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" PROCEDE D'OBTENTION DE CORPS MOULES EN RESINE SYNTHETIQUE
A SURFACE ARMEE ".
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La 'présente invention est relative à un nrocédé pour l'obtention d'un corps moulé en résine synthétique à surface aimée ou renforcée, dans lequel procédé une matière polystyrénique granulaire, microporeuse et con- tenant une matière d'expansion est cuite sous l'influence de chaleur dans un moule.
Les objets en mousse de polystyrène présentent une série d'avantages qui les rendent appropriés pour les domaines d'utilisation les plus variés. Sont particu- lièrement avantageux leur faible poids, leur grand pou- voir isolant vis-à-vis des écarts de température, ainsi que le coût relativement modique de leur fabrication. Ce- pendant dans un grand nombre de domaines d'application, les corps moulés en mousse de polystyrène sont exclus d'avance, parce que leur surface est très tendre et est très peu résistante vis-à-vis des sollicitations mécani- ques ou de certaines influences chimiques.
Selon le genre de matière employée et selonla technique utilisée pour ob- tenir la structure de mousse, la surface des objets moulés en question a une structure variant depuis celle d'une couche relativement fortement fer:née jusqu'à celle d'une couche qui présente plus ou moins de creux visibles à l'oeil nu. On a par conséquent proposé et apnliqué en pratique les procédés les plus divers pour conférer à la surface des objets en mousse de polystyrène un état dur et éventuellement laqué .
Certains de ces procédés impliquent des dépenses qui sont, en particulier, incompatibles avec une production d'articles en grande série. Ainsi, le traitement de la surface coûte souvent plus que la fabrication de l'objet en polystyrène mousse lui-même . Dans d'autres cas apparaissent
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une série de difficultés, qui entratnent des inconvé- nients importants.
Un traitement de la surf:-ce d'objets en polysty- rène doit répondre aux conditions suivantes:
1) La surface de l'objet doit être égalisée, c'est-à-dire que la structure rugueuse doit être aplanie et les creux doivent être remplis.
2) La surface doit être suffisamment dure pour ne pas pouvoir être endommagée lors de l'utilisation de l'objet.
3) Les matières utilisées pour le trait%ent de la surface ne doivent pas attaquer le polystyrène qui est une matière sensible. En particulier, il convient d'éviter l'emploi de solvants, de nlastifiants ou de substances analogues qui pourraient à la longue péné- trer dans la mousse de polystyrène et détruire celle-ci.
4) Le recouvrement de la surface doit, autant que possible, se faire en une seule opération, de façon que les frais de ce traitement restent supportables en comparaison des frais de fabrication de l'objet.
On ne connaît jusqu'à présent aucun procédé qui remplisse ces diverses conditions fondamentales.
Dans une série de procédés connus, la surface du corps en mousse est traitéeà l'aide d'agents d'en- duction sous forme de dispersions nouvant être diluées par de l'eau ou à l'@ide d'agents d'enduction qui contien- nent seulement des alcools et/ou des hydrocarbures ben- zéniques comme solvants ou diluants. Un inconvénient de ces procédés réside dans le fait que les creux superfi- ciels du corps en mousse ne peuvent pas être égalisés ou obturés en un seul stade, parce que les matières d'en- duction contenant du solvant se contractent et parce que,
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pour obtenir un temps de séchage admissible, on est lié à des épaisseurs déterminées des couches d'enduction.
Dans une seconde série de procédés connus, on prépare des mélanges, qui contiennent des résines époxy et des polamines ou des polyamides et qui sont exempts de solvants ou sont dilués avec de l'alcool. Lors de l'ap- plication de ces laques par enduction, pulvérisation ou- coulée, l'air n'est cependant pas chassé complètement des pores du corp.s en mousse, en sorte que lors du séchage subséquent il se forme des bulles, qui sont dues à l'air emprisonné dans les pores et à l'agent de dilatation ou d'expansion contenu dans la matière polystyrénique. Pour éviter ces bulles et pour obtenir une surface irréprocha- ble, plusieurs stades opératoires sont cependant nécessai- res.
Pour améliorer l'état de la surface des objets,le procédé peut ttre modifié, en ce sens que l'on applique sur la couche de remplissage en résine synthétique qui revêt la surface du corps an mousse des nappes de verre, du tissu de verre ou des feuilles perforées d'aluminium; de papier ou de matière artificielle , qui servent alors de support pour un autre revêtement en résine southétioue.
