Brevet FR2161988A1 — publié le 19730713

La presente invention se rapporte a des perfectionnements à des matières en feuilles moulables et elle a trait plus particulièrement à des matières en ~feuilles constituées de résine thermodurcissable renforcée par des fibres de verre. Un procédé connu de fabrication d'articles par moulage d'une matière plastique renforcée de fibres consiste à placer dans un moule une composition de moulage de feuille contenant un mélange d'une matière plastique liquide thermodurcissable et d'une natte ou tresse hachée ou d'autres tronçons relativement courts des fibres à utiliser pour le renforcement. Lorsqu'elle est comprimée dans un moule correspondant, la composition de moulage peut fluer de manière qu'une grande partie des fibres de renforcement s'alignent d'elles-mêmes dans la direction de fluage, la pièce moulée résultante ayant alors une résistance un peu supérieure à celle de la matière plastique de liaison dans la direction transversale celle du fluage, suivant laquelle les fibres sont maintenant alignées. Suivant la présente invention, on obtient une matière en feuille moulable contenant une rivasse de résine thermodurcissable incomplètement polymérisée dans laquelle des fibres de verre sont réparties au hasard et comportent une couche continue d'un tissu tricoté en fibres de verre espacée de la surface de la feuille. L'invention présente l'avantage que le tissu tricoté peut être agencé commodenent de manière à prendre la forme désirée d'un article à mouler. Du fait de la formation de boucles utilisee dans le tricotage, on peut donner au tissu des degrés désirés d'allongement dans plus d'une direction,ces degrés d'allongement pouvant ou non être identiques. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes données à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une coupe schématique d'un mode de réalisation simple d'une feuille de matière moulable comportant une seule couche de tissu tricoté. La figure 2 est une coupe schématique d'un autre mode de réalisation d'une feuille de matière moulable comportant une seule couche de tissu tricoté. La figure 3 est une coupe schématique d'une variante de feuille de matière moulable comportant une seule couche de tissu tricoté. La figure 4 est une coupe schématique d'un mode de réalisation plus complexe d'une feuille de matière moulable comportant deux couches de tissu tricoté. La figure 5 est une coupe schématique d'un mode de realisation d'une feuille de matière moulable coiflportant une seule couche de tissu tricoté et présentant un haut degré de finition sur une face. La figure 6 est une coupe schématique d'un mode de réalisation d'une feuille de matière moulable comportant une seule couche de tissu tricoté et présentant un haut degré de finition sur les deux faces. La figure 7 met en évidence une opération d'assemblage de différents composants de fibres de verre utilisés dans un mode de réalisation d'une feuille de matière moulable suivant l'invention, et la figure 8 représente un mode de réalisation d'une feuille de matière moulable comportant trois couches de tissu tricoté. La figure 1 est une coupe d'une partie de la forme la plus simple de feuille de matière moulable suivant l'invention, qui comprend une masse laminaire ou feuille 1 formée d'un polyester, d'une résine époxy ou d'une autre résine thermodurcissable, incomplètement polymérisée. La résine peut se présenter sous forme de particules finement broyées ou bien sous une forme quasi-liquide. De courtes fibres de verre 2 sont réparties au hasard dans la masse de résine 1. Dans la feuille ou masse 1 de résine contenant des fibres, il est prévu à une certaine distance des surfaces la, lb de la feuille une couche continue d'une matière en fibres de verre tricotée. La présence de la couche tricotée 3 sert à contrôler le fluage de la matière moulable, en empêchant un alignement indésirable des fibres de renforcement dans une seule direction et un affaiblissement résultant de la matière lors de son moulage. L'invention présente l'avantage que la couche tricotée peut être agencée de façon à prendre le profil désiré d'un article à mouler. Du fait de la formation de boucles intervenant dans le tricotage, on peut donner à la couche tricotée des degrés désirés d'allongement dans plus d'une direction, ces degrés d'allongement pouvant être identiques ou non. On peut utiliser une feuille de matière plastique renforcée de fibres et