Brevet FR2101180A1 — publié le 19720331

I 2101180 La. présente invention concerne un appareil et des procédés de fabrication de couches de chlorure de polyvinyle et analogues hautement élastiques et, plus particulièrement, l'invention concerne l'obtention de telles couches adhérant à un support. 5 Dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 625 214 du 22 mars 1967 déposée par ROYALTY DESIGNS OF FLORIDÂ , INC. on"a décrit une composition de chlorure de polyvinyle exceptionnellement hautement plastifiée dans laquelle les rapports entre le plastifiant et 1a. résine de chlorure de polyvi- • 10 nyle sont d'au moins 400 parties pour 100 parties et plus, composition convenant pour des applications"telles que la décoration des tissus auxquels adhère la matière plastique ou dans lesquels cette dernière est au moins partiellement noyée ou pour obtenir d'autres revêtements ou couches élastiques que les efforts de 15 traction, de compression et autres déforment de façon uniforme et ce, avec une large gamme de tissus collés ou analogues. On y indique les rapports pré'férés compris entre environ 400 et environ 600 parties de plastifiant pour 100 parties de résine de chlorure de polyvinyle, l'exsudation .huileuse du plastifiant y étant 20 minimale; mais des rapports élevés peuvent permettre d'obtenir des matières molles et élastiques c'est-à-dire qui ne s'affaissent pas complètement, et,dans la gamme de 1200 parties pour 100 parties ou plus, l'obtention de propriétés d'exsudation huileuse'ou d'aU-to-lubrification. On peut également obtenir des effets d'isolemant 25 sonique, d'isolement contre les vibrations et d'isolement thermique. Il est des cas, cependant, où la configuration et/ou les dimensions importantes de la matière plastique molle et élastique nécessaire empêchent pratiquement le procédé de liaison par mou-30 lage dans des cavités ou autres moules décrits dans la demande de brevet mentionnée ci-dessus. En fait, avec d'autres types de matières plastiques, il est classique d'appliquer des couches sur les tissus et autres feuilles supports, par exemple pour le revêtement des sièges, le ren-35 forcement des tapis et analogues, en mettant la matière plastique non fondue sur le tissu dans une étuve, en amenant la température de 1'étuve jusqu'à la fusion de la matière, puis en refroidissant. Le repoussage ou autres modes de décoration sont ordinairement appliqué après la gélification. 71 21735 2101180 Les exigences pour les étuves importantes et pour le chauffage du tissu ou autre support avec la matière plastique à coller, non seulement présentent des inconvénients, en particulier pour les feuilles de grandes dimensions et analogues, mais limitent 5 même la nature des tissus et autres supports que l'on peut utiliser. C'est la solution de ces problèmes et autres qui sont liés plus particulièrement au chlorure de polyvinyle mou et élastique, y compris les variations désagréables de la couleur et autres 10 caractéristiques survenant lorsque des plastifiants particulièrement non thermiquement stables sont soumis à des conditions statiques prolongées de température élevée, que vise la présente invention. L'invention se propose par conséquent: 15 - de fournir un appareil et un procédé nouveaux et perfec tionnés d'obtention et de collage de couches en matière plastique molle et hautement élastique de grandes et de petites dimensions sur une grande variété de tissus et autres supports évitant d'avoir recours à des étuves et à des moules et de soumettre les supports 20 à des températures de moulage; - de fournir un nouvel appareil et un nouveau procédé de fabrication de matière plastique trouvant des applications plus générales. En résumé cependant une caractéristique importante de l'in-25 vention réside dans le fait qu'elle vise la circulation d'un mélange liquéfié de résine plastique et de plastifiant (de préférence une résine de chlorure de polyvinyle) dans des circuits de faible section, le chauffage du mélange en circulation dans ces circuits suffisamment pour le convertir et l'amener à l'état fondu, la 30 projection de la matière plastique convertie et fondue sur une feuille support de manière qu'elle y soit au moins partiellement absorbée et qu'elle soit amenée en contact intime avec le support par suite d'une pénétration au moins partielle de 1a. matière plastique chaude fondue, l'étalement de la. matière plastique fondue 35 sur le support et le déplacement laminaire de celui-ci pour effectuer un refroidissement et une vulcanisation progressifs de la matière plastique sur le support. D'autres caractéristiques - et avantages de l'invention res-sortiront plus clairement de la description qui va suivre faite 40 en regard du dessin annexé illustrant, schématiquement la mise en 3 71 21735 21-01180 oeuvre de l'invention suivant un mode de réalisation préféré. En se référant à ce schéma, on a désigné par la. référence 1, un cylindre portant la feuille support qui est débitée en une Couche 2 entre des rouleaux de guidage jJ-3' sur une table d'en-5 duction'5 pour être enroulée en 7- ^ support peut être constitué par des couches poreuses, des tissus de tout type allant d'une fine étoffe tissée lâche aux nappes non tissées, papiers et grosses toiles ou autres feuilles ou matériaux tissés serrés et d'autres matériaux poreux ou absorbants. 