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:PANNEAUX DECORATIFS DIFFUSANT LA LUMIERE ET
PROCEDES DE FABRICATION.-"
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La présente invention se rapporte aux panneaux décoratifs qui transmettent et diffusent la lumière. L'in- vention concerne également, entre autres, des panneaux décoratifs, "ars est celare artem" ressemblant à l'obsi- dienne, au quartz ou au verre coloré, une nouvelle forme de la surface des panneaux diffusant la lumière, notam- ment selon un mode de réalisation, présentant des crêtes ou des nervures à arêtes vives contenant une forte proportion de résine sur une surface de l'objet, et des procédés pour la fabrication des produits indiqués ainsi que d'au- tres.
Les pannaaux selon l'invention conviennent à de nombreux usages, y compris des éléments transmettant la lumière et ayant l'apparence du verra coloré, des cloi- sonnages de pièces, des enseignes, des fenêtres, des lam- pes, des pièces pour lampes, des abat-jour, des pieds de lampes, des murs, des stores, des rideaux, des portes de patio, des portes de douche et, d'une façon générale, des panneaux pour la construction, et ils peuvent comprendre une couche opaque de manière que la lumière traversant le panneau soit réfléchie. Comme on l'indiquera au cours de la description ci-après, les panneaux peuvent être d'un caractère élastiquement flexible ou au contraire d'un caractère sensiblement rigide.
Ils peuvent être coulés seuls ou ensemble avec une matière de noyautage ou d'au- tres matières. On prépare les panneaux par une seule
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coulée d'une résine synthétique liquide thermodurcissable ou thermoplastique, contenant un catalyseur de durcisse- ment, selon le mode de réalisation préféré. On peut utili- ser d'autres résines liquides comme les résines thermoplas. tiques fondues.
Brièvement, on confère aux panneaux les pro- priétés de diffusion de la lumière en donnant au moins à une face du panneau une surface grossière présentant des parties en relief, et en creux, et comportant un grand nombre de plis à arêtes vives qui sont similaires à ceux qu'on obtient lorsqu'une pellicule ou feuille mince d'une matière comme une résine synthétique, le papier, le clin- quant métallique ou matière similaire ( comme on le dé- cria plus loin) est pliée, écrasée, froissée ou plissée et ensuite partiellement aplatie et étalée ou ouverte.
Les parties en relief ou crêtes sont remplies avec de la résine durcie en place, et ces crêtes sont riches en ré- aine et de préférence exemptes d'un renforcement quelcon- que comme la fibre de verre qui est présente dans le corps du panneau. Les crêtes mettent en forme une résine li- quide et la maintiennent dans cette forme jusqu'au dur- cissement de la résine. Selon d'autres aspects de l'in- vention, on réalise des panneaux présentant une surface rugueuse diffusant la lumière conférée au panneau par d'autres moyens et sous d'autres formes.
La forme préfé- rée de la surface du panneau, comportant des plis à arê- tes vives, procure un effet décoratif qui est très diffé- rent de celui de tous les panneaux connus préparés en les dotant d'une surface ondulée, glacée ou grenue ou d'une autre surface, comme le savent bien les spécialistes des panneaux renforcés.
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Selon un autre aspect de l'invention, on fait varier l'épaisseur des panneaux en résines synthétiques transmettant la lumière, en recouvrant d'une mince pelli- cule une couche fluide de résine coulée, et, pendant que la résine est encore liquide, en évacuant les bulles d'air et en appliquant de la pression à la pellicule sur une zone localisée prédéterminée, grâce à quoi la résine est refoulée de cette zone.
De préférence, le procédé consis- te à donner une surface rugueuse diffusant la lumière à une couche d'une résine liquide coulée et contenant un catalyseur, en utilisant une pellicule à plissements mul- tiples comprenant des parties en relief et en creux (qua l'on peut également appeler croies oa bossages à arêtes vives et crevasses à arêtes vives), en refoulant l'air se trouvant dans les crêtes et les crevasses par de la résine liquide et en formant ainsi des crêtes à facettes riches en résine. Le liquide est bosselé par la pellicule plissée, ce qui a pour effet de maintenir la résine en forme pendant son durcissement.
Par la mise en oeuvre de cet aspect de l'invention, quelle que soit la forme de la pellicule (lisse, plissée, etc...), par maintien d'une pression localisée fixe, refoulement d'une quantité don- née de résine et maintien d'une zone d'épaisseur réduite jusqu'au moment où la résine est durcie ou gélifiée au moins à côté de l'impression, on réussit à améliorer la transmission de la lumière dans les zones les plus min- ces et on obtient des produits "débosselés" qui convien- nent pour les panneaux décoratifs, les enseignes et d'au- tres objets de cette nature. On définira plus loin, en particulier à l'exemple 3, le sens de ce terme "débosselé".
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Selon un autre aspect de l'invention, on fait durcir un panneau de résine liquide jusqu'à l'état d'un gel mou, on façonne le panneau, par exemple dans une forme, et on fait durcir le panneau façonné. D'autres caracté- ristiques de l'invention ressortiront par la suite, et, en particulier, des moyens simples de cloisonnement des surfaces, d'encadrement des bordures ou d'enfoncement de motifs dans un moule ouvert, toutes ces techniques néces- sitant jusqu'à présent un processus complexe de moulage par compression. Brièvement, la technique selon l'inven- tion rend démodée la technique actuelle utilisant des appareils de moulage par compression.
Jusqu'à présent, les surfaces grossières qui confèrent les propriétés de diffusion de la lumière é- taient développées dans des panneaux en matière plasti- que et en verre par gravure, gaufrage ou en utilisant des pellicules ayant des parties en relief et en creux grâce à un traitement chimique ou par rétrécissement de résines synthétiques au cours de leur durcissement à chaud. S'il s'agissait de pellicules ou feuilles en matière plastique que l'on plissait par une action chimique, à l'aide d'un solvant ou par rétrécissement, les parties en relief ou en creux avaient une forme et une dimension relativement uniformes, d'un aspect plutôt vermiforme et sous forme de reliefs spiralés ou sinueux. Dans certains cas, on observait une tendance à l'orientation dans une direc- %ion ou à la formation d'un motif régulier et monotone.
En section droite, les reliefs et/ou les creux étaient sensiblement arrondis et parfois séparés par des parties plates de la pellicule. Alors que de telles pelliou@@ @
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plissées conviennent pour transmettre la lumière et pour établir des propriétés de diffusion de la lumière aur des résines synthétiques coulées, à la condition de s'en- tourer de précautions usuelles, le caractère complexe du processus qu'on doit utiliser et la difficulté d'un ré- glage précis sont des inconvénients évidents. On utilise couramment des solvants toxiques ou inflammables comme l'acétone ou la méthyl-éthyl-cétone en quantités impor- tantes, et d'autres problèmes peuvent se poser, par exemple, en ce qui concerne l'épaisseur de la pellicule utilisée.
C'est ainsi que des points minces ou plus fai- bles dans la pellicule risquent d'être entièrement dis- sous et peuvent laisser apparaître des failles, tandis que les pellicules plus épaisses peuvent exiger davantage de temps pour leur conférer la surface rugueuse ou plissée désirée. Fréquemment l'effet décoratif, ornemental et esthétique laisse beaucoup à désirer.
On connaît d'autres procédés pour réaliser des panneaux en résines synthétiques diffusant la lu- mière. On citera en particulier l'utilisation d'une surface de moule portant un motif à récurrence réguliè- re tel qu'une surface grenue, et le sablage ou la gravure chimique pour obtenir une surface givrée. Un autre pro- cédé consiste à utiliser une pellicule de polyester pré- gaufrée et à couler sur cette pellicule plusieurs cou- ches par la technique de stratification avec coulée, com- me décrit dans le brevet américain n 3.072.973.
L'un des aspects de la présente invention, dont il a déjà été question plus haut, constitue une amélioration des procédés connus d'obtention de panneaux
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diffusant la lumière en résine synthétique, notamment en utilisant une coulée en un seul stade pour obtenir un produit résineux durci.
En dehors de cette améliora- tion consistant en une coulée en un stade, on citera, parmi les autres perfectionnements, la possibilité de plisser mécaniquement une mince feuille de pellicule de façon à réaliser un grand nombre de parties en re- lief et en creux, l'utilisation d'une telle feuille pour constituer la surface du moule, la coulée sur cette surface d'une couche unitaire d'une résine synthétique transmettant la lumière, contenant éventuellement un catalyseur de durcissement et étant sous forme liqui- de, le ni vêlement de cette couche unitaire, et enfin son durcissement. De préférence, on applique une se- conde surface de moulage pareillement plissée au sommet de la couche unitaire nivelée de résine liquide, ce liquide étant ainsi bosselé et maintenu sous cette forme.
Le procédé préféré pour obtenir une pellicule plissée consiste à froisser, écraser, étirer et com- primer la pellicule de façon à obtenir une grande pro- portion de plissements à arêtes vives. On étale ensuite partiellement. la pellicule et on coule la résine sur elle. Si l'on utilise une résine transparente, le pan- neau sera semi-transparent, et, quand on l'observe perpendiculairement à sa surface, il présentera des facettes multiples, irrégulières, avec des motifs répartis au hasard et ressemblant à des gemmes ou à des prismes.
L'expression " semi-transparent" appliquée à un panneau est utilisée ici comme signifiant que,
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lor3qu'on place le panneau contre un texte impe {" 'p..:r
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exemple contre une feuille de journal, les caractères peuvent être lus à travers le panneau, et que lorsqu'on soulève le panneau d'une petite distance, par exemple
12,7 mm, le panneau devient translucide pour l'observa- teur.
Un tel panneau est d'un aspect agréable et possède en même temps des propriétés améliorées de dif- fusion de la lumière. La pellicule peut constituer une partie permanente du panneau ou peut être décollée de celui-ci, et elle peut être en des matières différentes adhérentes ou non adhérentes, opaques, transparentes ou translucides, colorées ou incolores, et avec ou sans motifs ou dessins imprimés sur la pellicule.
Ces panneaux sont utiles pour des fenêtres semi-transparentes, par exemple pour former des carreaux du type ressemblant à du verre coloré, dans des luminaires pour fournir un é- clairage indirect et/ou diffus, et, selon un autre as- pect de l'invention, ces panneaux sont utiles pour la fabrication d'enseignes ainsi que pour des objets déco- ratifs ayant des motifs avec un effet débosselé localisé, afin d'obtenir des contrastes marqués de propriétés de transmission de la lumière.
Ce dernier aspect de l'invention a également été mentionné, et il consiste à couler une couche de la résine synthétique liquide catalysée contenant un colo- rant, par exemple une teinture, un pigment ou une ma- tière similaire, la présence de cette matière permettant de contrôler la quantité de lumière transmise à travers le panneau, en tenant compte évidemment de l'épaisseur de ce panneau ou de certaines parties de celui-ci, à
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placer une mince pellicule sur le dessus de la couche liquide, et à appliquer une pression lo- calisée dans les zones conformes à un dessin dé- siré, en obtenant ainsi une impression dans la cou- che par un simple déplacement de la résine liquide,
et à maintenir la pression jusqu'au moment où la couche liquide tout entière durcit à un gel ou est même en- tièrement durcie, ou au moins jusqu'au moment où la résine durcit aux alentours de l'impression. Pour obtenir les meilleurs résultats, il est essentiel d'incorporer une nappe, une bande ou feuille de renforcement (par exemple une nappe de torons conti- nus non tissés, ou de la fibre de verre hachée et for- mée en torons) présentant une consistance suffisante pour empêcher le déplacement d'une quantité excessive de résine liquide à partir de la zone d'impression débosselée. On peut accélérer ce dernier résultat en utilisant un organe chauffé pour appliquer la pres- sion et en utilisant une résine thermodurcissable.
De préférence, la pellicule mince est plissée avec des arêtes vives comme on l'a décrit à propos d'un autre aspect de l'invention, pour fournir une surface de mou- laie et obtenir une surface de panneau comportant des facettes irrégulières multiples en forme de gemmes ou de prismes sur une face du panneau. Si la pellicule mince elle-même constitue la surface de moulage, elle peut être éventuellement incorporée de façon permanen- te dans le panneau terminé.
Une autre caractéristique de l'invention con- cerne un procédé simplifié permettant de former p@@-
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neau renforcé et transmettant la lumière, ayant des zo- nes contiguës de résine de couleurs différentes. Par exemple, au lieu de stratifier sur un support des piè- ces préformées de résine colorée, moulée et partielle- ment durcie, ou même d'imprimer des zones de couleur, on peut, selon le présent perfectionnement, couler sim- plement des parties ou des doses successives d'une ré- sine colorée, catalysée et liquide en contact les unes avec les autres, former mécaniquement un dessin moucheté en mélangeant les doses liquides coulées, plonger un ruban de fibre de verre ou d'un autre renforcement dans la couche liquide,
puis faire durcir la couche unitaire résultante afin d'obtenir le panneau décoratifselon l'invention ayant une structure résineuse homogène et des couleurs hétérogènes.
Un autre aspect de l'invention, concernant principalement les pellicules plisséea, consiste à four- nir des moyens pour maintenir et placer une nappe de renforcement à distances sensiblement égales des surfaces,. de manière à disposer d'une couche riche en résina aussi bien sur le dessus que sur le dessous. Grâce à ce mode opératoire, on obtient une feuille ou panneau équilibré . et non déformable par un processus de coulée en un stade.
Un procédé similaire permet de disposer d'une technique simplifiée pour former un panneau noyauté, décoré en nids d'abeilles sans avoir à faire adhérer une peau rigide préformée au noyau, chaque face étant au contraire élaborée en utilisant une seule couche coulée de résine liquide renforcée.
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La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réa- lisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Les figures 1 à 4 sont des reproductions photographiques de panneaux qu'on obtient en utilisant une surface de moulage contenant des plissements à arê- tes vives correspondant aux panneaux obtenus à partir d'une pellicule mécaniquement plissée, et montrant la nature des parties en relief et en creux des panneaux comportant des facettes multiples d'un type irrégulier et avec des motifs en forme de gemmes ou de prismes, quand on observe le produit perpendiculairement au pan- neau. Les figures 2 et 3 montrent un ensemble qui con- vient pour une enseigne d'exposition ou pour une vitri- ne décorative. Au lieu d'un dessin abstrait comme sur les figures 1 et 4, la matière opaque peut être sous forme d'une représentation graphique, par exemple une réclame.
Les figures 5 et 6 représentent les procédés de préparation des panneaux en résine synthétique selon l'invention.
