EP3723539A1 - Materiau pour piece d'horlogerie et de bijouterie - Google Patents

Materiau pour piece d'horlogerie et de bijouterie

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Publication number
EP3723539A1
EP3723539A1 EP18807388.6A EP18807388A EP3723539A1 EP 3723539 A1 EP3723539 A1 EP 3723539A1 EP 18807388 A EP18807388 A EP 18807388A EP 3723539 A1 EP3723539 A1 EP 3723539A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
part according
matrix
particles
synthetic
coupling agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP18807388.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas François
Stéphane Lauper
Gregory Kissling
Stewes Bourban
Agnès Marlot Doerr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swatch Group Research and Development SA filed Critical Swatch Group Research and Development SA
Publication of EP3723539A1 publication Critical patent/EP3723539A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A44HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44CPERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C27/00Making jewellery or other personal adornments
    • A44C27/001Materials for manufacturing jewellery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A44HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44CPERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C5/00Bracelets; Wrist-watch straps; Fastenings for bracelets or wrist-watch straps
    • A44C5/0053Flexible straps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A44HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44CPERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C5/00Bracelets; Wrist-watch straps; Fastenings for bracelets or wrist-watch straps
    • A44C5/0084Bracelets in the form of a ring, band or tube of rigid material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44FSPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F1/00Designs or pictures characterised by special or unusual light effects
    • B44F1/02Designs or pictures characterised by special or unusual light effects produced by reflected light, e.g. matt surfaces, lustrous surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/252Glass or ceramic [i.e., fired or glazed clay, cement, etc.] [porcelain, quartz, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer

Definitions

  • the present invention relates to a part made of a material having a particular aesthetic effect through the dispersion of powders of semi-precious or precious stones such as diamond within a synthetic matrix. It relates more particularly to a timepiece or jewelery made in whole or part of this material.
  • Diamond is a commonly used material, whether for its properties or its aesthetic appearance. In the dispersed state, it is rather used to confer particular properties on a matrix. There are thus many works dealing with nano-diamonds distributed within a matrix to improve the thermal conductivity or even the resistance to wear. By cons, to give an aesthetic appearance to a room, the diamond is used cut and crimped within the room. To the applicant's knowledge, the use of diamond powders dispersed within a matrix to improve the aesthetic appearance of the material has not been explored. It is the same for other semi-precious or precious stones such as ruby, etc. Summary of the invention
  • the main object of the present invention is to propose a new material which is aesthetically attractive for the production of timepieces and jewelery.
  • the present invention provides a material comprising a matrix made of a synthetic material filled with a micron-sized precious or semi-precious stone powder which gives the material its particular aesthetic appearance while conferring on it an increased resistance (hardness and Young's modulus).
  • the particles for example diamond particles, have a diameter d90 of between 50 ⁇ m and 2 mm, and preferably between 100 ⁇ m and 1 mm and more preferably between 150 ⁇ m and 500 ⁇ m. said particles being covered with a coupling agent having the function of reinforcing and stabilizing the bond between said particles and the synthetic material.
  • the part Due to the presence of coupling agent around the particles, the part is reinforced and is more stable in time and the dispersion of the particles in the synthetic material is better controlled during manufacture.
  • the coupling agents must have reactive functions to chemically bond to the particles on the one hand and the organic functions of the synthetic material and preferably the coupling agent is a compound selected from the family of organosilanes, titanates or zirconates.and the coupling agent is between 0.1 and 5% by weight of the mixture of synthetic material and particles.
  • the coupling agent is chosen from 3-glycidyloxy epoxy propyltrimethoxysilane, pyrophosphatotitanate or isopropyltri [di (octyl) phosphato] titanate or zirconium tetra-n-propanolate.
  • the d90 is greater than or equal to 150 ⁇ m to enhance the sparkling effect of the diamond.
  • the field of application is different.
  • a flexible matrix is preferred for the manufacture of bracelets while a hard matrix is preferred for the manufacture of dressing parts or movement.
  • the size of the powder and its percentage within the matrix the visual can be modulated.
  • a wide range of colors, a greater or lesser visibility of the particles constituting the powder, a more or less marked sparkling effect or depth effects as a function of the transparency level of the matrix can be obtained.