De cette manière, on peut alors appliquer trois ou plas de trois couches jusqu'à ce qu'on obtienne une surface égalisée irréprochable. On a cependant besoin, dans ce cas, lorsqu'on opère le séchage à l'air, de temps de sé- chage d'environ 6 à 8 heures. Même lorsqu'on opère le séchage à la température maximum admissible de 60 C, on a encore besoin d'environ 2 heures, en sorte que les frais entraînés par les dispositifs nécessaires et, en parti- culier lors de la fabrication d'article(en grande série, par les installations d'emmagasinage sont importants.
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Dans une autre série de procédés connus, la sur- face des corps en mousse de polystyrène est revêtue, après l'obtention de la structure poreuse, de feuilles de matière artificielle ou métalliques, qui sont fixées à l'aide d'une matière adhésive appropriée. Dans ces pro- cédés, le corps moulé en mousse de polystyrène comporte en surface un agent de démoulage du type silicone ou cire, qui altère l'adhérence de l'agent adhésif au corps moulé.
Il a également été proposé de mouler d'abord une couche superficielle de l'objet à fabriquer, puis de replir le moule à l'aide de polystyrène et de transformer ce dernier en mousse. Dans ce genre de procédés, on peut ranger, par exemple, les procédés dans lesquels un moule était revêtu d'une couche molle de chlorure de polyvinyle.
Sur ce revêtement on appliquait alors intérieurement, après gélification à 170-180 C, une couche isolante sous forme d'un revêtement de laque. Après cela, le polystyrène était versé dans le moule et transformé en mousse. Le revêtement de laque de la couche de chlorure de polyvinyle était, dans ce cas, nécessaire pour empêcher une migration du plastifiant de la couche de chlorure de polyvinyle dans la mousse de polystyrène . Par ailleurs, à ce genre de procédés appartiennent les modes opératoires dans lesquels le moule était garni, avant son remplissage avec du poly- styrène, d'une feuille métallique ou analogue .
En raison des déficiences des procédés connus, il n'était pas possible jusqu'ici de fabriquer,de manière peu coûteuse et rationnelle, des objets d'utilité cou- rante ou d'autres articles en grande série présentant une surface irréprochable. Sans doute doit-on aussi y voir la raison pour laquelle les corps moulés en mousse de poly- styrène , qui conviennent à de multiples fins, ne se sont
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pas étendus à certains domaines d'application , comme on aurait pu s'y attendre.
La présente invention vise à remédier aux incon- vénients des procédés connus et a pour objet un procédé consistant à munir des corps en mousse de polystyrène, en un seul stade opératoire et de manière extrêmement rationnelle, d'une surface présentant des propriétés favorables inattendues .
- Le procédé suivant l'invention consiste essen- tiellement à munir la surface intérieure d'un moule, avant l'introduction de la matière polystyrénique, par- tiellement ou entière-rient d'une pellicule ou d'un revête- ment d'une masse liquide ou susceptible d'être étendue.
Cette masse contient au moins un composant époxy et un composant contenant des groupes amino, carboxyle ou hydroxyle, qui forment déjà à la température de fusion du polystyrène une couche de résine synthétique relati- vement dure, qui adhère au polystyrène , tout en étant inerte vis-à-vis de celui-ci.
Le moule rempli peut, de manière connue en soi, être chauffé au moyen de vapeur ou au moyen d'eau chaude.
Sur la masse liquide ou susceptible d'être étendue peut être posée, avant le versage de la matière polystyréni- que , une pièce intermédiaire de tissu textile, de tis- su de verre ou de toile métallique ou encore une feuille métallique ou une feuille en résine synthétique perforée de manière à former un treillis .
Avant application de la masse liquide ou suscepti- ble d'être étendue le moule est avantageusement traité à l'aide d'un agent de démoulage connu en soi, de préfé- rence à base de cire ou de silicone. Les moules qui con- viennent le mieux sont les moules métalliques, dont la surface intérieure est polie ou chromée.
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Selon une forme d'exécution préférée du Drocédé suivant l'invention, la masse contient, comme composant époxy, un éther polyglycidylique présentant une valeur époxy d'environ 0,5à 0,7 et, comme agentde durcis une polyamide ou une polyamine cycloaliphtaique.
