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Il est connu, de fabriquer des panneaux et des tôles. ondulées, transparentes ou translucides; au moyen de matières plastiques. L'on: produit notamment des panneaux et tôles ondulées transparentes en méthacrylate de méthyle,. chlorure de polyvinyle, etc...; l'on produit ces matériaux sous forme translucide par imprégnation de fibres de verre au moyen de polyesters durcis après imprégnation.
Les matières plastiques utilisées seules, comme le méthacrylate de méthyle, sont trop coûteuses aux épaisseurs qui seraient requises pour répondre aux propriétés voulues de résis- tance à la charge, flexion, rupture, etc...
C'est pourquoi l'on s'est adressé aux polyesters armés de fibres de verre, qui permettent de réaliser des plaques planes ou ondulées d'une grande résistance mécanique, sous faible épais- seur, ayant des applications intéressantes quoique translucides seulement. Cependant, l'utilisation de ces matériaux est encore limitée par le prix. Celui-ci résulte à la fois du prix des ma- tières premières utilisées et des modes de mise en oeuvre pour leur obtention.
Lors de l'utilisation de polyesters pour la fabrica- tion de tôles ondulées par exemple l'on pose sur un support plane, préalablement revêtu d'un agent de démoulage, un mat; ou sorte de feutre, formé de fibres de verre. On l'imprègne de polyester li- quide, additionné de son catalyseur et éventuellement d'un accélé-
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rateur (requis pour polymériser à froid). On superpose ainsi éventuellement plusieurs couches successives de polyester et de fibres de verre.
Si le produit fini doit avoir une forme, le mat de verre est posé ou amené sur celle-ci pendant que le polyester est encore liquide et avant gélification, de manière à ce qu'il épouse bien la forme du moule.
Le polyester liquide se transforme plus ou moins rapide- ment en un gel, qui enrobe les fibres de verre, puis durcit. Le temps requis varie selon divers facteurs connus. On considère
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qu'en opérait .Ttà froid" c t est -.-d3re à la température ambiante, on peut généralement enlever le composé verre/polyester endéans les deux heures à partir de l'activation du polyester., -
On peut accélérer la polymérisation par chauffage et réduire ainsi le temps d'immobilisation du moule. Mais même en travaillant à température assez.haute, ce temps d'immobilisation n'est pas négligeable.
Il en résulte que si l'on veut atteindre un rythme de fabrication quelque peu rapide, il est nécessaire de disposer de plusieurs moules, ce qui est onéreux surtout lorsqu'il s'agit de formes quelque peu complexes.
D'une manière générale, la résistance spécifique du matériau obtenu augmente avec le pourcentage de fibres de verre que contient le produit fini. Pour augmenter ce pourcentage, on peut diminuer la viscosité du polyester afin d'obtenir une impré- gnation facile des fibres de verre et ce, même à l'aide de diluant±'.¯¯¯ fût-ce un monomère. Mais ceci appelle un temps plus long de gélifi- cation ou le recours à la chaleur et à une plus forte pression pour imbiber les fibres, afin d'obtenir en un temps normal un produit dense à haut pourcentage de fibres de verre.
On peut aussi former d'abord des panneaux planes dur- cis, puis les chauffer jusqu'à ramollissement suffisant du polyes- ter, les poser sur un moule chaud et laisser refroidir jusqu'au point où la rigidité de la forme obtenue soit suffisante pour se maintenir. Mais cette façon de procéder immobilise aussi les moules ou presses.
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La présente invention a pour objet de produire un matériau nouveau ayant des caractéristiques intéressantes et en même t@@ps de simplifier la fabrication et de réduire le coût de production.
Le matériau nouveau peut être formé, à titre dtexem- ple, des éléments suivants :
1) 'Une couche uniforme de polyester activé ou non.
2) Sur le polyester une couche de mat de fibres de verre.
3) Sur le mat de verre une tôle de métal déployé, c'est-à-dire une tôle d'acier, par ex. cisaillée et étirée de manière à ce que le métal s'ouvre aux parties cisaillées pour former des jours, circonscrits par des lanières d'acier.
