FR2615195A1 - PROCESS FOR FORMATION OF A POLYMERIC MATERIAL CHARGED WITH A POLYMERIC MATER, FORMED THEREFOR, AND GLAZING MATERIAL FOR INCORPORATING LIQUOR IN A POLYMERIC MATERIAL - Google Patents
PROCESS FOR FORMATION OF A POLYMERIC MATERIAL CHARGED WITH A POLYMERIC MATER, FORMED THEREFOR, AND GLAZING MATERIAL FOR INCORPORATING LIQUOR IN A POLYMERIC MATERIAL Download PDFInfo
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LA FORMATION DE MATRICES POLYMERES CONTENANT UNE CHARGE INORGANIQUE. ELLE CONSISTE A FIXER LE CATALYSEUR DE POLYMERISATION A LA MATIERE DESTINEE A ETRE INCORPOREE COMME CHARGE DANS LA MATIERE POLYMERISEE. CETTE CHARGE EST DE PREFERENCE CONSTITUEE DE MATIERE VITREUSE, PAR EXEMPLE DES MICROBILLES DE VERRE. L'INVENTION EST PARTICULIEREMENT UTILE LORS DE LA FORMATION DE MARQUAGES AU SOL RETROREFLECHISSANTS A L'AIDE D'UNE PEINTURE QUI POLYMERISE.THE INVENTION RELATES TO THE FORMATION OF POLYMERIC MATRICES CONTAINING AN INORGANIC CHARGE. IT CONSISTS OF ATTACHING THE POLYMERIZATION CATALYST TO THE MATERIAL INTENDED TO BE INCORPORATED AS A CHARGE IN THE POLYMERIZED MATERIAL. THIS LOAD IS PREFERABLY CONSISTING OF GLASS MATERIAL, FOR EXAMPLE GLASS MICROBALLS. THE INVENTION IS PARTICULARLY USEFUL WHEN FORMING RETROREFLECTING FLOOR MARKINGS USING A PAINT WHICH POLYMERIZES.
Description
1.1.
PROCEDE DE FORMATION D'UNE MATIERE POLYMERE CHARGEE: PROCESS FOR FORMING A POLYMERIC MATERIAL CHARGED WITH:
MATIERE POLYMERE AINSI FORMEE ET MATIERE VITREUSE DESTINEE POLYMERIC MATER SO FORMED AND VITREOUS MATERIAL INTENDED
A ETRE INCORPOREE COMME CHARGE DANS UNE MATIERE POLYMERE. TO BE INCORPORATED AS A LOAD IN A POLYMER MATERIAL.
La présente invention concerne un procédé de The present invention relates to a method of
formation d'une matrice polymère chargée de matière inor- formation of a polymer matrix loaded with inorganic material
ganique, dans lequel on met en contact de la matière destinée & être incorporée comme charge, de la matière polymérisable et un catalyseur pour effectuer la polyméri- sation de la matière polymérisable et former ainsi la matrice polymère. L'invention inclut une matrice polymère chargée formée par ce procédé, et elle s'étend à une matière destinée & être incorporée comme charge dans une wherein the material to be incorporated as a filler is contacted with polymerizable material and a catalyst for effecting the polymerization of the polymerizable material and thereby forming the polymer matrix. The invention includes a charged polymer matrix formed by this process, and extends to a material to be incorporated as a filler in a
matrice polymère.polymer matrix.
On connaît de nombreuses matières polymérisables, et leur utilisation dans des domaines de plus en plus variés s'étend largement. Un intérêt considérable de ce type de matières réside dans le fait que l'on peut les utiliser à l'état fluide ou même visco-élastique pour les mettre en forme par des techniques de moulage, extrusion; injection, etc... à température contrôlée. Un grand nombre Many polymerizable materials are known, and their use in more and more varied fields extends widely. A considerable interest of this type of materials lies in the fact that they can be used in the fluid or even visco-elastic state to shape them by molding techniques, extrusion; injection, etc ... at controlled temperature. A big number
de résines thermoformables à température modérée ou forma- of thermoformable resins at moderate or
bles à la température amiante par ce type de technique nécessitent la présence d'un catalyseur de polymérisation pour amorcer la réaction en chaîne qui forme un article durci. Il est évident que la réussite de l'opération de polymérisation, c'est à dire l'obtention d'une masse polymère homogène, nécessite une répartition homogène du This type of technique requires the presence of a polymerization catalyst to initiate the chain reaction which forms a cured article. It is obvious that the success of the polymerization operation, ie the obtaining of a homogeneous polymer mass, requires a homogeneous distribution of the
catalyseur dans la matière polymérisable. catalyst in the polymerizable material.
Il est également courant d'incorporer une "char- It is also common to incorporate a "char-
ge" dans une matière polymère. Cette opération peut être ge "in a polymeric material.This operation can be
effectuée pour modifier les propriétés mécaniques, thermi- performed to modify the mechanical, thermal and
ques ou électriques d'un polymère, ou encore tout simple- electrically or simply a polymer, or simply
ment pour diminuer le coût des pièces formées à partir du polymère. Il est bien connu, par exemple, d'incorporer des fibres de verre, soit sous forme de fibres individuelles, soit sous forme d'un voile de fibres de verre (qui peuvent 2. to reduce the cost of parts formed from the polymer. It is well known, for example, to incorporate glass fibers, either in the form of individual fibers or in the form of a fiberglass web (which can
être tissées ou non-tissées), dans une matrice polymère. be woven or non-woven), in a polymer matrix.
Actuellement, on utilise de plus en plus des charges Currently, we use more and more loads
constituées de microbilles vitreuses. L'expression "vi- consisting of glassy microbeads. The expression "
treuse" est utilisé ici pour sésigner du verre et une matière vitrocristalline (c'est-à-dire une matière obtenue par traitement thermique d'un verre pour y introduire une is used herein to designate glass and vitrocrystalline material (i.e., a material obtained by heat treating a glass to introduce a
phase cristalline). En particulier, l'emploi de microbil- crystalline phase). In particular, the use of micro-
les de verre creuses est avantageux car il permet de hollow glass is advantageous because it allows to
fabriauer des pièces de faible densité. manufacture low density parts.
On éprouve certaines difficultés à réaliser la bonne répartition de la charge et du catalyseur dans la matière polymérisable nécessaire pour constituer une matrice polymère de haute qualité, spécialement lorsque la réaction de polymérisation est assez rapide. A titre d'exemple des difficultés qu'on peut rencontrer, on peut There are some difficulties in achieving the proper distribution of filler and catalyst in the polymerizable material needed to provide a high quality polymer matrix, especially when the polymerization reaction is quite fast. As an example of the difficulties we may encounter, we can
citer le cas de peintures pour marquage routier qui incor- mention the case of road marking paints which incor-
porent, en tant que charge, des microbilles de verre destinées à rendre la peinture rétroréfléchissante, de pores, as a filler, glass microbeads intended to make the paint retroreflective,
manière à rendre le marquage visible de nuit. Une techni- to make the marking visible at night. A technique
que connue, illustrée par le brevet US 2.897.732, consiste à répandre une peinture polymérisable du type copolymère polyester-vinylidène, à pulvériser sur la peinture un As known from US Pat. No. 2,897,732, this technique consists in spreading a polymerizable paint of the polyester-vinylidene copolymer type, to be sprayed on the paint.
catalyseur de polymérisation en poudre et ensuite à sau- powder polymerization catalyst and then to sau-
poudrer la peinture avec des billes de verre de manière que certaines d'entre elles s'enfoncent dans la peinture, avant sa polymérisation complète. Cette technique souffre powder the paint with glass beads so that some of them sink into the paint, before its complete polymerization. This technique suffers
d'un certain nombre de désavantages. D'abord, elle néces- of a number of disadvantages. First, it requires
site l'utilisation d'un appareillage compliqué pourvu de site the use of complicated equipment provided with
trois-têtes séparées de distribution de matière. Deuxième- three separate heads of material distribution. Second-
ment, le catalyseur, qui est de loin la matière la plus the catalyst, which is by far the most
coûteuse, peut facilement s'envoler pendant sa distribu- expensive, can easily fly off during its
tion et donc être perdue. Troisièmement, le catalyseur est essentiellement déposé à la surface de la peinture, et ceci donne naissance & des niveaux de polymérisation différents de la peinture qui conduisent au craquement de and therefore be lost. Thirdly, the catalyst is essentially deposited on the surface of the paint, and this gives rise to different levels of polymerization of the paint which lead to the cracking of the paint.
