Brevet FR2098224A1 — publié le 19720310

L'invention se rapporte à des éléments stratifiés comprenant une âme en copeaux de bois comprimés et en résine, et une partie extérieure en mousse de résine, et à des procédés de fabrication de ces éléments. Il est particulièrement souhaitable de pou-5 voir fabriquer de tels éléments stratifiés dans une qualité supérieure et à faible prix. Il est connu,dans la technique antérieure,de mouler des produits en matière plastique à leur forme finale par divers procédés comprenant le moulage par compression,par transfert et par injec-10 tion. On trouve des produits de ce type dans les articles de mobilier, les matériaux de construction, et les produits industriels et de consommation courante de tous genres. Ces produits exigent un poids de matière plastique considérable et, de ce fait, le prix de revient en matière est relativement grand proportionnelle-15 ment au prix de revient du produit. Il est bien connu depuis très longtemps de réduire le poids de la matière plastique utilisée et de réduire en conséquence le prix de revient du produit, en formant préalablement une âme en copeaux de bois et résine (ce qu'on appelle communément un gâteau) qui correspond à la configuration 20 désirée du produit composite, puis de recouvrir la surface d'un stratifié à base de placage de bois, de papier ou de matière plastique. Toutefois, ces produits en matière plastique ne satisfont pas entièrement la demande en articles composites légers destinés à être utilisés comme assises des sièges, dessus de table, etc., et 25 possédant une surface extérieure d'un bel aspect, solide et durable. Les procédés qui sont appliqués jusqu'à présent pour la fabrication de ces articles composites sont coûteux et longs, ils nécessitent l'utilisation d'un moule métallique dans lequel on 30 soumet les copeaux de bois et la résine à une forte pression et à une température élevée pour former l'âme et d'un autre moule métallique dans lequel l'âme ainsi moulée est à nouveau soumise à une forte pression et à une forte température pour le moulage du revêtement. Ces moules métalliques sont coûteux et le procédé est gé-35 néralement compliqué à mettre en oeuvre. En outre, l'âme moulée présente toujours un retrait irrégulier lorsqu'on l'extrait du premier moule. Ce retrait engendre des problèmes dans l'utilisation 71 03405 2 2098224 du deuxième moule, parce qu'il est difficile, sinon impossible, d'appliquer la pression uniformément sur la surface de l'âme et qu'il en résulte des défauts de surface. En bref, ce procédé se traduit par une proportion considérable de produits de second choix 5 ou de qualité inacceptable. La présente invention élimine ces difficultés et inconvénients, en ce sens qu'elle permet de réduire sensiblement le prix de revient de fabrication et de réaliser des produits, de bonne qualité avec une faible proportion de rebuts. 10 Suivant une particularité essentielle de 1'.élément stratifié de l'invention, celui-ci comprend une âme composée de copeaux de bois comprimés et de résine et une partie extérieure d'épaisseur irrégulière, composée d'une mousse de résine, qui est de préférence du polyuréthanne et qui est moulée sur l'âme à la configuration 15 de l'élément stratifié. La partie extérieure peut portenjèn supplément un revêtement décoratif en feuille tel qu'un papier imprégné de résine mélamine, qui est fixé sur cette partie extérieure. En variante ou en supplément, certaines parties superficielles de la couche extérieure peuvent présenter un fini constitué par un 20 grain de faux bois. Il est préférable que l'élément stratifié décrit ci-dessus puisse être fabriqué par un procédé comprenant les phases consistant à former dans un moule une âme en copeaux de bois et résinef à laisser cette âme faire son retrait, à placer l'âme dans un 25 moule qui correspond à la configuration de l'élément stratifié, à remplir les parties de ce dernier moule qui entourent l'âme d'un mélange liquide de constituants d'une résine transformable en mousse et à provoquer le durcissement du mélange liquide pour qu'il prenne l'état solide et constitue la partie extérieure de l'élément 30 stratifié. Le moule destiné à la réalisation de l'âme de copeaux de est bois et de résiné, c'est-à-dire le premier moule,/de préférence en métal capable de résister aux pressions et températures nécessaires pour transformer les copeaux de bois et la résine en une âme 35 moulée cohérente. Suivant une caractéristique