Les figures 7 et 8 représentent des panneaux selon l'invention, et deux de ces panneaux sont construite de manière à être fixés ensemble à peu près parallèle- ment. Dans ce mode de réalisation, les deux panneaux sont réunis par un noyau alvéolaire, et la construction est beaucoup plus simple que celle des panneaux connus
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du même type,, La figure 38 comprenant le stade "c" est en rapport avec les figures 7 et 8 et montre la forma- " tion de tels panneaux par une seule coulée pour chaque face du panneau.
La figure 9 représente un luminaire compor- tant un panneau selon l'invention. Comme on l'explique- ra, des pigments de diffusion de la lumière et/ou des matières qui absorbent les rayons ultraviolets sont uti- les.
Les figurer 10 et 11 représentent schémati- quement des parties en relief et en croux qui peuvent apparaître dans des pellicules plissées et/ou froissées.
Comme représenté, cea parties peuvent être dentelées ou sinusoïdales et selon le mode de réalisation préféré, les parties sont en une combinaison de ces deux modes, et on pourrait les appeler des éléments dentelés-sinu- soidaux. irréguliers, avec une prédominance de cannelures.
Les figures 12 à 23 représentent des modes de réalisation comportant des éléments de renforcement, ou diverses couches transparentes, translucides, opa- ques et réfléchissantes ou similaires à des miroirs.
Les figures 24 à 30 ont pour but de montrer les dimensions appropriées des facettes 4 délimitées par les parties plissées 2 et 3 en relief et en creux res- pectivement.
Les figures 31 à 37 sont apparentées aux fi- gures 2 et 3 et montrent des techniques d'impression de dessine dont des zones localisées pendant que la résine est à l'état liquide, pour obtenir un objet débosselé.
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. La figure 38 est un schéma, montrant l'amé- lioration apportée par l'invention, qui peut servir en totalité ou en partie pour produire, par exemple, des panneaux du type illustré aux figures 7 et 8 par une technique très simplifiée. On a également montré un procédé de préparation de panneaux décoratifs renforcés et transmettant la lumière, ayant des couleurs variées et formées en une résine synthétique, avec utilisation des trois stades fondamentaux de coulée des diverses cou- leurs par doses successives dans une couche pour obtenir un dessin moucheté, de renforcement de la couche et de durcissement de la résine. Eventuellement ou en supplé- ment on peut avoir recours à d'autres stades qui sont également représentés.
La figure 39 ( qui fait suite à la figure 37) montre des types de plissements peu profonds, régliers, arrondie et vermiformes qu'on obtenait par les procédés connue,
Les figures 40 à 43 montrent des procédés et des appareils pour la mise en forme de feuilles plates comme celles selon l'invention pendant le stade de gel mou du durcissement de la résine.
La figure 44 montre un procédé et un appareil pour fabriquer un cylindre tel que représenté à la fi- gure 45 ou une structure colomnaire similaire.
En se référant d'abord aux figures 1 à 4, on peut voir les formes des surfaces qui ont été confé- rées aux panneaux selon l'invention par plissement mé- canique d'une mince pellicule qui peut être une pellicu- le de matière plastique, du papier paraffiné ou @
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matière analogue. Les parties en relief 2 forment des plis à arêtes vives, de même d'ailleurs que les parties en creux 3.
Le panneau 1 représenté aux figures 1 et 4 comprend un dessin opaque 6 formé d'une résine synthé- tique liquide, opaque, catalysée, qui est incorporée dans le corps de la résine du panneau 1 ou placée sur la pellicule 18 ( figure 6) ayant des parties en relief et en creux, qu'on utilise comme surface de moulage.
Quand on la place sur la pellicule, la résine du dessin 6 peut être durcie avant ou après la coulée de la cou- che finale du panneau 1. Le dessin 6 peut varier à vo- lonté et ne recouvre que partiellement la pellicule, par sections séparées, comme c'est le cas dans un dessin artistique, les lettres d'une enseigne ou autres formes similaires. Quand la résine du dessin est d'un type qui se rétrécit au durcissement, ou si la chaleur qui se dégage pendant le durcissement à chaud a pour effet de ramollir ou d'étirer la pellicule, dans le cas où la résine 6 est durcie avant la coulée de la résine 19, on obtient une légère échancrure 34 (figure 14).
Le dessin est ainsi mieux souligné,
Les facettes irrégulières 4 riches en résine et ressemblant à des gemmes ou à des priâmes, réalisées par les plissement a dans la surface de moulage, sont particulièrement bien représentées à la figure 3. Ces facettes ne sont pas parfaitement planes mais sont ir- régulières entre les parties en relief et en creux. tes zones hachurées 5 et 5' (figures 1 à 4) représentent différentes couleurs, et on les prépare en confectionnant plusieurs portions d'une résine
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sensiblement transparente contenant le catalyseur, cha- que portion étant teintée ou pigmentée de préférence avec une couleur différente non pâlissante.
On répartit ensuite ces portions en les versant par doses successi- ves sur la surface considérée, à côté d'autres doses analogues, pour définir ainsi une couche unitaire qui formera le panneau 1.
La structure améliorée représentée aux figu- res 2 et 3 est un panneau ayant un dessin formé par une zone localisée 7 qui transmet plus de lumière que les autres parties du panneau. Les facteurs qui influent sur la profondeur des impressions 7 sont l'épaisseur de la pellicule de dessus (telle que 18' des figures 14 et 16), la surface recouverte par l'impression et la pression exercée sur la surface, la viscosité de la ré- sine liquide et l'épaisseur et l'élasticité de la ma- tière de renforcement dans la couche de résine. On ob- tient un tel dessin par le procédé indiqué schémati- quement sur les figures 31 à 37, qu'on décrira briève- ment ci-dessous et plus en détail dans la suite de la description.
Les impressions 7 ont une profondeur ("d" à la figure 33) beaucoup plus grande que la différence maximum ou moyenne de la hauteur "a" entre les parties en relief 2 et les parties en creux 3 définissant les facettes 4 ( figures 24 à 30). La forme de réalisation selon les figures 2 et 3 est utile pour diverses pelli- cules froncées ou non froncées.
Sur les figures 15 et 24 à 30, on a représen- té schématiquement quelques exemples des proportions des facettes 4 et de leur rapport à l'épaisseur @ panneau..
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Le caractère esthétique du produit dépend du réglage qu'on peut exercer sur les dimensions des facettes et les profondeurs des plis. Ainsi, alors qu'une surface sablée ayant un aspect givré pourrait dans certains cas et dans une certaine mesure ressembler à la sec- tion droite représentée, mais à une échelle microscopi- que, l'effet esthétique serait tout à fait différent.
De même les propriétés de diffusion et de transmission de la lumière n'auraient que très peu ou pas de ressem- blance avec les propriétés correspondantes du panneau selon l'invention.
Les facettes 4 ont une forme sensiblement polygonale, mais on comprendra qu'elles ne se confor- ment pas strictement à ctte forme polygonale car les côtés des polygones ne sont pas obligatoirement des lignes droites. Leur forme finale dépend du type et de l'importance du plissement. Les contours de facettes atypiques sont représentés sur les figures 24 à 29. Ces contours sont sensiblement polygonaux et sont délimités par des plissements en relief 2 et par les plissements en creux 3 (voir également les figures 15 et 30). La figure 24 représente une facette de forme triangulaire.
La figure 25 est une coupe par la ligne 25-25 de la figure 24. La facette pentagonale 4 de la figure 26 comprend quatre plis en creux 3 et un pli en relief 2.
La figure 27 est une coupe par la ligne 27-27 de la figure 26. Bien entendu, les plie en creux et les plis en relief peuvent se confondre les uns avec les autres et le font fréquemment. La figure 28 représente des fa- cettes très allongées, et la figure 29 est une coupe par
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la ligne 29-29 de la figure 28.La figure 30 est une coupe partielle d'un panneau montrant les dimensions, mais non à l'échelle, des facettes 4.
La distance "a" est la différence entre les parties en relief et en creux et elle détermine dans une grande mesure les propriétés optiques, l'aspect sem- blable à des gemmes et les autres propriétés esthéti- ques de l'objet. Ainsi, par exemple, un panneau tein- té transmet la lumière à un degré différent à travers la partie d'une facette 4 adjacente à un creux 3 de celui à travers une partie adjacente au relief 2. La dimension "a" est de préférence comprise entre 2,54 mm et 12,7 mm au maximum. De façon moins recommandée, la dimension maximum "a" est comprise entre 1,27 mm et 25,4 mm.
Bien que des dimensions en dehors de cet inter- valle pour la hauteur "a" soient possibles, une hauteur plus faible que le minimum posé détériore l'aspect gé- néral du produit, alors qu'une dimension au-dessus du maximum prescrit diminue les qualités de diffusion de la lumière du panneau résultant. La dimension "c" est la distance horizontale moyenne entre le côté le plus éle- vé 2 d'une facette et le côté opposé le plus bas 3 d'une facette 4, et#tte dimension détermine le nombre de fa- cettes à l'intérieur d'une surface donnée, c'est-à-dire la densité plus ou moins importante du dessin. De pré- férence, la dimension "c" est comprise entre 2,54 mm et 25,4 mm.
La dimension moyenne "c" peut être en dehors de cet intervalle, mais, en particulier au-dessous de 2,54 mm, la surface résultante est moins bonne. Le rap-
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port a:c est de préférence compris entre :5 ¯.
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et mieux encore entre 1:20 et 1:3, en utilisant la di- mension maximum de "a". ,
Sur les figures 15 et 30, la dimension "e" dépend des dimensions "a" et "b". D'autre part, la di- mension "b" est critique et dépend des exigences de résistance du panneau. Cette distance est normalement inférieure à 2,54 mm et est de préférence entre 2,54 mm et 12,7 mm.
La dimension "e" est l'épaisseur maximum d'une partie quelconque d'un panneau donné ot la dimen- sion "b" est l'épaisseur minimum d'une partie quelconque d'un panneau donné. Alors que l'utilisation de résines plus résistantes ou plus élastiques permet l'emploi de zones très minces, et que des panneaux beaucoup plus épais peuvent être construits, la dimension dépend des considérations pratiques pour un panneau donné.
Le plissage mécanique d'une mince pellicule offre de nombreux avantages, en particulier quand on effectue cette opération de façon que la feuille par- tiellement étalée ait des parties en relief et en ci eux ayant une proportion importante de plissements désor- donnés à arêtes vives. On réussit ainsi à régler le plissage d'une feuille et à contrôler les propriétés de diffusion et de transmission de la lumière d'un panneau qui est coulé sur la surface de moulage ayant une forme conforme à celle de la feuille plissée.
Dans la technique antérieure comportant le plissage des feuilles par l'action d'un solvant, une action chimique 'ou le rétrécissement d'une résine coulée sur une feuille, le contrôle est difficile, comme on l'a expliqué. En outre, on obtient des améliorations de l'élégance et des
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propriétés de transmission de lumière d'un panneau, dans la fabrication duquel on fait intervenir un stade de plissage mécanique d'une pellicule..
Le plissage mécanique d'une mince pellicule peut ae faire de plusieurs façons Une première techni- que consiste à placer une grande feuille de pellicule sur ;;ne surface plane et à chiffonner ou à écraser cette pellicule à la main en la maintenant à une distance ne dépassant pas 2,5 cm à 5 cm de la surface et en fron- çant au hasard des sections de la feuille et les réu- nissant pour former les plissements, en exerçant une force suffisante pour donner des arêtes vives à ces plissements. Cet amassage se fait avantageusement dans plusieurs directions, mais on peut également obtenir des plissements irréguliers en amassant la pellicule dans la même direction et en obtenant ainsi des plisse- ments quont toujours désordonnés mais cependant quel- que peu parallèles.
Un autre procédé consiste à amasser et à chiffonner la feuille en une boule, avantageusement à ouvrir ou à étaler la feuille et ensuite à reformer une boule amassant la matière dans une autre direction.
Tous ces procédés peuvent être manuels ou mécaniques, continus ou discontinus. Pour obtenir des plis à peu près parallèles, une autre forme du procédé consiste à tordre la feuille, de la façon dont on essore une ser- viette mouillée, en opérant à la main ou à l'aide d'une machine. Si la feuille est tordue le long de l'une ou des deux directions principales de la feuille, et si, après cela, on aplatit partiellement la feuille et on
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la tord ensuite dans le sens de l'autre dimension prin-
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cipale, on obtient une surfaceàvec des facettes irré- gulières, désordonnées et ayant l'aspect de gemmes ou de prismes. Une autre technique consiste à chiffonner une extrémité de la feuille et de l'envoyer sous cette forme entre des rouleaux élastiques entraînés.
Après cela, on peut éventuellement faire passer la feuille entre les rouleaux d'une seconde série, mais en ayant soin de la diriger perpendiculairement à son sens de passage entre les premiers rouleaux. D'autres procédés viendront aisément à l'esprit de ceux qui se sont fa- miliarisés avec cette nouvelle technique. On étale en- suite partiellement la pellicule pour obtenir des par- ties en relief et en creux, dont la plus grande partie sera sous forme de plissements à arêtes vives. On uti- lise ensuite cette pellicule comme surface de moulage sur laquelle on coule une résine, en donnant ainsi à cette résine synthétique une surface qui correspond à celle de la pellicule plissée.
On peut effectuer cette opération en coulant la résine liquide sur la pellicule et, qu'un renforcement soit utilisé ou non, un aspect important de l'invention réside dans un stade qui fait suite à la coulée de la résine et qui consiste à placer la pellicule sur la résine coulée, et à éliminer par la suite les poches d'air sans aplatissement permanent, de façon que les plissements soient conservés. Bien qu'il existe d'autres procédés, on préfère celui qui vient d'être décrit.
D'autres façons de placer cette surface de moulage et une face de la couche de résine liquide en
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contact de déformation liquide mutuelle.sur la totalité de leurs faces juxtaposées, sont également possibles.
Par exemple, on peut couler la résine dans un emplace- ment tel qu'une dimension principale di panneau soit verticale, mais ce procédé est plus difficile à appli- quer et l'appareil est plus difficile à régler dans la pratique, surtout quand on utilise une feuille de ren- forcement ou un noyau, mais le procédé est cependant réalisable, comme on peut le voir à la figure 44, en utilisant au choix un noyau permanent ou un noyau amovi- ble. Le procédé préféré consiste à utiliser la pellicule plissée sur une surface horizontale, ou à couler sur une surface horizontale, et à placer ensuite la pelli- cule sur la résine, en enlevant éventuellement les tulles d'air pendant que la résine est liquide.