contenant une couche tricotée de fibres de verre servant à contrôler le fluage des courtes fibres de renforcement comme composant intérieur ou extérieur d'une structure stratifiée composite en verre-résine. De préférence, la couche tricotée en fibres de verre est formée par tricotage en chaîne, bien qu'on puisse utiliser une matière tricotée avec mailles cueillies dans des cas ou ce mode de fabrication produit la forme nécessaire de tissu. Il est possible et souvent souhaitable de placer une couche de résine im prégnée et renforcée de fibres entre des couches extérieures d'une matière plastique déformable et d'alterner des couches contenant des nappes de fibres de verre assurant un contrôle du fluage avec des couches de résine non renforcée ou renforcée jusqu'à ce qu'on atteigne l'épaisseur désirée. il est classiquement avantageux ue pourvoir au moins une surface de la feuille moulable a'une couche 4a, 4b d'une matière amovible qui sert à empe- cher une contanination de la surface et à éviter un collasse indesirable sur d'autres matières avant utilisation. La couche de natière amovible neut être un film de colyéthylène ou bien ure couche d'alcool polyvinylique, de cellulose reconstituée ou bien une couche oe papier revêtue d'une des substances précitées sur la surface destinée à être appliquée sur la masse de résine. Une partie de dimensions appropriées d'une feuille de matière moublable telle que celle décrite ci-dessus en référence à la fi Cure 1 peut être détachée de ses couches protectrices (éventuellement Drévues) et placée dans un moule ou elle est formée à un profil désiré par une matrice ou bien par une enveloppe gonflée et où elle est ensuite durcie, par exemple par chauffage, de façon à produire un article rigide ayant la fore requise. On effectue de la meilleure façon le durcissement ou cuisson pendant que la matière moulable e t maintenue à la forme requise dans le moule, ou bien en exerçant une pression appropriée ou par tout autre moyen de retenue. La figure 2 représente un autre mode de réalisation d'une matière moulable dans laquelle une masse laminaire ou feuille 1 de polyester, de résine epoxy ou a'une autre résine thermodurcissable non polymérisée ou incomplètement polymérisée est pourvue d'une couche tricotée 3 de fibres de verre de maniere à contrôler le fluage de la matière et à empêcher un alignement des fibres de renforcement 2a, 2b,dispersées au hasard dans la masse de résine. Cependant, dans ce cas, les fibres de renforcement 2a, situées d'un côté de la couche tricotée 3, sont plus fines, c'est-à-dire de plus petit diamètre, que les fibres plus grossières 2b se trouvant de l'autre côté de la couche 3. Cette disposition est avantageuse du fait qu'elle permet de donner à la surface la la feuille 1, qui doit former la surface extérieure ou visible a'un sicle moule a partir de la feuille, un haut degré de finition, tandis id présence des fibres plus grossiéresaugmente la résistance de l'article. bn avantage obtenu avec ce nooe de réalisation de l'invention est que, pour avoir le degré désiré de fini superficiel, il est nécessaire d'imposer une limite au pourcentage r"axinlal de fibres de renforcement utilisées dans la nìdtiere de moulage. Si la ratière a une consistance uniforme, exceptée la couche intérieure tricotée de ratière fibreuse servant au contrôle du fluage, la résistance de l'article moule sera réduite, pour une épaisseur donnée, si la quantite de fibres de renforcement est diminuée pour obtenir un meilleur fini superficiel.Seule, la couche superficielle importante doit présenter une teneur en fibres différente, même si dans cette couche la proportion de fibres n'a pas toujours besoin d'être réduite, de sorte qu'on peut obtenir une qualité désirée de fini superficiel avec une augmentation sensible de la teneur totale en fibres de renforcement. L'épaisseur de l'article moulé pour obtenir une résistance donnée peut par conséquent être réduite par comparaison à un article de la même résistance et du même fini superficiel fabrique à partir d'une matière de moulage présentant une composition uniforme dans sa masse. La figure 3 représente un autre mode de réalisation d'une feuille de ma tière moulable suivant l'invention dans laquelle certaines fibres de renforcement 2c sont orientées transversalement à la couche tricotée 3 de manière à améliorer le contrôle du fluage de la masse de résine 1 dans laquelle des fibres de renforcement 2 sont