Ce métal peut être préalablement traite ou non pour assurer l'adhérence du métal avec le polyester, soit par bondé- risation sur l'acier, p.ex. ou anodisation pour l'aluminium, p.ex. ou simplement enduit d'une colle de résine ayant des affi- nités pour le métal et le polyester et constituant éventuelle- ment en même temps une protection contre la corrosion.
4) Sur le métal déployé on épand éventuellement une nouvelle cou- che de polyester pur, ou mêlé de fibres de verre, selon la @ quantité dont est déjà imprégnée la première couche de mat de verre. Cette couche de 'polyester se coule surtout dans les jours que présente le métal déployé.
5) Eventuellement, une nouvelle couche de fibres de verre, si l'on désire que le mat de verre soit présent des deux côtés.
6) Une nouvelle couche de polyester sur le verre.
Il va de soi que l'on peut varier certains des élé- ments mis en oeuvre pour obtenir un matériau analogue.
On peut remplacer la tôle déployée par un matériau intégral formé à partir de bandes, lanières, tiges, fils ou ana- logues réunis entre eux par un traitement mécanique tel que lamina- ge ou un traitement thermique tel que soudure, brasure ou analogue.
Mais on peut aussi tuliser un matériau rigide mais déformable ajouré constitué d'autres matières, par ex. d'asbeste- ciment flexible ou de matières plastiques ou résines synthétiques
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huiles que belles qui iie s'obtiennent pas sous forme transparente mais offrent la rigidité et formabilité voulue.
L'on pourrait également supprimer les fibres de verre dans la matière plastique ou résine synthétique devant revêtir, le matériàu rigide mais déformable pourvu de parties ajourées.
Ce revêtement pourrait d'ailleurs n'être appliqué que d'un séul côté du matériau rigide; mais déformable ajouré.
On peut utiliser d'autres matières plastiques ou résinés synthétiques à là place des polyesters et par ex. des polyurethanes, époxides, chlorure de polyvinyle, etc...
On peut imprégner les mats de verre avec la matière plastique avant de les incorporer .au matériau et éliminer ainsi totalement ou partiellement l'épandage du plastique durant l'assem- blage des diverses couches du stratifié.
Il va de soi que si, par mesure d'économie ou pour donner aux matières plastiques certaines propriétés souhaitées,l'on incorporait des chargés qui diminueraient la transparence, lton ne modifierait pas' le principe du procédé.
Ce matériau présente la caractéristique d'allier une grande résistance, sous un faible poids spécifique, avec la transparence ou translucidité, tout en présentant des caractéris- tiques de résistance spéciale qui sont celles des matières plasti- ques utilisées soit, à volonté, 'des résistances remarquables aux agents physiques, chimiques et-aux intempéries.
Ce matériau nouveau ajouré est de plus constitué pour une bonne part d matières premières telles que les métaux obte- nables à des prix favorables. Sa méthode de production étant très productive, c'est un matériau qui allie l'économie avec les quali- tés ci-avant décrites.
.Ce matériau nouveau présente des possibilités d'ap- plication intéressantes en dehors de la formation de-simples tôles ondulées. Qutil soit à banc de polyester ou de chlorure de poly- vinyle, le matériau nouveau sous forme plane peut servir à la formation-simple et économique de nombreux objets ou articles tels que citernes, canalisations, bassins, etc...particulièrement
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lorsqu'il s'agitd'articles devant résister aux matières corro- sives
Il présente notamment le grand avantage de pouvoir subir une formation 'rapide comme la tôle, et de permettre une soudure aisée.
Par exemple pour la formation de citernes cylindri- ques à essence, on peut former-les deux extrémités par emboutissa- ge d'une tôle plane du matériau nouveau à base de polyester, après chauffage éventuel,, tandis que l'enveloppe peut se former par simple cintrage sur une cintreuse ou un gabarit, puis est insérée dans les extrémités embouties et collé à celles-ci par interposage entre les faces à assembler d'un mat de verre imprégné de polyester catalysé et activé' Un serrage des deux faces comprimant le mat de verre imprégné assure une soudure hermétique. Les bords de l'en- veloppe peuvent se çhevaucher et être également assemblés par in- terposition d'un mat de verre imprégné de polyester et serré entre leurs faces..