  • This new material also makes it possible to value production waste from the size of diamonds or other precious or semi-precious stones used especially in the field of watchmaking.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a watch provided with a bracelet made with the material according to the invention. Detailed description of the invention
  • the present invention relates to a part and, in particular to a timepiece or jewelery, made of a composite material.
  • a timepiece or jewelery made of a composite material.
  • the piece is meant both small elements intended to be affixed to a substrate such as a decorative element (logos, etc.) that a massive structural part.
  • the material illustrated in FIG. 1 for application in a bracelet 1, comprises a synthetic matrix 2 loaded with a powder 3 a precious stone such as diamond, ruby, sapphire and emerald or a fine stone, also called semi-precious stone, such as quartz, topaz, garnet, or even organic stone as mother-of-pearl and amber to name a few.
  • a precious stone such as diamond, ruby, sapphire and emerald or a fine stone
  • semi-precious stone such as quartz, topaz, garnet, or even organic stone as mother-of-pearl and amber to name a few.
  • Precious or semi-precious stone is understood to mean both a natural stone and a synthetic stone.
  • the examples will relate more specifically to a diamond powder.
  • the powders are micrometric.
  • the particle size of the powder is measured by laser diffraction according to ISO 13320: 2009 and expressed hereinafter by the diameters d10 and d90 for which respectively 10 and 90% (in number) of the particles have a diameter less than or equal to given diameter (cumulative distribution).
  • the powders have a particle size d90 of between 50 ⁇ m and 2 mm, more preferably between 100 ⁇ m and 1 mm and even more preferably between 150 ⁇ m and 500 ⁇ m. Below a particle size distribution with a dome of 150 ⁇ m, the particles no longer have a sparkling appearance and are less identifiable as valuable particles.
  • These powders preferably have a fine particle size distribution (better dispersibility) of between 1 .mu.m and 100 .mu.m, more preferably between 20 .mu.m and 50 .mu.m and even more preferably between 1 and 20 .mu.m with a cumulative distribution d.sub.90 of between 5-15.degree. pm and d10 between 3 and 5 pm.
  • the diamonds can be of natural origin, which brings a fluorescence of certain particles under ultraviolet radiation at 365 nm. The natural origin gives a creamy shine to the powder.
  • the diamonds can also be synthetic or monocrystalline which gives a glossy golden powder or polycrystalline powder in which case the powder is glossy black.
  • the matrix is made from a transparent base resin to be able to visualize the particles within the matrix. Depending on the percentage of particles, the latter is likely to become opaque. Nevertheless, the particles close to the surface of the material will always be able to offer a certain brightness, as long as the size of this one is sufficient
  • the matrix may be flexible or rigid.
  • a flexible matrix i.e. having a Shore A hardness (ISO 7619-1: 2010) of less than or equal to 80, is chosen for the manufacture of flexible components such as a bracelet or the decoration of components by overmoulding for a "soft touch" appearance, such as a telescope or a crown.
  • the matrix is a transparent elastomeric matrix providing the elastic properties required for the application.
  • the choice of the elastomer is a fluorinated elastomer (FKM, FFKM) transparent known for its high resistance to aging.
  • EMC hot vulcanizable silicone
  • PUR polyurethane elastomers
  • TPE thermoplastic elastomers
  • the percentage of powder is adjusted to maintain the flexibility of the material. It is thus between 0.5 and 40%, preferably between 0.5 and 30% and, more preferably, between 1 and 5% by weight relative to the total weight of the material.
  • a charge rate of less than or equal to 5% makes it possible to preserve the transparency of the material without drastically modifying its mechanical properties.
  • the maintenance of the properties of the base material makes it possible to ensure a good use for the molding bracelets or the decoration of timepieces by overmolding.
  • micro-diamonds it is preferable to disperse the micro-diamonds beforehand in a liquid solution of the hot-vulcanizable elastomer. FKM granules loaded with micro-diamonds are then evaporated off from the solvent.
  • the flexible matrix as described above can be replaced by a rigid / hard matrix for the production of trim such as a middle part, a bottom, a bezel, a pusher, a bracelet link, a dial, a needle , a dial index, etc. or even moving parts such as a bridge or a plate.
  • a rigid / hard matrix for the production of trim such as a middle part, a bottom, a bezel, a pusher, a bracelet link, a dial, a needle , a dial index, etc. or even moving parts such as a bridge or a plate.
  • Hard matrix means a matrix having a Shore D hardness greater than or equal to 80 (ISO 868: 2003).
