CH389889A - Procédé de fabrication d'objets en résine synthétique - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de fabrication d'objets en résine synthétique
 La présente invention concerne un procédé de fabrication d'objets divers en passant par des plaques ou feuilles en résine synthétique présentant une grande malléabilité, ce qui permet de les former facilement, par exemple par emboutissage.



   L'un des avantages de ces feuilles ou plaques réside dans le fait qu'elles peuvent être conservées sans que leur caractéristiques soient notablement modifiées dans le temps et cela bien que la polyméirisation définitive qui leur confère une grande dureté puisse intervenir au moment de la mise en forme par un traitement thermique de très courte durée, qui n'excède pas quelques secondes. Par ailleurs, la manipulation de ces feuilles ou plaques est facile, car leur   surface    est lisse et ne colle pas.



   Le procédé de fabrication d'objets en résine synthétique armée, selon l'invention dans lequel on prépare d'abord des feuilles ou plaques que   l'on    conforme   ensuite    en objets, est caractérisé en ce que pour préparer lesdites feuilles ou plaques, on imprègne une armature au moins en partie par une résine qui a été préalablement   soumise    à une réticulation limitée de manière qu'elle se trouve à l'état de gel stable à la température ambiante, lequel gel est préalablement à son utilisation pour l'imprégnation de   l'armature    soumis à un malaxage destiné à augmenter sa fluidité et en ce que l'armature   impré-    gnée est soumise sur au moins une de ses faces à une polymérisation de la résine amenant la formation d'une peau lisse non collante.



   Selon un mode d'exécution du procédé l'armature est imprégnée d'un mélange d'une résine layant été soumise à une première réticulation et d'une résine non encore amenée à l'état de gel, mais contenant les agents chimiques capables d'enclencher la réticulation primaire amenant la résine à   l'état    de gel.



   Dans un premier mode d'exécution du procédé, on effectue tout d'abord la préparation des résines devant être utilisées pour l'imprégnation des armatures.



   Le produit d'imprégnation est préparé en deux fractions distinctes. La première de ces fractions est constituée par une résine du type polyester soumise à un   traitement    particulier destiné à l'amener dans un état de gel. Pour obtenir ce résultat, la résine polyester, munie éventuellement d'une charge, est    mélangée à un catalyseur r destiné à permettre l'en-    clenchement ultérieur du processus de polymérisation final, mais ce catalyseur est choisi de manière que son activité soit aussi faible que possible en ce qui concerne la transformation moléculaire à laquelle la résine doit être soumise pour être amenée à l'état de gel. Ce catalyseur peut, par exemple, être constitué par du péroxyde de benzoyle.



   On additionne ensuite à la résine un agent inhibiteur de polymérisation agissant comme protecteur de conservation pour le produit final fabriqué, cet inhibiteur étant destiné à maintenir aussi longtemps que possible la résine dans l'état de gel auquel elle va être amenée.



   A titre   d'exeimple,    l'inhibiteur de polymérisation peut être constitué par une solution de   4-méthyl-2,6-    ditertiaire butyl-phénol ou encore par une solution de dibutyl-tertiaire paracrésol à   60/0    dans du styrène.



   Le changement d'état de la résine est provoqué en additionnant un produit qui est un promoteur de polymérisation à action limitée ; ce produit est constitué par des sels organiques ou minéraux utilisés en présence de l'éthylène-glycol, ou de ses dérivés.  



   A titre d'exemple, la première fraction de l'agent d'imprégnation sous forme de gel est constituée comme suit: résine polyester . . . . . . 100g charge CO3Ca . . . . 30 g peroxyde de benzoyle 2 g solution de   4 -méthyl-2,6 -butyl-ditertiaire   
 phénol . 1 cm3 solution de chlorure stanneux fondu à
 25    /o    dans   l'éthylène-glycol .      2 cmS   
 Ce produit maintenu à la température ambiante, c'est-à-dire à une température inférieure à 450C, amorce une réaction de polymérisation assez rapide, puis se stabilise et présente l'aspect d'un coagulum extrêmement visqueux pouvant être conservé sans modification, apparente pendant plusieurs semaines.



   La seconde fraction du produit d'imprégnation est préparée de manière analogue en utilisant les mêmes constituants, mais   l'addition    de l'agent modérateur ou promoteur de polymérisation est beaucoup plus faible, par exemple le quart de la quantité indiquée   ci-dessus,    de manière que cette seconde fraction de produit d'imprégnation demeure stable pendant plusieurs heures avant de commencer le processus de polymérisation conduisant à l'état de gel défini ci-dessus.



   Une seconde phase du procédé consiste à préparer une armature destinée à être   enduite    au moyen des produits préparés comme indiqué   cidessus.   