avantageuse, l'état de surface du premier moule peut être simplement rugueux. Ce moule peut cor 71 03405 2098224 respondre en dimensions à la configuration de l'élément stratifié mais, en variante, ses dimensions et sa forme varient selon la structure voulue de l'élément stratifié et de la fonction que l'âme intérieure qu'il s'agit de mouler doit assumer. L'âme mou-5 lée en copeaux de bois et résine peut être ensuite placée dans un deuxième moule, différent du premier et qui correspond à la configuration de l'élément stratifié. Ce deuxième moule est soigneusement fini aux côtés de l'objet terminé ou article composite et il présente un état de surface capable de donner à cet article 10 l'état de surface ou fini désiré. Le deuxième moule peut être en une matière bon marché, telle qu'une résine époxy ou de silicone, car il n'a pas à résister aux hautes pressions ni aux hautes températures qui sont au contraire nécessaires pour la fabrication de l'âme en copeaux de bois et résine. 15 Dans une autre forme avantageuse de réalisation de l'in vention, l'âme en copeaux de bois et résine est réalisée dans un moule dont la forme correspond à la configuration de l'élément stratifié ou article composite. Lorsque l'âme a été mise en forme, on la laisse faire son retrait, autant que possible dans le moule, 20 puis on introduit la résine liquide transformable en mousse dans le moule, éventuellement par injection. On laisse ensuite la résine liquide se transformer en mousse en s'appliquant contre la surface du moule pour compenser le retrait de l'âme et donner à la surface de l'article composite le fini décoratif voulu. 25 La résine liquide transformable en mousse peut être l'une quelconque des compositions de résines connues et capables de se transformer en mousse comme l'uréthanne,1e styrène, les résines époxy, etc. Toutefois, il est préférable d'utiliser l'uréthanne. Cette substance peut se durcir et prendre rapidement l'état solide 30 sans chauffage. Lorsqu'elle est durcie, elle est solide, durable et son retrait peut être déterminé à l'avance. Dans certains cas, le retrait peut être limité à 0,5 i° ou moins. Cette substance peut être souple ou rigide, ou bien dans un état intermédiaire entre la souplesse et la rigidité, suivant que le polymère intermédiaire de 35 base qui est un "polyol" est bifonctionnel ou polyfonctionnel et suivant que l'isocyanate avec lequel on fait réagir le polyol est bifonctionnel ou polyfonctionnel. Si le polyol et l'isocyanate sont 71 03405 4 2098224 sensiblement bifonctionnels, le polyuréthanne résultant est souple; par contre, sj/Le polyol et l'isocyanate sont sensiblement poly-fonctionnels, le polyuréthanne résultant est sensiblement rigide. On peut citer comme exemples types de formules pour le 5 mélange liquide formateur de résine d'uréthanne qui ont été utilisées pour former la partie extérieure de l'article composite, les formules suivantes : Parties en poids Matières (marque, fabricant ou Formule 1 Formule 2 1q composition} PAPI (Upjohn) 72,3 72,3 T-222 (Union Carbide) 50,0 50,0 Pluracol 225 (Wyandotte) 50,0 50,0 L-520 Silicone (Union Carbide) 1,5 1,5 Dabco (Houdry) 0,37 0,37 Fréon F-11 (DuPont) 10,0 10,0 Atomite (carbonate de calcium) 50,0 En outre, il est préférable que le polyuréthanne utilisé pour former les parties extérieures de l'article composite présente une densité suffisamment élevée pour que la surface de cet article ne 20 soit pas détériorée par les brûlures de cigarettes. On peut obtenir cette caractéristique avantageuse en ajoutant une charge au mélange d'uréthanne liquide ou en réduisant le gonflement en mousse pendant le durcissement. Cette caractéristique n'est pas importante dans le cas où un revêtement décoratif est appliqué sur la par-25 tie extérieure ,parce que ce revêtement est capable de dissiper suffisamment la chaleur pour protéger le polyuréthanne des détériorations par brûlures de cigarettes. Une phase supplémentaire de la fabrication d'une forme avantageuse.de réalisation de l'invention consiste à mettre la 30 partie extérieure de l'article composite en contact avec un revêtement décoratif en feuille. Ce contact peut être obtenu alors que cette partie extérieure n'est encore qu'à l'état de mélange liquide, après quoi ce mélange est partiellement durci (et partiellement gonflé en mousse dans cette phase de durcissement) ou, au contrai-35 re, la mise en contact peut être réalisée par application à chaud et sous pression alors que la partie extérieure est complètement formée. 