  • the percentage of powder can be significantly higher with percentages that can rise above 50% by weight.
  • the percentage by weight is between 0.5 and 90%, preferably between 5 and 80%, and more preferably between 30 and 70%.
  • the choice of the percentage is made according to the level of transparency, the desired viscosity of the resin and the desired final rendering.
  • the matrix is a transparent resin which may, by way of example, be a thermosetting resin chosen from the family of acrylics, polyurethanes, epoxides or a copolymer resin combining monomers of the aforementioned families.
  • the choice of the resin can also be carried on an acrylic thermoplastic resin such as PMMA or be carried a thermoplastic polycarbonate resin (PC).
  • the diamond powder is pre-dispersed in the resin before adding the hardener.
  • the hardener is added before pouring the resin into the mold. It is thus possible to make inserts such as logos and decorations of all kinds, which are subsequently assembled on the trim parts for example by overmolding, gluing, welding, riveting or screwing. It is also possible to directly mold the timepieces whose mechanical characteristics will depend mainly on the selected resin and the diamond charge rate.
  • micro-diamonds 60% by weight were dispersed in the epoxy resin with an epoxy silane (3-glycidyloxy-propyltrimethoxysilane epoxy) GLYEO of the mark Dynasylan ® as a coupling agent between the micro-diamonds and the epoxy resin.
  • the tests were carried out with natural and synthetic micro-diamonds mono and polycrystalline with for each type of diamond a d90 of 100 and 500 pm tested.
  • natural diamonds the product has a cream aspect more or less brilliant depending on the size of the particles.
  • monocrystalline synthetic diamonds the product has a golden appearance also more or less brilliant depending on the size of the particles.
  • polycrystalline synthetic diamonds the product has a black appearance.
  • the matrix may be opaque and in this case stone particles having a size of between 100 and 500 ⁇ m will be preferred.
  • stone particles having a size of between 100 and 500 ⁇ m will be preferred.
  • the part obtained by injection, molding or other will be polished to reveal the stone particles on the surface.

Landscapes

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Abstract

La présente invention se rapporte à une pièce, notamment de bijouterie ou d'horlogerie, réalisée dans un matériau comprenant une matrice (2) synthétique chargée avec des particules (3) d'une pierre précieuse ou semi-précieuse, lesdites particules (3) ayant une granulométrie d90 comprise entre 50 μm et 2 mm, de préférence entre 100 μm et 1 mm, et, plus préférentiellement entre 150 μm et 500 μm, lesdites particules étant recouvertes d'un agent de couplage ayant pour fonction de renforcer la liaison entre lesdites particules et la matière synthétique.

Description

MATERIAU POUR PIECE D’HORLOGERIE ET DE BIJOUTERIE
Objet de l'invention
La présente invention se rapporte à une pièce réalisée dans un matériau présentant un effet esthétique particulier grâce à la dispersion de poudres de pierres semi-précieuses ou précieuses telles que le diamant au sein d’une matrice synthétique. Elle se rapporte plus particulièrement à une pièce d’horlogerie ou de bijouterie réalisée en tout ou partie dans ce matériau.
Arrière-plan technologique
Le diamant est un matériau couramment utilisé, que ce soit pour ses propriétés ou son aspect esthétique. A l’état dispersé, il est plutôt utilisé pour conférer des propriétés particulières à une matrice. Il existe ainsi de nombreux travaux traitant des nano-diamants répartis au sein d’une matrice pour améliorer la conductivité thermique ou encore la résistance à l’usure. Par contre, pour conférer un aspect esthétique à une pièce, le diamant est utilisé taillé et serti au sein de la pièce. A la connaissance du demandeur, l’utilisation de poudres de diamant dispersées au sein d’une matrice pour améliorer l’aspect esthétique du matériau n’a pas été explorée. Il en est de même pour d’autres pierres semi-précieuses ou précieuses telles que le rubis, etc. Résumé de l’invention
La présente invention a pour objet principal de proposer un nouveau matériau esthétiquement attractif pour la réalisation de pièces d’horlogerie et de bijouterie. A cet effet, la présente invention propose un matériau comprenant une matrice réalisée dans une matière synthétique chargée avec une poudre de pierres précieuses ou semi-précieuses de taille micrométrique qui confère au matériau son aspect esthétique particulier tout en lui conférant une résistance accrue (dureté et module de Young).
