Brevet FR2138162A1 — publié le 19721229

La présente invention a pour objet un panneau composite, léger et résistant à la combustion, pouvant être fabriqué en continu, de façon simple et rationnelle. On connaît déjà des procédés de fabrication en continu de panneaux composites, basés sur l'extrusion de panneaux en matière synthétique thermoplastique et le collage subséquent d'une bande métallique en continu, sur chacune de leurs surfaces. On connaît également des procédés pour introduire, de façon continue, des matières synthétiques alvéolées entre deux bandes métalliques maintenues à une distance constante, planes ou préalablement mises en forme. Dans tous les matériaux composites connus, fabriqués en continu avec couverture métallique , la partie centrale (âme, noyau) est composée d'un matériau cohérent, de nature nettement isotrope, fabriqué lui aussi par un procédé continu. D'autre part, peuvent aussi entrer en ligne de compte, en tant que matière pour l'âme des panneaux composites, les matériaux dits stratifiés. Parmi ceux-ci, ceux composés de papier ou de tissus en coton sont sensibles à l'humidité et ceux à plusieurs couches de papier ou de tissus en fibres inorganiques (minérales) ont un poids spécifique élevé et le prix de l'unité de volume est onéreux. Les matériaux stratifiés en fibres inorganiques et phénoplastes ou aminoplastes présentent toutefois une excellente résistance à la combustion. De ce fait, on a déjà aussi proposé la fabrication de panneaux composites avec couverture en tôle d'aluminium et une âme en résine synthétique à base de phénol ou de mélamine, chargée d'une substance minérale sous forme de poudre ou de fibres. La fabrication de panneaux avec une âme de type ci-dessus est discontinue ; d'autre part, si l'on désire obtenir une solidité mécanique suffisante, il faut avoir recours à des pressions relativement élevées et à des durées de compression relativement longues, de l'ordre de 30 minutes. Le panneau composite selon l'invention se compose de deux couches de couverture en métal et d'une âme comportant au moins une couche de fibres minérales et un liant organique et est caractérisé en ce que la couche de fibres minérales contient des corpuscules caverneux, dont les cavités sont fermées. Ces corpuscules caverneux à cavités (alvéoles) fermées 72 18160 2 2138162 qui se présentent sous la forme arrondie de petites sphères ou sous une forme irrégulière, peuvent être en matière organique ou, de préférence, en matière inorganique. Leur diamètre est, de préférence, inférieur à 1 mm. Leur présence dans la couche de 5 fibres inorganiques a comme conséquence de réduire la densité apparente de celle-ci. La couche de fibres peut être, par exemple, en amiante, en verre ou en laine de laitier ou encore en un mélange de ces différents produits. A partir de ces fibres on fabrique, de 10 préférence, un papier de 0,5 à 3 mm d'épaisseur, dans lequel on incorpore, en cours de fabrication, les corpuscules caverneux. Il est également recommandé d'ajouter pendant la fabrication dudit papier une faible quantité de liant, afin d'améliorer l'adhérence entre fibres et corpuscules caverneux. Ceux-ci peu-15 vent être incorporés comme tels dans la couche de fibres ou bien aussi sous la forme de petits granules non expansés qui gonfleront seulement plus tard sous l'action de la chaleur, par exemple lors de la fabrication du panneau composite, pour donner naissance à des corpuscules caverneux. Un papier de ce type, parti-20 culièrement approprié à l'usage, est composé par exemple de 1-25 parties (pondérales) de fibres de laine de laitier, de 1-25 parties de fibres d'amiante et de 0,5-25 parties de corpuscules caverneux. L'âme du panneau composite est, de préférence, consti-25 tuée de plusieurs papiers de ce genre. Le liant organique, pour le collage des couches de papier entre elles et le collage des couches métalliques de couverture, peut être intercalé sous forme de feuilles entre chacune des couches ou bien être incorporé dans la masse du papier, directement dans la machine qui fabrique 30 celui-ci ou au moyen d'une opération séparée.. Dans ce dernier cas, on peut intercaler entre la couche métallique de couverture et la couche la plus externe de l'âme.une couche de matière adhésive particulièrement appropriée au matériau de recouvrement. Cette couche de matière adhésive peut être formée, soit par une 35 feuille intercalée, soit par un enduit appliqué au préalable- sur la tôle sous forme de solution, d'émulsion ou par extrusion, etc. Le liant doit également empêcher que le panneau composite en service ne puisseadsorber de.l'eau..Il peut être constitué d'une matière thermoplastique ou d'une résine synthétique durcissable 40 ou encore être une substance naturelle. 72 18160 3 2138162 4-u moyen des papiers du type décrit, le panneau composite peut être fabriqué en continu de la façon suivante : les papiers, les feuilles de liants éventuellement nécessaires et les couches métalliques de recouvrement sont dévidés des rouleaux 5 de stockage et amenés simultanément dans un dispositif de contre-collage où le tout est assemblé sous l'action de la pression et de la chaleur. Exemple 1 Un papier de 1,0 mm d'épaisseur et un poids de 4-OOg/m^, 10 composé de 20 parties en poids de laine de laitier, 15 parties de fibres d'amiante et 15 parties de corpuscules caverneux minéraux que l'on trouve dans le commerce sous le nom de Perlite, est fait passer dans une solution aqueuse d'une résine phénol-mélamine puis séché. La quantité de résine absorbée, mesurée 15 après séchage, est de l'ordre de 220 g/m . Trois de ces bandes de papier' imprégnées, en tant qu'éléments de l'âme avec chacune une feuille de matière adhésive en résine phénolique modifiée, et une bande d'aluminium de 0,6 mm d'épaisseur sur chacune dés surfaces de l'âme sont faites passer ensemble dans un système de 20 cylindres pour contre--cx>llage où l'assemblage est réalisé à une pression de 8 kg/cm et une température de 200°C. La longueur-du train de contre-collage (nombre de cylindres) et la vitesse de passage sont choisies de façon que le liant ait fait prise au moment où le produit stratifié et assemblé sort du système. 