Eventuellement, on peut superposer deux feuilles de stratifié.
Le même,processus peut être utilisé pour la produc- tion de'tuyaux, même de grand diamètre,.en enroulant une feuille 'ou bande autour d'un mandrin, p.ex.
Mais l'on peut également réaliser la soudure électri- que de deux panneaux du matériau. si l'on utilise à cet efft des panneaux dont la.tôle dtacier déployé et ajouré n'a reçu le revête- ment en plastique que sur une Seule face, laissant libre une des faces du métal. La soudure peut se faire par ex. le long dtune lanière.
Exemple d'exécution ; A titre d'illustration, nous'décrirons ci- après un des modes opératoires que l'on peut utiliser pour l'exécu- tion du procédé et l'obtention du nouveau matériau.
On place sur une surface bien plane, un,e feuille de cellophane de dimensions un peu supérieures à 1,25X2.50m. On y épand uniformément une couche liquide de 2/300 gr. au mètre carré de polyester insaturé ou allylique contenant la quantité requise de catalyseur et accélérateur pour obtenir une gélifcation endéans
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On place dans ce polyester un mat de verre pesant anvi@ne 300 sr.au M2 et ayant des dimensions de 1.25X2.50m. On s'assure que les fibres de verre soient bien imprégnées par le polyester, en tamponnant éventuellement le mat dans le liquide.
Sur le mat on place une tôle d'acier déployé de dimensions un peu inférieures. à mailles de 42XIO, ayant des la- nières de I.4mm et une épaisseur de 0,55mm. Pareille tôle présente une surface ajourée supérieure à 75% et pèse environ 1 kilo au M2.
On épand uniformément sur la tôle déployée une nouvelle couche de polyester d'environ 100/150 gr.au M2, qui vient se placer surtout dans les alvéoles mais humecte également les la- nières du métal.
Sur l'onsemble, on place un second mat de verre sur lequel on épand uniformément une nouvelle couche de polyester activé de 2/300 gr.au M2. On s'assure de la bonne imprégnation des fibres de verre dans le polyester et de l'élimination des occlusions dtair.,
On couvre l'ensemble d'une feuille de cellulose ré- générée en veillant expulser l'air par tamponnage ou légère pression par passage sous un rouleau.
Cet ensemble est soumis à l'action de lampes infra- rouges si l'on veut activer la réaction, sinon on laisse reposer l'ensemble jusqu'à ce que la élification ait commencé et on le place dans une presse à plateau - éventuellement chauffante - dans laquelle on le soumet à une pression de I à IO kilos au cm2 pen- dant quelques minutes pour obtenir des panneaux planes.
L'on obtient ainsi un matériau sou's forme de nan- neaux ayant un 'poids d'environ 2. 2 kilos par M2 de résistance méca- nique élevée quoiqu'ayant des parties ajourées et transparentes ou translucides dépassant 75 de la superficie..
Si l'on désire directement ohtenir des panneaux ondulés l'on passe l'ensemble entre deux cylindres cannelés. Une fois la forme donnée, elle se maintient même si le polyester n'est pas encore durci.
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En raison de la présence du métal déployé on peut même; exercer une forte pression, sans risquer d'expulser le polyes- ter liquide ou seulement gélifié. En effet, les lanières du métal déployé maintiennent entre les rouleaux un écartement conforme à l'épaisseur du métal, de sorte que l'épaisseur des parties ajourées est ramenée sensiblement à l'épaisseur des dites lanières.
Le choix de l'épaisseur des lanières permet donc de conditionner l'épaisseur du matériau, en ce compris les parties ajourées.
