingrédients doit se faire immédiatement avant la prise, étant donné qu'il n'est pas possible autrement d'obtenir le produit avantageux,qui peut être préparé suivant cette partie de l'invention.
Le mélange et le versage dans des moules peuvent se fai- re en continu . En choisissant diverses proportions des ingrédients, on peut contrôler la prise ou durcissement.
Ainsi, ce durcissement peut se faire en trois secondes, en deux secondes ou en moins de deux secondes, mais il peut également être ralenti jusqu'à avoir une durée d'une de- mi-heure ou davantage . Le mélange des ingrédients peut se faire de toute manière appropriée .
Les matières plastiques de départ, telles que les résines du type urée ou phénol-formaldéhyde, sont toujours utilisées sous forme liquide ou non durcie. On peut employer n'importe quel type de substances gélàti- neuses alumineuses ou siliceuses et le silicate d'alumi- nium, c'est-à-dire le kaolin, peut souvent être employé avantageusement.
Cette partie de l'invention est particulièrement intéressante en ce qui concerne la formation de matières plastiques par moulage, mais elle peut être employée dans la préparation des matières en feuilles et de matières
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analogues. Si on le désire, des accélérateurs ou des accé- lérateurs additionnels peuvent être ajoutés aux ingré- dients. Les objets moulés peuvent soit être pleins,soit être creux . Dans ce dernier cas, on peut répartir la ré- sine le long des parois du moule, soit par agitation,soit par rotation, soit par pulvérisation.
Les substances gélatineuses peuvent être appliquées se sous forme de sels/dissociant facilement en solution. Ain- si, on peut employer du chlorure d'aluminium, du sulfate d'aluminium ou des composés analogues, qui libèrent un acide agissant comme accélérateur et un hydrogel conférant à la résine les propriétés mécaniques temporairement re- quises pendant le durcissement dans le moule , lequel hydrogel sert, après le séchage, d'agent liant. La résine peut être mélangée à des plastifiants ou à des ingrédients neutres, qui, en raison de leur inertie chimique, agissent comme matière de charge pour réduire la contraction, augmenter l'élasticité, diminuer le prix de revient ou pour réaliser d'autres buts ordinaires.
La concentration de l'accélérateur peut être réglée pour l'obtention, en un temps minimum, d'une pièce moulée suffisamment dure que pour être extraite du moule . Ainsi, la vitesse de production peut être amenée à une valeur maximum pour le même nombre de moules en service.
Les objets extraits du moule peuvent être mis en séchage, avec ou sans traitement par la chaleur. Ainsi lorsqu'un corps creux n'est pas suffisamment dur pour ne pas subir de déformation en cours de séchage, il peut être immergé dans un bain consistant en une solution satu- rée ou .autre de sels, tels que chlorure d'ammonium, sulfa- te d'aluminium ou analogues, qui agissent comme accéléra- teurs de séchage, mais n'affectent pas la substance géla- tineuse, avec ou sans addition d'acides libres, suivant le
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type final que l'on désire obtenir.
Les objets creux immergés et remplis de solution dans le bain ou mis en suspension dans la solution susin- diquée ne peuvent se déformer pendant leur séchage.
Si on désire diminuer le temps requis pour le durcis- sement de la matière jusqu'à ce qu'elle devienne suffi- samment dure que pour être extraite du moule, on peut ap- pliquer un traitement à l'aide de gaz, de vapeur, de liqui- des ou de poudres chaudes . Ainsi, du sable chaud, de la paraffine, de la glycérine ou des solutions de sels de glycérine, de la vapeur, de l'air chaud ou d'autres gaz sont introduits dans le corps creux de l'objet moulé, jusqu'à ce qu'il soit suffisamment dur que pour être ex- trait du moule.
Tous ces procédés peuvent être utilisés séparément ou en combinaison, suivant les commodités ou les résul- tats à obtenir.
Un traitement thermique peut être utilisé soit pour le durcissement de l'objet soit pour le contrôle de la réaction. Ce traitement peut être employé, par exemple, pour accélérer le durcissement . Il peut être appliqué de toute manière appropriée, par exemple, par rayons infra-rouges.
Dans une forme de réalisation illustrative/ de la deuxième partie de l'invention, le demandeur mélange, sensiblement suivant les proportions relatives spécifiées ci-après, les substances suivantes : 5 cc de colle fondue, 8 gr. d'urée libre, 3 cc d'une solution à 25 % d'acide phosphorique et 2 à 3 gr. de chlorure d'aluminium. A ce mélange, on incorpore 30 cc d'une solution à 60 % de résine urée-formaldéhyde dans un solvant liquide. Le mélange obtenu est utilisé de toute manière désirée . Quelle que soit la teneur en formaldéhyde de la résine, si le mélange
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ne contient pas d'urée libre, cette résine provoque une coagulation presque instantanée de la colle .L'urée li- bre empêche cette coagulation.
Il y a lieu d'utiliser.suffi- samment d'urée pour permettre aux deux liquides, c'est-à- dire le liquide albumineux et le liquide résineux, de rester en présence l'un de l'autre sans altération
On peut additionner les mélanges de toutes substances voulues, soit pour accélérer ou pour retarder la prise, soit pour introduire une charge.
Si on le désire, un bain chaud d'une température com- prise entre 40 C et 80 C peut être employé pour le traite- ment du composé après durcissement par ou comme un accé- lérateur . Ce bain peut consister en eau ou en eau addi- tionnée de sels, qui empêchent les ingrédients d'être éliminés par lavage . On peut, par exemple, se servir d'une solution contenant un ou plusieurs aluns dans les cas où le composé contient de la colle . Le bain chaud a pour effet de rendre le composé dur après quelques minu- tes et de permettre son enlèvement facile du moule. Cet effet est complémentaire de l'emploi d'urée libre incorpo- rée au composé.