25 On obtient ainsi un panneau composite rigide, continu. Son âme a une densité apparente de 0,7 g/cm^ et présente une résistance extraordinaire à la combustion. Exemple 2 Sur une machine appropriée on fabrique un papier de 2 30 0,5 mm d'épaisseur et d'un poids de 180 g/m , composé de 18 parties de laine de laitier, 7 parties de pètites sphères en résine phénolique que l'on trouve sur le marché sous le nom de "Micro-ballôons", 17 parties d'amiante et 10 parties d'une résine naturelle que l'on trouve sur le marché sous le nom de "Vinsol" et 35 qui est un sous-produit de la fabrication de la colophane ; ce papier est ensuite immédiatement recouvert d'un liant à raison de 40 g/m2, par passage dans un latex de caoutchouc synthétique. Un ensemble de six papiers ainsi prétraités est ensuite contre-collé en continu dans un dispositif à plusieurs cylindres avec 72 18160 2138162 deux bandes d'aluminium de 0,4 mm d'épaisseur, enduites sur l'une de leurs surfaces d'un adhésif en résine phénolique modi- x 2 fiée à raison de 40 g/m ; le tout est assemblé en chauffant d'abord tout le matériau composite à 165° C sous une pression 2 5 de 1 kg/cm , puis en le refroidissant à nouveau à une température de 40°cou inférieure. Exemple 3 On fabrique un papier ayant la même composition que celui de l'exemple 1, avec une largeur de 1,5 mm, une épaisseur p 10 de 0,5 mm et un poids de 200 g/m , puis on l'enroule sur bobine. Pour la fabrication du composite, on dévide et contre-colle les unes sur les autres les couches suivantes ayant toutes une largeur de 1,5 m : une bande d'aluminium de 0,6 mm d'épaisseur, préalablement anodisée sur l'une de ses surfaces, placée main-15 tenant vers le bas ; sur cette bande, une feuille de 0,2 mm d'un copolymère éthylène/acide acrylique, puis un papier du type mentionné ci-dessus, ensuite une feuille de polyéthylène de faible densité et de 0,4 mm d'épaisseur, puis de nouveau des strates de papier, polyéthylène, papier, polyéthylène, papier, 20 puis pour finir, de nouveau une feuille de copolymère et une bande d'aluminium de 0,6 mm d'épaisseur, mais celle-ci sans surface anodisée. L'ensemble des strates est fait passer, en conti- 2 nu, dans une presse à cylindres sous une pression de 2kg/cm et chauffés à 180°C. La vitesse de passage est réglée de façon que 25 la durée de transition dans la presse soit de 70 secondes. Ensuite le matériau composite passe dans une seconde presse à cylindres où sa température est abaissée à 40°C dans un laps de temps de 35 secondes. Le panneau composite, d'une épaisseur de 4,2mm, est alors terminé ; il présente une planéité parfaite et peut 30 être découpé en segments de longueur désirée. Un matériau composite stratifié comme ci-dessus présente, par rapport à un matériau composite dont l'âme est formée de polyéthylène pur, l'avantage d'une plus grande résistance à l'action de la chaleur notamment en ce que l'âme ne "coule pas". 35 Exemple 4 A partir d'un mélange de 55 parties de laine de laitier, de 3 parties de petites sphères non expansées en un polymère mixte à base de chlorure de polyvinylidène et de 35 parties d'amiante, on a fabriqué un papier léger de 1,5 mm d'épaisseur 72 18160 5 2138162 p et de 40Qg/m qui a été directement imprégné, sur la machine j même, d'une résine phénolique en solution alcoolique, puis séché à une température ne dépassant pas 90°C. Ce papier contient 45°/o •de résine phénolique. Deux bandes d'aluminium, traitées comme 5 dans l'exemple ^ sont amenés au-dessus et en dessous de deux de ces papiers imprégnés, puis le tout est fait passer dans un système de cylindres chauffés , à 170°C. Sous l'effet de la chaleur, le polyvinylidène contenu^ans le papier gonfle et forme des petites sphères caverneuses. La distance entre les cylindres doit 10 être réglée de façon à tenir compte de ce phénomène. A la sortie du système, la résine phénolique a déjà atteint un degré de durcissement suffisant pour permettre,sans crainte de déformation, un éventuel durcissement ultérieur sans pression. Le panneau composite continu, ainsi obtenu, a une densité apparente de 1,3 15 et présente de bonnes qualités antivibratoires et une excellente résistance à la combustion. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir 20 du cadre de l'invention. _ 18160 G 2138162 REVENDICATIONS Panneau composite avec couches de couverture en métal et une âme constituée par au moins une couche de fibres inorganiques (minérales) et un liant organique, caractérisé en ce que la couche de fibres contient des corpuscules caverneux dont les cavités sont fermées. Panneau composite selon revendication 1, caractérisé en ce que l'âme est constituée par plusieurs couches de papier en fibres minérales contenant les corpuscules caverneux à cavités fermées et par des feuilles du liant organique intercalées entre lesdites couches. Panneau composite selon revendication 1, caractérisé en ce que l'âme est constituée par plusieurs couches de papier en fibres minérales, contenant les corpuscules caverneux à cavités fermées, et est imprégnée avec le liant organique. Panneau composite selon revendication 3, caractérisé en ce que, entre l'âme et les couches de couvertures en métal, est appliquée une couche d'adhésif.