Norma- lestent on permet aux bulles dans la couche de résine liquide de remonter à travers le ruban du renforcement et .on les laisse éclater avant de mettre en place la pellicule plissée de dessus, tandis que les bulles qui peuvent remonter par la suite, ensemble avec l'air emprisonné par la pellicule supérieure, seront chassées par des techniques qui vont être décrites.
Bien qu'on préfère que la pellicule plissée elle-même constitue la surface de moulage, pour devenir soit une partie perma- nente du panneau résultant, soit au contraire, pour être enlevée une fois que le panneau est terminé, la forme de la surface de moulage définie par la pellicule plissée peut être transformée en une forme solide per- manente qui conatituera par la suite la surface de mou- lage. Dans ce dernier cas, on utilise sur la aurf du *
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moule un agent de démoulage, par exemple une composi- tion de silicone, une composition de polytétrafluoro- éthylène, une cire pâteuse, une cire liquide ou de la lécithine.
Il est hautement désirable d'incorporer une nappe de renforcement ou un noyau à l'intérieur de la couche de la résine liquide coulée. De préférence, cette matière de renforcement est facilement mouillable par la résine liquide et perméable à celle-ci, et il peut s'agir dtune nappe non tissée de fibres- de verre, par exemple une nappe de brins continua, d'un textile tisse de fibres de verre, d'une mince feuille de fibres de verre, de torons métalliques, de torons textiles, de textiles tissés ou non tissés faits d'autres fibres com- me des fibres de polyamides, de polyesters, des file ex- tensibles, des polyuréthanes, des fibres de cellulose, de lin ou d'une autre fibre.
La matière de renforcement peut également être une mince pellicule de matière plas- tique compatible avec la résine coulé* et pouvant adhé- rer à cette dernière, auquel cas la matière de renfor- cement présente avantageusement des trous de part en part pour permettre le blocage de ce renforcement par la résine. De préférence, le renforcement est une fibre de verre ron tissée ayant à peu près le mêmeindice de réfraction que la résine. Le choix de la fibre de verre et des résines pour former des panneaux dans lesquels les fibres seront invisibles, est facile à faire selon l'invention en utilisant un faible rapport des fibres de verre à la résine élaborée.
Dana les procédés connus consistant à former des feuilles renforcées en résines
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synthétiques, un processus courant consiste simplement à saturer un matelas non tissé de fibres -de verre avec une résine durcissable, ensuite à mettre le matelas en . forme, par exemple en le comprimant entre deux plaques métalliques ondulées, et à faire durcir finalement la résine. Des panneaux de ce type ont habituellement un rapport pondéral des fibres de verrai la résine de 2:3 (par exemple, un panneau ayant environ 3,2 mm d'épais- seur contient environ 2. 432 g de fibres de verre et 3.643 g de résine par mètre carré), et 'les fibres de verre sont visibles particulièrement sur les surfaces du panneau.
Selon l'invention, on préfère un panneau dont les crêtes sont "riches en résine" et on les obtient par la présente technique. Cette expression "riches en résine" appliquée aux craies d'un tel panneau signi- fie que le rapport pondéral des fibres de verre à la résine est compris entre environ 1:3 et 1:40, et de préférence entre environ 1:5 et 1:30. L'épaisseur d'une feuille de renforcement préformée de fibres de verre, lorsqu'on utilise un tel renforcement, est de préféren- ce inférieure à l'épaisseur minimum du panneau (par exemple, inférieure à la dimension "b" comme on le voit sur les figures 15 et 30), afin d'obtenir un panncau dont la surface extérieure en résine est exempte de il-* bres.
Il est important que la matière de renforcement soit maintenue aussi près que possible du centre de la feuille de résine pour éliminer les problèmes de défor- mation. Quand on utilise des matières de renforcement
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autres que des fibres de verre, on préfère aussi que la surface de la rénine soit exempte de telles 1" .",. ,
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La présente invention permet d'atteindre ce résultat,
La mince pellicule peut être d'une matière quelconque susceptible d'être plissée mécaniquement. On a trouvé que les propriétés nécessaires étaient combi- nées dans la pellicule "Tedlar". qui est une pellicule de fluorure de polyvinyle fabriquée par E.I.
DU PONT DE NEMOURS. Cette pellicule peut être transparente, trans- lucide ou opaque et peut avoir tote couleur désirée
Alors qu'une pellicule normale non traitée de fluorure de polyvinyle convient, comme pellicule arrachable, elle peut tout aussi bien devenir une partis permanente du panneau final. Ceci exige un traitement spécial pour la pellicule.
Parmi les procédés ccnnus, on citera ce- lui du brevet américain n 2.871.144 selon lequel on traite une surface de la pellicule de polymère avec une solution dans le tétrahydrofuranne d'un composé d'addi- tion de sodium métallique et d'un hydrocarbure aroma- tique; le procédé du brevet américain n 2.941.912 con- sistant à traiter la surface par des phosphites orga- niques tels que le phosphite de di-n-butyle; le procé- dé du brevet améri cain n 3.067.078 consistant à déca- per une surface à une température élevée à l'aide d'une matière telle qu'une solution d'un alcoolate,d'un métal alcalin;
ou le procédé du brevet américain n 3.111.450 consistant à enduire une pellicule de fluorure de poly- vinyle avec un polyuréthane, provenant par exemple d'un polyéthylène-glycol et d'un diisocyanate de toluène, en présence d'un agent de rétification comme une diamine.
Si l'on doit utiliser les panneaux dans un local où ils sont soumis à la lumière ultraiiolette et si
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ces panneaux contiennent des colorants, des pigmente, des résines ou des matières risquant la détérioration, comme une fragilité excessive ou un pâlissement de la coloration sous l'effet d'une telle lumière, la résine coulée ou la pellicule qui adhère en permanence à cette résine peut contenir une matière qui tamise ou absorbe la lumière ultraviolette. Un tel procédé est décrit dans le brevet américain n 2.970.066.
On enduit une pellicule de fluorure de polyvinyle, de fluorure de polyvinylidène ou d'un autre polymère, avec une matière qui absorbe les rayons ultrayiolets, par exemple en fai- sant réagir une surface de la pellicule avec un composé du benzoyle comme la 2,4-dihydroxybenzophénone et un isocyanate comme le bis-(4-phényl-isocyanate) de méthy-' @ lène.
Parmi les autres pellicules utilisables, on citera les polyesters comme le téréphtalate de polyéthy- lène ("Mylar" de E.I. DU PONT DE NEMOURS), les polyami- des, le polyéthylène, le polypropylène, le chlorure de polyvinyle, un copolymère contenant une proportion im- portante' de chlorure de vinyle et une faible proportion d'acétate de vinyle, le papier paraffiné, le clinquant d'aluminium ou de cuivre, le papier huilé et d'Autres pellicules ou clinquants que l'on peut plisser mécani- quement et façonner en une surface de moulage autonome, ou qu'on peut utiliser pour établir une telle surface de moulage.Certaines pellicules utiles dans ce but sont décrites dans le brevet américain n 3.072.973 et on:
les utilise en plusieurs couches. Ces pellicules ou bien . sont arrachables, ou bien elles adhèrent de faç@ manente à la résine durcie du panneau.
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Les procédés préférés pour former un panneau sont illustrés sur les figures 5 et 6 et peuvent être discontinua ou continua. Erre référant particulièrement à la figure 5, on décrira maintenant un procédé discon- tinu. On utilise un moule ouvert dans le haut ayant un fond nivelé 17 et des parois verticales 16. On plisse mécaniquement une pellicule et on l'aplatit partielle- ment, après quoi on la place dana le fond du moule.
Avantageusement, on la drape autour des borde du moule, comme représenté à la gauche de la figure 5, ou on peut la serrer ou la fixer à proximité du bord du fond du moule, comme on le voit à la droite de la figure 5.
Quand on applique une pellicule plissée sur le dessus, cette dernière est drapée ou fixée de façon analogue par rapport aux parois ou au fond du moule. On coule ensuite la résine synthétique liquide catalysée en une seule coulée ou en plusieurs couléee sur la surface de moulage constituée par la pellicule plissée.
De préfé- rence, la masse de résine liquide 19 @@@ suffisamment fluide pour se niveler d'elle-même, et elle s'étale sur
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la pellicule Igo Les propriétés surf !5ives et capil- laires qui sont inhérentes à cette résine l'obligent à montes* pour former un congé ou un ménisque 12 aux points où la réSine vient en contact avec les parois du moule* Apre* une brève période, qui varie entre 5 minutes et 1
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heur* 8,101'1. la conoentratioa du catalyseur et/ou de l'ac- oélératour, la résine thlrmopla.t1qut ou thormodurcissa- blo commence a durcir, et, par suite, de la chaleur et dégage de la réaction exothermique et le durcissement est encore accéléré.
On soumet la couche de résine li-
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quide 19 à ce traitement jusqu'à durcissement ou gé- lification, de sorte qu'on peut manipuler le panneau, après quoi on peut démouler le panneau, le placer sur une surface auxiliaire de support ou le bloquer dans une position de formage afin de poursuivre encore son durcissement. Par exemple, on peut utiliser une armoi- re ayant des portes sur les côtés opposés et plusieurs rayons horizontaux, qu'on place entre deux tables ser- vant à la fabrication des panneaux. Pendant qu'un pan- neau ou une feuilla sur una table se solidifie jusqu'à l'état de gel, les ouvriers peuvent préparer une feuil- le de résine sur la seconde table.
On place ensuite le premier panneau sur l'un des rayons de l'armoire, et la table ainsi libérée peut être réutilisée immédia- tement après. De façon commode, l'armoire comprend de
10 à 20 rayons espacés de 2,5 cm ou 5 cm, et cette ar- moire peut comporter des enroulements chauffants pour accélérer le durcissement et contribuer à l'adhérer.ce de la pellicule au panneau. Quand les portes de l'ar- moire sont fermées, la chaleur engendrée par le durcis- sement exothermique est également emprisonnée et utilisée.
Au lieu de permettre à la résine liquide de durcir de la façon décrite à propos de la figure 5, on peut placer une seconde surface de moulage constituée par une pellicule plissée 18' directement sur la sur- face de la couche unitaire 19. On effectue cette opé- ration, par exemple, à l'aide d'un rouleau 20 et d'une lame en bois 14 ( voir figure 6), de préférence de ma- nière à assurer l'expulsion de l'air en dessous de la pellicule supérieure 18'. Après que la résine s durci ou
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est gélifiée, mais avant durcissement à un état rigion, on peut façonner le panneau selon toute forme désirée.
Par exemple, on peut le façonner pour obtenir un pann@au courbe ayant la forme d'un segment d'un cylindre tubu laire. On peut conférer des formes plus complexes, par exemple la forme du siège ou du dossier d'une chaise, un panneau gélifié, après quoi on achève le durcissement.
La figure 6 représente ure opération continue de fabrication d'un panneau de résine. On place contintel- @ lement une pellicule 13 pré-plissée sur un transporteur en mouvement 15 supporté par exemple par une rigole 16,
17. On coule ensuite la résine liquide, soit sous forme d'un seul courant ou couche, soit en doses successives, pour obtenir une couche unitaire sur ia pellicule plis- sée 18. Bien entendu, la résine est mélangée avec des ingrédients tels que des agents de vulcanisation, des accélérateurs, des colorants, des pigments, detabi- . lisants, des absorbants de rayons ultraviolets, etc...
Par exemple, ces matières sont dosées vers une ou plu- sieurs conduites, ou un ou plusieurs réservoirs, conte- nant une résine liquide qui est alors coulée. Bien que cette caractéristique ne soit représentée à la figure 6 mais soit décrite et représentée par la suite, une'nappe continue et perméable de fibres de verre de renforce- ment ( ou une autre matière de rerforcement avec ou sans l'introduction simultanée, préalable ou ultérieure d'éléments décoratifs dans la couche résineuse) est immergée continuellement et entièrement dans la couche de résine liquide. Une pellicule supérieure pré-plissée
18', si elle est utilisées est ensuite continuellement
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placée sur la surface supérieure de la couche liquide 19 de résine.
Un rouleau 20 pousse doucement la'pellicule 18' en juxtaposition face face avec la résine liqui- de et chasse l'air d'en dessous de la pellicule. Alors qu'on a représenté un seul rouleau 20, on pourrait en utiliser plusieurs et on pourrait les disposer avec toute inclinaison appropriée par rapport à la direc- tion du mouvement du panneau, comme montré par la flè- che à la figure 6. Une lame ou un couteau 14, en bois, en une matière élastique comme le caoutchouc ou une autre matière qui n'éraflera pas la pellicule supérieu- re,est utilisé de la même façon que le rouleau pour chasser l'air d'en dessous de la pellicule. On peut éga- lement utiliser plusieurs couteaux en leur donnant des angles d'inclinaison appropriés par rapport au trajet de la couche 19 de résine liquide.
Un mouvement de va- et-vient, du même type qu'on obtiendrait avec une opé- ration manuelle, peut être imprimé aux éléments d'enlè- vement de l'air 14,20.
Les figures 12 à 23 représentent'des panneaux en coupe transversale partielle, qu'on peut préparer par les procédés selon les figures 5 et 6. Bien entendu, les panneaux ne sont pas nécessairement orientés, sur ces figures, de la même manière que celle dans laquelle ils sont formés; on veut dire par là que les panneaux peuvent être fabriqués avec leur bas et leur haut dans les positions représentées sur les figures, mais que, dans la plupart de? cas, la fabrication sera en position inverse. Par exemple, à la figure 13, la surface irré- gulière adjacente à la pellicule 18 peut être au @ de
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la couche de résine liquide pendant sa formation, et une surface lisse ou plane 24 peut être le dessus.
Par ailleurs, la surface de moulage sur laquelle on coule la couche de résine liquide, par exemple la feuille de verre 29 à la figure 23, peut fournir une surface lisse ou plane 24, tanlie que la surface irrégulière provient du dessus de la couche liquide, comme à la figure 6. Alors que la plupart des figures ne montrent pas de coucha, feuille ou nappe de renforcement 23 comme celle que l'on voit sur les figures 12, 13 et 16, on préfère utiliser une telle nappe. Cette nappe 23 est incorporée de préférence dans la couche liquide après coulée de celle-ci, en plaçant la matière perméable de renforcement sur et dans le dessus de la résine liquide, en mouillant cette dernière et en obligeant la rénine à traversent à entourer le renforcement 23.
Bien enten- du, on peut avoir recours & d'autres procédés, mais on risque de se heurter à des problèmes comme la présence de bulles ou une surface pauvre en résine, ces inconvé- nients pouvant évidemment être corrigés mais avec une certaine difficulté. Ainsi, la matière pourrait être préalablement détrempée par de la résine, ou encore la résine pourrait être coulée sur le dessus de la ma- tière de renforcement en mouillant cette matière. On peut faire adhérer la pellicule plissée 10 au panneau 1 de résine durcie (voir figure 13), ou on peut l'ap- pliquer aux deux faces du panneau.