Les exemples suivants serviront à illustrer davanta ge le procédé suivant l'invention et le progrès apporté par ce procédé.
EXEMPLE 1.-
On a utilisé un moule à fond en aluminium poli @ présentant une section droite de 525 cm. La hauteur de l'intérieur du moule 4tait de 2 cm. Pour l'admission de va- peur, la plaque de fermeture présentait des trous d'un dianètre de 2 mm distants de 15 mm. Au-dessus de la plaque de fermeture était prévue une chambre à vapeur avec des rac@rds pour la conduite d'amenée de va-eur.
Sur la plaque de fond polie du moule, on a appli- qué un agent de démoulage à base de silicone connu. Puis, on a enduit la plaque de fond d'un mélange composé de 100 parties d'une résine époxy liquide, exempte de sol- vant et de faible viscosité (par exemple, la résine "Epoxin 162" vendue par lafirme Badische Anilin & Soda Fabrik) mélangées dans un rapport équivalent (40 parties) à une polyamine cycloaliphatique (par exemple le composé "Laromin C 260" vendu par la firme Badisch Anilin & Soda Fabrik). Finalement on a rempli le moule à raison de 40 g/ litre à l'aide d'un polystyrène déjà pré-expansé et con- tenant un agent d'expansion.
Après fer-neture du moule, le polystyrène con- tenant un agent d'expansion a été cuit par l'action de vapeur à environ 1,2 atmosphère (2 minutes). Le moule a
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ensuite été refroidi pendant 5 minutes dans de l'eau,.puis ouvert. Au lieu d'opérer la cuisson à la vaoeur , on a , dans un autre essai, par ailleurs identique, utilisa un bain-marie et on a obtenu des résultats analogues à ceux obtenus avec la vapeur
On a constaté que le corps moulé en résine synthé- tique présentait une surface unie de qualité irréprocha- ble, la masse époxy-polyamine s'étant durcie sur le poly- styrène, tout en adhérant fortement à ce dernier, pendant la transformation du polystyrène en mousse .
L'adhérence de la couche superficielle au corps moulé est tellement bonne qu'elle ne oeuf en être séparée sans que ce corps moulé ne soit détruit. Les particules de polystyrène ont été poussées, sous l'effet de la pres- sion d'expansion engendrée pendant la formation de la mousse, sur la surface de la masse encore fluide ou éten- dable au début du procédé et ces particules restaient visi- bles. La masse époxy-polyamine durcie remplissait cepen- dant les intervalles entre les particules de mousse de polystyrène, en sorte que la surface était unie et fermée.
Pour tester la qualité de la surface, on a fa- briqué plusieurs corps moulés par le procédé décrit, un de ces corps présentant un poids de 20 g/litre et l'autre un poids de 60 g/litre. A des fins de comparaison, on a éga- lement fabriqué 'des corps moulé similaires, en n'employant cependant pas la masse époxy-polymaine.
Les valeurs sui- vantes de résistance à la flexion ont été obtenues:
EMI8.1
<tb> Poids/volume <SEP> Corps <SEP> mousse <SEP> sans <SEP> Corps <SEP> mousse <SEP> suirenforcement <SEP> de <SEP> surface <SEP> vant <SEP> l'invention
<tb>
<tb> 20 <SEP> g/1 <SEP> 3,6 <SEP> à <SEP> 4,3 <SEP> kg/cm2 <SEP> 55 <SEP> kg/cm2
<tb>
<tb> 60 <SEP> g/1 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 8,3 <SEP> kg/cm2 <SEP> 62 <SEP> kg/cm2
<tb>
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EXEMPLE 2 . -
On a répété le mode opératoire de l'exemple 1, si ce n'est qu'on a ajouté à la masse époxy-polyamine 30% de vert d'oxyde de chrome, en vue d'obtenir une structure superficielle colorée. Le corps poule obtenu avait une surface très attrayante.
Les oarticules blanches de poly- styrène contrastaient avec le revêtement de surface vert, en sorte que l'effet coloré de la surface était marbré.