71 03405 5 2098224 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessin^annexé^/et donnant à titre explicatif et nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. 5 Sur ces aessins : la figure 1 est une vue en perspective d'une façade de tiroir réalisée suivant l'invention ; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; 10 la figure 3 est une coupe d'une autre façade de tiroir sui vant 1'invention ; la figure 4 est un schéma représentatif du procédé de fabrication d'une façade de tiroir suivant une forme de réalisation de l'invention ; et 15 la figure 5 est un organigramme représentatif d'un procé dé de fabrication d'une façade de tiroir réalisée suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. Les dessins représentent, à titre d'exemple de l'élément stratifié suivant l'invention, une façade de tiroir 10 qui com-20 prend une âme 11 composée de copeaux de bois comprimés et de résine et une partie extérieure 12 faite d'une résine gonflée en mousse sur l'âme, par exemple de polyuréthanne. La surface 13 de la partie extérieure 12 porte un fini décoratif constitué par un graille faux bois. 2 5 La figure 3 représente une façade de tiroir 20 comprenant une âme 21 en copeaux de bois comprimés et résine,une partie extérieure 22 en résine gonflée en mousse et un revêtement décoratif 23 en feuille, composé d'un papier imprégné de mélamine. La figure 4 représente un schéma de procédé qui illustre 30 la fabrication de la façade de tiroir 10 réalisé suivant l'invention. Dans ce mode de mise en oeuvre, on utilise un moule 14 capable de résister à des températures et pressions élevées et qui correspond à la configuration de la façade de tiroir 10 et présente dans une partie de sa surface un grain de faux bois inversé,et on remplit 35 ce moule d'un mélange 15 de copeaux de bois et de résine. Le moule 14 est ensuite fermé et placé dans une presse dans laquelle il est soumis à la chaleur (de préférence à une température d'environ 71 03405 6 2098224 l639C)et- à la pression (de préférence d'environ 105 b$rs) pendant un temps suffisant pour durcir les copeaux de bois et la résine 15 (ce temps étant de préférence d'environ 4 mn pour une épaisseur d'environ 13 mm). Ensuite, on ouvre le moule 14 et on 5 laisse l'âme 11 en copeaux comprimés et résine faire son retrait, A ce stade, l'âme 11 porte un grain de faux bois dans les parties 16 de sa surface. Ensuite, on remplit les parties du moule 14 qui sont laissées libres par le retrait de l'âme 11, d'un mélange 17 de consti-10 tuants d'une résine transformable en mousse. On ferme le moule 14 et on laisse le mélange 17 se durcir (et se transformer en mousse) en s'appliquant contre la surface du moule pour compenser le retrait de l'âme 11 et former la partie extérieure 12 de la façade de tiroir 10. On ouvre ensuite le moule 14 et on en extrai 15 la façade de tiroir 10 qui constitue un article composite. La partie extérieure 12 de la façade de tiroir 10 possède un fini décoratif de faux bois contenu dans sa surface 13. La figure 5 est un organigramme représentatif de la fabrication de la façade de tiroir 20 suivant un autre mode de mise en. 20 oeuvre de l'invention. Dans ce mode de mise en oeuvre, on remplit un premier moule 24 capable de résister à des températures et pressions élevées/d'un mélange 25 de copeaux de bois et de résine Le moule 24 ne correspond pas à la configuration de la façade de tiroir 20, mais il présente une configuration appropriée à la 25 structure que la façade de tiroir 20 doit avoir et à la fonction que l'intérieur d'un tiroir doit assurer. On ferme ensuite le moule 24 et on le place dans une presse dans laquelle il est soumis à l'action de la chaleur (de préférence à un» température d'environ I63°cyet de la pression (de préférence une près-30 sion d'environ 105 bars) pendant un temps suffisant pour durcir le mélange 25 de copeaux de bois et de résine (ce temps étant d'environ 4 mn pour une épaisseur d'environ 13 mm). Ensuite, on retire le moule 24 de la presse, puis on retire l'âme 21 du moule 24 et on la laisse faire son retrait. 