Particulièrement quand le panneau est destiné uniquement à une installation in- térieure à un bâtiment, on préfère arracher la pellicule du panneau.
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La figure 14 montre le résultat du drapage d'une pellicule 25 sur une surface de coulée et du for- mage de lignes séparées en un dessin, en répartissant une résine liquide colorée opaque ou transparente 6 sur une partie de la surface de la pellicule 25.
Puis- que la plupart des'résines catalysées de coulée se ré- trécissent et/ou dégagent de la chaleur pendant le dur- cissement, la résine du dessin risque de se rétrécir, ou encore la chaleur peut ramollir et étirer la pelli- cule en la tirant à l'écart du,fond du moule pour for- mer une petite lèvre ou un renfoncement 34 (figure 14) sous forme d'une échancrure dans la pellicule 25. Cette tractioe produit de la façon représentée lorsque le dessin est formé d'une résine liquide catalysée et que l'on permet à la résine du dessin de durcir à un état ferme ou solide avant de couler la couche de résine li- quide 19 qui produira le panneau solide 1.
Cette carac- réristique améliore encore plus l'individualité du des- sin. Ce dessin peut être en résine opaque ou en résine transparente ou translucide.
Les figures 15 et 16 représentent des modes de réalisation préférés de l'invention selon lesquels les deux faces d'un panneau transmettant ou diffusant la lumière comprennent'. des plissements à arêtes vives sous forme de crevasses et de reliefs, particulièrement telles que le panneau soit semi-transparent et présente une multitude de facettes irrégulières, réparties au hasard, ressemblant à des gemmes ou à des prismes.
Comme représenté, on peut enlever la pellicule plies'. ou au contraire la faire adhérer de façon permanen @ à l'une des faces ou aux deux faces du panneau.
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Les figurée 17, 18, 19 et 20 représentent des panneaux qui comprennent un clinquant réfléchie- sant 26, 26' ou une pellicule, un clinquant ou une poudre ayant un caractère réfléchissant analogue, faisant partie permanente du panneau. La matière ré- fléchissante peut ressembler à un miroir, comme sur la face polie d'une feuille d'aluminium, ou elle peut diffuser légèrement la lumière de la même façon que la face spéculaire ou givrée d'un aluminium ordinaire ou qu'une mince couchs d'une poudre de métallisation.
Quand on utilise un clinquant d'aluminium, on peut le soumettre à un traitement d'électrolyse*anodique pour former une pellicule d'oxyde que l'on peut colo- rer de toute teinte désirée, ou que l'on peut impri- mer d'un dessin. Le clinquant 26 de la figure 17 peut être incorporé dans une seule couche de résine liqui- de conne dans le procédé selon la figure 5, suivi de la coulée de cette résine par doses successives, Si, en variante, le clinquant est perforé, on peut le pla- cer simplement sur une couche de résine liquide et l'immerger dans celle-ci.
La pellicule réfléchissant. est de préférence opaque, comme ce serait le cas d'un clinquant métallique, et on peut le placer sur le coté lisse et plan du panneau ou l'obliger à former ce coté (figure 18), ou cette pellicule peut constituer la pellicule plissée et partiellement¯aplatie qui sera la surface de moulage 26 (figure 19). A la figure 20 on a représenté un produit qu'on peut obtenir par mé- tallisation ou par un autre revêtement d'une pellicule plastique 28 d'une matière 27 qui réfléchit la lumière.
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Dans ce cas, la pellicule stratifiée ou enduite servira de surface de moulage et pourra adhérer en permanence au panneau résultant en résine synthétique durcie.
Les figures 21 et 22 concernent des varian- tes dans lesquelles on incorpore un pigment comme le bioxyde de titane dans la résine liquide catalysée elle-même (figure 22), ou on applique ce pigment de la façon montrée à la figure 21, A la figure 21, la cou- che pigmentée est ou bien un enduit sur une pdlicule 10 transmettant la lumière, ou bien elle est incorporée dans toute la masse de cette pellicule de transmission de la lumière. Une autre variante qui convient pour ' le panneau de la figure 21 consiste à couler une cou- che séparée 10 de résine liquide catalysée contenant le pigment.
Sur ces figures, le pigment est de préfé- rence présent en une quantité qui rend les panneaux translucides, au moins pour la lumière dirigée contre les panneaux, en observant du côté opposé. Ces panneaux sont utiles pour des luminaires et autres appareils où on désire avoir une lumière blanche hautement dif- fusée.
Les panneaux des figures 21 et 22 convien- nent bien pour la fabrication de luminaire. du type représenté à la figure 9. Dans ce luminaire, le bot- fier ou support 30 est muni d'une ampoule éclairante
31, Le panneau le avec la couche 10 qui contient un pigment, par exemple le bioxyde de titane, est mont', de façon appropriée, de la manière représentée entre la source lumineuse et la zone d'utilisation de la lumière, Avantageusement, la pellicule 10 est er
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matière qui absorbe ou tamise la lumière ultra-violette,
ou en une matière comme le "Tedlar" qui contient une substance absorbant la lumière ultra-violette. Des panneaux comme ceux apparaissant aux figures 12 à 16 et 21 à 23 août utiles pour dea appareils d'éclairage,
Le mode de réalisation de la figure 23 est formé de préférence en utilisant une feuille de verre 29. Avantageusement, le verre forme la surface infé- rieure de moulage, et on coule la résine liquide trans- parente 19 sur ce verre, après quoi on place une seconde surface de moulage, comme une pellicule 18', contre la couche de résine liquide 19 en contact de déforma- tion liquide sur toutes les faces juxtaposées entre la résine liquide st la surface de moulage, et enfin on fait durcir la résine pour obtenir un panneau 1.
Si la résine est non adhérente au verre, on peut dé- mouler le panneau,Par ailleurs, des matières comme les résines époxy adhèrent de façon permanente au verre, et même dans le cas d'une résine liquide non adhérente ou d'une résine durcie, on peut revêtir le verre d'une résine époxy ou d'une autre matière qui adhère au verre. Comme il a été préconisé plus haut, on préfère utiliser une matière de renforcement incorporée dans la résine liquide.
Un domaine de l'invention qui mérite une étude spéciale *et celui représenté à le figure 38.
Pour préparer un panneau de résine cynthétique con- 'tenant un motif en couleur, par exemple ressemblant à du verre teinté, et contenant un grand nombre de résines de couleurs différentes, les zones colorées
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,étant contiguës les unes aux autres afin de former un motof grenu unitaire, l'invention fournit un procédé pour établir des barrières ou des cloisons provisoi- res afin de séparer les zones des résines, faire dur- cir la résine, enlever les cloisons provisoires et remplir les creux avec un supplément de résine liqui- de qui durcira pour former une couche unitaire.
Lors- qu'on désire incorporer un renforcement, on le fait soit dans des zones individuelles, soit après durcis- sement ou durcissement partiel de chaque zone indivi- duelle, on enlève les cloisons temporaires et on cou- le une couche supplémentaire de résine de façon à for- mer un article lié de manière autonome. Un autre pro- cédé consiste à réaliser un panneau renforcé en une résine unicolore, à refaire la même opération avec, d'autres couleurs, à couper les divers panneaux en sections individuelles, et à stratifier les sections sur une autre couche de résine ou d'une autre matiè- re en obtenant un panneau unitaire, comme décrit dans la brevet amréciain n 2.905.580.
Un procédé très simplifié est fourni par l'invention telle que représentée par le schéma de la figure 38. Ce procédé consiste à couler des dosée suc- cessives d'une résine synthétique liquide, catalysées colorée, et transmettant la lumière à partir de por- tions de résine liquide ayant des couleurs différen- tees en obtenant un motif grenu en une coucha unitaire*
On a trouvé qu'une technique très satisfaisante con- siste à mettre en oeuvre ce même procédé de façon que les zones contiguës de résines de couleurs différen-
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tes soient coulées pour former un panneau unitaire, et même que ces zones empiètent les unes sur les autres pour obtenir des combinaisons de couleurs grenues.
A- près coulée d'une telle couche à plusieurs couleurs, on peut réaliser éventuellement un renforcement du carac- tère grenu du produit en introduisant dans la résine les dents ou les doigts d'un dispositif tel qu'un peigne élastique en forme de main et en exerçant une action tourbillonnaire ou un mouvement de va-et-vient ou encore un mouvement de battement. Ce procédé à un stade de cou- lée et utilisant une seule couche unitaire de résine coulée est beaucoup plus simple qu'un procédé utilisant plusieurs couches. La résine dont il est question ici est de préférence une résine transparente et le panneau résultant est de préférence semi-transparent (dans le sens où cette expression est utilisée dans le prsent
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mémoire).
Ce processus tlGtl,iJr6 consiste à couler une couche unitaire de résina synthétique, liquide, colorée, catalysée, et contenant un deesin, à placer une nappe perméable de fibres de verre sur toute la zone de la cou- che unitaire, à entourer la nappe avec la résine sans déranger pratiquement le dessin, et à faire durcir la couche liquide renforcée résultante pour obtenir un panneau transmettant la lumière et portant le dessin visible sur les deux faces. De préférence, on place une
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pellicule# en 'O4ylor" ou en "T4dlarff par exemple, sur le dessus de la couche liquide avant de la faire durcir.
On protège ainsi les résines sensibles à l'air et on améliore le caractère plat de la feuille de résine. De plus on élimine facilement les poches d'air.
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De façon plus détaillée, la figure 38 repré- sente certaine aspects de l'invention sous forme d'un schéma du procédé. Les stades principaux ou fondamentaux sont représentés dans des rectangles en trait plein, tandis que les flèches en trait plein montrent le pas- sage au stade'principal suivant. D'un autre côté les stades supplémentaires ou facultatifs sont indiqués par des rectangles et flèches en tirets.
Les principaux sta- des sont: I) On coule les doses successives d'une ré- sine synthétique liquide durcissable, colorée, transmet- tant la lumière en un dessin grenu pour former une cou- che unitaire sur une surface de coulée-De préférence, la résine est du type qui se solidifie en présence d'un catalyseur de solidification, qui sera défini plus loin, et elle peut être soit une résine thermodurcissable comme un copolymère non saturé de polyester et de styrè- ne, soit une résine thermoplastique comme le polyacry- late de méthyle polymérisé en présence d'un catalyseur convenable. Toutefois, comme il est indiqué plus haut, on peut avoir-recours à d'autres techniques pour obte- nir la couche unitaire de résine liquide.
La surface de coulée est de préférence une pellicule solide froissés et partiellement aplatie, ou étalée ou ouverte compor- tant des plissements à arêtes vives, comme on l'a ex- pliqué, bien qu'on puisse utiliser des surfaces de cou- lée d'un autre type dans la conduite du procédé selon' la figure 38.
Il) On place une matière de renforcement, par exemple une nappe non tissât de torons continue de fibre de verre, sur toute la surface de la couche de ré- aine liquide, et on permet au dessin coloré et @ de
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la résine de mouiller la nappe, la traverser et l'en. tourer. III) On fait durcir la résine pour obtenir un panneau transmettant la lumière et ayant un dessin vi- sible en transparence de chaque face du panneau.
Comme il a été suggéré, la nappe de renforcement est composée de préférence de fibres ayant sensiblement le même in- dice de réfraction que la résine durcie, de sorte que le renforcement reste pratiquement invisible à l'oeil nu dans le panneau terminé, en particulier si l'on utilise un rapport élevé de la résine aux fibres, et quand une concordance est établie entre les indices de réfraction.
Des éléments décoratifs, de préférence sous forme d'éléments solides et individuels comme le dessin
6 de résine durcie d'un caractère transparent, translu- cide ou opaque, (voir par exemple les figures 1, 4 et 14), des feuilles végétales naturelles, des feuilles naturelles traitées pour enlever toute la substance excepté le réseau des nervures, des paillettes de nacre, des paillettes de lamé, des papillons (voir figure 13) ou d'autres éléments décoratifs séparée. On place ces éléments décoratifs séparés individuellement, ou on les faitpréalablement adhérer à la matière de renforcement ou à une matière hautement perméable comme une feuille similaire à la gaze de papier cellulosique très mince.
Quand on utilise cette dernière, les fibres cellulosi- ques deviennent sensiblement invisibles dans le panneau.
Les éléments décoratifs solides sont évidemment placés sur la surface de coulée soit avant la coulée de la résine du stade I de la figure 38, comme il est suggéré
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par le stade auxiliaire A, qui consiste à munir la sur- face de coulée d'éléments décoratif a solides individuels, soit sur la surface de la couche coulée de résiae liqui- . de provenant du stade I, comme suggéré par le stade fa- cultatif B. qui consiste à placer des éléments décoratifs, solides et individuels sur ladite couche liquide. Si les stades se déroulent dans l'ordre suivant: I - B - II, la nappe poreuse de fibre de verre ou d'une autre ma- tière de renforcement repousse les éléments décoratifs plus profondément dans la couche de résine liquide.
Si l'on utilise le stade A, la nappe de renforcement main- tient les éléments décoratifs dans la couche de résine.
Quel que soit l'ordre des stades choisis, le dessin gre- nu qu'on obtient par deo apports successifs de résines de couleurs différentes est sensiblement non dérangé par les éléments décoratifs ou de dessin, ni par la nappe de renforcement recouvrant ces éléments*
Un autre stade facultatif qui n'apparaît pas à la figure 38 consiste à placer les éléments déc- ratite individuels sur la surface de la résine liquide après l'achèvement du stade II, qui est alors suivi par le stade III avec ou sans utilisation du stade C ou
D, le stade 0 consistant à placer un noyau perforé (par exemple une structure alvéolaire) sur la nappe de ma- nière à l'enfoncer partiellement dans la couche supé- rieure de la nappe,
et le stade D consistant 1 placer une surface (par exemple une pellicule plissée en ma- tière plastique) air la résine liquide, et/ou imprimer un dessin. Cette opération est de préférence effectuée lorsqu'on désire obtenir des zones opaques ou un offet d'opacité.
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Lorsque l'on passe directement du stade II au stade supplémentaire C, on place un noyau sur la surface supérieure de la résine liquide contenant la nappe de renforcement noyée. Si le noyau est une structure alvéolaire comme on le voit sur les figures 7 et 8, on préfère que le congé 12 s'élève de chaque côté à une hauteur permettant de couvrir entièrement Isolé- ment alvéolaire 11, soit par les congés eux-mêmes, soit à l'aide d'une pellicule de réaine, et les congés de chaque coté sont réunis à ceux de l'autre côté. Les vapeurs de monomères emprisonnées contribuent à former une telle pellicule de résine sur la structure alvéolai- re.