10 Bien que l'on puisse utiliser d'autres matières plastiques, à des fins illustratives et compte tenu de caractéristiques spéciales de celles-ci dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la description qui va suivre prend comme exemples de revêtements ou de couches de chlorure de polyvinyle hautemeni?jblas-15 tifié mou et élastique destinés à adhérer au support 2. Un réservoir 4 contient un mélange liquéfié de la. résine plastique et des plastifiants comme la. résine de chlorure de polyvinyle mentionnée ci-dessus ("GEON 121" par exemple) et des plastifiants comme ceux au phtalate et au"phosphate ignifuge, dans un rapport préférentiel 20 d'au moins environ 400-50Q£arties pour 100 parties de la résine, comme indiqué ci-dessus.. Avec le plastifiant au phosphate (tels que les phosphates du type MONSANTO 140-148) on peut aller jusqu'au moins 50$ du mélange plastifiant et de préférence jusqu'à environ 60$, lè reste étant constitué par du plastifiant au 25 phtalate (tel que celui du type MONSANTO 912); on peut alors obtenir un revêtement plastique hautemenl&lastifié mou et élastique qui s'avère résister au brûlage malgré la haute teneur inhabituelle en plastifiant, même après exposition à des flammes de 705°C. Un tel support revêtu de matière plastique, en particulier' avèc 30 un support ignifuge, convient très bien pour des applications de couvertures, de toitures et analogues. Conformément à l'invention, le'mélange liquéfié de résine et de plastifiant est admis, par exemple, sous l'action d'une pompe 6, à partir du réservoir 4 , dans une chambre ou zone dite de 35 chauffage contenant des conduites de section limitée illustrées par le serpentin en spirale 8. Dans l'exemple ci-dessus, la zone est maintenue à une température d'environ 177°C-205°C„par' .tout « moyen classique, pour permettre au mélange"d'àttëindre une première température de gélification d'environ 115°C dans la zone de 2,n circulation ou section 8'. Il continue alors'à se déplacer vers la. 71 21735 210,1180 zone plus chaude ou section 8" ou il est amené à l'état fondu reliquéfié (à environ 150-165°C) pour être finalement évacué, au moyen de toute vanne'de commande V appropriée, par une tuyère d'évacuation 10 à une température d'environ 177°0. 5 La" sortie 10 est disposée dans, unè'zone 5' de la table de revêtement 5> limitée par des racloirs 9 et 91 pouvant eux-même être chauffés pour éviter 1'adhérence,et le racloir 9' peut être muni d'une patte inférieure élastique 9" pour éviter l'écoulement vers l'arrière de la. matière plastique fondue chaude 12 ad-mise en 5' sur la feuille support 2 traversant cette zone.' Il a été trouvé qu'en choisissant judicieusement la température d'évacuation de la matière plastique fondue convertie 12, compte tenu des caractéristiques particulières de tissageou d'absorption du support choisi 2, le degré de pénétration de la ma-15 tière plastique fondue dans le support 2 à la température ambiante ou relativement froid dans la zone 5', peut être réglé à volonté allant d'une pénétration minimale à une pénétration pratiquement totale. Avec des toiles du type "coutils", par exemple, on obtient facilement une pénétration de quelques millimètres en l'espace 20 de quelques secondes avec du chlorure de polyvinyle fondu à 177°C formulé comme indiqué ci-dessus; il s'ensuit que 1'absorption'ët le contact avec 1a. matière plastique fondue 12 sont assures pendant la durée de passage du support 2 dans la zone 5'. La position que l'on donne au racloir 9 détermine l'épais-25 seur du revêtement plastique 12' sur le support 2 et cette épaisseur peut aller d'une valeur minimâle à une valeur supérieure à l'épaisseur du support lui-même, si on le désire. Dans le cas de l'application aux couvertures de toits, (comme mentionné ci-dessus) par exemple, une épaisseur d'environ 1,5 mm ou une épaisseur supé-30 rieure ou inférieure, convient. En faisant ainsi passer le support revêtu de plastique (2-12') sur la table de revêtement 5, après la zone 5', dé façon sensiblement laminaire, il s'avère que la matière plastique se refroidit graduellement et le plus uniformément pour atteindre successivement des températures plus basses 35 (schématiquement illustrées par les zones de températures successives: 165°-150°C-105°C) et se vulcanise simultanément et uniformément pouf prendre son état final solide et élastique et mou adhérant fortement au support. Ainsi, le besoin de l'art antérieur de disposer de grandes 40 étuves et de soumettre le support à des températures élevées de 7121735 2101180 conversion de la matière plastique ainsi que les autres inconvénients dont il a été question ci-dessus, sont très bien évités. Au surplus, la zone ou enceinte de chauffage peut avoir des dimensions minimales déterminées par le serpentin 8 tel que représenté sur le dessin, ou en spirale aplatie, ou prenant.toute configuration tendant à réduire l'encombrement. Les sections d'écoulement limitées avec la canalisation 8 et la tuyère 10, ou autre conduite do section limitée, évitent,cependant, l'établissement de conditions statiques à haute température qui provoqueraient autrement l'instabilité thermique du plastifiant tel que celui au phosphate, en modifiant la couleur et les autres caractéristiques de la matière plastique. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif, et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications ci-après. 