Avantageusement, les particules, par exemple des particules de diamant, ont un diamètre d90 compris entre 50 pm et 2 mm, et, de préférence, entre 100 pm et 1 mm et plus préférentiellement entre 150 pm et 500 pm. lesdites particules étant recouvertes d’un agent de couplage ayant pour fonction de renforcer et stabiliser la liaison entre lesdites particules et la matière synthétique.
Grâce à la présence d’agent de couplage autour des particules la pièce est renforcée et est plus stable dans le temps et la dispersion des particules dans la matière synthétique est mieux maîtrisée lors de la fabrication.
Les agents de couplage doivent présenter des fonctions réactives pour se lier chimiquement aux particules d’une part et sur les fonctions organiques de la matière synthétique et de préférence, l’agent de couplage est un composé choisi dans la famille des organosilanes, des titanates ou des zirconates.et l’agent de couplage représente entre 0.1 et 5% en poids du mélange de matière synthétique et de particules. Avantageusement, l’agent de couplage est choisi parmi le 3-glycidyloxy époxy propyltrimethoxysilane, le pyrophosphatotitanate ou l’isopropyltri[di(octyle)phosphato]titanate ou le zirconium tetra-n- propanolate.
Avantageusement, en particulier pour une poudre de diamant, le d90 est supérieur ou égal à 150 pm pour mettre en valeur l’effet étincelant du diamant. Selon la dureté de la matrice, le champ d’application est différent. Ainsi une matrice souple est privilégiée pour la fabrication de bracelets alors qu’une matrice dure est privilégiée pour la fabrication de pièces d’habillage ou du mouvement. En fonction du type de pierre, de la taille de la poudre et de son pourcentage au sein de la matrice, le visuel peut être modulé. Ainsi, une large palette de couleurs, une visibilité plus ou moins grande des particules constituant la poudre, un effet étincelant plus ou moins marqué ou des effets de profondeur en fonction du niveau de transparence de la matrice peuvent être obtenus.
Ce nouveau matériau permet en outre de valoriser des rebus de production issus de la taille des diamants ou d’autres pierres précieuses ou semi-précieuses utilisées notamment dans le domaine de l’horlogerie.
D’autres avantages ressortiront des caractéristiques exprimées dans les revendications, de la description détaillée de l’invention illustrée ci-après à l’aide du dessin annexé donné à titre d’exemple nullement limitatif.
Brève description des figures
La figure 1 représente une vue schématique d’une montre munie d’un bracelet réalisé avec le matériau selon l’invention. Description détaillée de l'invention
La présente invention se rapporte à une pièce et, notamment à une pièce d’horlogerie ou de bijouterie, réalisée dans un matériau composite. On entend par pièce aussi bien des éléments de petites dimensions destinés à être apposés sur un substrat tels qu’un élément décoratif (logos, etc.) qu’une pièce structurelle massive.
Le matériau, illustré à la figure 1 pour une application dans un bracelet 1 , comporte une matrice 2 synthétique chargée avec une poudre 3 d’une pierre précieuse telle que le diamant, le rubis, le saphir et l’émeraude ou d’une pierre fine, aussi dite pierre semi-précieuse, telle que le quartz, la topaze, le grenat, ou encore de pierre organique comme la nacre et l’ambre pour n’en citer que quelques-unes. On entend par pierre précieuse ou semi- précieuse, aussi bien une pierre naturelle qu’une pierre synthétique. A titre illustratif, les exemples porteront plus spécifiquement sur une poudre de diamant.