En même temps, par ltaction d'une pression adéquate, même faible avec du polyester liquide, l'on est en mesure de com- primer l'assemblage fibres de verre et polyester sur les lanières de métal déployé pour chasser du polyester des Lanières vers les parties ajourées. On augmente ainsi la proportion de fibres de verre par rapport au polyester, ce qui accroît la résistance spécifique à. l'endroit des lanières. En même temps, l'on obtient ainsi aux en- droits ajourés un rapport plus élevé de polyester à l'égard des fibres de verre et l'on améliore la transparence ou translucidité.
Selon,le choix de la forme et de l'épaisseur des lanières du métal déployé, du poids au mètre carré de mat de verre, de la quantité de polyester mise en oeuvre, de la viscosité ou gélification de celui-ci, ainsi que de la pression mise en oeuvre, l'on peut produire un matériau transparent ou translucide dont les propriétés seront variables, mais dont la résistance mécanique spé- cifique participera de celle de l'acier.
Le métal déployé ayant reçu la forme requis>e main- tient de plus l'ensemble de polyester et fibres de verre à la forme nécessaire, même lorsque le polyester ntest pas encore durci. Il permet de laisser se poursuivre le durcissement en dehors des cy- lindres, du moule ou de la presse, en libérant ceux-ci rapidement et presque instantanément, permettant d'envisager une production quasi continue.
Mais on peut désirer utiliser certains chlorures de polyvinyle plastifiés en feuilles pré-orientées par extension pluri- dimensionnelle, ce qui accroît considérablement les propriétés
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lies.
L'emploi de ces -feuilles permet de former un stra- tifié constitué d'une superposition d'une feuille inférieure de chlerure de polyvinyle, dtun mat de verre, du métal déployé, dtune rouvelle couche de mat de verre et finalement d'une feuille de chlorure de polyvinyle. Les matériaux peuvent être assemblés par une pâte ou émulsion de chlorure de polyvinvle éventuellement mo- difié pour obtenir une bonne adhérence au métal.
Pour certains usages. l'on peut éliminer le mat de verre et utiliser deux feuilles de chlorure de polyvinyle avec interposition du métal déployé en choisissant l'épaisseur des feuilles de chlorure de polyvinyle par rapport au métal déployé de telle manière que par pression à chaud des trois éléments assem- blés,les faces internes des deux feuilles de chlorure de polyvi- nyle soient mises en contact et soudées fermement ensemble (par chauffage, colle ou.humidification superficielle par solvant), tandis que l'adhérence au métal est assurée par une colle compati- ble aux deux matières.
Pareil stratifié peut être utilisé avec ou sans chauffage pour formate de tôles ondulées ou autres formes, la tôle déployée assurant la rigidité constante nermettant de limiter au minimum le temps d'immobilisation des formes et éventuellement des machines de pressage ou emboutissage requis,
Le procédé d'obtention' de certaines formes au moyen du matériau transparent ou translucide obtenu peut Atre exécuté d'une manière différente.
Ainsi, l'on peut laisser se poursuivre en une sur-
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face plane la rélij'i cation-- du strat-ilié décrit ci -avant et c^s jusqu'à ce qu'il s^ nrennp ^us une Fornie dure et rc.,3¯st a.nt. Il peut se conserver ainsi pendant un certain temps et si. 3'on désire en faire ultérieurement desplaques ondulées par exemple, le stra-
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tifié sera chauffé de la t('rrroératur0 laquelle le polyester commence ,:. se rai=1oll<r et soumis au 1Poi¯;',ary- ou cylindrée cannelé.
Une fois la forme prise, elle se maintient en raison de l'armature interne, même lorsque le polyester est trop mou
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au* pour pouvoir être démoulé à chaud..
Il s'ensuit une diminution de 1''immobilisation du moule.
Revendications :
1 Materiau nouveau constitué sous forme de panneau caractérisé en, ce qu'il comporte une feuille d'un matéiau rigide mais déformable, de structure intégrale dans le plan horizontal, c'est-à-dire d'une seule pièce, pourvu de parties ajourées, sur au moins une des grant- des faces duquel est appliquée une couche de matière plastiquée ou résine synthétique en formant un panneau plane ou autre partielle- ment transparent ou translucide.