EXEMPLE 3.-
On a opéré cornue dans l'exemple 1, si ce n'est qu'on a monté sur la plaque de fond en aluminium poli trois traverses perpendiculaires à la plaque de fond, d'une épaisseur de 3 mm, d'une hauteur de 16 mm et d'une longueur de 180 mm, 140 mm et 100 mm respectivement . Après l'appli- cation de l'agent de démoulage, on a appliqué une masse analogue à celle de l'exemple 1, si ce n'est qu'elle conte- nait cette fois environ 5% d'un composé faiblement polaire obtenu au départ de montmorillonite purifiée et d'amines (par exemple , le composé vendu sous le nom de "Bentone 18 C" par la Firme National Lead Company de New York).
Grâce à cette addition, la masse fluide a acquis des pro- priétés thixotropiques et ne s'écoulait pas des surfaces verticales, en particulier de celles des traverses. Par ailleurs, on a opéré de la même manière que celle décrite dans l'exemple 1.
Le corps moulé obtenu ne présentait , de manière surprenante, aucun défaut d'homogénéité dans sa surface aux endroits des creux à angles vifs formés dans le moule par les traverses. La surface était parfaitement unie et en- tièrement fermée.
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EXEMPLE 4.-
Les essais des exemples 1 à 3 ont été répétés, si ce n'est qu'avant d'introduire le polystyrène pré-expansé dans le moule garni de masse époxy-polyamine, on y a posé une nappe de verre d'une épaisseur de 0,2 mm. Le mode opé- ratoire a ensuite été poursuivi comme décrit dans les exem- ples précédents.
Grâce à l'interposition de la nappe de verre, on a empêché que les particules de polystyrène expansées migrent vers la surface à travers la nasse étalable. La masse époxy-polyamine a cependant été pressée, sous l'ef- fet de la pression d'expansion, dans les ?ores de la nappe de verre, en sorte qu'une surface uniforme et dure a été obtenue.
Grâce a u renforcement par la nappedeverre, on a obtenu une surface encore beaucoup plus dure que dans les exemples précédents.
Les valeurs suivantes ont été obtenues: - résistance à la flexion : 132à 146 kg/cm2 - résistance aux chocs d'un corps en mousse de polystyrène non traité : 0,3 cm kg/cm2 - résistance aux chocs d'un corps moulé à surface ren- forcée selon l'exemple 4 : 15 cm kg/cm2 - résistance à la pression d'un corps moulé non traité : 1,2 kg/cm - résistance à la pression d'un corps moulé renforcé selon l'exemple 4 : 140 kg/cm2
Pour déterminer la résistance au frottement... du papier émeri au corindon d'un grain de 180 a été chargé' d'un poids de 1 kg. La profondeur d'usure a été mesurée en mm après chaque millier de passes.
Des corps moulés obtenus par des procédés connus ont donné des profondeurs
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d'usure d'environ 21 mm, alors qu'avec des corps coulés obtenus de la manière décrite dans l'exemple 4 on n'a observé que des profondeurs d'usure alliant jusqu'à 0,5 mm.
Les corps moulés en mousse de polystyrène possè- dent une bonne résistance à l'eau, aux acides, aux lessi- ves, aux alcalis et aux alcools. Les hydrocarbures aroma- tiques, les cétones, les esters organiques et les hydrocar- bures chlorés dissolvent cependant les corps moulés en mousse de polystyrène fabriqués par les procédés connus jusqu'ici. Les hydrocafbures benzéniques exercent un effet gonflant sur ces corps coulés.
Contrairement aux corps moulés obtenus par les procédés connus, les corps moulés en résine synthétique obtenus selon les exemples 1 à 4 résistent aux agents solvants ou gonflants susmentionnés.
Le procédé suivant l'invention présente vis-à-vis des procédés utilisés habituellement jusqu'ici non seulement l'avantage de permettre l'obtention d: corps moulés en résine synthétique à surface renforcée en un seul stade opératoire, en un temps équivalent, mais à des frais sensiblement moindres aux points de vue main d'oeuvre et matières premières, -.ais également l'avantage de Remettre l'obtention de corps moulés possédant, malgré leur poids relative:'lent faible, une forte résistance mécanique ainsi que des propriétés de surface remarquables.