Selon l’invention, les poudres sont micrométriques. La taille des particules de la poudre est mesurée par diffraction laser selon la norme ISO 13320 :2009 et exprimées ci-après par les diamètres d10 et d90 pour lesquels respectivement 10 et 90% (en nombre) des particules ont un diamètre inférieur ou égal au diamètre donné (distribution cumulative). De préférence, les poudres ont une granulométrie d90 comprise entre 50 pm et 2 mm, plus préférentiellement, entre 100 pm et 1 mm et, encore plus préférentiellement, entre 150 pm et 500 pm. En dessous d’une répartition granulométrique avec un d90de 150 pm, les particules n’ont plus un aspect étincelant et sont moins identifiables en tant que particules précieuses. Cependant, avec les granulométries plus fines, il est possible de disperser une plus grande quantité de diamants dans la résine et donc d’obtenir une matière avec un carat plus important. Ces poudres ont de préférence une distribution granulométrique fine (meilleure dispersibilité) comprise entre 1 pm et 100 pm, plus préférentiellement entre 20 pm et 50 pm et, encore plus préférentiellement, entre 1 et 20 pm avec une distribution cumulative d90 comprise entre 5-15 pm et d10 comprise entre 3 et 5 pm. Les diamants peuvent être d’origine naturelle, ce qui apporte une fluorescence de certaines particules sous un rayonnement ultraviolet à 365 nm. L’origine naturelle donne un aspect crème brillant à la poudre. Les diamants peuvent également être synthétiques soit monocristallins ce qui donne une poudre brillante d’aspect doré ou polycristallins auquel cas la poudre est noire brillante. De préférence, la matrice est réalisée à partir d’une résine de base transparente pour pouvoir visualiser les particules au sein de la matrice. En fonction du pourcentage de particules, cette dernière est susceptible de s’opacifier. Néanmoins, les particules proches de la surface du matériau pourront toujours offrir un certain éclat, tant que la taille de celle-ci est suffisante
En fonction de la pièce à réaliser, la matrice peut être flexible ou rigide.
Une matrice flexible, c.à.d. ayant une dureté shore A (ISO 7619- 1 :2010) inférieure ou égale à 80, est choisie pour la fabrication de composants souples tels qu’un bracelet ou la décoration de composants par surmoulage pour un aspect "soft touch", comme une lunette ou une couronne. La matrice est une matrice élastomère transparente offrant les propriétés élastiques requises pour l’application. Préférentiellement, le choix de l’élastomère se porte sur un élastomère fluoré (FKM, FFKM) transparent connu pour sa grande résistance au vieillissement. Le choix peut cependant se porter sur d’autres élastomères transparents tels que le silicone vulcanisable à chaud (EVC), les élastomères polyuréthanes (PUR) ou les élastomères thermoplastiques (TPE). Le pourcentage de poudre est ajusté pour maintenir la flexibilité du matériau. Il est ainsi compris entre 0.5 et 40%, de préférence entre 0.5 et 30% et, plus préférentiellement, entre 1 et 5% en poids par rapport au poids total du matériau. Un taux de charge inférieur ou égal à 5% permet de conserver la transparence de la matière sans drastiquement modifier ses propriétés mécaniques. La transparence du matériau composite étant préservée, il est possible de réaliser des effets optiques tels que des effets de profondeur avec la matière du dessous lorsque le matériau composite est utilisé comme élément décoratif. Par ailleurs, le maintien des propriétés de la matière de base permet d’assurer une bonne utilisation pour le moulage de bracelets ou la décoration de pièces d’horlogerie par surmoulage.
Des essais ont été réalisés avec succès sur une résine de base FFKM de Solvay (grade 5910M). La poudre de diamant avec un d90 de 50 pm a été dispersée par mélange sur un mélangeur ouvert (calandrage) dans l’élastomère. 2,5% en poids de poudres de diamants naturels ou synthétiques mono et polycristallins ont pu être dispersées sans modification des caractéristiques de l’élastomère et de sa viscosité avec, au final, sur le produit obtenu l’effet étincelant recherché. Des essais additionnels ont été réalisés avec un silicone RTV
(« Room Température Vulcanisation) chargé de 30% en poids pour des poudres de diamants naturels ou synthétiques mono et polycristallins avec un d90 de 60 pm. Aucune craquelure n’a été observée sur l’élastomère. Au final, le produit est opaque de par le haut pourcentage en poudres de diamant. Il présente néanmoins un rendu attractif. L’ajout de 30% en poids de poudre de diamant a mené à une augmentation de 10 points shore A du matériau avec néanmoins une valeur toujours en dessous de la valeur de 75 points, typiquement comprise entre 60 et 70 points shore A souhaitée pour le confort du bracelet. On précisera qu’un pourcentage aussi élevé tend à abîmer les rouleaux du mélangeur du fait de la dureté du diamant, ce qui industriellement n’est pas souhaitable. Il est dans ce cas préférable de disperser au préalable les micro-diamants dans une solution liquide de l’élastomère vulcanisable à chaud. On obtient ensuite par évaporation du solvant des granulés FKM chargés de micro-diamants.