  Cette armature, qui peut être quelconque et constituée notamment par des fibres ou des tissus naturels ou synthétiques, est imprégnée ou enduite par tout moyen approprié d'une solution de l'agent modérateur de polymérisation. Pour cela, la solution de sels minéraux ou organiques mise en présence   d'un    excès d'éthylène-glycol est diluée dans un solvant léger, par exemple dans un alcool, ce qui permet de réaliser une imprégnation homogène de toutes les fibres de l'armature. Le solvant est ensuite évaporé afin que l'armature soit parfaitement sèche.

   Dans certains cas, pour favoriser le mouillage ultérieur de l'armature par la résine d'imprégnation, la solution d'agents modérateurs de polymérisation n'est pas diluée dans un alcool, mais dans un monomère, de l'acétate de vinyle par exemple, dont la quantité est déterminée pour obtenir un mouillage convenable de toutes les parties de l'armature.



   Une phase ultérieure du procédé consiste à imprégner ou enduire le support avec les deux fractions de résine préalablement préparées, c'est-à-dire la fraction gel et la fraction qui peut être définie comme prégélifiée.



   Pour faciliter cette imprégnation, la fraction gel est soumise à un malaxage destiné à fluidifier le coagulum auquel les différents constituants de la seconde fraction sont ensuite ajoutés tout en   conti-    nuant le malaxage de manière à obtenir un coagulum résultant ayant déjà subi une réticulation.



   On a remarqué qu'il était possible de faire varier dans une certaine mesure le rapport entre les deux fractions résineuses ci-dessus, afin notamment de modifier la mesure du retrait auquel le produit finalement obtenu est soumis au moment de sa polymérisation définitive.



   Dans un premier exemple, on a utilisé les constituants   suivants       fraction gel . 25 g résine polyester . 75 g    charge   COsCa .    30 g péroxyde de benzoyle . 1,24 g solution de   4-méthyl-2,6-butyl-ditertiaire   
 phénol . 0,75 cm3 solution de chlorure stanneux fondu à
 25 % dans   l'éthylène-glycol .    0,75 cm3
 L'armature préparée comme expliqué dans ce qui précède est ensuite imprégnée par la masse de résine préparée puis soumise au traitement préalablement indiqué.



   Dans un deuxième exemple, les constituants étaient pris dans les proportions   suivantes:    fraction   gel..........    40 g    résine polyester @ 60 g    charge   CO3Ca . .    30 g péroxyde de benzoyle @ 1,30 g dibutyl-tertiaire paracrésol à 6 % dans
 le styrène . . . . . . . . . 0,6 cm3 solution de chlorure stanneux fondu à
 25 % dans   l'éthylène-glycol .    0,5 cm3
 L'armature préparée comme expliqué dans ce qui précède est ensuite imprégnée par la masse de résine préparée puis soumise au traitement préalablement indiqué.



   La viscosité du produit obtenu suivant   l'un    des deux exemples   ci-dessus    est convenable pour permettre l'imprégnation directe, à la racle ou par un autre moyen, de l'armature qui peut comporter plusieurs couches. En effet, il est possible d'imprégner simultanément plusieurs couches d'armatures ou au contraire d'imprégner sélectivement chaque couche d'armature et de réunir ensuite ces différentes couches imprégnées les unes avec les autres en procédant simultanément à un calandrage du produit stratifié ainsi constitué.



   Etant donné la réticulation à laquelle la fraction gel du   produit    d'imprégnation a déjà été soumise avant cette imprégnation, le retrait ultérieur, qui est produit lors de la transformation en gel de la seconde fraction du produit d'imprégnation est très faible de sorte que le calandrage auquel le produit stratifié est soumis peut être fait avec précision même lorsque le produit fini doit avoir une épaisseur comprise dans des tolérances étroites.



   Une phase ultérieure du procédé consiste à soumettre la feuille obtenue à un traitement de surface ayant pour effet de rendre au moins l'une de  ses faces non collante. Ce   traitement    de surface peut être effectué de différentes manières.



   On a remarqué qu'il était avantageux dans la plupart des cas de le conduire en soumettant la ou les faces à traiter à l'action d'agents   accélératenrs    de polymérisation du type aniline mono ou dialcoylés, symétriques ou mixtes ayant un radical alcoylé de préférence aliphatique.



   Pour rendre facile l'emploi de ces agents accélérateurs de polymérisation, dont l'action doit seulement être superficielle, ils sont mis en solution dans un mélange de mono et de dialcoylphosphate   qui    sert simultanément d'agent lubrifiant.



   Lorsque la feuille a été soumise au traitement de surface décrit ci-dessus, l'aspect poisseux de la masse de résine ayant pris l'état de gel n'est plus perceptible, car la surface de cette feuille atteint un état intermédiaire entre l'état de gel et l'état de polymérisation complète. Cet état peut d'ailleurs être réglé en modifiant la quantité et/ou la qualité des produits utilisés pour procéder au traitement de surface qui peut aussi être   réaliste    par une action thermique localisée.