Pour le mécanisme de fonctionnement du procédé suivant l'invention, il importe particulièrement d'utili- ser une masse de réaction, qui durcit sensiblement à la température de fusion du polystyrène et dont la vitesse de réaction est telle que les particules de polystyrène commencent déjà à se dilater alors que la masse est en- core molle. Ainsi, la masse est pressée, sous l'effet de la pression d'expansion, dans les intervalles entre les
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particules de polystyrène sousjacentesou dans les perfo- rations du supoort, tandis qu'inversement les particules de polystyrène sont pressées dans la nasse. Ceci explique l'adhérence étonnamment élevée de la surface au corps en mousse de polystyrène.
La pression d'expansion assure, par ailleurs, par application de la nasse sur le moule, l'obtention d'une surface très lisse et unitaire. Par ailleurs, la masse doit cependant être complètement durcie, lorsque l'expansion du polystyrène est terminée, en sorte que des traitements subséquents, tels que des séchages, sont évités. Ainsi peuvent être complètement suoorimées les installations d'emmagasinage. Le corps moulé est prêt à être utilisé dès l'ouverture du -ioule. Ces condi- tions sont réalisées de manière idéale par les masses époxy-polyamines sus-indiquées. La composition de la masse peut cependant varier dans de larges limites.
Ainsi, on peut y ajouter, par exemple, des colorants, des charges, des accélérateurs ou des retardateurs, des agents de réti- culation ou d'autres réactifs .
REVENDICATIONS.- ---------------- 1.- Procédé pour l'obtention d'un corps moulé en résine synthétique à surface armée ou renforcée, dans lequel procédé une matière polystyrénique granulaire, micro- poreuse et ccntenant une matière d'expansion est cuite sous l'influence de chaleur dans un moule , caractérisé en ce qu'on munit la surface intérieure d'un noule, avant l'in- troductionde la matière polystyrénique , partiellement ou entièrement d'une pellicule ou d'un revêtement d'une asse liquide ou susceptible dêtre étendue, cette masse conte- nant au moins un composant époxy et un composant contenant des groupes amino, carboxyle ou hydroxyle, qui forment déjà à la température de fusion du polystyrène une couche de
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résine synthétique relativement dure,
qui adhère au poly- styrène, tout en étant inerte vis-à-vis de celui-ci.
2. - Procédé suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que le moule rempli est chauffé, de manière connue, à l'aide de vapeur ou d'eau chaude .
3. - Procédé suivant larevendication 1 , caracté- risé en ce que sur la masse liquide ou susceptible d'être étendue est posée, avant le versage de la matière poly- styrénique, une pièce intermédiaire de tissu textile, de tissu de verre ou de toile métallique ou encore une feuille métallique ou une feuille en résine synthétique perforée de manière à former un treillis.
4.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce qu'avant application de la masse liquide ou susceptible d'être étendue, le mou- le est traité à l'aide d'un agent de démoulage connu en soi, de préférence à base de cire ou de silicone.
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"PROCESS FOR OBTAINING MOLDED BODIES IN SYNTHETIC RESIN
A ARMED SURFACE ".
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The present invention relates to a process for obtaining a synthetic resin molded body with a loving or reinforced surface, in which a granular, microporous polystyrene material containing an expanding material is baked under the process. influence of heat in a mold.
Polystyrene foam objects have a number of advantages that make them suitable for a wide variety of areas of use. Particularly advantageous are their low weight, their great insulating power against temperature variations, as well as the relatively low cost of their manufacture. However, in a large number of fields of application, polystyrene foam moldings are excluded in advance, because their surface is very soft and has very little resistance to mechanical or mechanical stresses. certain chemical influences.
Depending on the kind of material used and the technique used to obtain the foam structure, the surface of the molded articles in question has a structure varying from that of a relatively strongly iron layer: born to that of a layer which has more or less hollows visible to the naked eye. The most diverse methods have therefore been proposed and applied in practice for giving the surface of polystyrene foam objects a hard and possibly lacquered state.
Some of these methods involve expenses which are, in particular, incompatible with mass production of articles. Thus, the treatment of the surface often costs more than the manufacture of the foam polystyrene object itself. In other cases appear
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a series of difficulties which entail significant drawbacks.
Surfacing treatment: -this of polystyrene objects must meet the following conditions:
1) The surface of the object should be even, that is, the rough structure should be smoothed out and the hollows should be filled.
2) The surface must be hard enough that it cannot be damaged when using the object.