la surface et & une carence en catalyseur dans la profon- the surface and a catalyst deficiency in the
deur de la peinture. Quatrièmement, quoiqu'une polymérisa- painter of painting. Fourth, although a polymerization
3. tion rapide de la peinture soit souhaitable, plus rapide est la polymérisation, moins il est facile d'obtenir la distribution souhaitée des billes dans l'épaisseur de la peinture. Un des objets de la présente invention est de procurer un procédé de formation d'une matrice polymère chargée, qui facilite une bonne distribution du catalyseur dans la matière polymérisable, qui permet une action rapide du catalyseur, et qui permet de réduire dans une certaine proportion la quantité de catalyseur requise pour 3. Fast painting is desirable, the faster is the polymerization, the easier it is to obtain the desired distribution of the beads in the thickness of the paint. One of the objects of the present invention is to provide a process for forming a charged polymer matrix, which facilitates a good distribution of the catalyst in the polymerizable material, which allows a rapid action of the catalyst, and which makes it possible to reduce in a certain proportion the amount of catalyst required to
effectuer une polymérisation complète de la matière poly- perform a complete polymerization of the poly-
mérisable formant la matrice polymère. merit forming the polymer matrix.
La présente invention concerne un procédé de The present invention relates to a method of
formation d'une matrice polymère chargée de matière inor- formation of a polymer matrix loaded with inorganic material
ganique, dans lequel on met en contact de la matière destinée & être incorporée comme charge, de la matière in which the material intended to be incorporated as a charge is brought into contact with
polymérisable et un catalyseur pour effectuer la polyméri- polymerizable and a catalyst for carrying out the polymerization
sation de la matière polymérisable et former ainsi la matrice polymère, caractérisé en ce que du catalyseur est fixé à la surface de la matière destinée à être incorporée comme charge avant qu'elle n'entre en contact avec la of the polymerizable material and thereby form the polymer matrix, characterized in that catalyst is attached to the surface of the material to be incorporated as a filler before it comes into contact with the
matière polymérisable.polymerizable material.
La mise en oeuvre d'un tel procédé est très simple. Par comparaison avec le mélange d'un catalyseur et d'une matière polymérisable, il est en général beaucoup plus facile d'assurer une bonne répartition de la charge dans la matière polymérisable. Puisque, selon la présente invention, la catalyseur est fixé à la charge, une bonne répartition de la matière polymérisable et de la charge implique une bonne répartition du catalyseur et de la matière polymérisable. Il en résulte que la polymérisation catalytique peut s'effectuer rapidement, efficacement et régulièrement & travers toute la matière. En outre, la quantité de catalyseur appliquée à la charge peut être The implementation of such a method is very simple. In comparison with the mixing of a catalyst and a polymerizable material, it is generally much easier to ensure a good distribution of the filler in the polymerizable material. Since, according to the present invention, the catalyst is attached to the filler, a good distribution of the polymerizable material and the filler involves a good distribution of the catalyst and the polymerizable material. As a result, the catalytic polymerization can be carried out rapidly, efficiently and regularly throughout the entire material. In addition, the amount of catalyst applied to the feed can be
contrOôlée facilement de sorte que la quantité de cataly- controlled easily so that the amount of catalyst
seur perdue est fortement réduite. On a observé qu'il est parfois possible d'utiliser moins de catalyseur dans le 4. procédé selon l'invention que lorsqu'on utilise une charge et un catalyseur sépares. Il est assez surprenant que la lost is greatly reduced. It has been observed that it is sometimes possible to use less catalyst in the process according to the invention than when using a separate feedstock and catalyst. It is quite surprising that the
technique de l'invention donne lieu & une action catalyti- technique of the invention gives rise to a catalytic action
que plus efficace: en effet, il y aurait tout lieu de croire que si le catalyseur est fixé & une matière étran- gère à la matière polymérisable, sa réactivité vis à vis more effective: indeed, there is every reason to believe that if the catalyst is attached to a material foreign to the polymerizable material, its reactivity towards
de celle-ci serait inhibée.of it would be inhibited.
Avantageusement, le dit catalyseur est adsorbé dans un revêtement d'agent de fixation adhérant à la surface de la matière destinée à être incorporée comme charge. Ceci permet de fixer le catalyseur à cette matière de telle manière que celle-ci puisse être entreposée et manipulée, avant d'être mise en présence de la matière polymérisable, sans perte de catalyseur et sans réduction de sa réactivité vis-à-vis de la matière qui doit être polymérisée. On a trouvé qu'un certain nombre de matières sont capables de former une liaison chimique solide avec des matières couramment utilisées pour charger des matrices polymères et peuvent être utilisées en tant qu'agent de Advantageously, said catalyst is adsorbed in a coating of fixing agent adhering to the surface of the material to be incorporated as a filler. This makes it possible to fix the catalyst to this material in such a way that it can be stored and handled before being brought into contact with the polymerizable material, without loss of catalyst and without reducing its reactivity with respect to the material to be polymerized. It has been found that a number of materials are capable of forming a strong chemical bond with materials commonly used to charge polymeric matrices and can be used as a carrier.
fixation du catalyseur. On préfère faire adhérer un compo- catalyst fixation. It is preferred to adhere a compound
sé organométallique à la dite matière destinée à être incorporée comme charge pour y agir en tant qu'agent de fixation. De tels composés forment facilement une liaison organometallic material to the said material to be incorporated as a filler to act as a fixing agent. Such compounds easily form a bond
chimique avec des matières inorganiques couramment utili- with inorganic materials commonly used
sées comme charge, formant une couche monomoléculaire ou multimoléculaire, et elles sont capables de fixer du catalyseur sur la charge. On préfère spécialement que le dit composé organométallique soit choisi parmi les silanes ,les complexes de chrome, les dérivés de titane ou les polymères à groupe méthoxysilyl. De tels composés sont des agents de fixation particulièrement efficaces et ils présentent également l'avantage de favoriser le couplage entre la charge et de nombreuses matières polymères très as a filler, forming a monomolecular or multimolecular layer, and they are capable of binding catalyst to the filler. It is especially preferred that said organometallic compound is selected from silanes, chromium complexes, titanium derivatives or methoxysilyl polymers. Such compounds are particularly effective binding agents and they also have the advantage of promoting coupling between the filler and many highly polymeric materials.
courantes, telles que des polyesters ou des polyacrylates. such as polyesters or polyacrylates.
Ceci favorise la production de matières composites ayant une résistance élevée à la rupture sous flexion. Ceci 5.'. favorise également une résistance élevée à l'arrachement de la charge par l'abrasion, laquelle est spécialement importante lorsque la matrice polymère doit être utilisée This promotes the production of composite materials having high flexural strength. This 5. '. also promotes high abrasion resistance of the load, which is especially important when the polymer matrix is to be used
en tant que marquage routier.as road markings.