La matrice flexible comme décrite ci-avant peut être remplacée par une matrice rigide/dure pour la réalisation de pièces d’habillage telles qu’une carrure, un fond, une lunette, un poussoir, un maillon de bracelet, un cadran, une aiguille, un index de cadran, etc. ou encore de pièces de mouvement telles qu’un pont ou une platine. On entend par matrice dure, une matrice ayant une dureté shore D supérieure ou égale à 80 (ISO 868:2003).
Dans le cas d’une matrice rigide, l’augmentation de la dureté suite à l’ajout de diamants est moins critique que pour une matrice flexible. Dès lors, le pourcentage de poudre peut être nettement supérieur avec des pourcentages pouvant monter au-delà de 50% en poids. Ainsi, le pourcentage en poids est compris entre 0.5 et 90%, de préférence entre 5 et 80%, et plus préférentiellement entre 30 et 70%. Le choix du pourcentage s’effectue en fonction du niveau de transparence, de la viscosité souhaitée de la résine ainsi que du rendu final souhaité. La matrice est une résine transparente qui peut, à titre d’exemple, être une résine thermodurcissable choisie parmi la famille des acryliques, des polyuréthanes, des époxydes ou une résine copolymère combinant des monomères des familles précitées. Le choix de la résine peut également se porter sur une résine thermoplastique acrylique telle que le PMMA ou encore se porter une résine thermoplastique polycarbonate (PC). Selon l’invention, la poudre de diamants est pré-dispersée dans la résine avant ajout du durcisseur. Le durcisseur est ajouté avant la coulée de la résine dans le moule. Il est ainsi possible de réaliser des inserts tels que des logos et décors en tout genre, qui sont ultérieurement assemblés sur les pièces d’habillage par exemple par surmoulage, collage, soudage, rivetage ou vissage. Il est également possible de directement mouler les pièces d’horlogerie dont les caractéristiques mécaniques dépendront principalement de la résine choisie et du taux de charge en diamant. Il est aussi envisageable d’injecter la résine chargée par déposition seringue au sein d’un logement usiné par exemple dans un poussoir, dans une lunette ou dans un verre saphir. Après dépose au sein du logement, la résine est cuite et l’excès de résine est enlevé par polissage. Cette incrustation au sein d’une pièce est facilitée par la bonne fluidité de la résine (<1000 mPa.s 1), par ex. époxy, la cuisson pouvant être réalisée à une faible température de 80°C, typiquement. Des essais ont été réalisés avec une résine thermodurcissable transparente (indice de réfraction de 1.5) deux composants de type époxy- amine avec une dureté shore 90D. 60% en poids de micro-diamants ont été dispersés dans la résine époxy avec un époxy silane (3-glycidyloxy époxy propyltrimethoxysilane) de la marque Dynasylan Glyeo® comme agent de couplage entre les micro-diamants et la résine époxy. Les essais ont été réalisés avec des micro-diamants naturels et synthétiques mono et polycristallins avec pour chaque type de diamant un d90 de 100 et 500 pm testé. Pour les diamants naturels, le produit a un aspect crème plus ou moins brillant selon la taille des particules. Pour les diamants synthétiques monocristallins, le produit a un aspect doré également plus ou moins brillant selon la taille des particules. Pour les diamants synthétiques polycristallins, le produit a un aspect noir. Des essais additionnels ont en outre été réalisés avec des rebus de pierres rubis d’horlogerie de formule A OsCr broyées pour obtenir un d90 de 500 pm et dispersées dans une résine époxy transparente avec un pourcentage de 60% en poids. Un bel effet de couleur a été observé avec des particules de rubis visibles dans la matrice.
En résumé, on voit qu’une large palette d’effets (couleurs, brillance, transparence, visibilité des particules de la poudre) peut être obtenue en fonction du type de pierre, de sa taille et de son pourcentage au sein de la matrice. Pour finir, on précisera que des matières colorantes, fluorescentes et/ou phosphorescentes peuvent être ajoutées à la matrice (flexible ou rigide) pour adapter l’esthétique de la pièce au besoin.
On notera encore que dans une variante la matrice peut être opaque et dans ce cas on préférera des particules de pierres présentant une taille comprises entre 100 et 500 pm. Naturellement la pièce obtenue par injection, moulage ou autre sera polie pour faire apparaitre les particules de pierres en surface.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pièce, notamment de bijouterie ou d’horlogerie, réalisée dans un matériau comprenant une matrice (2) en matière synthétique chargée avec des particules (3) d’une pierre précieuse ou semi-précieuse, lesdites particules (3) ayant une granulométrie d90 comprise entre 50 pm et 2 mm, de préférence entre 100 pm et 1 mm, et, plus préférentiellement entre 150 pm et 500 pm, lesdites particules étant recouvertes d’un agent de couplage ayant pour fonction de renforcer la liaison entre lesdites particules et la matière synthétique.