3) The materials used for the surface treatment must not attack polystyrene which is a sensitive material. In particular, the use of solvents, plasticizers or similar substances which could in the long run penetrate into the polystyrene foam and destroy it should be avoided.
4) The surface covering must, as far as possible, be done in a single operation, so that the costs of this treatment remain bearable compared to the costs of manufacturing the object.
Until now, no process is known which fulfills these various fundamental conditions.
In a series of known methods, the surface of the foam body is treated with coating agents in the form of dispersions which can be further diluted with water or with coating agents. which contain only alcohols and / or benzene hydrocarbons as solvents or diluents. A disadvantage of these methods is that the surface hollows of the foam body cannot be leveled or plugged in one step, because the solvent-containing coating materials contract and because,
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to obtain an acceptable drying time, one is bound to determined thicknesses of the coating layers.
In a second series of known processes, mixtures are prepared which contain epoxy resins and polamines or polyamides and which are free of solvents or are diluted with alcohol. When these lacquers are applied by coating, spraying or pouring, however, the air is not completely expelled from the pores of the foam body, so that during the subsequent drying bubbles are formed, which are due to the air trapped in the pores and to the dilating or expanding agent contained in the polystyrene material. To avoid these bubbles and to obtain an irreproachable surface, several operating steps are however necessary.
To improve the state of the surface of the objects, the process can be modified, in the sense that one applies to the synthetic resin filling layer which coats the surface of the foam body with glass sheets, glass fabric. or perforated sheets of aluminum; paper or artificial material, which then serve as a support for another coating in southetian resin.
In this way, three or more of three coats can then be applied until a flawless even surface is obtained. In this case, however, when the air drying is carried out, a drying time of about 6 to 8 hours is required. Even when the drying is carried out at the maximum permissible temperature of 60 C, about 2 hours are still needed, so that the costs incurred by the necessary devices and, in particular during the manufacture of the article ( in great series, by the storage facilities are important.
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In another series of known methods, the surface of the polystyrene foam bodies is coated, after obtaining the porous structure, with sheets of artificial or metallic material, which are fixed with an adhesive material. appropriate. In these processes, the polystyrene foam molded body has a silicone or wax type release agent on its surface, which alters the adhesion of the adhesive agent to the molded body.
It has also been proposed to first mold a surface layer of the object to be manufactured, then to refold the mold using polystyrene and to transform the latter into foam. In this type of process, one can include, for example, the processes in which a mold was coated with a soft layer of polyvinyl chloride.
On this coating was then applied internally, after gelation at 170-180 ° C., an insulating layer in the form of a lacquer coating. After that, the polystyrene was poured into the mold and turned into foam. The lacquer coating of the polyvinyl chloride layer was, in this case, necessary to prevent migration of the plasticizer from the polyvinyl chloride layer into the polystyrene foam. Furthermore, to this type of process belong the procedures in which the mold was lined, before it was filled with polystyrene, with a metal foil or the like.
Due to the deficiencies of the known processes, it has not been possible heretofore to manufacture, in an inexpensive and rational manner, articles of common use or other articles in large series having an irreproachable surface. This is probably also the reason why polystyrene foam moldings, which are suitable for many purposes, have not been found.
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not extended to certain areas of application, as one would expect.
The present invention aims to overcome the drawbacks of the known methods and has as its object a method of providing polystyrene foam bodies, in a single stage of operation and in an extremely rational manner, with a surface exhibiting unexpected favorable properties.
- The process according to the invention consists essentially in providing the interior surface with a mold, before the introduction of the polystyrene material, partially or entirely with a film or a coating of. a liquid or expandable mass.
This mass contains at least one epoxy component and one component containing amino, carboxyl or hydroxyl groups, which already form at the melting temperature of the polystyrene a layer of relatively hard synthetic resin, which adheres to the polystyrene, while being inert to the polystyrene. -to this one.
The filled mold can, in a manner known per se, be heated by means of steam or by means of hot water.
Before pouring the polystyrene material, there may be placed on the liquid mass or one capable of being spread out, an intermediate piece of textile fabric, glass fabric or wire mesh or even a metal sheet or a sheet of metal. synthetic resin perforated to form a lattice.
Before application of the liquid mass or one capable of being spread, the mold is advantageously treated with the aid of a mold release agent known per se, preferably based on wax or silicone. The most suitable molds are metal molds, the inner surface of which is polished or chrome plated.