Ccomme exemples de telles matières, on peut citer: des vinylsilanes (A151 de Union Carbide), des Examples of such materials are vinylsilanes (Union Carbide A151),
méthacryloxysilanes (A174 de Union Carbide), des styryl- methacryloxysilanes (A174 from Union Carbide), styryl
silanes, des complexes de chrome du type Werner comprenant des complexes d'acide fumarique (Volans* de du Pont), des isopropyltitanates (TSM2-7, TSM2-11, TTM33, TTAC-39 de Kenrich), et des polymères spéciaux comprenant des groupes silanes, Werner-type chromium complexes comprising fumaric acid complexes (Du Pont Volans *), Kenrich isopropyltitanates (TSM2-7, TSM2-11, TTM33, TTAC-39), and special polymers comprising groups
méthoxysilyls (Polyvest 25* de H ls). (* Marques commer- methoxysilyls (Polyvest 25 * from H ls). (* Trademarks
ciales)cial)
On peut appliquer un revêtement d'agent de fixa- A coating of fixing agent may be applied
tion sur la matière destinée à être incorporée sous forme on the material intended to be incorporated in the form
de charge, par différentes techniques telles que l'immer- by different techniques such as immersion
sion ou tout autre mode de mise en contact avec un réactif liquide suivi d'un séchage, ou par dépôt à partir d'un réactif vaporisé, par exemple, dans le cas d'une matière en particules destinée à être incorporée sous forme de or any other method of contacting with a liquid reagent followed by drying, or by deposition from a vaporized reagent, for example, in the case of a particulate material to be incorporated as a
charge, dans un lit fluidisé. La formation d'un tel revê- charge, in a fluidized bed. The formation of such a coating
tement peut être suivie par l'imprégnation du revêtement par le catalyseur, en mettant le revêtement en contact avec un catalyseur liquide ou dissous. Dans certaines formes préférées de réalisation de l'invention, la matière This may be followed by impregnation of the coating with the catalyst, by contacting the coating with a liquid or dissolved catalyst. In certain preferred embodiments of the invention, the material
destinée à être incorporée comme charge est mise en con- intended to be incorporated as a load is set
tact avec une solution contenant le catalyseur et un agent de fixation afin de fixer le catalyseur & la surface de la matière, et celle-ci est ensuite séchée. De cette manière, l'agent de fixation et le catalyseur sont appliqués en une étape unique, et le procédé est de ce fait très simple et rapide. Dans d'autres formes préférées de réalisation de l'invention, la dite matière destinée à être incorporée comme charge est mise en contact avec une suspension' contenant le dit catalyseur et un agent de fixation afin contact with a solution containing the catalyst and a fixing agent to fix the catalyst to the surface of the material, and this is then dried. In this way, the fixing agent and the catalyst are applied in a single step, and the process is therefore very simple and fast. In other preferred embodiments of the invention, said material to be incorporated as a filler is contacted with a suspension containing said catalyst and a fixing agent to
de fixer le dit catalyseur & la surface de la dite matiè- to fix the said catalyst on the surface of the said material
re. Cette technique est encore plus simple et plus rapide, 6. puisque l'étape de séchage peut parfois être éliminée. Par exemple, on peut mélanger un silane de fixation avec, re. This technique is even simpler and faster, since the drying step can sometimes be eliminated. For example, a fixing silane can be mixed with,
comme catalyseur, de l'Interox BP-40-S (marque commer- As a catalyst, the Interox BP-40-S (trade mark
ciale) de Peroxyd-Chemie GmbH de Munich, qui est une suspension de peroxyde de dibenzoyle à 40% dans du phtalate. Des formes de réalisation de l'invention o la ciale) from Peroxyd-Chemie GmbH of Munich, which is a suspension of 40% dibenzoyl peroxide in phthalate. Embodiments of the invention o the
matière destinée à être incorporée comme charge est mélan- material intended to be incorporated as a filler shall be
gée avec un polyester insaturé pour en effectuer la poly- with an unsaturated polyester to perform the poly-
mérisation sont préférées. On peut utiliser l'invention pour produire des articles en de telles matières, par exemple en résines acryliques ou uréthane-acryliques, en présence d'un catalyseur à la température ambiante, en utilisant un accélératuer si nécessaire. On peut utiliser cette méthode pour fabriquer des articles & partir d'un merification are preferred. The invention can be used to produce articles of such materials, for example acrylic or urethane-acrylic resins, in the presence of a catalyst at room temperature, using acceleration if necessary. This method can be used to make items from one
polyester insaturé dissous dans un monomère copolyméri- unsaturated polyester dissolved in a copolymeric monomer
sable, par exemple des résines oligo-uréthane métacryli- sand, for example metacrylic oligo-urethane resins
ques dans du métacrylate de méthyle en tant que solvant in methyl methacrylate as a solvent
monomère, ou des résines polyesters mélangées & un mono- monomer, or mixed polyester resins and a mono-
mère vinylique, acrylique ou allylique. vinyl, acrylic or allylic mother.
Il existe différents catalyseurs de polymérisa- There are different polymerization catalysts
tion qui rendent le durcissement de matières polymérisa- which make the curing of polymeric materials
bles plus rapide et/ou possible à des températures plus basses. L'emploi de peroxyde en tant que catalyseur est souvent recommandé, spécialement dans la polymérisation faster and / or possible at lower temperatures. The use of peroxide as a catalyst is often recommended, especially in the polymerization
des résines polyesters insaturées et de leurs copolymères. unsaturated polyester resins and their copolymers.
L'invention comprend un procédé dans lequel un peroxyde, par exemple du peroxyde de benzoyle qui existe sous forme d'une poudre qui est facile à manipuler, est fixé & la surface de la matière destinée à être incorporée sous The invention comprises a process in which a peroxide, for example benzoyl peroxide which exists in the form of a powder which is easy to handle, is attached to the surface of the material intended to be incorporated under
forme de charge.form of charge.
Différentes matières habituellement utilisées pour charger des matrices polymères peuvent être employées dans le procédé de l'invention. Parmi celles-ci, on peut Various materials customarily used for charging polymer matrices may be employed in the process of the invention. Of these, one can
citer des minéraux naturels tels que du mica ou du talc. mention natural minerals such as mica or talc.
Dans les formes préférées de réalisation de l'invention, cependant, la dite matière destinée à être incorporée 7. comme charge comprend de la matière vitreuse. L'emploi de In the preferred embodiments of the invention, however, said material to be incorporated as a filler comprises vitreous material. The use of
matière vitreuse présente de nombreux avantages; en parti- vitreous material has many advantages; in part-
culier, les matières vitreuses destinées à être incorpo- particular, the vitreous materials intended to be incorporated
rées comme charge sont bon marché et facilement disponi- are cheap and easily available.
bles, et elles peuvent prendre de nombreuses formes et they can take many forms and
dimensions pour conférer au produit des propriétés parti- dimensions to give the product particular properties.
culièrement souhaitables.highly desirable.
Dans certaines formes préférées de réalisation de l'invention, la dite matière destinée à être incorporée comme charge comprend des.fibres de verre. De telles fibres peuvent être des fibres individuelles courtes, ou elles peuvent être des fibres longues constituant un voile In certain preferred embodiments of the invention, said material to be incorporated as a filler comprises glass fibers. Such fibers may be short individual fibers, or they may be long fibers constituting a veil
tissé ou non-tissé.woven or non-woven.
Dans Ies formes préférées de réalisation de l'invention, la dite matière destinée à être incorporée comme charge comprend des microbilles vitreuses. Les microbilles vitreuses sont particulièrement utiles parce que leur degré de symétrie sphérique très élevé facilite grandement leur mélange avec une matière polymérisable fluide ou viscoélastique, de sorte que les microbilles, et dès lors également le catalyseur, sont bien réparties dans sa masse, et parce que leur emploi confère de bonnes propriétés d'écoulement dans toute opération de moulage et In the preferred embodiments of the invention, said material to be incorporated as a filler comprises glassy microbeads. The vitreous microbeads are particularly useful because their very high degree of spherical symmetry greatly facilitates their mixing with a fluid or viscoelastic polymerizable material, so that the microbeads, and hence also the catalyst, are well distributed in its mass, and because their use gives good flow properties in any molding operation and
permet une distribution uniforme des contraintes à l'inté- allows a uniform distribution of constraints to the
rieur de la matrice polymère formée. of the polymer matrix formed.
Si on désire fabriquer un article de faible densité, on peut dans ce cas utiliser des microbilles vitreuses creuses. Cependant, si on envisage qu'une bonne résistance mécanique du produit est plus importante qu'une faible densité, on choisira des microbilles pleines. Pour obtenir un produit présentant les meilleures propriétés If it is desired to manufacture a low density article, it is possible in this case to use hollow glassy microspheres. However, if it is contemplated that good mechanical strength of the product is greater than low density, solid microspheres will be selected. To obtain a product with the best properties
mécaniques, il peut être souhaitable d'utiliser des micro- mechanics, it may be desirable to use micro-
billes vitrocristallines plutôt que des microbilles de vitrocrystalline beads rather than microbeads
verre, malgré leur prix généralement plus élevé. glass, despite their generally higher price.