Quand on fait suivre cette opération du stade III et puis du stade E, qui consiste à répéter les stades I et II (avec ou sans les stades facultatifs A et/ou P), inverser le panneau et placer le dessus du panneau pro- venant du stade III sur une résine liquide provenant d'une répétition du stade II, ou si le noyau est per- foré, procéder selon C, et faire durcir la résine li- quide provenant des stades répétés, on obtient un pro- duit du type représenté aux figuras 7 et 8.
D'autres noyaux qui confèrent de la rigidité et de la résistance au panneau terminé peuvent également être utilisés. Si les noyaux sont opaques, par exemple en bois, en contre- plaqué, en fibre agglomérée ou en une mousse plastique, le dessin grenu et transmettant la lumière reste visible à travers l'épaisseur de la couche de résine jusqu'à la profondeur à laquelle apparaît le noyau ou la matière \ 'opaque. Dans le cas d'une structure alvéolaire, il est évident que ce noyau ajouré procure lui-même la visibilité nécessaire de chaqu côté.
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Un stade additionnel D, c'est-à-dire le re- couvrement de la résine liquide avec une pellicule, peut être interposé avantageusement entre les stades II et III, et dans'ce cas le processus est similaire à celui décrit à propos de la figure 6.
Alors qu'il semble impossible d'obtenir un produit exempt de bulles par l'application de la pelli- cule .plissée selon l'invention à la surface horizonta- le supérieure d'une résine liquide pour obtenir une surface à facettes, plusieurs conditions, stades et fac- teurs semblent contribuer à ce résultat hautement dési- rable, comme on a pu le constater lors de l'étude de la présente invention. Le façonnage de la surface de la résine a lieu par un contact sans pression entre la résine et la pellicule, et l'air est refoulé par la for- mation progressive d'un ménisque. Un stade important concerne la façon de placer la pellicule plissée qui, quand cette opération est convenablement exécutée, évite dans une grande mesure l'emprisonnement de l'air sous les zones supérieures de la pellicule à facettes.
On effectue cette opération de manière à profiter de la tendance de la résine liquide à former un ménisque, au- dessus du niveau normal du li quide, quand elle est en contact avec une surface verticale ou inclinée. Pour réduire la formation de bulles, la façon de manipuler la pellicule est importance, et il est avantageux d'amor- cer le contact de la pellicule et de la résine en un seul point (par exemple dans un angle ou au centre de la pellicule plissée) ou suivant une ligne (par exemple un bord de la pellicule plissée) de la même fa@
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la figure 6.
Une seconde particularité importante con cernant la manipulation de la pellicule est la vitess à laquelle on placez-le restant de la pellicule au con tact du restant de la surface de la résine, une fois qu'on a établi la ligne ou le point initial d) contact (on résume ces deux formes d'amorçage par l'expression "contact ponctuel"). Cette vitesse est telle, pour la plupart des résines liquides, que lorsqu'on débute à une extrémité d'un panneau ayant 3 mètres de longueur, le temps nécessaire pour amener progressivement le res- tant de la pellicule depuis le contact ponctuel en con- tact avec tout le restant de la surface liquide de la résine, est compris entre environ 10 secondes et environ
5-minutes.
Bien entendu, cette durée varie selon la na- ture de la résine et de la pellicule et dépend dans une grande mesure de la possibilité de développement du mé- nisque et de sa progression simultanée avec le contact graduel entre la pellicule et la résine. Ainsi, un si- rop de coulée visqueux et épais, par exemple le sirop acrylique vendu sous la marque "Lucite" par du Pont de Nemours, peut exiger un contact à progression plus lente entre la pellicule et la résine que ce ne serait le cas pour un- liquide plus fluide. Si l'on utilise une résine de très faible viscosité, la formation progressive du ménisque peut être beaucoup plus rapide.
L'angle entre un plan qui est généralement celui contenant la lon- gueur et la largeur de la feuille (qu'on appellera ci- après:"plan de la feuill") et la surface horizontale de la résine au point de contact est également critique dans une certaine mesure; cet angle doit être aussi petit
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que possible, mais supérieur à 0 et inférieur à 90 .
En d'autres termes, l'angle d'inclinaison du plan de la feuille qui vient progressivement en contact avec la surface horizontale de la couche de résine liquide est avantageusement supérieur à 0 et inférieur à 90 au point de contact entre les deux surfaces. Pour les ré- ' sultats les plus efficaces, cet angle est compris de préférence entre environ 1 et environ 30 . La vitesse du contact progressif doit être au moins suffisamment faible pour permettre la formation du ménisque et pour permettre à ce ménisque de suivre le contour changeant de la pellicule plissée, an refoulant ainsi l'air posi- tivement de l'intérieur des crétes.
Un essai très simple pour une résine et une pellicule particulières consiste à suivre les stades étudiés plus haut et à régler la vitesse du contact progressif jusqu'au momentcà l'on constate que l'emprisonnement des bulles sous la pelli- cule est minimal, c'est-à-dire que la vitesse et l'angle du contact progressif sont tels que le ménisque se forme progressivement et suit le contour changeant de la feuil- le. Un autre essai, dans des conditions de laboratoire, consiste à immerger une spatule ou une lame de couteau dans un verre à eau ou un bêcher de résine liquide avec un angle d'inclinaison d'environ 10 à 20 .
En enfonçant la lame dans la résine à des vitesses variables, on dé- termine facilement la vitesse d'immersion ou du contact progressif à laquelle la formation du ménisque est em- pêchée (c'est-à-dire que dans la pratique, il y aurait formation de bulles}. L'importance de l'angle dincli- naison peut être expliquée comme suit: avec un angle
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important(90 ou plus), on obtient un petit ménisque à faible pente, tandis qu'avec un angle d'environ 30 ou moins, le ménisque devient plue grand et plus abrupt ce qui permet à ce ménisque de suivre le contour varia- ble de 1& feuille plissée, tout en refoulant positive- ment l'air et empêchant la formation de bulles.
Si le contact est trop rapide ou s'il se fait sur toute la surface simultanément (angle de 0 ) la formation des bulles est accrueUne démonstration graphique de l'im- portance de ces phénomènes peut être faite en utilisant un simple couteau de table pour simuler la pellicule et un verre d'eau coloré pour simuler la résine. L'importance dun faible angle d'inclinaison et de la vitesse du con- tact devient immédiatement évidente. Les plissements eux- mêmes contribuent à renforcer la formation du maniaque.
On peut démontrer ce phénomène en tenant un couteau or- dinaire verticalement en contact avec la paroi d'un verre rempli d'eau oude résine liquide on faisant un certain angle avec cette paroi. On remarquera que le ménisque est plus haut quand l'angle est plus petit, ce qui si- mule un plissement. On peut démontrer ce même facteur d'une autre façon, en faisant durcir une pellicule plis- sée et inclinée en contact partiel avec la surface de la résine et en coupant le panneau durci en divers points pour observer le ménisque. Il est également évident que des techniques de production en grande série doivent être élaborées en ayant ces facteurs présents à l'esprit.
Parfois quelques bulles sont emprisonnées accidentellement ou sont libérées trop tard par la ma- tiére perméable de renforcement, quand on utilise une
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telle matière. On a trouvé que l'on peut malgré tout chasser ces bulles en dépit du fait qu'elles sont maintenues par les crêtes à facettes ou par les par- ties surélevées à facettes de la pellicule, et en même temps on évite dla destruction de la surface à facettes multiples du produit. De façon un peu surprenante, on constate que si les parties en relief sont momentanément enfoncées et aplaties pour libérer et déplacer les bul- les, vers le bord (comme on peut le voir à la figure 6), le caractère plissé de la pellicule l'oblige à revenir élastiquement et à rester en contact avec la résine li- quide.
Il s'agit là d'un autre stade important de la production d'une feuille exempte de bulles.
Les considérations ci-dessus, ainsi que les diverses hypothèses et théories qu'on retrouve dans la présente description, ont pour but de faciliter la com- préhension d l'invention, mais sans en limiter aucune- ment sa porté.
Pour résumer les avantages découlant du pro- cédé de la figure 38 pendant qu'une couche unitaire de résine contenant un dessin est encore liquide, on étale une nappe poreuse de fibres de verreion tissée ou une matière équivalente sur toute la surface de la couche liquide, on mouille la nappe avec la résine liquide à mesure que cette nappe est immergée dans la couche li- quide sans pratiquement déranger le dessin, de aorte que la résine traverse la nappe et la recouvre.
On fait durcir ensuite la résine et on obtient un panneau qui transmet la lumière et dont le dessin sera visible en transparence de chacune des deux faces. , ,
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On considère que l'une des particularités les plua importantes de la combinaison des stades de la figure 38 est la possibilité d'obtenir par un pro- cédé à coulée unique un panneau ayant un motif décora- tif et une nappe de renforcement en fibres de verre ou en matière équivalente. Une autre caractéristique est un procédé simplifié pour obtenir un panneau du type représenté aux figures 7 et 8.
Jusqu'à présent, un pro- cessus courant pour combiner un noyau alvéolaire avec des panneaux synthétiques transmettant la lumière con- sistait à utiliser une feuille préformée de résine syn- thétique durcie et d'appliquer un adhésif ou une cou- che coulée de résine synthétique sur cette feuille (avec ou sans dessins ornementaux ou éléments décoratifs dans la seconde couche liquide coulée de résine ou d'adhésif ) après quoi on place un noyau alvéolaire dans la couche de la résine liquide ou de l'adhésif.
La résine ou l'adhésif peut contenir une nappe de ren- forcement. En utilisant la tachnique a une seule coulée pour obtenir une couche liquide de résine synthétique contenant un colorant, par exemple un pigment ou une teinture, avec le dessin grenu désiré, et en faisant suivre cette opération par une immersion d'une matière de renforcement et par le placement du noyau alvéolaire en contact avec la nappe de renforcement, en recouvrant ensuite ce noyau alvéolaire d'une matière imperméable à l'air comme une pellicule afin d'assuré* l'emprison- nement des vapeurs de monomères et d'autres vapeurs qui enduiront ainsi le noyau de papier, et en forçant cette pellicule vers le bas avec une force suffisante pour
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écraser et comprimer la nappe de renflement pendant que la résine est encore liquide,
et également en main- tenant cette force à une valeur notable et en coopéra- tion avec le bord de lame de la matière alvéolaire, pour comprimer davantage la nappe de renforcement à une pro- portion relativement faible de son épaisseur initiale au point de contact, on évite plusieurs stades qui é- taient indispensables dans les techniques connues. (On trouve des exemples des techniques antérieures dans le brevet américain n 2.477.852, dans "British Plastics" . page 201, 205, juin 1952 et dans le brevet américain n 3.072.973). On voit donc qu'en utilisant le processus de la figure 3S avec incorporation du stade C, on peut obtenir un panneau décoratif ayant 4b très bonnes ca- ractéristiques de résistance, par la mise en oeuvre d'un procédé simple.
La couche de r4sine liquide 19, contenant la motif décoratif en provenance du stade 1 de la figure 38, peut être coulée sur une surface lisse, une surface gaufrée comme une pellicule mécaniquement plissée présentant des facettes en forme de gemmes ou de prismes, ou sur n'importe quelle autre surface, du type couramment utilisé dans cette technique. La figure
7, par exemple, montre un noyau alvéolaire 11 en papier, en métal, en résine synthétique, en étoffe textile ou en une matière équivalente, solidement lié aux panneaux
1 en résine synthétique sur chaque face de la structure alvéolaire.
Le motif décoratif est tel que la lumière transmise d'un côté du panneau à l'autre traverse la résine synthétique transparente contenant des colorante ou des pigments pour réaliser des dessins ou s@@ ,
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de nature teintée, grenue, multicolore et semi-transpa- rente ,en obtenant ainsi un effet esthétique plaisant.
La matière alvéolaire 11 et les congés 12 procurent un surcroît de résistance et des propriétés esthétiques aux panneaux, surtout lorsque la résine couvre entièrement toutes les surfaces et toutes les faces de la matière . Il et constitue donc une masse unitaire '''une face du panneau à l'autre, de façon que larésine de chaque coté du panneau soit liée directement à la résine sur l'autre coté pour obtenir une structure unitaire et entièrement autonome. On comprendra que les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle.
Par exemple, la partie de la résine qui recouvre la matière alvéolaire 11 et réuuit les congés 12 est en principe d'une épais- seur tout juste suffisante pour recouvrir les surfaces de la matière alvéolaire. Des enduits plus épais, qui sont représentés, peuvent être utiles quand on désire une résistance encore plus grande. Comme il est bien connu, même lorsque la matière 11 de la structure alvéo- laire est relativement mince, quand on observe un pan- neau transparent ou semi-transparent perpendiculairement à une face les congés 12 procurent l'effet d'une struc- ture alvéolaire beaucoupplus épaisse et robuste.
L'épais- seur apparente de la couche alvéolaire est beaucoup plus importante que son épaisseur réelleOn obtient également un effet similaire à des bulles par la réflexion de la lumière à partir de la surface courbe de la résine syn- thétique entourant les poches de gaz ou de vapeur ou les poches vides entre les congés 12 et les panneaux 1 en résine durcie.
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Alors que les panneaux à noyautage alvéolaire représentés aux figures 7 et 8 ont une face lisse ou plane 24, et que l'autre face comporte des facettes en forme de gemmes ou de prismes 4 définies par les re- liefs 2 et les creux 3, les deux faces pourraient être identi ques.
Les figures 31 et 32 montrent.les stades fon- damentaux concernant la préparation de motifs formée par des zones localisées 7 qui transmettent davantage de lumière que les autres parties du panneau (voir éga- lement les figures 2, 3 et 33 à 37), et qui sont utiles pour préparer des enseignes, des vitrines, décoratives, etc... Alors que ces figures représentent le mode de réalisation proféré de l'invention utilisant une pelli- " ouïe avec des plissements à arêtes vives, il est évident qu'or. pourraiégalement utiliser des pellicules gaufrées, des pellicules lisses ou des pellicules d'un autre type pour former les dessins 7, comme indiqué dans le brevet 3.072.973.
Le résine liquide 19 de la figure 31 contient de préférâmes une nappe de renforcement 23, 23' (figures
35 et 36)Par exemple, en supposant que la couche de ré- sine de la figure 31 ait une épaisseur de 3,2 mm, un rerforcement convenable est obtenu par une nappe non tissée de fibres de verre ayant une épaisseur 1,6 mm.