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According to a preferred embodiment of the Process according to the invention, the mass contains, as epoxy component, a polyglycidyl ether having an epoxy value of about 0.5 to 0.7 and, as curing agent, a polyamide or a cycloaliphtaic polyamine.
The following examples will serve to further illustrate the process according to the invention and the progress made by this process.
EXAMPLE 1.-
A polished aluminum bottom mold @ having a cross section of 525 cm was used. The height of the interior of the mold was 2 cm. For the steam intake, the closure plate had 2 mm diameter holes 15 mm apart. Above the closure plate was provided a steam chamber with connectors for the supply line.
A known silicone mold release agent was applied to the polished bottom plate of the mold. Then, the bottom plate was coated with a mixture of 100 parts of a low viscosity, solvent free, liquid epoxy resin (for example, the "Epoxin 162" resin sold by Badische Anilin & Soda. Fabrik) mixed in an equivalent ratio (40 parts) with a cycloaliphatic polyamine (for example the compound “Laromin C 260” sold by the firm Badisch Anilin & Soda Fabrik). Finally, the mold was filled at a rate of 40 g / liter with the aid of a polystyrene already pre-expanded and containing an expanding agent.
After the mold was closed, the polystyrene containing a blowing agent was cured by the action of steam at about 1.2 atmospheres (2 minutes). The mold has
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then cooled for 5 minutes in water, then opened. Instead of carrying out cooking with steam, we have, in another test, otherwise identical, used a water bath and we obtained results similar to those obtained with steam.
The synthetic resin molded body was found to have a smooth surface of impeccable quality, the epoxy-polyamine mass having hardened on the styrene, while adhering strongly to the latter, during processing of the polystyrene. foam .
The adhesion of the surface layer to the molded body is so good that it cannot be separated from it without this molded body being destroyed. The polystyrene particles were pushed, under the effect of the expansion pressure generated during the formation of the foam, onto the surface of the mass still fluid or expandable at the start of the process and these particles remained visible. bles. The cured epoxy-polyamine mass, however, filled the gaps between the polystyrene foam particles, so that the surface was smooth and closed.
In order to test the quality of the surface, several moldings were made by the method described, one of these bodies having a weight of 20 g / liter and the other a weight of 60 g / liter. For the purposes of comparison, similar moldings were also made, however not using the epoxy-polymaine mass.
The following flexural strength values were obtained:
EMI8.1
<tb> Weight / volume <SEP> Body <SEP> foam <SEP> without <SEP> Body <SEP> foam <SEP> suirenforcement <SEP> of <SEP> surface <SEP> before <SEP> the invention
<tb>
<tb> 20 <SEP> g / 1 <SEP> 3.6 <SEP> to <SEP> 4.3 <SEP> kg / cm2 <SEP> 55 <SEP> kg / cm2
<tb>
<tb> 60 <SEP> g / 1 <SEP> 5 <SEP> to <SEP> 8,3 <SEP> kg / cm2 <SEP> 62 <SEP> kg / cm2
<tb>
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EXAMPLE 2. -
The procedure of Example 1 was repeated, except that 30% chromium oxide green was added to the epoxy-polyamine mass, in order to obtain a colored surface structure. The resulting hen body had a very attractive surface.
The white styrene particles contrasted with the green surface coating so that the color effect of the surface was mottled.
EXAMPLE 3.-
The retort was operated in Example 1, except that three cross members were mounted on the polished aluminum base plate perpendicular to the base plate, with a thickness of 3 mm, a height of 16mm and 180mm, 140mm and 100mm long respectively. After the application of the mold release agent, a mass similar to that of Example 1 was applied, except that this time it contained about 5% of a weakly polar compound obtained. starting from purified montmorillonite and amines (for example, the compound sold under the name "Bentone 18 C" by the National Lead Company of New York).
Thanks to this addition, the fluid mass acquired thixotropic properties and did not flow from vertical surfaces, in particular those of sleepers. Furthermore, the operation was carried out in the same way as that described in Example 1.
The molded body obtained surprisingly exhibited no homogeneity defect in its surface at the locations of the sharp-angled hollows formed in the mold by the sleepers. The surface was perfectly smooth and completely closed.