La dimension des microbilles utilisées en tant que charge peut avoir un effet important sur la facilité de mise en forme de la matrice polymère chargée et/ou sur 8. les propriétés éventuelles de cette matrice. Dans le cas The size of the microbeads used as a filler can have a significant effect on the ease of shaping of the charged polymer matrix and / or on the possible properties of that matrix. In the case
de matières plastiques moulées, il est généralement sou- molded plastics, it is usually
haitable que le diamètre moyen des microbilles soit com- that the average diameter of the microbeads is
pris entre 20 et 50 micromètres, par exemple environ 44 micromètres. Ceci est dû & l'effet de la présence des microbilles sur les propriétés d'écoulement de la matière polymérisable pendant l'opération de moulage. D'autre part, des microbilles & utiliser dans des peintures ont généralement un diamètre moyen compris entre 50 et 650' taken between 20 and 50 microns, for example about 44 micrometers. This is due to the effect of the presence of microbeads on the flow properties of the polymerizable material during the molding operation. On the other hand, microbeads & use in paints generally have a mean diameter of between 50 and 650 '
micromètres, ce qui est avantageux pour de bonnes propri- micrometers, which is advantageous for good
étés de réflexion de la peinture chargée. Les références summers of reflection of the loaded painting. The references
au diamètre moyen des microbilles dans la présente des- the average diameter of the microbeads in the present
cription sont des références au diamètre moyen par nombre cription are references to the average diameter by number
de microbilles, c'est-à-dire qu'il y a autant de micro- microbeads, that is, there are as many micro-
billes ayant un diamètre inférieur à cette valeur que de microbilles ayant un diamètre supérieur. Dès lors, dans des formes préférées de réalisation de l'invention, les microbilles vitreuses sont choisies de telle manière que beads having a diameter smaller than this value than microbeads having a larger diameter. Therefore, in preferred embodiments of the invention, the glassy microbeads are chosen in such a way that
leur diamètre moyen soit compris entre 20 et 650 micro- their average diameter is between 20 and 650 micro-
mètres inclusivement.meters inclusive.
On notera que plus faible est la surface spéci- It should be noted that the smaller the surface area
fique des microbilles, plus faible est la surface disponi- microbeads, the lower the available surface area
ble pour la fixation du catalyseur. Dans le cas des rési- ble for fixing the catalyst. In the case of resi-
nes de coulée ou de moulage, o l'on utilise généralement des microbilles plus petites, il suffit de choisir la dimension des microbilles en fonction de la quantité de catalyseur à apporter à la matière polymérisable avec In the case of casting or molding, where smaller microbeads are generally used, it is sufficient to choose the size of the microbeads according to the amount of catalyst to be added to the polymerizable material.
laquelle les microbilles doivent être mélangées. Cepen- which microbeads must be mixed. How-
dant, dans le cas de peintures ou d'autres résines o des microbilles sont appliquées & la matière polymérisable après qu'elle ait été appliquée en couche sur une surface, In the case of paints or other resins, microbeads are applied to the polymerizable material after it has been layered on a surface.
il peut être souhaitable d'utiliser des microbilles rela- it may be desirable to use microbeads
tivement grandes, par exemple des microbilles dont le diamètre est compris entre 150 et 650 micromètres, de manière que les microbilles puissent plus facilement s'enfoncer dans la couche de matière polymérisable et entraîner le catalyseur vers les profondeurs de la couche, 9. malgré que de telles microbilles.plus grandes ont une surface spécifique plus faible et portent pour cette very large, for example microbeads whose diameter is between 150 and 650 microns, so that the microbeads can more easily sink into the layer of polymerizable material and drive the catalyst to the depths of the layer, 9. despite such larger microbeads have a lower specific surface area and carry for this
raison relativement peu de catalyseur. relatively little catalyst.
Avantageusement, au moins certaines des micro- Advantageously, at least some of the micro-
billes vitreuses ont des surfaces rugueuses. La rugosité Glassy beads have rough surfaces. Roughness
de surface peut être obtenue par une technique de traite- surface can be obtained by a treatment technique.
ment mécanique, mais pour obtenir la dimension préférée mechanically, but to obtain the preferred dimension
des microbilles, il est beaucoup plus facile de les dépo- microbeads, it is much easier to
lir chimiquement. Pour cette raison, on préfère que cer- read chemically. For this reason, it is preferred that
taines au moins des microbilles vitreuses soient traitées at least glassy microbeads are treated
au moyen d'un agent de corrosion avant d'être revêtues. by means of a corrosion agent before being coated.
Ces microbilles corrodées ont des surfaces rugueuses et dès lors des surfaces spécifiques plus grandes que des These corroded microbeads have rough surfaces and therefore larger surface areas than
microbilles polies de mêmes dimensions. De telles micro- polished microbeads of the same dimensions. Such micro-
billes rugueuses sont dès lors capables de fixer plus de rough logs are therefore able to fix more than
catalyseur pour un même diamètre moyen. Une telle techni- catalyst for the same average diameter. Such a technique
que d'attaque chimique peut avoir pour résultat de fixer that chemical attack can result in fixing
au moins 3 fois plus de catalyseur sur les microbilles. at least 3 times more catalyst on the microbeads.
Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'on utilise des microbilles assez grandes et/ou lorsqu'une polymérisation rapide est requise, et/ou lorsqu'on souhaite effectuer une telle polymérisation à des températures ambiantes basses, par exemple lorsqu'on effectue des marquages au sol en hiver. On notera que les microbilles ayant des surfaces This is particularly advantageous when using fairly large microbeads and / or when rapid polymerization is required, and / or when such polymerization is desired at low ambient temperatures, for example when performing ground markings. in winter. Note that microbeads with surfaces
rugueuses perdent partiellement les propriétés réfléchis- Roughly lose the reflective properties
santes pour lesquelles elles ont été choisies initialement for which they were initially selected
pour les marquages routiers. Ceci ne présente pas d'incon- for road markings. This does not present any incon-
vénient réel, parce qu'il suffit de mélanger de telles microbilles à des microbilles non corrodées portant le catalyseur pour conférer le pouvoir réfléchissant voulu au marquage, ou avec d'autres microbilles non corrodées, ainsi qu'on le décrira ci-dessous. Ceci peut en fait être avantageux dans certaines circonstances puisqu'on peut utiliser de telles microbilles corrodées pour remplacer des charges servant de pigment blanc, telles que de la chaux ou du dioxyde de titane qui peuvent être plus coûteux. 10. Le procédé d'attaque chimique peut être effectué de manière très simple au moyen d'un milieu corrosif contenant des ions fluor, par exemple une solution de bifluorure d'ammonium. Ceci s'utilise toutefois uniquement pour traiter des microbilles pleines, car les microbilles creuses peuvent avoir des parois trop minces pour résister This is true because it is sufficient to mix such microbeads with uncorroded microbeads carrying the catalyst to impart the desired reflectivity to the label, or with other non-corroded microbeads, as will be described below. This may actually be advantageous in some circumstances since such corroded microbeads can be used to replace white pigment fillers, such as lime or titanium dioxide which may be more expensive. 10. The etching process can be carried out very simply by means of a corrosive medium containing fluorine ions, for example a solution of ammonium bifluoride. However, this is only used to treat solid microspheres because the hollow microspheres may have walls that are too thin to resist
& ce traitement.& this treatment.
On a mentionné la possibilité de mélanger des microbilles vitreuses portant le catalyseur avec d'autres It has been mentioned the possibility of mixing glassy microbeads carrying the catalyst with other
microbilles. Dans certaines formes préférées de réalisa- microbeads. In some preferred forms of
tion de l'invention, des microbilles vitreuses sont revê- of the invention, vitreous microbeads are coated with
tues d'une matière qui les rend & la fois oléophobes et hydrophobes et sont incorporées en tant que charge avec des microbilles vitreuses portant un catalyseur. Un tel mélange est particulièrement bien adapté & l'utilisation pour le marquage au sol car les microbilles portant le This material is both oil-repellent and hydrophobic and is incorporated as a filler with glassy microbeads carrying a catalyst. Such a mixture is particularly well suited for use in ground marking because microbeads bearing the
catalyseur peuvent être saupoudrées sur la peinture liqui- catalyst can be sprinkled on the liquid paint
de en même temps que les billes hydrophobes, oléophobes: on utilise ainsi un appareillage très simple comprenant un pistolet délivrant la matière polymérisable et une tête unique de projection billes-catalyseur. Les billes portant le catalyseur vont pénétrer et se mélanger au coeur de la couche de peinture tandis que les billes hydrophobes, at the same time as the hydrophobic, oleophobic balls: a very simple apparatus is thus used comprising a gun delivering the polymerizable material and a single ball-catalyst projection head. The balls carrying the catalyst will penetrate and mix in the heart of the paint layer while the hydrophobic balls,
oléophobes restent exposées sur la couche de peinture o- oleophobes remain exposed on the painting layer o-
elles réfléchissent la lumière incidente jusqu'à ce qu'el- they reflect the incident light until they
les soient érodées par le trafic et, à ce moment, l'éro- eroded by traffic and, at this point, the erosion
sion aura fait apparaître certaines des microbilles qui sion will have revealed some of the microbeads that
portaient le catalyseur qui pourront, à leur tour, réflé- the catalyst, which in turn can reflect
chir la lumière.chir the light.
