Brevet FR2155798A1 — publié le 19730525

La présente invention concerne un nouveau matériau composite prb- sentant une face textile et une face rigide ou semi-rigide. Il est déjà connu de fabriquer des articles ayant l'aspect d'un matériau stratifié sur une face et l'aspect d'un matériau textile sur l'autre face. D'une manière générale, ces articles sont obtenus par des méthodes qui consistent à fabriquer d'abord le matériau stratifié et à l'assembler ensuite avec la matière textile. Ces méthodes, qui nécessitent des opérations successives, sont longues et conduisent à l'obtention d'articles de prix de revient élevé. I1 a maintenant été trouvé un nouveau matériau composite obtenu par un procédé simple, comportant un nombre d'opérations limité. La présente invention concerne un nouveau matériau composite comportant une face textile et une face rigide ou semi-rigide, à base de matière non tissée et de résine, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux nappes non tissées, dont l'une est enrobée dans une résine durcie, et qui sont séparées par un film de résine, la liaison entre les nappes étant effectuée par l'intermédiaire de filaments ou de fibres de la nappe non enrobée qui traversent le film et sont noyés dans la résine. L'invention concerne également un procédé de fabrication de ce matériau, qui consiste à aiguilleter au moins une nappe non tissée à travers un film de résine, à mettre la face constituée par le film en contact avec une nappe préalablement imprégnée d'une résine thermodurcissable et à durcir la résine sous l'action conjuguée de la température et de la pression. Un autre procédé de fabrication, qui fait l'objet de l'invention, consiste à assembler, par aiguilletage, au moins deux nappes non tissées, séparées par un film de résine, à imprégner une des nappes de résine par immersion dans un moule ou par léchage, et à durcir la résine sous l'action de la pression éventuellement conjuguée à celle de la température. Les nappes non tissées entrant dans la composition du matériau selon l'invention, sont de préférence des nappes non tissées du type "spun bonded", qui sont constituées de filaments continus disposés au hasard à travers la nappe. Les filaments de la nappe sont avantageusement en matières synthétiques telles que polyesters (notamment polytéréphtalate d'éthylène)ou polyamides (polyhexaméthylène adipamide, polycaproamide) bien que l'utilisation d'autres fibres organiques (chlorure de polyvinyle ou de polyvinylidène et leurs dérivés, acétate de cellulose, polymère et copolymère d'acrylonitrile, vinylal, etc...) ne soit nullement exclue. Eventuellement, les nappes peuvent contenir une charge, un adjuvant ou une armature (nappes de filaments ou de crins parallèles, tissus-grilles, etc...). Le film, qui sépare les nappes non tissées" est constitué d'une résine naturelle ou synthétique, à condition toutefois d'être susceptible de résister au traitement thermique qui peut être exigé ultérieurement. Les résines synthétiques à base de polyéthylène, de chlorure de polyvinyle ou de polyester, conviennent particulièrement bien. Pour la réalisation du premier procédé décrit précédemment, on ai aiguillette, d'une manière en soi connue, la nappe non tissée non imprégnée, sur le film mis préalablement en contact avec la surface de la nappe. Lors de l'aiguilletage, les filaments ou les fibres de la nappe, qui sont entraînées par les aiguilles, sont amenés à traverser le film et à apparaître à sa surface. La densité de l'aiguilletage (nombre de coups d'aiguille au cm2) doit être suffisante pour que le film soit solidaire de la nappe et que la surface du film présente un aspect duveteux qui permettra l'accrochage de la nappe préimprdgnée. L'imprégnation de la seconde nappe est effectuée avec une résine thermodurcissable classique, par exemple du type formol-phénol, urée-formol, mélamines, phénoliques, acryliques, vinyliques, etc... selon une méthode connue consistant par exemple à faire passer la nappe dans un bain de résine en solution dans un solvant, à l'essorer et à la sécher. La nappe ainsi obtenue, qui est à l'état sec, peut être stockée telle quelle avant utilisation, la résine ne durcissant que si on soumet la nappe a un traitement thermique. Ensuite, cette nappe imprégnée est empilée avec la nappe aiguilletée sur le film,celui-ci se trouvant au milieu de l'empilement.L'ensemble est traité thermiquement sous pression, selon une méthode connue, pour que la résine de la nappe imprégnée durcisse en enrobant également les fibres ou les filaments de la nappe non imprégnée, qui ont traversé le film. Les conditions du traitement (température, durée, pression) varient en fonction de la résine utilisée et de l'épaisseur de la nappe imprégnée. Le pressage peut être effectué dans un moule possédant une forme appropriée permettant d'obtenir directement le matériau sous forme d'objets conformés. La seconde méthode de préparation du matériau selon l'invention consiste à assembler les deux nappes non imprégnées et séparées par le film, par aiguilletage, soit en effectuant l'aiguilletage sur l'ensemble de la structure soit en effectuant l'aiguilletage sur une des nappes à travers le film, la seconde nappe destinée à être imprégnée ultérieurement de résine étant mise en contact avec la face libre du film. L'imprégnation de cette seconde nappe de résine est effectuée après assemblage par exemple dans le moule avant le pressage, la pénétration