Une telle nappe a avantageusement un caractère un peu rigide, et, par exemple, quand on tient à la main par une extrémité un morceau de cette nappe ayant environ
15 cm de largeur, 60 cm de longueur et 1,6 mm d'épais- seur, on constate que le poids de la nappe ne le
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fléchir que légèrement. En d'autres termes, la nappe de fibres de verre est de préférence autonome, comme ,c'est le cas de la nappe "M9600" produite par 0wens- ' Corning Fiberglas Co, dont il sera question dans les exemples à suivre. Il n'est pas essentieue la matière de renforcement soit autonome. Cependant, cette autono- mie est préférée, comme on vient de l'expliquer, car on contribue ainsi à sa rigidité et à divers autres fac- teurs de construction.
Comme montré à la figure 31,la surface supérieure de la couche de résine liquide 19 contenant un catalyseur et un accélérateur de vulcani- sation, 'est munie, selon la variante préférée de l'in- vention, d'une pellicule plissée ayant des facettes et des prismes dont il a été question dans d'autres parties de cette description, et, bien que cette carac- téristique ne soit représentée à la figure 31, le bas de la couche liquide est aussi avantageusement muni d'une pellicule plissée selon l'invention. Après que
19 la coucha/de résine liquide est coulée et qu'une pelli- cule est placée au-dessus, on place l'élément de moulage
21 sur la pellicule supérieure.
Cet élément de moulage peut avoir lui-même un poids suffisant pour déplacer partiellement la résine liquide 19 (voir les flèches à la figure 32) et former ainsi une impression dans la pellicule de recouvrement et dans la résine liquide pour réaliser le débosselage, ou on peut tarer cet élément de moulage si nécessaire. On a trouvé qu'un élément d'impression de faible poids, par exemple un contre-plaqué d'une épaisseur de 6,35 mm, est utilisé avantageusement à la condition de le tarer. L'utilisa-
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tion d'une matière de renforcement telle qu'une nappe de fibres de verre 23 ( figures 31 à 36) améliore la structure du panneau et contribue également à limiter la profondeur de l'impression locale 7.
Ainsi la nappe 23 est de préférence à peu près non compressible par la force appliquée à l'élément d'impression 21, de sorte qu'elle fournit un lit d'épaisseur uniforme sur lequel repose le poids de l'élément d'impression. Que l'on utilise ou non une matière de renforcement, la profon- deur de la zone débosselée doit- être inférieure à l'é- paisseur du panneau. En d'autres termes, une certaine quantité de résine liquide doit être conservée sous l'élément d'impression. Quand la matière de renforcement présente l'épaisseur voulue, ceci ne pose aucun problème.
Si l'on omet cette matière de renforcement, le réglage de la profondeur se fait par un contrôle minutieux du poids ou de la force d'application des éléments d'im- pression, par exemple en assurant un support par le haut.
A ce stade de la description, on pense qu'il est judi- cieux de définir les termes "pression", "impression", et. "déplacement". La résine liquide a de préférence une viscosité moyenne comprise entre celle de l'eau et celle d'un sirop épais. Avantageusement, la résine est suffisamment fluide pour se niveler pratiquement elle- . même. La pellicule 18 a avantageusement une épaisseur permettant de la plisser ou de la déformer d'une autro façon, et quand on placo une face de la pellicule plis- sée (ou d'une pellicule ayant une autre configuration de surface) au contact avec une face de la résine li- quide , la pellicule déplacera ou déformera 3 @
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liquide par contact de sorte que les deux faces vont se conformer l'une à l'autre.
De même, lorsqu'on place our la pellicule supérieure 18', un élément solide taré d'impression, comme l'élément 21, 21' ou 21" (figures
32, 34 et 37), la pression qui existe dans la masse de la résine est sensiblement la pression atmosphérique, et . on fait durcir la résine sans établir de tensions in- ternes comme cela se produit, par exemple, lors d'un moulage par pression.
Lorsqu'un élément d'impression entoure une zone de la pellicule (figure 3), du fait que la pelli- cule plissée est en contact de frottement avec l'élé- ment d'impression, et si l'on utilise un liquide vis- queux ou épais pour la coulée, le courant de résine peut partiellement égaliser les plissements dans la zone enfermée. Fréquemment, la viscosité de la résine sera telle que cette résine forme un léger épaisaisse- ment, du panneau à côté de l'impression 7. Par analogie, quand on place une pierre dans l'eau, l'eau est simple- ment déplacée et aucun changement notable de pression ne se produit par suite de la présence de la pierre.
Ainsi, alors que la pierre fait une "impression" ,au- cune pression réelle n'est exercée par la pierre sur l'eau. Dans le présent cas, la pellicule résiste évi-, demment dans une certaine mesure à la déformation, et si la résine synthétique 19 est renforcée par une nappe, , par exemple de fibres de verre, la pellicule et la nappe peuvent résister à la déformation. La pression par sui- te du tarage de l'élément 21 s'exerce donc principale- ment sur la pellicule et/ousur la nappe de renforcement,
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et la pression sur la résine est fondamentalement en rapport avec la viscosité de la résistance à l'écoulement de cette résine.
C'est pourquoi quand on parle de l'ap- plication d'une pression localisée ou de la formation d'une impression dans une couche liquide de résine syn- thétique, on entend par là que le résultat préféré est que la résine liquide est déplacée de l'endroit qu'elle occupait, et que le résultat de la pression sur le li- quide est de forcer ce liquide à un endroit é;oigné de l'impression localisée. Ce phénomène est indiqué par les flèches à la figure 32 montrant le sens d'écoulement de la résine déplacée et débosselée par l'élément d'im- pression 21 qui peut avoir une forme quelconque selon la nature du dessin désiré.
Lorsque la distance horizon- tale entre les impressions 7 est petite, la pellicule plissée de la surface de la couche de résine entre les impressions peut être légèrement étendue, mais de pré- férence dans une mesure insuffisante pour permettre un étirage leger de la pellicule plissée à la surface de la résine Mire les impressions, et de préférence Sans détruire la structre plissée. En plus la couche de ré- aine peut légèrement s'accumuler à coté des impression* à la suite de ce déplacement. Un dispositif d'impres- sion chauffé qu'on utilise pour légèrement étirer la pellicule sans la déchirer ou la fondre, présente de l'utilité dans une technique de débosselage.
La figure 33 représente un objet, tel qu'un panneau décoratif ou une enseigne, convenant pour un éclairage naturel ou artificiel. L'impression 7 est formée de la même façon que sur les figures 31 Et 32,
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mais comporte une surface ou pellicule de moulage ayant des reliefs 8 et des creux 9 qui sont arrondis ou ont une section droite sinueuse. Ces protubérances et creux arrondis sont moins avantageux que les plisse- ments à arêtes vives. On voit que la surface de moulage, par exemple une pellicule plissée, a été arrachée du panneau 1. Une couche 10 de diffusion de lumière simi- laire à la couche de la figure 21, adhère à une face plane du panneau. Les dimensions "d" et "f" donnent en- semble la dimension "e" dont il a déjà été question.
La profondeur "d" de l'impression 7 est suffisante pour que, lorsque la lumière passe à travers le panneau, le dessin constitué par les zones localement enfoncées 7 soit clairement visible pour l'observateur. En d'autres termes, l'impression 7 est suffisamment grande, et l'épaisseur minimum "f" est suffisamment petite pour qu'une plus grande proportion de lumière soit transmise à travers la zone 7 qu'à travers le restant du panneau.
La dimension "f" n'est pas particulièrement critique en ce qui concerne la résistance, car le dessin ne couvre qu'une partie seulement du panneau., de la ma.. tière de rerfarcement et de la résine et, bien entendu, le restant du panneau contribue à fournir la résistance nécessaire. De préférence, la profondeur de l'impres- sion "d" est comprise entre 1,27 mm et 22,8 mm selon l'épaisseur globale "e" du panneau. On préfère que le rapport d:f soit compris entre 1:10 et 10:1, Les mêmes dimensions sont applicables aux impressions 7 des figu- res 32 à 37.
La résine durcie transmettant la lumière qui forme le panneau 1 est de préférence une résine
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synthétique colorée et sensiblement transparente, comme dans les autres panneaux selon l'invention.
La figure 34 représente une façon de former les parties en creux ou impressions 7 dans la couche de résine liquide 19 à l'aide de l'élément d'impression 21'. On voit des poids 32 qui exercent une force de haut en bas sur l'élément d'impression 21' pour déplacer la résine de la zone localisée de l'impression 7. Cette figure montre les diverses possibilités. Par exemple, les parties en creux 7 à la figure 34 peuvent iepré- senter des carreaux ressemblant à du verre teinté, et les surélévations entre les carreaux peuvent représen- ter des bandes métalliques (par exemple en les peignant avec une peinture métallique entre les carreaux). En formant une impression à côté d'une bordure du paru eau, par exemple à la gauche de la figure 34, on obtient un moyen pour poser le carreau ou lui fixer un encadre- ment.
La structure de la figure 35 est préparât de façon similaire aux structures et procédés selon Ion figures 31 à 34, mais dans ce cas, après avoir placé la nappe de rerforcement 23 sur la surface de la résine liquide et l'avoir enveloppée de la résine liquida, on place l'élément 33, qui est en l'ocouronoe un tube métallique, sur la surface de la résine liquide et on le ncie dans cette résine, après quoi on noie dans la résine liquide une seconde bande plus étroite 23' de matière de renforcement.
On recouvre le tout avec la pellicule 18',comme on l'a expliqué, on installe l'é- lément d'impression 21 ou 21' sur la pellicule et, en
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déplaçant ainsi la résine sous la pellicule, on forme les impressions 7 et on noie entièrement l'élément 33.
Cet élément 33 peut avoir une forme quelconque, mais on préfère qu'il soit en un métal relativement rigide, comme le cuivre, l'aluminium ou l'acier. Il peut être tubulpire, avoir la forme d'une tige pleine, de section droite cylindrique ou rectangulaire, ou avoir toute autre forme désirée.
Comme on le voit à la figure 36, un tel élé- ment 33 peut comporter un dispositif 39 permettant le montage du panneau résultant sur un élément de construc- tion, par exemple un mur. L'élément 33 peut s'étendre sur toute la longueur ou toute la largeur du panneau, ou, en variante, sur une partit seulement de la longueur ou de la largeur, de façon à fournir un moyen commode pour incorporer le dispositif 39 qui servira à fixer le panneau à son endroit d'utilisation.
Le dispositif de montage ou de fixation 39 représenté est un verrou à ressort classique pour le montage de panneaux et de pertes, et, dans certains cas, les panneaux et les por- tes pourront pivoter autour de l'axe du dispositif de fixation* Le Mécanisme représenté comprend un pivot 35 poussé en pris* avec un élément coopérant de montage (non représenté) à l'endroit où le panneau sera monté.
Habituellement, ce dispositif coopérant comprend une applique percée d'un trou pour recevoir le pivot 35.
Ce pivot 35 est poussé contre le dispositif de montage par un ressort 37,un chapeau 38 et un manchon 36 for- mant logement. Avantageusement, ce logement est fileté 4 pour coopérer avec des filets correspondants sur/élément 33.
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La figure 37 représente un autre mode de réa- lisation comportant des impressions 7 parallèles et lo- calisées, et des parties 40 parallèles et aplaties, de façon à obtenir une structure qui diffuse mieux la lu- mière par suite du caractère prismatique des impressions
7 et du fait que les parties aplaties 40 sont mutuelle- ment en regard sur les côtés opposés du panneau. On obtient un surcroît de résistance grâce à la nature ner- vurée de la structure.
La figure 39 donne un exemple de la technique antérieure comportant des parties sinueuses surélev6ea et enfoncées 9. La pellicule ridée 18" est obtenue, par exemple, par un rétrécissement de la résine au cours du durcissement ou par l'action chimique de solvants ou d'autres matières avant la formation du panneau 1.L'in- mention représentée sur les figures 2,3 et 31 à 37, est applicable lorsque la pellicule est plissée selon l'in- vention ainsi que pour des pellicules ridées, gaufrées ou lisses.
Les figures 40 et 41 représentent schémati- quement une table 50 ayant des parties mobiles 52 fixées par des dispositifs tels que des charnières à un élément fixe 51 utile pour façonner des panneaux en résine. La feuille de résine à facettes 1, portant des pellicules plissées 18 et 18' sur les faces supérieure et infé- rieure respectivement, est partiellement durcie jusqu'à un état de gel mou en position horuzontale, et on déplace ensuite les éléments articulés 52 à la position désirée, en l'occurence une position verticale. Si nécessaire, on peut utiliser des éléments de serrage (non repré- sentes) pour empêcher les parties verticales d
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feuille de s'affaisser. On fait ensuite durcir la résine jusqu'à un état rigide pendant qu'on la maintient dans la position représentée dans la figure 41.
Les figures 42 et 43 représentent schématique-* ment une modification permettant la mise en forme d'une feuille telle que celle de la figure 40. Des ressorts
62 sont bloqués sur une table 60 par des pinces 64 et; après que la feuille a été façonnée et qu'elle atteint un état de cel mou, on enlève les pinces et on déplace les ressorts à la position normale. Après durcissement, jusqu'à l'état rigide, on enlève le panneau. D'autres appareils et d'autres gabarits y compris des courbes complexes sont également utiles.
Les figures 44 et 45 montrent un élément creux et un procédé de fabrication. Les pellicules plissées
18, 18' sont fixées entre une forme intérieure 72 et une forme extérieure 70, l'axe étant vertical, par exemple en les serrant à l'aide de bagues fendues ou d'autres dispositifs analogues, ou encore avec une colle. On introduit ensuite la résine 1 entre les pellicules plie- sées et on la laisse durcir. Si l'on enlevé les deux formes, on obtient un objet cylindrique tel que celui de la figure 45. Si l'on fixe à demeure la forme inté- rieure 72 à la pellicule 18, on obtient un élément de construction tel qu'une colonne.
Bien qu'on ait repré- senté un objet cylindrique, il pourrait 4tre triangu- laire, ellipsoidal ou d'une autre section droite.
Lorsque la résine est amenée à durcir sans pellicule supérieure, et que l'air constitue l'atmos- phère en contact avec la surface supérieure. il est
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désirable d'utiliser une composition de résine qui ne subit pas d'influence fâcheuse par durcissement au contact de l'air. Quand on fait durcir à l'air, par exemple, un mélange thermodurcissable et non saturé de polyester et de styrène, il est de bonne politique d'in- troduire un additif paraffinique dans la résine coulée en dernier, de sorte que la surface courbe ne sera pas poisseuse. Une formule fondamentale utile pour une telle résine est un mélange de 20,4 kg d'un styrène de quali- té polymérisable dans lequel on dissout 6 pains (544 g) d'une cire de paraffine d'usage domestique.
