Brevet FR2183552A1 — publié le 19731221

La présente invention concerne un procédé continu de fabri cation d'articles en en feuilles thermoplastiques renforcées de fi- bres de verre qui consiste à préparer un sirop de prépolymère de méthylméthacrylate de styrène, d'acrylonitrile ou un composé vi que liquide analogue ou une solution sirupeuse d'un tel coz- posé vinylique sous forme de polymère ou de composé vinylique analogue sous la forme de monomère, ce sirop de prépolymère ou ces solutions ayant une viscosité convenable pour permettre un revêtement en nappe, à imprégner une armature de verre libreux avec le sirop de prépolymère ou la solution, et à polymériser le sirop Jusqu'à ltétat solide. Dans les procédés antérieurs de production de feuilles thermoplastiques renforcées de fibres de verre, la cuisson continue de l'armature fibreuse imprégnée de résine est effectuéeen général sur une courroie sans fin, un convoyeur à rouleaux constitué d'une rangée d'un grand nombre de cylindres de petit dia mètre, ou un dispositif convoyeur constitué d'une bande transpor teuse, poreuse et mobile combinée avec une chambre à vide. La cuisson est effectuée de préférence par chauffage indirect dans un bain d'air car un tel monomère est inflasmable. La cuisson sur une courroie sans fin non poreuse, par exem- ple en caoutchouc ou en acier, a cependant un inconvénient: la cuisson est obligatoirement effectuée à une température relativement basse, ce qui nécessite un temps de cuisson prolongé pour éviter une retassure provenant d'une surchauffe locale par une chaleur de polymérisation due à la différence de conductibilité thermique entre l'une des faces de la feuille de fibre de verre imprégné en contact avec la courroie, et l'autre face de la feuille qui n'est pas en contact avec la courroie; un autre inconvénient est de donner un produit qui n'est pas de bonne qualité en raison du manque d'uniformité dans le degré et/ou la vitesse de polymérisation0 Le manque d'uniformité du chauffage peut être diminué par l'usage d'une courroie poreuse, telle qu'une courroie grillagée, jais celle-ci a l'inconvénient de donner des plissements et même des sillons sur la surface d'un produit cuit quand la courroie se plie par son poids ou lorsqu'elle subit une extension en raison d'un temps très long d'utilisation, et, dans le cas d'un grillage, un dessin réticulé sur la surface du produit cuit diminue considérablement la valeur commerciale du produit.De même dans le cas d'un dispositif convoyeur constitué par de nombreux rouleaux de petit diamètre, l'inconvénient réside dans la diminution de la valeur commerciale des produits, pour la meme raison que dans le cas précédent, c'est-à-dire les plissements de la feuille entre les rouleaux adgacenta Le convoyeur poreux mobile combiné avec une chambre à vide, présente l'inconvénient de rendre difficile une complète étanchéité entre le convoyeur poreux et la chambre à vide pour obtenir une adsorption suffisante de la feuille de fibre de verre imprégnée sur le convoyeur, et le dispositif demande une très grande précision, ce qui entratne un prix de revient élevé. Tenant compte de ces inconvénients et à la suite de recherches approfondies, on a mis en oeuvre un procédé efficace et bon marché de production en continu de feuilles thermoplastiquss renforcées de fibres de verre et à surfaces lisses. Le procédé suivant la présente invention est caractérisé par la transformation d'un vinylmonomère catalysé, en un sirop ayant une viscosité convenable pour former un revêtement en nappe, par l'imprégnation d'une armature de fibre de verre telle que, par exemple, une matte ou une toile de verre avec le sirop, par le recouvrement des 2 faces de lESsature imprégnée de sirop par des feuilles à surfaces lisses, telles que, par exemple, une membrane de cellulose régénérée ou une membrane de polyéthylène, et par l'introduction continue de l'ensemble dans un four dans lequel l'armature imprégnée est cuite jusqu'à