de la résine dans la nappe et son durcissement étant provoqués sous l'action du pressage éventuellement conjugué à un traitement thermique selon le type de résine durcissable utilisé. le matériau composite obtenu ;selon l'invention po-:sìde une bonne résistance au délaminage ; il présente une face textile du catie de la nappe non imprégnée et une face rigide ou semi-rigide, selon le type de résine utilisé du c3té de la nappe imprégnée. Du fait de ce double aspect, il trouve son application dans des domaines particuliers ; il convient notamment comme contreportes ou sièges de voitures automobiles, obtenus directement par moulage. Il peut cotre utilisé en raison de ses propriétés d'isolation thermique pour la fabrication de cloisons ou de revetements de sols. I1 peut servir également d'isolants phoniques, par exemple pour des carters de projecteurs cinématographiques (la partie textile formant l'intérieur du carter). Enfin, il peut convenir pour de multiples usages, comme amortisseurs de vibrations ou revêtements divers. La figure 1 annexée représente, vu en épaisseur, un matériau stratifié obtenu selon l'invention avec une nappe (1) constituée de filaments continus disposés au hasard à travers la nappe, un film de résine (3) traversé par des filaments (2) de la nappe (1) et une nappe (4) constituée de filaments continus (5) enrobés dans une résine durcie (6) et fixée sur le film (3) par l'intermédiaire des filaments (2) qui ont traversé le film. Le matériau obtenu selon l'invention peut être utilisé tel quel, ou il peut être assemblé avec d'autres matériaux, par exemples d'autres nappes éventuellement imprégnées, ou aiguilleté avec autres films, pour former des structures plus élaborées et adaptées à des usages déterminés. Les exemples suivants sont donnés à titre indicatif mais non limitatif pour illustrer l'invention. Exemple 1 On aiguillette une nappe non tissée A constituée de filaments continus en polytéréphtalate d'éthylène, de titre 5 dtex (4,5 den), pesant 200 g/m2, à travers un film de polytéréphtalate d'éthylène de 40 microns d'épaisseur, avec une densité de 45 coups par cm2, une pénétration de 15 mm et une vitesse de 450 coups/mn. On immerge une nappe non tissée B, identique à la nappe A, dans une solution à 70 X dans le styrène d'une résine de polyester obtenue à partir de la réaction de 2 moles de propylène-glycol, 1 mole d'acide maléique et 1 mole d'anhydride phtalique et contenant en poids, par rapport au polyester, 4 % de peroxyde de benzoyle comme catalyseur de durcissement ; la nappe, imprégnée à 80 7. de résine, est essorée puis séchée à 800C pendant 5 minutes elle est ensuite mise en contact avec la face libre du film. On introduit l'ensemble de la structure dans un moule ayant la forme d'un siège de voiture, de façon à ce que la nappe A constitue la partie en contact avec l'utilisateur. On applique sur le moule une pression de 20 kg/cm2, pendant 3 à4 minutes, à une température de 1300C. On effectue le démoulage et on obtient un siège de voiture moulé, qui peut être utilisé tel quel dans une chaine de montage de voitures. Exemple 2 On aiguillette une nappe non tissée C constituée de filaments continus en polytéréphtalate d'éthylène, de titre 8,9 dtex (8 den), pesant 300 g/m2, à travers un film identique à celui décrit à l'exemple 1, et dans les mêmes conditions d'aiguilletage. Une nappe non tissée D, identique à la nappe C, est mise en contact avec la surface libre du film. On introduit l'ensemble de la structure dans un moule identique à celui décrit à l'exemple 1, et contenant une solution à 70 7. dans le styrène de la résine polyester décrite à l'exemple 1, et contenant 0,4 7. en poids par rapport au polyester, de diméthylaniline comme accélérateur de durcissement. On applique sur le moule une pression de 5 kg/cm2 pendant 20 mn ; on démoule et on obtient un siège de voiture moulé pouvant être utilisé directement dans une chaîne de montage de voitures. R E V E N I) I C : T I O ' S 1. Nouveau matériau composite comportant une face textile et une rdsineuse face/rij,ide ou semi-rigide, .h base d'une matiisre non tissée et de résine, caractérisé en ce qu'il comporte au moins des:: nappes non tissées dont l'une est enrobée dans une résine durcie, et qui sont séparées par un film de résine, la liaison entre les nappes étant effectuée par l'intermédiaire de i- laments ou de fibres de la nappe non enrobée qui traversent le film et sont noyés dans la résine. 2. Nouveau matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nappes non tissées sont à base de filaments continus disposés au hasard à travers la nappe. 3. Nouveau matériau composite selon la revendication 2, caractérisé en ce que les filaments continus sont en polyester. 4. Procédé de fabrication du matériau selon 1, caractérisé en ce qu'il consiste à aiguilleter au moins une nappe non tissée à travers un film de résine, à mettre la face constituée par le film en contact avec une nappe préalablement imprégnée d'une résine thermodurcissable et à durcir la résine sous l'action conjuguée de la température et de la pression. 5. Procédé de fabrication du matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler par aiguilletage au moins deux nappes non tissées séparées par un film de résine, à imprégner une ou des nappes de résine par immersion dans un mouleipar léchage et à durcir la résine sous l'action de la pression éventuellement conjuguée à celle de la température.