Avantageusement, les microbllles portant un catalyseur représentent entre 70% et 90% en poids de la Advantageously, microbllles carrying a catalyst represent between 70% and 90% by weight of the
charge totale. On a trouvé que l'adoption de cette carac- total charge. It has been found that the adoption of this
téristique est particulièrement avantageuse pour former rapidement des revêtements rétroréfléchissants de peinture is particularly advantageous for rapidly forming retro-reflective paint coatings
polymérisée.polymerized.
En fait, le procédé selon l'invention convient particulièrement bien pour former des marquages au sol, et il. dans les formes préférées de réalisation de l'invention, la matière polymérisable est appliquée au sol et des In fact, the method according to the invention is particularly suitable for forming markings on the ground, and it. in the preferred embodiments of the invention, the polymerizable material is applied to the ground and
microbilles vitreuses portant un catalyseur sont appli- vitreous microbeads carrying a catalyst are applied
quées sur cette matière polymérisable pour en provoquer in situ la polymérisation et la formation d'un marquage au sol. L'expression "sol" est utilisée ici dans un sens large et inclut: des voies carrossables, des trottoirs, des pistes d'aérodromes, des zones de stationnement et on this polymerizable material to cause in situ the polymerization and the formation of a marking on the ground. The term "ground" is used here in a broad sense and includes: roadways, sidewalks, aerodrome runways, parking areas and
d'autres revêtements de sols. Selon un procédé particuliè- other floor coverings. According to a particular method
rement simple et efficace, on réalise un marquage au sol à l'aide d'une peinture polymérisable en déposant une couche de peinture sur le sol et en projettant dans la peinture simple and effective, we carry out a marking on the ground with a polymerizable paint by depositing a layer of paint on the ground and projecting into the paint
encore liquide, des microbilles ou un mélange de micro- still liquid, microbeads or a mixture of micro-
billes contenant des microbilles sur la surface desquelles est fixé le catalyseur.de polymérisation nécessaire pour faire durcir cette peinture. Ce procédé permet de tracer des lignes, des dessins, des lettres ou d'autres signes sur des surfaces de béton ou de tarmac par exemple, qui sont parfaitement nettes et visibles la nuit à la lumière beads containing microbeads on the surface of which is fixed the polymerization catalyst necessary to harden this paint. This process makes it possible to draw lines, drawings, letters or other signs on surfaces of concrete or tarmac for example, which are perfectly clear and visible at night in the light
des phares de véhicules. Ces marquages peuvent être réali- vehicle headlights. These markings can be achieved
sés en un temps très bref et donc avec un minimum de perturbation du trafic. On a observé également que la quantité de catalyseur nécessaire pour faire durcir. la peinture était moindre lorsqu'on utilisait cette technique vis & vis de la quantité généralement requise lorsque l'on disperse le catalyseur en poudre sur la peinture, selon la technique traditionnelle. De plus, la présente technique permet d'utiliser un appareillage-simple comprenant un pistolet de pulvérisation de peinture et un distributeur de microbilles, appareillage qui peut être utilisé aussi bien pour le marquage & l'aide de peinture polymérisable in a very short time and therefore with a minimum of traffic disruption. It has also been observed that the amount of catalyst required to cure. the paint was lower when this technique was used in view of the amount generally required when dispersing the powder catalyst on the paint, according to the conventional technique. In addition, the present technique makes it possible to use a simple apparatus comprising a paint spray gun and a microbead dispenser, which apparatus can be used both for marking and using polymerizable paint.
que pour le marquage & l'aide de peintures traditionnel- than for marking & using traditional paints-
les en émulsion.emulsion.
Dans d'autres formes préférées de réalisation de l'invention, une matière polymérisable est mélangée avec de la matière destinée & être incorporée comme charge portant du catalyseur et le mélange est mis en forme avant 12. son durcissement par polymérisation. Un tel procédé permet In other preferred embodiments of the invention, a polymerizable material is mixed with the material to be incorporated as a catalyst-bearing filler and the mixture is shaped prior to its curing by polymerization. Such a method allows
de doser très exactement la quantité de catalyseur néces- to accurately measure the amount of catalyst required
saire pour opérer la polymérisation. to perform the polymerization.
Dans d'autres formes préférées encore de réalisa- In still other preferred forms of
tion de l'invention, un voile de fibres de verre tissé ou non-tissé, portant un catalyseur, est mis en place et de la matière polymérisable y est ensuite appliquée. Le voile de fibres de verre peut être déposé dans un moule ou sur un tendeur. Ceci est une manière très simple pour mettre According to the invention, a woven or non-woven glass fiber web carrying a catalyst is put in place and polymerizable material is then applied thereto. The fiberglass web can be deposited in a mold or on a tensioner. This is a very simple way to put
en forme un article polymère renforcé de fibres de verre. in the form of a fiberglass-reinforced polymeric article.
Il évite le gaspillage de la matière polymère dû au dur- It avoids the waste of the polymer material due to the durability
cissement prématuré du mélange matière polymérisable/cata- premature curing of the polymerizable / catalytic mixture
lyseur et peut assurer une bonne distribution du cataly- the catalyst and can ensure a good distribution of
seur sur la totalité de la surface du voile de fibres de on the entire surface of the fiber web of
verre.glass.
L'invention comprend une matrice polymère formée The invention comprises a polymer matrix formed
par un procédé selon l'invention.by a method according to the invention.
La matière vitreuse portant un catalyseur est en soi un produit nouveau et utile, et l'invention s'étend & une matière vitreuse destinée à être incorporée comme charge dans une matrice polymère, caractérisée en ce qu'un catalyseur de polymérisation est fixé &,la surface d'une The vitreous material bearing a catalyst is in itself a novel and useful product, and the invention extends to a vitreous material for incorporation as a filler in a polymer matrix, characterized in that a polymerization catalyst is attached. the surface of a
telle matière.such matter.
Un tel produit est particulièrement avantageux Such a product is particularly advantageous
parce qu'il est beaucoup plus facile de mélanger uniformé- because it's much easier to mix
ment une matière destinée & être incorporée comme charge portant un catalyseur & une matière & polymériser que de mélanger une charge et un catalyseur séparés dans cette matière. Il est donc beaucoup plus facile d'obtenir une This material is intended to be incorporated as a catalyst-carrying filler and polymerizer material than to mix a separate filler and catalyst in this material. It is therefore much easier to get a
polymérisation rapide et efficace de la matière polymère. rapid and efficient polymerization of the polymeric material.
L'emploi d'une charge vitreuse présente beaucoup d'avan- The use of a vitreous charge has many advantages.
tages; en particulier, de telles matières sont bon marché et faciliement disponibles, et elles peuvent être obtenues sous différentes formes et dimensions selon les propriétés floors; in particular, such materials are inexpensive and readily available, and they can be obtained in different shapes and sizes depending on the properties
particulières désirées pour le produit polymère chargé. desired for the charged polymer product.