35 On place un revêtement décoratif en feuille 23, constitué BAD ORIGINAL 71 03405 7 2098224 par un papier imprégné de mélamine, dans le deuxième moule 26. Ce deuxième moule 26 correspond à la configuration de la façade 20 du tiroir et présente dans des parties de sa surface un grain de faux bois inversé. On introduit ensuite dans le deuxième moule 26 5 une quantité dosée d'un mélange 27 formateur d'une résine capable de se transformer en mousse, ce mélange étant mis en contact avec la feuille 23, puis on place l'âme 21 dans le deuxième moule 26 de manière qu'elle soit enrobée par la résine liquide 27. On ferme ensuite le deuxième moule 26, puis on laisse la résine li-10 quide 27 se durcir (et se transformer en mousse). Ensuite, on ouvre le deuxième moule 26 et on en extrait la façade de tiroir composite 20. Les parties superficielles de la façade 20 portent un fini décoratif constitué par un grain de faux bois, qui leur est donné par les parties superficielles du deuxième moule 26. 15 II va de soi que la présente invention a été décrite ci- dessus à titre purement indicatif,mais nullement limitatif, et que l'on pourra lui apporter toutes modifications de détail conformes à son esprit sans sortir de son cadre. 71 03405 8 2098224 REVENDICATIONS 1. Elément stratifié, caractérisé en ce qu'il comprend une âme formée d'un mélange comprimé de copeaux de bois et de résine et une partie extérieure d'épaisseur irrégulière et composée d'une 5 mousse de résine moulée sur l'âme à la forme de l'élément stratifié. 2. Elément stratifié suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la mousse de résine est une mousse de polyuréthanne. 3. Elément stratifié suivant la revendication 1, caracté-10 risé en ce qu'il comprend en plus un revêtement décoratif en feuille fixé à certaines parties de la surface de ladite partie extérieure. 4. Elément stratifié suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le revêtement est constitué par un pa- 15 pier imprégné de mélamine. 5. Elément stratifié suivant la revendication 1, caractérisé en ce que certaines parties de la surface de la partie extérieure portent un fini constitué par un grain de faux bois. 6. Procédé de fabrication d'un élément stratifié,caractérisé 20 en ce qu'il comporte des phases consistant à réaliser dans un moule une âme en copeaux de bois et résine, à laisser cette âme faire son retrait, à placer l'âme dans un moule dont la forme correspond à la configuration de l'élément stratifié, à remplir les parties de ce moule qui entourent l'âme d'un mélange liquide 25 de constituants d'une résine transformable en mousse, et à faire durcir le mélange résineux liquide pour lui faire prendre l'état solide et constituer la partie extérieure de l'élément stratifié*. 7. Procédé de fabrication d'un élément stratifié, caractérisé par les phases consistant à réaliser une âme en copeaux 30 de bois et résine dans un premier moule, à laisser cette âme faire son retrait, à placer l'âme dans un deuxième moule différent du premier et dont la forme correspond à la configuration de l'objet final, à remplir les parties du deuxième moule qui entourent ladite âme d'un mélange liquide de constituantg&'une résine trans-35 formable en mousse et à faire durcir la résine liquide pour lui faire prendre l'état solide dans lequel elle constitue la partie 71 03405 9 2098224 extérieure de l'objet terminé. 8. Procédé de fabrication d'un élément stratifié suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le moule utilisé pour la réalisation de l'âme est le même que celui dont 5 la forme correspond à la configuration de l'élément terminé. 9. Procédé de fabrication d'un élément stratifié selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que certaines parties de la surface du moule, dont la forme correspond à la configuration de l'objet terminé, comportent le fini décoratif devant 10 être conféré à la surface dudit élément. 10. Procédé de fabrication d'un élément stratifié, selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que certaines partô£S de la surface du moule, dont la forme correspond à la configuration de l'objet terminé, sont munies d'un revêtement caout- 15 chout^ui présente le fini décoratif voulu devant être conféré à cet objet. 11. Procédé de fabrication d'un élément stratifié selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par la phase supplémentaire consistant à mettre ladite partie extérieure de l'é- 20 lément en contact avec un revêtement décoratif en feuille. 12. Procédé de fabrication d'un élément stratifié suivant la revendication 6, caractérisé par la phase supplémentaire consistant à placer un revêtement décoratif en feuille dans le moule, dont la forme correspond à la configuration de l'objet 25 terminé, avant l'introduction de la résine liquide dans le moule.