71 21735 2101180 REVENDICATIONS 1 - Appareil pour la fabrication de couches de matière plastique et pour faire adhérer celles-ci à des couches-supports, appareil caractérisé par'le fait qu'il comporte, en combinaison, 5 un réservoir de mélange liquéfié de résine plastique et de plastifiant, une zone de chauffage comprenant des canaux d'écoulement de section limitée, des moyens pour faire circuler le mélange depuis le réservoir vers et dans ces canaux tout en le chauffant à une température suffisante pour convertir 1a. matière plastique au 10 cours de son déplacement, ces canaux étant pourvus d'un moyen d'évacuation par lequel la matière plastique convertie peut être évacuée à l'état fondu et une table de revêtement comportant des moyens pour faire défiler une feuille support destinée au moins partiellement à absorber la matière plastique et d'y adhérer,table 15 présentant un poste de réception de la matière plastique limité par des racleurs, ce poste étant situé de façon à admettre le moyen d'évacuation de manière que la. matière plastique fondue convertie évacuée puisse tomber sur le support pour être au moins partiellement absorbée et en contact avec lui par suite d'une pé-20 nétration au moins partielle de la matière plastique fondue au cours du passage du support dans ce poste de réception, cette table de revêtement présentant ainsi un poste de vulcanisation se prolongeant suffisamment au-delà du poste de réception pour permettre le refroidissement et la vulcanisation progressifs prati-25 quement laminaires de la matière plastique de revêtement étalée sur le support. 2 - Appareil selon la. revendication 1, caractérisé par le fait que'les canaux comportent des serpentins tubulaires. 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le 30 fait que la résine plastique est du chlorure'de polyvinyle et que le mélange liquéfié comprend a.u moins environ 400 parties de plastifiant pour 100 parties de résine, les moyens"de chauffage des canaux portant la température du mélange liquéfié à environ 115°C pour former un gel au cours de son déplacement dans une première 35 zone du circuit puis à environ 150°C-165°C lorsque le.gel circule dans une seconde zone-du circuit'où-il ést converti à l'état fondu reliquéfié qui est évacué à la sortie à environ 177°C, les zones successives de la section de vulcanisation de la table'étant occupées par le support revêtu de matière plastique à des températures 40 décroissantes auxquelles la matière plastique adhère au support et COFY 71 21735 7 2101180 se solidifie à l'état mou et élastique. 4 - Appareil selon la. revendication 3, caractérisé par le fait que'le plastifiant consiste en un plastifiant au phosphate thermiquement instable lequel, sous des conditions de chauffage 5 statique, provoquerait normalement des changements de couleur dans la. matière plastique,mais reste essentiellement stable sous des conditions de chauffage dynamique de circulation dans le circuit de section limité et finalement sert à rendre le revêtement plastique mou, élastique et ignifuge. 10 5 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le plastifiant au phosphate représente au moins la moitié du plastifiant total qui comporte aussi un plastifiant au phtalate. 6 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le 15 fait qu'il est prévu, en un point situé au-delà de la section de vulcanisation de la table de revêtement, des dispositifs d'enroulement du support revêtu de matière plastique. 7 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support consiste en au moins un support poreux, un 20 tissu ou un support fibreux ou poreux dans lequel pénètre la matière plastique chaude fondue au moins en partie au poste de réception et se fixe au support pendant le stade de vulcanisation, la. matière plastique se trouvant en relief sur ce support. 8 - Procédé de fabrication de couches de ma.tière plastique 25 et de fixation de ces couches sur des supports, procédé caractérisé par le fait qu'il consiste à faire circuler un'mélange liquéfié de résine plastique et de plastifiant dans un circuit de section limitée,à chauffer le mélange en circulation suffisamment pour le convertir et l'amener à l'état fondu, à évacuer la matière 30 plastique convertie et fondue sur une feuille support de manière qu'elle soit au moins partiellement absorbée et qu'elle entre en contact avec celle-ci par suite de la pénétration au moins partielle de la matière plastique fondue chaude, à étaler la matière plastique fondue sur le support et à déplacer celui-ci de 35 façon sensiblement laminaire pour réaliser un refroidissement et une vulcanisation progressive de la matière plastique de revêtement sur son support. 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la. résine plastique est du chlorure de polyvinyle et le mélange liquéfié comprend au moins environ 400 parties de plas- 40 ÛOPY 71 21735 2101180 tifiant pour 100 parties de résine, l'opération de chauffage étant réglée pour amener la température de ce mélange liquéfie à environ 115°C pour donner un gel pendant la circulation du mélange dans un premier circuit puis à environ 150°C-165°C au cours de la circulation de ce mélange dans une seconde'partie de ce circuit, ce mélange étant alors converti à l'état fondu reliquéfié qui est évacué à environ 177°0 , la température s'abaissant progressivement dans des zones successives de refroidissement et de vulcanisation pour amener la matière plastique à son état final solide mou et élastique adhérant au support et faisant sur-épaisseur sur celui-ci. 10 - Procédé selon la revendication 9> caractérisé par le fait que'le plastifiant oonsiste en un plastifiant au phosphate et un plastifiant au phtalate.