Avantageusement, le catalyseur est adsorbé dans un revêtement d'agent de fixation adhérant & la surface de 13. la matière. Ceci permet de conserver et de manipuler la matière destinée à servir de charge avant qu'elle ne soit mise en contact avec la matière polymérisable, sans perte du catalyseur et sans diminuer la réactivité du catalyseur vis-à-vis de la matière à polymériser. Ainsi qu'on l'a décrit, un certain nombre de Advantageously, the catalyst is adsorbed in a tackifier coating adhering to the surface of the material. This preserves and manipulates the material to serve as a filler before it is brought into contact with the polymerizable material, without loss of catalyst and without decreasing the reactivity of the catalyst vis-a-vis the material to be polymerized. As described, a number of
matières conviennent comme agent de fixation du cataly- materials are suitable as catalyst fixing agent
seur. On préfère qu'un composé organométallique soit présent en tant qu'agent de fixation. Un grand nombre de tels composés est capable de se solidariser chimiquement aux principales matières inorganiques de charge sous forme d'une couche monomoléculaire ou multimoléculaire et elles sont capables de fixer le catalyseur à la charge. On préfère spécialement que le dit composé organométallique soit choisi parmi les silanes,les complexes de chrome, sor. It is preferred that an organometallic compound be present as a binding agent. Many such compounds are capable of chemically bonding to the major inorganic filler materials as a monomolecular or multimolecular layer and are capable of binding the catalyst to the filler. It is especially preferred that said organometallic compound is selected from silanes, chromium complexes,
les dérivés de titane ou les polymères à groupe méthoxy- titanium derivatives or polymers with a methoxy group
silyl. De tels composés sont des agents de fixation parti- silyl. Such compounds are particulate fixing agents
culièrement efficaces et ils présentent également l'avan- particularly effective and they also have the advantage
tage d'influencer favorablement le couplage entre la matière de charge et les matières polymères courantes, to favorably influence the coupling between the filler and the common polymeric materials,
telles que des polyesters ou des polyacrylates. such as polyesters or polyacrylates.
Différents catalyseurs de polymérisation rendent le durcissement de matières polymérisables plus rapide et/ou possible à des températures plus basses. L'emploi de peroxydes en tant que catalyseur est souvent recommandé, spécialement dans la polymérisation des résines polyesters insaturées et de leurs copolymères. L'invention comprend une matière destinée à être incorporée coome charge dans laquelle un peroxyde, par exemple du peroxyde de benzoyle (qui existe sous forme d'une poudre qui est facile à Different polymerization catalysts make the curing of polymerizable materials faster and / or possible at lower temperatures. The use of peroxides as a catalyst is often recommended, especially in the polymerization of unsaturated polyester resins and their copolymers. The invention comprises a material intended to be incorporated into a filler in which a peroxide, for example benzoyl peroxide (which exists in the form of a powder which is easy to
manipuler) est fixé en surface, en tant que catalyseur. manipulate) is surface-fixed as a catalyst.
Dans certaines formes préférées de réalisation de l'invention, la dite matière destinée à être incorporée comme charge comprend des fibres de verre. Ces fibres peuvent être des fibres individuelles courtes, ou elles peuvent être des fibres longues constituant un voile tissé In certain preferred embodiments of the invention, said material to be incorporated as a filler comprises glass fibers. These fibers may be short individual fibers, or they may be long fibers constituting a woven web
ou non-tissé.or non-woven.
14. Dans les formes préférées de réalisation de l'invention, la dite matière destinée à être incorporée comme charge comprend des microbilles vitreuses. Les microbilles vitreuses sont particulièrement utiles parceque leur degré très élevé de symétrie sphérique facilite leur mélange dans une matière polymérisable fluide ou viscoélastique, de sorte que les microbilles, et dès lors également le catalyseur, sont bien réparties dans sa 14. In preferred embodiments of the invention, said material to be incorporated as a filler comprises glassy microbeads. Glass microbeads are particularly useful because their very high degree of spherical symmetry facilitates their mixing in a fluid or viscoelastic polymerizable material, so that the microbeads, and hence also the catalyst, are well distributed in its
masse, et leur emploi confère de bonnes propriétés d'écou- mass, and their use gives good listening properties.
lement dans toute opération de moulage et permet une distribution uniforme des contraintes à l'intérieur de la in any molding operation and allows a uniform distribution of the stresses inside the
matrice polymère formée.formed polymer matrix.
Si on désire fabriquer un article de faible densité, on peut dans ce cas utiliser des microbilles vitreuses creuses. Cependant, si on envisage qu'une bonne résistance mécanique du produit est plus importante qu'une faible densité, on préférera des microbilles vitreuses pleines. Pour obtenir un produit présentant des propriétés mécaniques optimales, il peut être souhaitable d'utiliser If it is desired to manufacture a low density article, it is possible in this case to use hollow glassy microspheres. However, if it is contemplated that good mechanical strength of the product is greater than low density, solid glass microbeads are preferred. To obtain a product with optimal mechanical properties, it may be desirable to use
des microbilles vitrocristallines plutôt que des micro- vitrocrystalline microbeads rather than micro-
billes de verre, malgré leur prix généralement plus élevé. glass beads, despite their generally higher price.
La dimension des microbilles utilisées en tant que charge peut avoir un effet important sur la facilité de mise en forme d'une matrice polymère chargée et/ou sur les propriétés éventuelles de cette matrice. Dans le cas The size of the microbeads used as a filler can have a significant effect on the ease of shaping of a charged polymer matrix and / or on the possible properties of this matrix. In the case
de matières plastiques moulées, il est généralement sou- molded plastics, it is usually
haitable que le diamètre moyen des microbilles soit com- that the average diameter of the microbeads is
pris entre 20 et 50 micromètres, par exemple environ 44 micromètres. Ceci est lié à l'effet de la présence des microbilles sur les propriétés d'écoulement de la matière polymérisable pendant l'opération de moulage. D'autre part, des microbilles à utiliser dans des peintures ont généralement un diamètre moyen compris entre 50 et 650 micromètres, parce qu'on a trouvé que ceci favorise de taken between 20 and 50 microns, for example about 44 micrometers. This is related to the effect of the presence of the microbeads on the flow properties of the polymerizable material during the molding operation. On the other hand, microbeads for use in paints generally have an average diameter of between 50 and 650 micrometers, because this has been found to promote
bonnes propriétés de réflexion de la peinture chargée. good reflection properties of the loaded paint.
Dans des formes préférées de réalisation de l'invention, les microbilles vitreuses sont choisies de telle manière 15. que leur diamètre moyen soit compris entre 20 et 650 micromètres. In preferred embodiments of the invention, the glass microbeads are selected such that their average diameter is between 20 and 650 micrometers.
Avantageusement, au moins certaines des micro- Advantageously, at least some of the micro-
billes vitreuses ont des surfaces rugueuses. De telles microbilles rugueuses ont des surfaces spécifiques plus grandes que des microbilles polies de mêmes dimensions. De telles microbilles rugueuses sont dès lors capables de fixer plus de catalyseur pour un même diamètre moyen et elles peuvent porter jusqu'à 3 fois plus de catalyseur que Glassy beads have rough surfaces. Such rough microbeads have larger surface areas than polished microbeads of the same size. Such rough microbeads are therefore capable of fixing more catalyst for the same average diameter and they can carry up to 3 times more catalyst than
les microbilles polies. Ceci est particulièrement avanta- polished microbeads. This is particularly advantageous
geux lorsqu'on utilise des microbilles assez grandes et/ou lorsqu'une polymérisation rapide est nécessaire, et/ou lorsqu'on souhaite effectuer une telle polymérisation à des températures ambiantes basses. On notera que des microbilles ayant des surfaces rugueuses perdent au moins partiellement la propriété réfléchissante pour laquelle elles ont été utilisées initialement dans des marquages routiers. Ceci ne présente pas d'inconvénient réel, parce que de telles microbilles peuvent être mélangées à des microbilles non corrodées portant le catalyseur pour when relatively large microbeads are used and / or when rapid polymerization is necessary, and / or when such polymerization is desired at low ambient temperatures. It will be appreciated that microbeads having rough surfaces at least partially lose the reflective property for which they were initially used in road markings. This does not present a real disadvantage, because such microbeads can be mixed with uncorroded microbeads carrying the catalyst for
assurer le degré voulu de pouvoir réfléchissant au mar- to ensure the desired degree of reflecting power to the
quage, ou avec d'autres microbilles non corrodées, ainsi or other non-corroded microbeads, as well as
qu'on le décrira ci-dessous. Il peut en fait être avanta- as will be described below. It may actually be advantageous
geux dans certaines circonstances d'utiliser de telles microbilles rugueuses pour remplacer des charges servant de pigment blanc, telles que de la chaux ou du dioxyde de in some circumstances to use such rough microbeads to replace white pigment fillers, such as lime or carbon dioxide.
titane qui peuvent être assez coûteux. titanium that can be quite expensive.