On préleva de cette charge environ 170 g qu'on verse dans 20,4 kg de résine liquide. Il reste ainsi une surface dure *et sèche, légèrement trouble mais que l'on peut cependant frotter et polir jusqu'à un brillant élevé.
Si l'on utilise une armoire à plusieurs éta- gères, comme décrit précédemment, pour le durcissement de la résine, on peut modifier l'installation pour par- mettre le durcissement sans air. Ainsi, si les portes dont il a été question s'ouvrent par coulissement vers le haut, des moyens peuvent être prévus pour isoler de l'atmosphère les étagères supérieures qui sont en ser- vice. Si le dessus de l'armoire définit une fermeture hermétique avec les portes coulissantes, et si les bords des étagères sont légèrement écartés horizontalement des portes coulissantes, il suffira dans ce cas de munir les parties inférieures des portes d'une garniture caout- chouteuse qui vient en contact avec le bord du rayon voisin, et les étagères supérieures seront ainsi iso- lées de l'atmosphère.
En munissant une porte d'une
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soupape et en raccordant cette soupape à un tuyau qui aboutit à un dispositif générateur de vide ou à une source d'un gaz inerte comme l'azote, on peut chasser l'air de tout nombre d'étagères désiré. En installant quatre portes coulissantes synchronisées, on peut en- tourer l'armoire de quatre établie. Le dispositif de chauffage dont il a été question est avantageusement constitué par des enroulements de chauffage par rayon- nement sur le bas de chaque étagère.
Des résines de coulée appropriées sont bien connues des spécialistes et divers exemples vont en être donnés plus bas. On préfère des processus de po- lymérisation homogène en masse permettant de mélanger le ou les monomères, les polymères partiellement po- lymérisés et leurs mélanges, sous forme liquide, avec un catalyseur, initiateur ou accélérateur convenable, avec d'autres substances comme des colorants ou des pigmente, après quoi on coule et on fait durcir le mé- lange.
Dans le sens où cette expression est utilisée dans le présent mémoire, "résine liquide" englobe les monomères polymérisables à un état résineux solide,
Le polymère de méthacrylate de méthyle et les copoly- mères non saturés de polyester et de styrène sont des exemples bien connus.
Des détails concernant les pro- cédés de préparation et de coulée des monomères li- quides, des sirops de monomères et de polymères, ou des polymères liquides peuvent être trouvés dans la littérature spécialisée, par exemple dans l'ouvrage de Schildknecht, "Polymer Processes", Volume X (1956) notamment aux pages 53-58, 462-471, 552-624, 763-786
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ainsi que dans les références citées dans cet ouvrage. les monomères, ou les liquides résineux, ou les sirops sont de préférence ceux que l'on polymérise à l'aide d'un composé chimique que l'on appellera cata- lyseur de polymérisation, à température ambiante ou à 'des températures élevées et sous pression atmosphérique.
Les polymères résultants sont de préférence thermodur- cissables (infusibles), par exemple les résines époxy et les polyesters thermodurcissables, bien qu'on puisse utiliser également des résines thermoplastiques, comme les acryliques, et les polyesters linéaires.
En fait, les thermoplastiques susceptibles de fusion par des techniques connues de fusion conviennent parfaitement,
Parmi les monomères et polymères utilisables, on citera notamment les esters allyliques comme le phtalate de diallyle, le carbonate bis-allylique du
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diéthyléne-<glycol ( vendus sous la marque "CR 39" par Pittsburgh Plate Glass), cyaurate de triallyle (vendu par American Cyanamid), les copolymères du carbonate
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bis,..allylique de diéthylène-glycol, et de méthacrylate de méthyle, un copolymère d'un monomère vinylique comme le styrène avec un polyester non saturé,
qu'on prépare par exemple par la condensation de l'acide ma- léiquo ou fumarique avec l'éthylène-glycol ou le pro- pylène-glycolt les acides acrylique et méthacrylique et leurs esters avec ou sans leurs polymères en disso- lution ou en suspension, les résines époxy à l'état liquide non polymérisé, par exemple le produit "Epon" de la Shell Chemical Co (avantageusement un polymère
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liquide à faible poids moléculaire provenant d -'- , ...
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polyhydroxyliquea comme des phénols ou6es glycols, pt.j4 exemple le glycérol, et l'épichlorhydrine) et d'autres résines qui transmettent la lumière et qui sont bien connues dans la technique,
Une résine thermoplastique utilisable par des techniques de fusion est un plastisol d'un copolymère de 85 à 95% de chlorure de vinyle et de 5 à 15% d'a- cétate de vinyle ou de chlorure de vinylidène sous forme de particules finement divisées en suspension dans un plastifiant qui est l'adipate de 2-éthylhexyle ou le phtalate de dioctyle. Les proportions sont telles que le plastisol est fluide( par exemple 100 parties de ré- oine et 60 parties de plastifiant).
On coule et on utilise ces produits comme les autres résines dont il a été question précédemment. sauf que l'on fait fondre ce produit, par exemple par de la chaleur rayonnante, pour tonner une résine liquide homogène limpide.Un simple refroidissement fait durcir la résine. Comme il est bien connu, on peut rendre thermodurcissables les plastisols de ce type en remplaçant par un monomère réactif convenable une partie du plastifiant. Un autre exemple est constitué par la même résine sous forme de
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poudre qui devient liquide A la fusion.
D'autreo plas" tisols ou poudres thermoplastiques sont également uti- les. Tout spécialement quand on utilise une technique de fusion, la résine doit être d'un type qui n'est pas sérieusement détérioré par contact avec l'air, ou alors -on doit l'utiliser sans contact avec l'air.
On peut obtenir ce résultat en utilisant un vide ou une atmos- phére inerte ou une pellicule infusible pour protéger la résine,
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Les résines sont modifiées par des ingré- dients de mélange connus, comme des stabilisants, pour empêcher l'oxydation,la fragilité et d'autres détério- rations, des matières ignifuges et d'autres matières du ,même type si on le juge utile, Dans le brevet'américain n 2.931.746 on donne un exemple d'un polyester igni-
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fuge tion saturé contenant un hexahalccyclopentadiene chimiquement combiné et un composé de phosphore chi- miquement combiné comme l'oxyde de tris-méthylol-phosphine.
Des ingrédients de mélange qui n'influent pas fâcheuse- ment sur les propriétés de la transmission de la lumière sont évidemment de rigueur.
' Lee catalyseurs de polymérisation classiques (qu'on appelle dans la technique tantôt agents de vulca- nisation, tantôt initiateurs et tantôt accélérateurs@ cette dernière dénomination étant fréquemment utilisée pour désigner un catalyseur supplémentaire de polyméri- sation quand on en utilise deux ou plusieurs) sont uti- lieds.
Les catalyseurs de polymérisation, qui con- viennent pour les résines époxy sont en particulier la
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didthynetr,amine, la para-phénylene-diaminet la py- rîdino# la pipér1din., la d1'thyl-amino-propyl.min. et d'autres amines, les anhydrides d'acides organiques
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et dtoutres matierea conviennent également comme cote- lyeeura de poiym4riaa%ion, comme on le toits De préfü- rence, la quantité de catalyseur de polymérisation est telle que le mélange du catalyseur et de la résine époxy contient à peu près un groupe époxy pour cha- que groupe d'hydrogène actif ou d'anhydride,
bien qu'on
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puisse utiliser un peu plue ou un peu moins de ce ca- talyseur. La quantité d'agent ou de catalyseur de polymérisation est normalement d'environ 5% à 20 % par rapport au poids de la résine époxy non polymérisée.
On peut utiliser dans certains cas des solvants réactifs par des techniques bien connues.
Comme catalyseurs de polymérisation pour les esters allyliques, les monomères acryliques et les polyesters, les peroxydes organiques solubles sont utiles, dans certains cas en combinaison avec des accélérateurs ou des promoteurs comme les sels d'acides organiques de certains métaux,,Parmi les catalyseurs efficaces à une température comprise entre la tempéra- ture ambiante et environ 50 C et qu'on utilise de pré- férence ensemble avec les accélérateurs dont il sera question plue bas, on citera l'hydro-peroxyde du butyle tertiaire, le peroxyde de la cyclohexanone, la peroxyde de la méthyléthylcétone et d'autres peroxyde@ bien connus, Ces dernière sont évidemment également utilisa- blés à des températures plus élevées.
D'autres cata- lyseurs connus ne deviennent efficaces que lorsqu'une température plus élevée est atteinte. Parmi ces autres peroxydes catalytiques qui ne deviennent efficaces qu'à une température élevée, on citera le peroxyde de ben- zoyle et le peroxyde de butyle di-tertisire. Les résc- tiens utilisant les composée peroxydes de ce type sont de nature exothermique, et la température atteinte dé- pend dans une certaine moeurs de la quantité de ca- talyseur et/ou d'accélérateur présente.
Parmi les accé- lérateurs ou promoteurs utilisables, on citer. le naph-
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ténate de nickel, le stérate de nickel, le naphténate de cobalt, le stéarate de cobalt, etc... Les quantités d'agents de polymérisation comme le peroxyde de méthyl- éthylcétohe sont normalement comprises entre environ
0,1% et 4% par rapport au poids de la résine, et les quantités de promoteurs comme le cobalt (introduit par exemple sous forme de naphténate) sont normalement comprises entre environ 0,01% et 1% par rapport au poids de la résine.
Une température exothermique rela- tivement élevée, c'est-à-dire une température élevée atteinte dans le corps du panneau par suite de la réac- tion exothermique, est parfois souhaitable pour obtenir un durcissement rapide et une forte liaison entre les pellicules de surface et/ou les nappes de renforcement.
Par exemple, quand il s'agit de pellicules de "Tedler" qu'on traite pour les rendre adhérentes à la résine de coulée, des températures élevées d'environ 40 C à
100 C sont avantageuses. De même, lorsqu'on traite une nappe non tissée de fibres de verre avec un mince en- duit d'une résine époxy pour faciliter la liaison des fibres de verre à d'autres matières, une température exothermique élevée est désirable. Cette température ne doit pas évidemment être élevée au point de vola- tiliser les ingrédients de la résine, en provoquant ainsi des bulles, et au point de provoquer la dégrada- tion de la.résine synthétique. Au lieu d'une température exothermique élevée, on peut utiliser une chaleur ap- pliquée de l'extérieur.
Bien entendu, on connaît des résines de coulée et des agents de polymérisation qui permettent de polymériser peu près à la tempér
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ambiante, et on peut les utiliser. Par exemple, des fils tissés en fibres de verre ou des nappes feutrées non tissées sont utilisées depuis longtemps comme ren- forcement pour les panneaux en résine synthétique. Les fibres de verre sont couramment traitées par des com- posés comme des résines époxy, le diallyldiéthoxysilane, l'allyltrichlorosilane, et les produits de réaction du trichlorosilane vinylique, pour améliorer l'adhérence à la résine coulée.
Dans le brevet américain n 2,763.629 on trouve des exemples d'un tel traitement pour amé- liorer l'adhérerez de la pellicule de verre à des poly- esters non saturés et des esters allyliques. On a égale- ment utilisé des composés du chrome, comme les complexes de Werner, et des nappes de fibres de verre recouver- tes d'une résine époxy, comme on le voit par exemple dans le brevetamér.cain n 2.746.896.
Les résines épo- xy, par exemple, sont appliquées commodément à partir d'une solution dans un solvant organique quand ces ré- ainec sont normalement solides et, si les résinas eont partiellement polymérisées, la nappe peut être légère- ment imprégnée d'une résine époxy non polymérisée, a- près quoi on poursuit le traitement qui comporte la polymérisation en présence d'un catalyseur connu de polymérisation. Bien entendu la nappe est de préfé- rence perméable et mouillable par la résine de coulée,
De même, l'épaisseur de la nappe 23 ou d'une matière équivalente est égale ou inférieure à la dimension "b" (figures 15 et 30) ou à la dimension "f" (figure 33).
Bien que l'invention puisse être mise en oeuvre avec pratiquement n'importe quel liquide thermoplastique
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@u thermodurcissable, les exemples suivants montreront bien la façon de pratiquer l'invention, sans aucunement n limiter la portée.
Exemple 1
On froisse une pellicule de polyester "Mylar" (fabriqué par du Pont deNeiours , la pellicule étant ,'en téréphtalate de polyéthylène) d'une épaisseur de 25,4 microns et d'une dimension d'environ 1,5 m x 3,6 m, pour former une boule ayant environ 15 cm de diamètre, on défroisse partiellement cette boule et on la froisse à nouveau, en développant ainsi une série de plissements repartis irrégulièrement. On ouvre ensuite la pellicule ' de polyester "Mylar", on l'aplatit partiellement et on l'étale sur une table horizontale ayant une paroi de moulage de petite hauteur, et ayant une dimension lé- gèrement supérieure à 1,2 m x 2 m.
On place ensuite sur 1.a surface de la pellicule des éléments décoratifs sous forme de lignes noires, de nature opaque, en ver- sant ou en faisant tomber un mince filet ayant une largeur non uniforme de résine sur la surface de la pellicule plissée. Le dessin est une question de choix, et on peut, par exemple, verser la résine en une série de mouvements circulaires pour former des spirales su- perposées, ou les lignes peuvent être obtenues par dee passages successifs en aller et retour et ensuite d'eu- tres passages du même type mais perpendiculairement à la première série, de sorte qu'on obtient le dessin abstrait désiré. On peut utiliser des égouttages, des gouttelettes et une combinaison quelconque de ces tech- niques.
Dans le présent exemple, les lignes ne recouvrent
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qu'une petite partie de la surface de la pellicule plissée, moins de 5% de la superficie totale, et dans cet exemple particulier, on laisse durcir la résine opaque. La résine liquide opaque contient 320 g d'une résine de polyester non saturé renfermant un monomère de styrène ("PE9405" marque "Plaskon", de Allied Chemical & Dye Co, Plastics and Coal Chemical Div.
), une pâte de pigment noir à raison de 6% du poids de la résine (pigment noir "VF" de Ferro), 177 mg de naphténate de 'cobalt (contenant 6% de Co) et 2% en poids de la ré- aine de peroxyde de méthyléthylcétone à une concentra- tion de 60%, lesquels ingrédiento sont combines immé- diatement avant la formation du dessin mentionné ci- dessus,
Après durcissement des éléments décoratifs opaques individuels, ce qui correspond par exemple au dessin 6 sur les figures1, 4 et 14,
on coule sur la pellicule étalée et sur le dessin une couche unitaire d'une résine synthétique contenant un dessin grenu for- mé de doses successives de résinée synthétiques liqui- des catalysées de couleurs différentes. La couche li- quide présente une épaisseur d'environ 3,2 mm ou, si l'on calcule en tenant compte de la perte de vapeur qui se produit, il reste 3,66 kg de résine liquida par m2 de surface.