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EXAMPLE 4.-
The tests of Examples 1 to 3 were repeated, except that before introducing the pre-expanded polystyrene into the mold lined with epoxy-polyamine mass, a sheet of glass with a thickness of 0.2 mm. The mode of operation was then continued as described in the previous examples.
By interposing the glass web, the expanded polystyrene particles were prevented from migrating to the surface through the spreadable trap. The epoxy-polyamine mass, however, was pressed, under the effect of the expansion pressure, into the edges of the glass web, so that a uniform and hard surface was obtained.
Thanks to the reinforcement by the glass window, a much harder surface was obtained than in the previous examples.
The following values were obtained: - flexural strength: 132 to 146 kg / cm2 - impact resistance of an untreated polystyrene foam body: 0.3 cm kg / cm2 - impact resistance of a molded body at reinforced surface according to example 4: 15 cm kg / cm2 - pressure resistance of an untreated molded body: 1.2 kg / cm - pressure resistance of a reinforced molded body according to example 4 : 140 kg / cm2
To determine the friction resistance ... 180 grit corundum emery paper was loaded with a weight of 1 kg. The wear depth was measured in mm after every thousand passes.
Moldings obtained by known methods have given depths
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wear of about 21 mm, while with cast bodies obtained in the manner described in Example 4, only wear depths of up to 0.5 mm were observed.
Polystyrene foam moldings have good resistance to water, acids, lyes, alkalis and alcohols. Aromatic hydrocarbons, ketones, organic esters and chlorinated hydrocarbons, however, dissolve polystyrene foam moldings made by methods known heretofore. Benzene hydrocafbons exert a swelling effect on these sunken bodies.
Unlike the molded bodies obtained by the known methods, the synthetic resin molded bodies obtained according to Examples 1 to 4 are resistant to the aforementioned solvent or swelling agents.
The process according to the invention has, over the processes usually used up to now, not only the advantage of making it possible to obtain: molded bodies of synthetic resin with a reinforced surface in a single operating stage, in an equivalent time, but at significantly lower costs from the point of view of labor and raw materials, -.ais also the advantage of giving the obtaining of molded bodies having, despite their relative weight: 'low slow, high mechanical resistance as well as remarkable surface properties.
For the working mechanism of the process according to the invention, it is particularly important to use a reaction mass, which hardens substantially at the melting temperature of polystyrene and whose reaction rate is such that the polystyrene particles are already starting. to expand while the mass is still soft. Thus, the mass is pressed, under the effect of the expansion pressure, in the intervals between the
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polystyrene particles underlying or in the perforations of the support, while conversely the polystyrene particles are pressed into the trap. This explains the surprisingly high adhesion of the surface to the polystyrene foam body.
The expansion pressure ensures, moreover, by applying the trap to the mold, obtaining a very smooth and unitary surface. On the other hand, however, the mass must be completely hardened, when the expansion of the polystyrene is complete, so that subsequent treatments, such as drying, are avoided. Storage facilities can thus be completely overloaded. The molded body is ready for use upon opening the -ioule. These conditions are ideally achieved by the above-mentioned epoxy-polyamine masses. The composition of the mass can, however, vary within wide limits.
Thus, for example, dyes, fillers, accelerators or retarders, crosslinking agents or other reagents can be added thereto.
CLAIMS.- ---------------- 1.- Process for obtaining a synthetic resin molded body with reinforced or reinforced surface, in which process a granular polystyrene material, micro - porous and containing an expansion material is baked under the influence of heat in a mold, characterized in that the inner surface is provided with a mold, before the introduction of the polystyrene material, partially or entirely of 'a film or coating of a liquid or stretchable base, this mass containing at least one epoxy component and one component containing amino, carboxyl or hydroxyl groups, which already form at the melting temperature of polystyrene a layer of
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relatively hard synthetic resin,
which adheres to the polystyrene while being inert to the latter.
2. - Method according to claim 1, charac- terized in that the filled mold is heated, in known manner, with steam or hot water.
3. - Process according to Claim 1, characterized in that on the liquid or spreadable mass is placed, before pouring the poly-styrenic material, an intermediate piece of textile fabric, glass fabric or wire cloth or even a metal sheet or a sheet of synthetic resin perforated so as to form a lattice.
4. A method according to one or the other of claims 1 to 3, characterized in that before application of the liquid or expandable mass, the mold is treated with the aid of a mold release agent known per se, preferably based on wax or silicone.