Dans certaines formes préférées de réalisation de l'invention, la matière destinée & être incorporée en tant que charge comprend en outre des microbilles vitreuses revêtues d'une matière qui les rend & la fois oléophobes et hydrophobes. Un tel mélange est particulièrement bien adapté & l'utilisation pour le marquage au sol car les microbilles portant le catalyseur peuvent être saupoudrées sur la peinture liquide en même temps que les billes hydrophobes et oléophobes au moyen d'un dispositif simple comprenant un pistolet de pulvérisation de peinture et un 16. In certain preferred embodiments of the invention, the material to be incorporated as a filler further comprises vitreous microbeads coated with a material which renders them both oleophobic and hydrophobic. Such a mixture is particularly well suited for use in ground marking because the microbeads carrying the catalyst can be sprinkled on the liquid paint together with the hydrophobic and oleophobic beads by means of a simple device comprising a spray gun. of paint and a 16.
ajutage unique de distribution de microbilles et de cata- unique nozzle for the distribution of microbeads and
lyseur. Les billes portant le catalyseur vont s'enfoncer et se mélanger au coeur de la couche de peinture tandis lyst. The balls carrying the catalyst will sink and mix in the middle of the paint layer while
que les billes hydrophobes et oléophobes restent en sur- the hydrophobic and oleophobic balls remain
face de la couche de peinture o elles réfléchissent la lumière incidente jusqu'à ce qu'elles soient érodées par le trafic et, à-ce moment, l'érosion aura fait apparaître certaines des microbilles qui portaient le catalyseur qui face of the paint layer where they reflect the incident light until they are eroded by the traffic and, at that time, the erosion will have revealed some of the microbeads which carried the catalyst which
pourront, à leur tour, réfléchir de la lumière. may, in turn, reflect light.
Avantageusement, les microbilles vitreuses por- Advantageously, the vitreous microbeads carry
tant un catalyseur représentent entre 70% et 90% en poids de la charge totale. On a trouvé que l'adoption de cette caractéristique est particulièrement avantageuse pour former rapidement des revêtements rétroréfléchissants de both a catalyst represent between 70% and 90% by weight of the total charge. It has been found that the adoption of this feature is particularly advantageous for rapidly forming retroreflective coatings of
peinture polymérisée.polymerized paint.
La présente invention va maintenant être décrite The present invention will now be described
plus en détails au moyen des exemples qui suivent. in more detail by means of the following examples.
*Exemple 1* Example 1
On fabrique des microbilles destinées à être introduites dans de la peinture de marquage routier. Les microbilles ont un diamètre compris entre 150 et 250u et un diamètre moyen. (en nombre de particules) de 1801u. La peinture est une résine acrylique de Rohm, Plexilith Microbeads are produced for introduction into road marking paint. The microbeads have a diameter of between 150 and 250u and a mean diameter. (in number of particles) of 1801u. The painting is an acrylic resin of Rohm, Plexilith
SE 663 (marque commerciale).SE 663 (trademark).
On dissout du peroxyde de benzoyle dans du tolu- Benzoyl peroxide is dissolved in toluene
ène à raison de 200 gr/l de solvant. Après quelques minu- at a rate of 200 g / l of solvent. After a few minutes
tes, on ajoute du silane A 174 (gamma-méthacryloxypropyl- are added, A174 (gamma-methacryloxypropyl) silane is added
triméthoxysilane de Union Carbide). La solution contenant le catalyseur peroxyde et le silane est versée sur les trimethoxysilane from Union Carbide). The solution containing the peroxide catalyst and the silane is poured onto the
microbilles tandis que le mélange est maintenu en mouve- microbeads while the mixture is maintained in motion.
ment continuel. Après 15 minutes d'agitation, on sèche les billes à température ambiante pendant 24 heures. Les billes portent 0,075 gr de silane par kilo et 8 gr de peroxyde par kilo. Ce mélange est stocké avant d'être continual After stirring for 15 minutes, the beads are dried at room temperature for 24 hours. The beads carry 0.075 gr of silane per kilogram and 8 gr of peroxide per kilogram. This mixture is stored before being
amené au lieu de marquage routier.brought to the place of road marking.
On pulvérise la peinture sur la route et on pro- The paint is sprayed on the road and
jette sur celle-ci des microbilles préparées comme indiqué 17. ci-dessus, à raison de 1 part de billes pour 1 part de peinture (en poids). Après 15 minutes, la peinture est parfaitement polymérisée. Les propriétés de rétroréflexion de la lumière présentées par cette peinture ne sont pas différentes de celles d'une peinture semblable mais dans laquelle on a introduit séparément le catalyseur et des microbilles de verre nues. Si on utilise la technique selon;l'art antérieur au cours de laquelle le catalyseur est apporté sous forme séparée, il faut 2 à 3 fois plus de throw on it microbeads prepared as indicated above, at a rate of 1 part of beads per part of paint (by weight). After 15 minutes, the paint is perfectly polymerized. The retroreflective properties of the light presented by this paint are not different from those of a similar paint but in which the catalyst and bare glass microbeads were introduced separately. If one uses the technique according to the prior art in which the catalyst is supplied in separate form, it takes 2 to 3 times more
peroxyde pour durcir la peinture en 15 minutes. peroxide to harden the paint in 15 minutes.
Dans une variante du présent exemple, on a rem- In a variant of this example, we have replaced
placé 20% des billes portant le catalyseur par des billes placed 20% of the beads bearing the catalyst with beads
traitées par un agent qui les rend hydrophobes et oléopho- treated with an agent that renders them hydrophobic and oleo-
bes tel qu'un agent fluorocarboné du type PC 129 de 3M. Le durcissement de la peinture prend quelques minutes de plus mais les propriétés de rétroréflexion de la peinture sont améliorées à cause de la présence des microbilles bes such as a fluorocarbon agent of PC type 129 of 3M. The hardening of the paint takes a few minutes longer but the retroreflective properties of the paint are improved because of the presence of microbeads
hydrophobes et oléophobes en surface de la couche durcie. hydrophobic and oleophobic at the surface of the hardened layer.
ExemDle 2 On a répété l'exemple 1 mais en utilisant un mélange de microbilles de granulométries différentes. On utilise un mélange constitué de 1/3 de billes de verre pleines de diamètre compris entre 40 et 80B, 1/3 de billes de diamètre compris entre 75 et 1501, 1/3 de billes de EXAMPLE 2 Example 1 was repeated but using a mixture of microbeads of different particle sizes. A mixture consisting of 1/3 full glass beads with a diameter of between 40 and 80B, 1/3 of balls of diameter between 75 and 1501, 1/3 of
diamètre compris entre 150 et 250p. diameter between 150 and 250p.
On a fait varier la quantité de peroxyde déposée sur les billes et on a remplacé le silane A 174 par une quantité équivalente d'un agent d'accrochage à groupement The amount of peroxide deposited on the beads was varied and silane A 174 was replaced by an equivalent amount of a grouping agent
méthoxysilyl, le Polyvest 25 de H ls (marque commerciale). methoxysilyl, Polyvest 25 of H ls (trade name).
Le tableau 1 donne le temps de durcissement de la peinture acrylique en présence de ce mélange de billes, Table 1 gives the curing time of the acrylic paint in the presence of this mixture of beads,
pour une proportion billes/résine de -1/1 en poids. for a ball / resin proportion of -1/1 by weight.
18.18.
Tableau 1Table 1
Quantité de peroxyde Polyvest 25 A 174 Temps de prise g par kg de billes g/kg g/kg 4 - 0,075 35 min. 8 - - 0,075 15 min. 8 0,075 - 15 min. Polyvest Peroxide Amount 25 A 174 Setting time g per kg bead g / kg g / kg 4 - 0.075 35 min. 8 - 0.075 15 min. 0.075 - 15 min.
Exemple 3Example 3
On traite des microbilles de verre pleines de diamètre moyen de 44i, au moyen d'une solution aqueuse de bifluorure d'ammonium. Les billes ayant subi ce traitement Full glass microspheres with a mean diameter of 44 μ are treated with an aqueous solution of ammonium bifluoride. The beads that have undergone this treatment
ont un aspect blanc opaque. Leur surface est rugueuse. have an opaque white appearance. Their surface is rough.
On mélange ces billes à une solution de silane A174 et de peroxyde de benzoyle dans du toluène. On dépose ainsi sur la surface des billes, 2 gr de silane et 8 gr de These beads are mixed with a solution of silane A174 and benzoyl peroxide in toluene. On the surface of the beads are deposited 2 gr of silane and 8 gr of
peroxyde par kilo de billes.peroxide per kilo of beads.