être maintenue dans l'air sous l'action de courants d'air chaud déversés par les cloisons supérieures et inférieures du compartiment chauffant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. La fig. 1 est une illustration schématique d'un procédé de production continue de feuilles thermoplastiques suivant la présente invention ; La fig. 2 est une vue de face d'un panneau perforé du four, utilisé dans le procédé suivant l'invention; La li. 3 est une coupe d'un fragments de feuille thermoplastique ondulée renforcée de fibres de verre, fabriquée par un procédé antérieur; La fig. 4 est une coupe d'un fragment de feuille ondulée fabriquée par le procédé suivant l'invention. La présente invention sera à présent expliquée en détail pour ce qui concerne la fabrication d'une feuille de polyméthyl méthacrylate renforcée de fibres de verre, de 1 ni d'épaisseur et 1 m de largeur. Eout d'abord on ajoute au néthyl néthacrylate 0,3 % en poids de benzoylperoxyde et on chauffe en agitant pour obtenir un prépolymère ayant un degré de polymérisation de 25 % environ et une viscosité de 10 poises environ. On ajoute au prépolymère 0s2 à 1 % de peroxyde organique décomposable à basse température, tel que, par exemple, le peroxydicarbonate de dilsobutyle, le peroxyde de 2,4 dichlorobenzoyle ou des mélanges de ces composés conte catalyseur de cuisson rapide, on désaére et on verse dans an pulvérisateur 1.Une bande de jatte de verre de 1 n & largeur et d'un poids de 600 g/n2 est déployée du cylindre 2, superposée & une feuille 3 au moyen du cylindre 4 et passée sous pulvérisa- teur 1, qui l'imprègne de prépolymère. La matte de verre ainsi imprégnée de prépolymère est passée entre une paire de cylindres de cotpression 5 pour ajuster la quantité de prépolymère, puis est introduite dans un réservoir de désaération 6 qui est rempli de prépolymère pour éviter que la Datte de verre conpnmé y capte l'air intérieur quand elle retrouve sa dimension orginale et pour éliminer les bulles d'air dans la jatte sous l'action de la pression du liquide. Au-dessus de la face supérieure de la matte de verre imprégnée de prépolymère on tend une feuille continue 8 an noyen d'un cylindre de pression 7 et, en même temps, on tend aussi la feuille 3 qui est au-dessous de la face inférieure et on introduit l'ensemble ainsi formé dans un four 9. Le four comprend au moins 3 paires de compartiments & air chaud 10-Il, 12-13, 1415. La matte de verre étant ttroitement recouverte par les feuilles 3, 8 est cuite (polymérisée) par des courants d'air chaud provenant des paires de compartiments à air chaud supérieurs et inférieurs au monent où elle passe dans les espaces formés par ies paires de compartiments d'air chaud inférieur et supérieur en passant sur les cylindres de guidage 16,17. il est préférable d'établir une température variant graduellement dans le four. Dans le cas où on emploie le méthyl méthacrylate comme dans cet exemple, il est avantageux d'effectuer la cuisson en 3 phases, la première à 650 a, la deuxième à 600C et la troisième à 50 C. Le n 18 indique les tuyaux d'arrivée de l'air chaud à la température désirée et le nO 19 indique les panneaux perforés, comme on le voit sur la figure 2, l'air chaud étant déversé au travers des perforations 20.Dans cet exemple on utilise des panneaux ayant des perforations de 2 Mm de diamètre à des intervalles de 10 n et l'air chaud est projeté à la pression de 0,05 kg/cm du co- partissent d'air inférieur et à la pression de 0,02 kg/cs2 du coi- partiment d'air supérieur, pour maintenir sur coussin d'air la sotte de verre imprégnée entre les compartiments d'air inférieur et supérieur, de façon à cuire (polymériser) la jatte de verre jusqu'à un degré de polymérisation de 70 à 80 % en 20 à 30 minutes.Pour fabriquer des feuilles ondulées ou encore des feuilles non uniformes, on leur donne, alors qu'elles ne sont pas complètement cuites, la forme désire au moyen d'un moule 21, puis on termine aussit8t la cuisson dans