2. Pièce selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l’agent de couplage est un composé choisi dans la famille des organosilanes, des titanates ou des zirconates.
3. Pièce selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l’agent de couplage représente entre 0.1 et 5% en poids du mélange de matière synthétique et de particules
4. Pièce selon l’une des revendication 1 à 3, caractérisée en ce que l’agent de couplage est choisi parmi le 3-glycidyloxy époxy propyltrimethoxysilane, le pyrophosphatotitanate l’isopropyltri[di(octyle)phosphato]titanate ou le zirconium tetra-n- propanolate.
5. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la granulométrie est comprise entre 1 pm et 100 pm, de préférence entre 1 et 50 pm, et, plus préférentiellement entre 1 et 20 pm avec un d90 compris entre 8 et 15 pm et un d10 compris entre 3 et 5 pm afin de maximiser le taux de charge en pierre précieuse dans la matrice
6. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la matrice (2) est une matrice flexible, ledit matériau comportant la matrice flexible ayant une dureté shore A inférieure ou égale 80, et de préférence, comprise entre 50 et 75.
7. Pièce selon la revendication 6, caractérisée en ce que la matrice (2) en matière synthétique est réalisée dans une résine élastomère transparente choisie parmi la liste comprenant les élastomères fluorés, le silicone vulcanisable à chaud, les élastomères polyuréthanes et les élastomères thermoplastiques.
8. Pièce selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que le pourcentage de particules (3) est compris entre 0.5 et 40%, de préférence entre 0.5 et 30%, et, plus préférentiellement entre 1 et 5% en poids.
9. Pièce selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la matrice (2) est une matrice rigide, le matériau comprenant la matrice (2) ayant une dureté shore D supérieure ou égale à 80.
10. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que le pourcentage de particules (3) est compris 0.5 et 90%, de préférence entre 5 et 80%, et, plus préférentiellement entre 30 et 70% en poids.
11. Pièce selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que la matrice (2) en matière synthétique est réalisée dans une résine thermoplastique transparente acrylique ou polycarbonate, ou dans une résine thermodurcissable transparente choisie parmi la liste comprenant la famille des acryliques, des polyuréthanes, des époxydes et des copolymères combinant des monomères des familles précitées.
12. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les particules (3) sont des particules de diamant, d’émeraude, de saphir ou de rubis d’origine naturelle ou synthétique.
13. Pièce selon la revendication 12, caractérisée en ce que le diamant est d’origine naturelle pour conférer une couleur crème au matériau, ou d’origine synthétique et monocristallin pour conférer une couleur dorée au matériau ou d’origine synthétique et polycristallin pour conférer une couleur noire au matériau.
14. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la matrice (2) comporte également des matières colorantes, fluorescentes et/ou phosphorescentes.
15. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’en horlogerie, elle forme une pièce du mouvement ou une pièce d’habillage.
16. Pièce selon la revendication 15, caractérisée en ce que la pièce du mouvement ou la pièce d’habillage comporte en volume ledit matériau.
17. Pièce selon la revendication 15, caractérisée en ce que la pièce du mouvement ou la pièce d’habillage comporte une partie réalisée dans ledit matériau, ladite partie étant assemblée en surface de la pièce ou étant logée au sein d’un évidement ménagé dans la pièce.
18. Pièce selon la revendication 17, caractérisée en ce que la partie est un logo, un décor ou un élément conférant un toucher doux à la pièce.
19. Pièce selon l’une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisée en ce que, pour un matériau comprenant une matrice rigide, il s’agit d’une pièce choisie parmi la liste comprenant un maillon de bracelet, un fermoir, une carrure, un poussoir, une couronne, une lunette, une glace, un cadran, une aiguille, un index de cadran, un fond, une platine, une roue et un pont.
20. Pièce selon l’une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisée en ce que, pour un matériau comprenant une matrice flexible, il s’agit d’un bracelet (1 ).
21. Montre comprenant la pièce selon l’une quelconque des revendications 15 à 20.
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