Les produits obtenus suivant la deuxième partie de l'invention peuvent être utilisés comme produits adhésifs ou liquides à base de résine urée-formaldéhyde, ou peu- vent être transformés en matières plastiques de diverses formes, par exemple, en forme de feuilles.
Au lieu de colle, on peut employer une albumine telle que spécifiée dans le présent mémoire . Au lieu d'acide phosphorique , on peut employer tout acide pouvant servir de durcisseur acide de la résine et la quantité requise de cet acide est l'équivalent de durcissement ou de prise.
Un traitement thermique peut être employé soit pour le durcissement du composé soit pour le contrôle de la réaction.
La chaleur peut agir sur l'acide en combinaison avec @
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la résine urée-formaldéhyde et peut modifier la vitesse d'action. Elle peut agir sur la matière albumineuse; dans certains cas, elle la liquéfie et dans d'autres cas, elle la coagule . Dans le cas de colle, la chaleur provo- que une liquéfaction, tandis que dans le cas de sang il,y a coagulation. La chaleur peut être employée après durcis- sement, par exemple, pour polymériser la résine ou pour modifier les caractéristiques de cette résine . Elle peut être employée pour accélérer le durcissement. Enfin , elle peut être appliquée de toute manière appropriée, par exemple, par rayons infra-rouges.
Les deux exemples suivants illustrent un mode de réa- lisatign de la troisième partie de l'invention.
Exemple 1
On mélange, sensiblement suivant les proportions relatives spécifiées ci-après, les substances suivantes : 5 cc de colle fondue, 8 gr. d'urée libre, 3 cc d'une solution à 25 % d'acide phosphorique et 2 à 3 gr. de chlorure d'aluminium. On incorpore à ce mélange 30.cc d'u- ne solution à 60 % de résine urée-formaldéhyde dans un sol- vant liqmide. On utilise le mélange de toute manière dé- sirée suivant le produit final à obtenir, c'est-à-dire qu'on en prépare une matière plastique solide ou qu'on l'emploie comme colle.
Exemple 2
On mélange, sensiblement suivant les proportions re- latives spécifiées ci-après, les substances suivantes : 5 cc de colle fondue, 8 gr. d'urée libre, 3 cc d'une so- lution à 5 % d'acide sulfurique . On incorpore à ce mélan- ge 30 cc d'une solution à 60 % de résine phénol-formaldé- hyde , dans un solvant liquide . On utilise le mélange de toute manière désirée suivant le produit final à obtenir, c'est-à-dire qu'on en prépare une matière plastique. @
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solide ou qu'on l'emploie comme colle .
Généralités ----------- Les mélanges spécifiés ci-dessus peuvent être addition- nés de tous produits convenant comme charge,comme accéléra- teur de durcissement, comme Betardateur de durcissement ou comme agents appropriés à d'autres fins. On peut ajouter de la glycérine ou de l'huile de ricin pour modifier les propriétés intermédiaires ou finales du produit.
Si on le désire, un bain chaud d'une température sen- siblement comprise entre 40 C et 80 C peut servir pour un traitement subséquent du composé après son séchage par ou comme un accélérateur. Ce bain peut consister en eau ou en eau additionnée de sels, qui empêchent les ingrédients d'être éliminés par lavage. On peut, par exemple,se servir d'une solution contenant un ou plusieurs aluns dans les cas où le composé contient de la colle .Le bain chaud a pour effet de rendre le composé dur après quelques minutes et de permettre son enlèvement facile du moule. Cet effet est complémentaire de l'emploi d'urée libre incorporée au composé.
Un traitement thermique peut-être employé soit pour le durcissement du composé, soit pour le contrôle de la réac- tion.
La chaleur peut agir sur l'acide en combinaison avec la résine urée-formaldéhyde et peut modifier la vitesse d'action. Elle peut agir sur la matière albumineuse; dans certains cas, elle la liquéfie et dans d'autres cas, elle la coagule . Dans le cas de colle, la chaleur provoque une liquéfaction,tandis que dans le cas de sang, il y a coagula- tion . La chaleur peut être employée après durcissement, par exemple, pour polymériser la résine ou pour modifier les caractéristiques de cette résine . Elle peut être em- ployée pour accélérer le durcissement. Enfin, elle peut
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être appliquée de toute manière appropriée, par exemple, par rayons infra-rouges. Au lieu de colle on peut employer les albumines spécifiées dans le présent mémoire.
Au lieu d'acide phosphorique, on peut employer tout acide servant d'agent de durcissement ou durcisseur acide de la résine et la quantité d'acide requise est l'équivalent de durcis- sement ou de prise.
L'expression "substances albumineuses ou analogues", telle qu'elle est employée dans le présent mémoire,comprend des substances telles que l'albumine ou la fibrine seules ou combinées, les globules de sang, la kératine, la géla- tine et la colle.
L'invention n'est pas limitée aux proportions indiquées dans les exemples , ni aux exemples eux-mêmes. De plus, des objets quelconques de l'une ou l'autre des trois par- ties constitutives de l'invention peuvent être appliquées conjointement à condition qu'il y ait compatibilité entre ces objets.
REVENDICATIONS ---------------
1.Procédé pour la préparation de matières plasti- ques, en particulier celles provenant de résines du type urée-formaldéhyde ou phénol-formaldéhyde,caractérisé en ce qu'on mélange à ces résines des substances gélatineuses ou analogues du type alumineux ou siliceux, le mélange se soit faisant/sous forme moléculaire , soit sous forme naissante, mais au moment où très peu de temps avant que l'on désire transformer la colle ou matière similaire en un produit fini ou durci.