dispersées au hasard. Cet effet peut êtrepro- duit par piquage à l'aide d'aiguilles, après que la masse de fibres de renforcement 2 a été déposée d'un côté ou de l'autre de la couche tricotéé 3 et avant que la résine ait été incorporée à la masse. La figure 4 représente un autre mode de réalisation d'une feuille de ma tière moulable suivant l'invention dans laquelle deux couches 3a, 3b de matiere tricotée en fibres de verre sont espacées l'une de l'autre dans l'epais- seur de la masse 1 de résine incomplètement polymérisée. Dans ce cas, il peut être avantageux d'utiliser des fibres grossières de renforcement 2b dans la partie de la masse 1 située entre les deux couches tricotées 3a, 3b et des fibres plus fines 2a dans la partie de la masse comprise entre les couches tricotées 3a, 3b et les surfaces respectives la, lb de la feuille 1. La figure 5 représente un autre mode de réalisation d'une feuille de ma trière moulable comprenant également une masse 1 de résine incomp-letement polymérisée, à laquelle est incorporée une couche tricotée de fibres de verre 3 ayant une fonction de contrôle de fluage. Dans ce cas, la partie de la masse 1 comprise entre la couche 3 et la face lb de la masse contient des fibres gros sières de verre 2b dispersées au hasard, tandis que la partie de la masse comprise entre la couche 3 et l'autre face la contient des fibres grossières de renforcement 2b dans une zone adjacente à la couche et des fibres plus fines 2a dans une zone adjacente à la face. Comme dans les modes de réalisation pré cédents, on peut prévoir sur l'une ou sur les deux faces des couches amovibles 4a, 4b. Il est avantageux d'agencer les fibres de renforcement 2a de la couche superficielle sous la forme d'une nappe fibreuse, c'est-à-dire une couche feutrée de fibres qui sont liées par la stratification des fibres en configuration aléatoire. Cette nappe peut être fixée sur le composant de base sous-jacent à l'aide d'un liant à base de résine, à savoir en utilisant par exemple une poudre de. résine de polyester broyée 5, d'une granulométrie d'environ 0,053 mm qui est pulvérisée sur les fibres assemblée et qui est durcie à chaud, ou bien en pulvérisant sur les fibres et la feuille une résine de polyester dissoute dans un solvant volatil. Ce moyen de fixation des fibres et de la feuille peut être adopté dans tous les modes de réalisation.En variante, la nappe peut être fixée sur les fibres grossières de renforcement sous-jacentes par un procédé de piquage à l'aide d'aiguilles,c'est-à-dire en perforant les couches de matière fibreuse à l'aide d'un groupe d'aiguilles à crochets de manière que certains filaments 2c de la nappe soient engagés dans la couche sous-jacente de fibres grossières 2b,afin de maintenir les couches assemblées. Dans la même opération, les fibres grossières 2b sont liées à la couche tricotée 3 de matière fibreuse servant au contrôle du fluage, ce processus pouvant intervenir dans tous les modes de réalisation. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 6, il est prévu une couche centrale 3 de fibres de verre tricotées, comportant dans une zone adjacente à chacune de ses surfaces une couche d'une matière de renforcement discontinueen fibres de verre 2b qui est formée par une nappe de fibres grossières. Sur la surface extérieure de chaque nappe de fibres grossières 2b, on place une couche de fibres de verre discontinues et plus fines, par exemple une couche formée par hachage de mèches. L'ensemble est maintenu cohérent dans ce cas par des fibres 2c qui sont engagées au travers des couches par un procède de piquage à l'aide d'aiguilles, comme cela va être décrit dans la suite en référence à la figure 7. La structure ainsi formée est imprégnée d'une poudre de résine thermodurcissable désignée par 1. La figure 7 montre la manière dont les différentes couches de la structure de la figure 6 peuvent être maintenues assemblées par un procédé de piquage à l'aide d'aiguilles. L'ensemble formé d'une nappe inférieure de fibres fines de verre 22b portant une nappe de fibres grossières de verre 23b, une couche d'une matière tricotée en fibres de verre 13, d'une autre nappe de fibres grossières de verre 23c et d'une nappe finale de fibres fines de verre 22a, est perforé par des aiguilles à crochets 23a, 23b se déplaçant dans le sens des flèches 24a, 24b.Chaque aiguille est agencée de manière à pénétrer dans l'ensemble de fibres en un point différent de sa largeur et