On mélange une résine méthacrylique du type MDR 824 de I.C.I. contenant de la diméthyl-p-toluidine en tant qu'accélérateur avec 1,25 kg de microbilles par kg de résine à 20 . On procède à la mise en forme de la résine A methacrylic resin of the I.C.I. MDR 824 type is mixed. containing dimethyl-p-toluidine as an accelerator with 1.25 kg of microbeads per kg of resin at 20. We proceed to the shaping of the resin
chargée par injection dans un moule. On observe le durcis- charged by injection into a mold. We observe the hardening
sement de la pièce moulée après 50 secondes, & 70 C. molding after 50 seconds, & 70 C.
ExemDle 4 Des microbilles de verre de 44p de diamètre moyen sont traitées de manière identique à celles de l'exemple 3, par un agent de corrosion du verre et ensuite-par un mélange de silane et de peroxyde. Dans le présent exemple, le peroxyde dont on a imprégné les billes est le peroxyde EXAMPLE 4 Glass microspheres having a mean diameter of 44p are treated identically to those of Example 3, with a glass corrosion agent and then with a mixture of silane and peroxide. In the present example, the peroxide impregnated with the beads is peroxide
de méthyléthylcétone.methyl ethyl ketone.
100 parts en poids de ces billes sont mélangées à parts en poids de résine acrylique Epocryl 322 de Shell Chemical Cy. et 0,4 parts en poids de naphténate de cobalt en tant qu'accélérateur (6% de cobalt). On coule le mélange dans un moule à 25 C. Le temps de gel du mélange est d'environ 10 minutes et le durcissement est atteint 100 parts by weight of these beads are mixed with parts by weight of Epocryl 322 acrylic resin from Shell Chemical Cy. and 0.4 parts by weight of cobalt naphthenate as an accelerator (6% cobalt). The mixture is poured into a mold at 25 ° C. The gel time of the mixture is approximately 10 minutes and the hardening is reached
après 20 minutes.after 20 minutes.
Dans une variante de cet exemple, aux microbilles 19. traitées comme cidessus et portant le catalyseur de In a variant of this example, microbeads 19. treated as above and carrying the catalyst of
polymérisation, on ajoute des microbilles de verre por- polymerization, glass microbeads with
tant un revêtement comprenant une première substance qui, a coating comprising a first substance which,
si elle était utilisée seule, rendrait les billes hydro- if used alone, would make the logs
phobes tout en les laissant oléophiles et une seconde substance qui, si elle était utilisée seule rendrait les billes hydrophobes et oléophobes (ces billes sont traitées conformément au procédé décrit dans le brevet belge 904.453) de manière & obtenir une bonne répartition de ces phobic while leaving them oleophilic and a second substance which, if used alone would make the beads hydrophobic and oleophobic (these beads are treated according to the process described in Belgian Patent 904.453) so as to obtain a good distribution of these
billes dans la résine et conférer à celle-ci des propri- beads in the resin and give it
étés réfléchissantes. Ledit mélange est utilisé pour reflective summers. Said mixture is used for
mouler des catadioptres.to mold reflex reflectors.
ExemDle 5 Des microbilles de verre pleines d'environ 400p de diamètre moyen sont traitées au moyen d'un mélange d'Interox BP-40-S (marque commerciale) de Peroxyd-Chemie EXAMPLE 5 Solid glass microspheres about 400p in average diameter were treated with a mixture of Peroxyd-Chemie's Interox BP-40-S (Trade Mark)
GmbH et de silane A 174. L'Interox BP-40-S est une suspen- GmbH and silane A 174. The Interox BP-40-S is a suspension
sion à 40% de peroxyde de dibenzoyle dans du phtalate. Ce 40% dibenzoyl peroxide in phthalate. This
mélange adhère bien aux microbilles et il n'est pas néces- mixture adheres well to microbeads and is not necessary
saire de sécher les microbilles après traitement. Le phtalate joue le rôle de plastifiant dans la résine. De cette manière, 0,3g de silane et 2, 5g de catalyseur par to dry the microbeads after treatment. Phthalate plays the role of plasticizer in the resin. In this way, 0.3 g of silane and 2.5 g of catalyst per
kilogramme de microbilles sont fixés sur cellez-ci. kilogram of microbeads are fixed on it.
Les microbilles traitées sont aptes à être incor- The treated microbeads are able to be incor-
porées dans des peintures acryliques rétroréflèchissantes. pores in retroreflective acrylic paints.
ExemDle 6 Des fibres de verre coupées sont mélangées à une solution de silane A 174 et de peroxyde de benzoyle dans du toluène et séchées. De cette manière, 10g de silane et environ 100g de peroxyde par kg de fibres sont déposés sur EXAMPLE 6 Cut glass fibers are mixed with a solution of silane A 174 and benzoyl peroxide in toluene and dried. In this way, 10 g of silane and about 100 g of peroxide per kg of fiber are deposited on
leur surface.their surface.
On mélange une résine méthacrylique du type MDR 806 de I.C.I. contenant de la diméthyl-p-toluidine en A methacrylic resin of the type MDR 806 of I.C.I. containing dimethyl-p-toluidine
tant qu'accélérateur avec 0,2kg de fibres par kg de rési- as an accelerator with 0.2kg of fiber per kg of
ne. On procède & la mise en forme de la résine chargée par injection dans un moule. Le temps de gel du mélange à 20 C born. The formed resin is shaped by injection into a mold. The gel time of the mixture at 20 ° C.
est inférieur à 10 minutes.is less than 10 minutes.
20.20.
Exemple 7Example 7
Des microbilles de verre pleines d'environ 20g de Glass microbeads full of about 20g of
diamètre moyen sont traitées au moyen de vinyltriéthoxy- average diameter are treated with vinyltriethoxy
silane A 151 (Union Carbide) et d'Interox BP-40-S (marque commerciale). On fixe de la sorte sur les microbilles 0,5g de silane et 2g de peroxyde par.kg de microbilles. Les microbilles sont mélangées avec une résine polyester liquide et le mélange est immédiatement appliqué dans un moule sur un voile de fibres de verre tissées; on observe silane A 151 (Union Carbide) and Interox BP-40-S (trademark). 0.5 g of silane and 2 g of peroxide per kg of microbeads are thus fixed on the microbeads. The microbeads are mixed with a liquid polyester resin and the mixture is immediately applied in a mold on a woven fiberglass web; we observe
le durcissement & la température ambiante. hardening & ambient temperature.
Dans une variante, on n'utilise pas de micro- In a variant, we do not use micro-
billes et le catalyseur est fixé & la surface des fibres beads and the catalyst is attached to the fiber surface
de verre.of glass.
Exemple 8Example 8
Dans une variante de l'exemple 3, des microbilles de verre pleines ont un diamètre moyen d'environ 40p et elles ne sont pas traitées par corrosion. En mélangeant In a variant of Example 3, solid glass microspheres have an average diameter of about 40p and they are not treated by corrosion. While mixing
ces microbilles à une solution de silane A174 et de pero- these microbeads to a silane solution A174 and peroxide
xyde de benzoyle dans du toluène, on dépose sur la surface des billes, 0, 7gr de silane et 2gr de peroxyde par kilo benzoyl xylene in toluene is deposited on the surface of the beads, 0, 7gr of silane and 2gr peroxide per kilo
de billes.of balls.
Dans une autre variante, on utilise des micro- In another variant, micro
billes vitrocristallines de même granulométrie. vitrocrystalline beads of the same particle size.
Exemple 9Example 9
Du mica d'environ 25p de dimension moyenne de particule est utilisé en tant que charge. En mélangeant le mica avec du vinyltriéthoxysilane A 151 (Union Carbide) et About 25p mica of average particle size is used as a filler. By mixing the mica with vinyltriethoxysilane A 151 (Union Carbide) and
de l'Interox TBPB (marque commerciale) (t-butyl perben- Interox TBPB (trademark) (t-butyl perbene)
zoate), on fixe sur le mica O,5g de silane et 2g de per- zoate), 0.5 g of silane and 2 g of
benzoate par kg de mica. Le mica portant le catalyseur est mélangé avec une résine polyester du type "Bulk Moulding benzoate per kg of mica. The mica carrying the catalyst is mixed with a polyester resin of the "Bulk Molding" type.
Compound" et est moulé par injection. Compound "and is injection molded.
2 6 1 5 1 9 52 6 1 5 1 9 5
21.21.
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