   A titre d'exemple, des feuilles préparées comme indiqué dans le premier exemple ci-dessus ont été traitées superficiellement en les faisant passer pen  dant t 30 secondes entre des tapis chauffés à 800 C    et exerçant sur elles une pression de   100 g/cm2.   



   Un traitement de surface de la feuille fabriquée suivant le second exemple ci-dessus a été conduit de la même manière, mais les tapis étaient chauffés à 850 C.



   L'effet thermique fut ensuite stabilisé en refroidissant rapidement la feuille   pour    l'amener à une température égale ou légèrement inférieure à la tem   pérature ambiante. Les feuilles obtenues ont t pu en-    suite être stockées pendant plusieurs semaines à la température ambiante, ces feuilles étant placées les unes au-dessus des autres sans interposition d'aucun élément d'isolement.



   Dans un second mode d'exécution du procédé,   on prépare séparément t la fraction gel et la fraction    prégélifiée. La fraction de résine sous forme de gel est utilisée pour imprégner directement, mais après malaxage, un support constituant un des éléments de l'armature d'une feuille stratifiée que l'on désire obtenir. La seconde fraction, dite prégélifiée, est utilisée séparément pour imprégner d'autres supports qui ont subi une préimprégnation de l'agent   modéra-    teur de polymérisation.



   Les supports imprégnés sont ensuite amenés en contact les uns avec les autres pour former un sandwich. Les différents supports imprégnés sont soumis à un calandrage, qui peut être effectué après la constitution du sandwich ou, au contraire, sur chaque support séparément. Le sandwich formé et calandré est ensuite   soumis    à un traitement de surface de la même manière qu'indiqué ci-dessus.



   Un troisième mode d'exécution du procédé consiste à n'utiliser pour imprégner le ou les supports que la fraction gel de la résine, ce qui permet de réduire encore la mesure du retrait auquel la feuille est soumise au moment de la polymérisation finale qui est déclenchée avantageusement en même temps que la feuille est mise en forme par un moyen mécanique.



   Les éléments en résine préparés comme expliqué ci-dessus peuvent être   recouverus    avant   d'être    soumis au traitement de surface par une ou plusieurs couches minces de résine prise à l'état de gel, ou avant la transformation les amenant à cet état, ce qui permet d'améliorer dans certains cas l'état de surface du produit finalement obtenu.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication d'objets en résine synthétique armée, dans lequel on prépare d'abord des feuilles ou plaques que l'on conforme ensuite en objets, caractérisé en ce que, pour préparer lesdites feuilles ou plaques, on imprègne une armature au moins en partie par une résine qui a été préalablement soumise à une réticulation limitée, de manière qu'elle se trouve à l'état de gel stable à la température ambiante, lequel gel est, préalablement à son utilisation pour l'imprégnation de l'armature, soumis à un malaxage destiné à augmenter sa fluidité, et en ce que l'armature imprégnée est soumise sur au moins une de ses faces à une polymérisation de la résine amenant la formation d'une peau lisse non collante.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que l'armature est imprégnée par un mélange dudit gel et d'une même résine, non encore à l'état de gel mais contenant les agents chimiques capables d'enclencher la réticulation primaire amenant la résine à l'état de gel.

   2. Procédé suivant la revendication et la sousrevendication 1, caractérisé en ce que les résines sont des résines polyesters auxquelles on ajoute un inhibiteur de polymérisation destiné à limiter dans le temps les modifications moléculaires de la résine amenée à l'état de gel et un catalyseur destiné à favoriser l'enclenchement de la polymérisation finale, laquelle est produite simultanément avec une mise en forme de l'objet pratiquée par des moyens mécaniques.

   3. Procédé suivant la revendication et les sousrevendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on imprègne simultanément plusieurs nappes d'armature superposées.

   4. Procédé suivant la revendication et les sousrevendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on imprègne séparément plusieurs nappes d'armature que l'on réunit ensuite par superposition.

   5. Procédé suivant la revendication et les sous revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que certaines des nappes d'armature sont imprégnées seulement avec de la résine sous forme de gel, tandis que certaines autres des nappes d'armature sont imprégnées avec de la résine non encore amenée à l'état de gel, mais contenant les agents chimiques provoquant la réticulation primaire.

   6. Procédé suivant la revendication et les sousrevendications 1, 2, 4 et 5, caractérisé en ce que les nappes d'armature imprégnées de la résine non encore amenée à l'état de gel sont soumises à une imprégnation initiale par une fraction importante de l'agent chimique provoquant l'enclenchement de processus de polymérisation limité amenant la résine à l'état de gel.

   7. Procédé suivant la revendication et les sousrevendications 1, 2 et 4 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble des nappes imprégnées est recouvert, dans une opération suivante, sur au moins une de ses faces, par une couche additionnelle de résine à l'état de gel, cette dernière couche de résine étant soumise au traitement de surface provoquant la formation d'une peau lisse.