Pour une épaisseur de 6,35 mm, on introduit 7,32 kg par m2. La matière liquide poly- mérisable en une matière solide est constituée par 15,42 kg d'une résine de polyester non saturé modifié par un acrylique (le DD-568. appelé "93.073 " de Reichhold
Chemical Co).
Dans ce cas, pour assurer un durcisse-
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ment en 40 minutes, on ajoute 170 g d'un promoteur ("ED-793" de Reichhold Chemical Co). On divise cette résine en cinq portions égales de 3,1 kg chacune et, après addition d'une couleur permanente , d'un colorant ou d'un pigment à chaque portion, on introduit dans chaque portion 14,8 cm3 de peroxyde de méthyléthylcé- tone (concentration 60%) à titre de catalyseur de dur- cissement.
On colore respectivement les cinq portions de résine en vert clair, jaune clair, olive clair, ambre clair et orange clair, et chaque produit est essentiel- lement transparent en couches de l'épaisseur utilisée pour le panneau, On coule chacune des portions de couleur différente de la matière liquide catalysée en une série de dosages successifs, avec des espacements entre les doses de le même couleur, de façon à obtenir une couche de chaque couleur d'un diamètre de 5 cm à 25 cm après que chaque résine s'est étalie naturellement en une brève période de temps, par exemple en une minute.
Après que chaque portion de résine colorée a été cou- lée en dosas successives et que la pellicule plissée ainsi recouverte est entièrement couverte de résine, le dessin grenu devient évident. Dans cet exemple on ne cherche pas à réaliser des démarcations nettes entre les différentes couleurs, et, en fait, les couches se superposent, et on les mélange partiellement à la main après la coulée, en obtenant des couleurs et des nuances supplémentaires.
On place sur la résine li- quide un tapis non tissé de fibres de verre d'une
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épaisseur de 3,2 mm, d'une dimension d'environ 1,2 m de longueur par 3 m de largeur, pesant 452 g/m2, fa- briqué par Owens Corning Fiberglass Co (n de catalogue M-9600, à filaments continus) et qui est une nappe de renforcement. En quelques instants, la résine liquide mouille le tapis, le traverse et l'entoure sans déran- ger notablement le dessin grenu coloré.
On étale et on place sur la couche de résine liquide, en recouvrant le tapis de fibres de verre, comme on l'a expliqué précédemment pour réduire au mi- nimum les bulles d'air, une pellicule de "Tedlar" (pellicule de fluorure de polyvinyle de E.I. DU PONT DE NEMOURS) qui a été plissée de la même façon que la première pellicule de "Mylar" et ayant une épaisseur d'environ 25,4 microns. Les quelques bulles emprisonnées sont éliminées mécaniquement pour obtenir un objet exempt de bulles. Un côté de la pellicule est suscepti- ble d'adhérer aux résines de polyester, et on place ce coté de la pellicule contre la résine liquide. On fait ensuite durcir la résine et on obtient un panneau transmettant la lumière et dont le dessin intérieur est visible des deux côtés.
Les plissements en creux espacent le tapie de manière à le centrer dans la feuille (voir figure 16) et ce tapis est recouvert de surfaces résineuses exemptes de fibres. Après durcissse- ment complet, on arrache la pellicule non traitée et non adhérente de "Mylar" et on laisse la pellicule de "Tedlar" chimiquement traitée comme une partie perma- nente de la feuille. Il est à remarquer que l'on pour- rait inverser le processus d'application des deux pel-
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licules, et que la pellicule de "Tedlar" pourrait également seryvir da feuille de séparation., si elle n'a pas été traitée comme on l'a mentionné plus haut.
Exemple 2
On procède comme à l'exemple 1, sauf qu'on utilise une résine limpide. On la coule de façon simi- laire peur obtenir un panneau ayant environ 3,2 mm d'épaisseur. Une autre différence est que, au lieu de former un dessin en versant un mince filet ou des gouttes d'une résine décorative, on place dans la résine liquide, sous la nappe de renforcement, d'au- tres éléments décoratifs qui sont des élément* bolides individuels; comprenant par exemple la structure en torse de dentelle des nervures de feuilies, des pail- lettes dorées, etc, après quoi on fecouvre le tout de la pellicule supérieure et on chasse l'air.
Exemple 3
On procède comme à l'exemple 1 en utilisant des couleure différentes et, après avoir placé la pellicule supérieure, on recouvre cette dernière avec des éléments tarés d'impression, par exemple ayant les dessins montrés dsur les figures 2 et 3 ou d'autres dessins. On applique de la force à l'aide de poids pour déplacer le liquide dans la zone d'impression, en pro- voquant ainsi un débosselage de la décoration liquide bosselle définie par les zones en relief et en creux des pellicules plissées, et on constate que les reliefs et les creux sous-jacents à l'élément d'impression ont une amplitude sensiblement réduite.
On voit donc que les 3léments d'impression servent à conserver @
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liquide en forme jusque son durcissement, L'expression . "débosselage" est définie dans le présent contexte comme une combinaison d'un aplatissement partiel de la pellicule sous l'élément d'impression, d'un dépla- cement de la résine liquide et de son maintien en for- me, le terme "débosselé" servant également à définir les zones ainsi traitées dans le panneau durci. On fait durcir ensuite la résine et on enlève les éléments d'impression et les poids.
Exemple 4
On amasse une pellicule de "Tedlar" d'envi- ron 1,2 m x 3 m et d'une épaisseur de 38 microns en- viron à chacune des extrémités étroites et on tord de façon serrée autour de la plus longue dimension, chaque extrémité étant tordue dans le sens opposé à celui de l'autre extrémité, jusqu'à obtention d'un câble sensiblement cylindrique ayant environ 19 mm de diamètre, après quoi on étale la pellicule sur une surface horizontale. La pellicule présente alors des facettes allongées, sensiblement parallèles et en forme de prismes et de gemmes.
On égoutte un dessin d'une résine synthéti- que liquide catalysée et opaque similaire à celle qui a servi au dessin de l'exemple 1, en un mince filet sur la surface de va pellicule en réalisant un dessin délibéré, et on laisse durcir. On ajoute 15,42 kg d'une résine limpide consistant en une résine non aturée de polyester modifié par une résine acrylique ("HU-332",
N de catalogue 32.032, Reichhold Chemical Co) à la- quelle on ajoute un supplément de 8% du méthacrylate
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de méthyle de E.I. du Pont de Nemours. La résine con- tient un système promoteur ou accélérateur qui a été incorporé par le fabricant, et il suffit donc d'ajou- ter u peroxyde de méthyléthylcétone (60%) à titre de catalyseur de durcissement.
Dans cet exemple on ajou- te ce dernier catalyseur en une quantité de 163 cm3.
On coule la résine limpide sur la pellicule en recouvrant la résine opaque après durcissement de cette dernière, et on place une pellicule plissée sur le dessus de la couche liquide, après quoi on chasse l'air d'en dessous de la pellicule. Après durcissement, on égalise le panneau.
, On obtient une feuille transparente et lim- pide d'épais@@ur uniforme, portant une pellicule permanente liée à chaque face, en plaçant sur une table parfait amen?; plane et en étalant très régulièrement une pellicule de "Tedlar", traitée pour Sire adhéren- te, comme une bose et ensuite, après coulée de la couche liquide, on appliqua sur le dessus très régu- lièrement uns pellicule lisse en "Tedlar", en ayant sein do chasser les bulles d'air et de niveler la pel- licule supérieure avec une lame guidée en opérant sur le haut de la pellicule. Cette pellicule, ainsi que les précédente éléments permanents,
s'ajoute à la feuille de matière plastique.
Exemple 5
On procède comme à l'exemple 1 jusqu'au point suivant le stade de placement de la nappe de renforcement dans la couche de résine.
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A partir de là, on étale en l'ouvrant, sur la nappe de fibres de verre, une structure alvéolaire en papier rigide Kraft (fabriquée par Union-Bag Camp Co), présentant des ouvertures hexagonales d'environ 19 mm transversalement et ayant une épaisseur d'environ 9,5 mm. On recouvre la surface supérieure de la feuille alvéolaire avec une pellicule et on tare à l'aide d'un panneau rigide plat. Le bord inférieur de la structure alvéolaire s'enfonce dans la nappe de fibres de verre et reste en contact avec cette dernière au sein de la résine, comme on l'a décrit, après quoi on fait durcir la résine.
Après durcissement de la résine, on coule une couche limpide de la résine provenant de la charge de 15,42 kg sur une surface plane et lisse préalable- ment enduite d'une matière de séparation. Cette matière de séparation est un mélange da 25 parties de lécithine et 75 parties d'essences minérales. et on l'appliqua à la surface lisse, après quoi on l'essuie soigneuse- ment .
On ploc% ensuite une nappe de fibres de verre, qui correspond à celui de l'exemple 1, sur cette coucha limpide, et cette nappe est mouillée par la résine et est noyée dans cette dernière, puis on retourne la feuille alvéolaire et on place de nouveau sa face expo- sée contre la fibre de verre, en enfonçant cette der- nière et en obligeant le liquide à monter au-dessus des bords du papier, après quoi on forme des congés ae résine sur les borda exposés de la structure alvéo- laire, en obtenant ainsi un panneau préparé par une seule coulée sur chaque face de la structure alvéolai-
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re.
On choisit la viscosité de la résine et la matière de la feuille alvéolaire de manière que le ménisque 12 s'étende au moins à 1,6 mm au-dessus de l'épaisseur du noyau alvéolaire de chaque côté quand on la place dans chaque couche liquide, et de façon que la résine et les vapeurs de la,résine recouvrent entièrement les surfaces du papier alvéolaire.
Il est à noter qu'en recouvrant ou obturant la face supérieure ouverte de la structure alvéolaire pendant la période de durcisse- ment, on empêche les vapeurs de s'échapper et on provo- que, dans cet exemple, la saturnien complète du papier alvéolaire et), par conséquent, un mouillage @ @al. En l'absence de cette précaution, les vapeurs s' é hap- peraient et le papier apparaîtrait sans enduit, en compromettant ainsi la robustesse supplémentaire de l'ensemble.
Exemple 6
On prépare un panneau élastique flexible d'une épaisseur d'environ 1,6 mm en utilisant des pellicules de fluorure de vinyle sur le haut et sur le bas et sa les faisant adhérer en permanence à la résine de coulée. On prépare le panneau comme à l'exem- ple 1, cavec cette différence que l'élément de renforce- ment est une nappe de torons hachés pesant 226 g par m2, fabriquée par Ferro Corporation sous la marque "MS-HSB Uniformat", et que la résine est une composi- tion entièrement flexLble d'un styrène de polyester non satura (n de catalogue 8.151 de Reichhold Chemical Co;
on utilise également une résine similaire de American Cyanamid, n 4.134), cette résine étant utili-
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sée à raison de 10,9 kg. On la divise en plusieurs por- tions et on donne une couleur différente à chaque por- tion, comme à l'exemple 1, à cette seule exception ( que l'on utilise 17,7 g de naphténate de cobalt (6% de Co) à titre de promoteur et 14,8 cm3 de peroxyde MEK (60%), qu'on ajoute à chaque couleur, après quoi on coule la résine en doses successives comme à l'exemple
1.
Exemple 7
On procède comme à l'exemple 1 sauf que la coulée, le dosage ou l'egouttage se fait suivant un dessin permettant de former des barrières irregulières d'une hauteur d'environ 3,2 mm et entourant des zones entièrement séparées par ces barrières ou lignes de jointoiement. Ces lignes de jointoiement peuvent être en n'importe quelle matière désirée par le fabricant, c'e3t-à-dire une matière transparente limpide transpa- rente et colorée ou d'une couleur pigmentée quelconque.
* Après durcissement des lignes de jointoiement, on in- troduit les couleurs dans les zones séparées pour affleurer le bord supérieur de la barrière, en intro- duisant les couleurs séparées dans les zones séparées, et en obtenant ainsi un produit similaire à du verre teinté. Plusieurs couleurs dans chaque zone comme à l'exemple 1 donnent également un produit attrayant.
De préférence, on pigmente les barrières en une cou- leur argentée métallique ou une couleur similaire au plomb, Un distributeur qu'on utilise pour glacer des gâteaux convient parfaitement pour former des lignes de jointoiement.
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Exemple 8
On procède comme à l'exemple 1 meut qu'on utilise une résine époxy liquide du commerce ("Epon 815" de Shell Chemical Co.) et un catalyseur ou agent de durcissement classique ( "Ciba 956" de la Reain Coati Co.) . Pour une description des résines "Epon", en plue de ce que l'on trouve dans le texte précité de
Schildknocht, on peut consulter Zimmerman et al, Hand- book of Material Trade Names, Supp. L, Ind. Research
Service Inc. (1956).
Exemple
On procède comme à l'exemple 1 saufque l'on place le panneau exempt de billes contenant les pelli- cules de dessus et de dessous dans une forme ayant une @e section droite en U au stade où la résine est gélifiée @@vn- mais non encore rigide. A ce stade, la résine n'est plus fluide, mais on peut encore la déformer en cin- trant le panneau et en la faisant durcir dans cet état; déformé. Dans le présent contexte, on appelle un tel état "gel mou". Après placement du panneau dans la forme, on fait durcir la résine et on enlève l'objet.
Au lieu de déplacer le panneau pour le mettre dans une forme, la surface de coulée peut comporter des élé- monte mobiles que l'on place dans la position désirée après gélification de la résine à un état non fluide.
Par exemple, une forme constituée par des ressorts à lame fixés ensemble et ayant la forme désirée à l'état de détente, telle qu'une forme en U, est disposée sur une surface horizontale et en serre les ressorts à la surface horizontale pour former un lit plat. On forme
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le panneau sur ce lit comme on l'a décrit et, une fois que l'état de gel mou est atteint, on enlève les élé- mente de serrage, et les ressorts reviennent à la posi- tion normale. On fait durcir le panneau et on l'enlève de la forme.
Un autre exemple d'une composition de résine appropriée est donné dans la demande de brevet sméricait, n 251.420 du 14 janvier 1963. Cette composition com- prend un total de 10 kg de résine thermodurcissable, 198 g de styrène purifié, 104 g de peroxyde MEK, et 14 g de cobalt.