un four 22. La feuille complètement cuite est tirée au moyen de cylindres 23, coupée à la longueur désirée au moyen d'un dispositif de coupage 24 pour aboutir au produit 25. Etant donné qu'on utilise des feuilles à surface lisse pour effectuer l'imprégnation de l'armature de fibres de verre conformément à la présente invention, cette feuille n'est ni attaquée par le monomère employé, ni dégradée ni déformée à la température de cuisson. Les avantages apportés par le procédé suivant la présente invention sont les suivants Dans la phase de cuisson une bande de fibre de verre impré- gné est chauffée uniformément en étant supportée par des courants d'air chaud déversés par des perforations, de telle façon que ltal puisse obtenir un produit à surface lisse et ayant une grande homogénéité puisque la formation de sillons dûs à des plissements par exemple, est évitée et l'air capté est complètement supprimé au moyen d'un réservoir de désaération. Le système de séchage à plusieurs phases permet une vitesae de production deux fois supérieure à celle des procédés a=hérieurs et permet au four d'être plus compact.Le degré de polymérisation du prépolymère ou du monomère en polymère est augmenté par l'emploi d'un four à plusieurs étages et d'un gradient de température, et, en conséquencq il devient possible de produire à une grande échelle un produit ayant une épaisseur uniforme comme on le voit sur la figure 4. L'irrégularité de l'épaisseur comme sur la figure 3 est un défaut caractéristique des produits selon des procédés antérieurs. De plus la bande est entraSnée de telle façon qu'il n'y a pas de friction possible, et la traction est obtenue par une petite force sans avoir à utiliser de force de transmission compliquée pour entratner une courroie, ou des cylindres de petit diamètre. Le four à étages multiples a une structure simple comme on l'a déjà mentionné et le produit obtenu est de bonne qualité en comparaison avec un produit selon des procédés antérieurs. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICh2IONS 1.- Procédé pour la fabrication en continu d'articles en feuille de résine synthétique thermoplastique renforcée de fibres de verre, comprenant la transformation d'un monomère vinylique associé à un catalyseur, en un sirop, l'lmprégnation d'une matte ou toile de verre par ledit sirop, le recouvrement des dieux faces de ladite matte ou toile de verre imprégnée avec des feuilles, et la polymérisation dudit sirop, caractérisé en ce qu'on polymérise ledit sirop en introduisant l'ensemble de la matte de verre et des feuilles dans un four comportant au moins trois paires de compartiments d'air chaud, ledit ensemble étant maintenu par coussin d'air dans les intervalles compris entre chaque paire de compartiments d'air chaud, au moyen de jets d'air chaud provenant desdits compartiments. 2.- Installation pour la fabrication en continu d'articles en feuille de résine synthétique thermoplastique renforcée de -fibres de verre, par mise en oeuvre d'uh procédé suivant la revendication 1, comprenant un dispositif d'imprégnation d'une matte ou toile de verre continue, par un monomère vinylique associé à un catalyseur, caractérisée en ce qu'elle comporte un four à plusieurs étages dans lequel est introduite ladite matte de verre imprégnée, recouverte sur ses deux faces par des feuilles, ladite matte étant maintenue sur coussin d'air dans chaque étage dudit four, au moyen de courants d'air chaud provenant des parois inférieure et supérieure dudit étage. D.- Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte à la sortie du four précité un dispositif de moulage, puis un autre four de complément de cuisson, et un dispositif de coupage desdits articles aux dimensions voulues. 4.- Articles en feuille de résine synthétique thermoplastique renforcée par de la fibre de verre, caractérisés en ce qu'ils sont réalisés par un procédé suivant la revendication 1 ou dans une installation suivant l'une des revendications 2 ou 3.