elle est dé- placée alternativement et suffisamment loin pour entraîner au travers de l'épaisseur des couches de fibres des filaments suffisants pour assurer l'assemblage des couches, comme indiqué en 25a, 25b. La figure 8 représente un autre mode de réalisation de l'invention comprenant trois couches de tissu tricoté en fibres de verre 3a, 3b, 3c, ayant un rôle de contrôle de fluage. La couche 3a est placée au centre de l'epais- seur de la feuille et elle comporte sur une surface ou sur l'autre une couche ou nappe de fibres grossières de verre 2b. Contre cette couche de fibres grossières, on place une autre couche de fibres tricotées de verre 3b, 3c, puis une nappe de fibres de verre plus fines 2a. L'ensemble est imprégné d'une résine thermodurcissable finement broyée 1 comme dans les modes de réalisation précéde-ent décrit. Des couches amovibles 4a, 4b sont,de préférence, appliquées au moins sur une des surfaces extérieures de la feuille. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés. Elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVEDICATIONS 1.- Feuille de matière moulable, caractérisée en ce qu'elle comprend une masse de résine thermodurcissable incomplètement polymérisée et contenant des fibres de verre réparties au hasard, ainsi qu'une couche continue d'un tissu tricoté en fibres de verre qui est espacée de la surface de la feuille. 2.- Feuille de matière moulable suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs couches de tissu tricoté en fibres de verre qui sont espacées l'une de l'autre dans l'épaisseur de la feuille. 3.- Feuille de matière moulable suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend dans une zone adjacente à une surface de ladite feuille une couche de fibres de verre réparties au hasard et plus fines que les fibres d'une autre couche de fibres éloignée de ladite surface. 4.- Feuille de matière moulable suivant la revendication 1 ou 3, caractérisée en ce que la couche continue de tissu tricoté en fibres de verre est interposée entre une couche de fibres fines de verre réparties au hasard et une couche de fibres grossières de verre réparties au hasard. 5.- Feuille de matière moulable suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que deux couches de tissu tricoté en fibres de verre sont res pectivement interposées entre des faces opposées d'une couche de fibres grossières de verre et des couches respectives de fibres fines de verre. 6.- Feuille de matière moulable suivant la revendication 1 ou 3, caractérisée en ce qu'une couche de tissu tricoté en fibres de verre est disposée entre deux couches de fibres grossières de verre et en ce qu'une couche de fibres fines de verre est interposée entre au moins une desdites couches de fibres grossières et une surface de la feuille. 7.- Feuille de matière moulable suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'une couche de fibres fines de verre est interposée entre chacune desdit s couches de fibres grossières de verre et la surface respective de la #ille. 8.- Feuille de matière moulable suivant l'une des revendications 1 et 3, caractérisée en ce qu'une couche de tissu tricoté en fibres de verre, placée au centre de l'épaisseur de la feuille, comporte d'un côté ou de l'autre une couche de fibres grossières de verre, une autre couche de tissu tricoté en fibres de verre et une couche de fibres fines de verre. 9.- Feuille de matière moulable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la couche de tissu tricoté et lesdites fibres de verre sont maintenues assemblées par des filaments engagés au travers de ses parties par un processus de piquage à l'aide d'aiguilles. 10.- Feuille de matière moulable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ladite couche de tissu tricoté et lesdites fibres de verre sont maintenues assemblées par des particules de résine thermodurcissable. 11.- Feuille de matière moulable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'une couche protectrice amovible est ap pliquée au moins sur une face de la feuille. 12.- Feuille de matière moulable suivant la revendication 11, caractérisée en ce qu'une couche protectrice amovible est appliquée sur chaque face de la feuille. 13.- Feuille de matière moulable suivant la revendication 11 ou 12, ca ractérisée en ce que la couche protectrice amovible comprend ou présente à ladite feuille un film superficiel de polyéthylène, de cellulose régénérée ou d'alcool polyvinylique.