Brevet FR2218179A1 — publié le 19740913

La prdsente inventior concerne un procédé de préparation de uctures planes, rigtès mais relativement d#òrmables, à base de produi@@ @@ganiques de rjevetement, ces structures entant autoporteuses, pouitc et#t' enues de dimensions quelconques, et présentant la stabilité dimensionnelle à chaud nécessaire dans leur domaine d'application. Contrairement à d'autres éléments de revetement, les éléments febrLquzs par le procédé selon l'invention sont capables d'absorber de l'énergie au cours d'une déormation, sans etre détériorés Soumis à une déformation, les éléments selon l'invention ne cassent pas et ne présentent pas de déformation permanente. De tels revetements sont particulièrement utiles dans les différents domaines d'application liés aux transports: Revetements de portes, de parois et de toit sur les voitures particulières et les véhicules de transport en commun, éléments de revêtement sur les navires et sur les wagons de chemin de fer; ils sont également utiles dans le domaine des travaux publics comme matériaux servant à la décoration intérieure, et en particulier pour la fabrication de parois et de couches de revêtement d'isolation phonique. On utilise aujourd'hui dans ces domaines d'application de grandes quantités de feuilles de matières synthétiques. De telles feuille; sont par exemple fixées au moyen de crampons d'acier, ou analogues, une fixation sans plis exigeant un montage très coflteux. De telles feuilles tendues ne peuvent évidemment, au cours d'une déformation, absorber aucune énergie. Elles sont donc très fragiles et n'offrent aucun confort. Des structures planes textiles sont également souvent tendue ou fixées au moyen de crampons. Les inconvénients précités sont également valables en ce qui concerne ces structures. Les revêtements les plus confortables consistent actuellement en une feuille de matière synthétique ou en une structure plane textile, doublées par une feuille souple d'un matériau de rembourrage sous forme de mousse; cette combinaison n'est naturellement pas autoporteuse, et est donc souvent appliquée sur un panneau de carton ou sur un panneau de fibres rigide.. Dans ce cas, la rigidité de l'ensemble est due au panneau porteur en carton ou en fibres. On sait également préparer, par le procédé de moulage à chaud, des éléments de revetement en matières synthétiques thermoplastiques, comme par exemple les polymères acrylonitrile/butadiène/styrène, ou polystyrène, ou polypropylène. De tels éléments présentent une rigidité suffisante lorsqu'ils sont de petite dimension, mais lorsque leur surface dépasse 0,5 m2, le rapport rigidit4/poids, et donc le rapport rigidité/(prix de revient),devient cependant trop défavorable. De plus, en raison de la thermoplasticité de leur constituant, de telles structures sont très sensibles à l'influence des hautes températures; lorsque la température s'élève, ces structures perdent leur rigidité.Enfin, ces structures n'absorbent pas d'énergie# au cours d'une déformation mécanique, et ne satisfont donc pas l'exigence précitée; De tels matériaux se déforment de façon élastique jusqu'à la limite d'élasticité et se déchirent une fois cette limite franchie. On connais également des structures planes de revêtement qui présentent, sur leur surface visible, une feuille d'un revêtement décoratif ou une structure plane textile, et dont l'élément porteur est une association fibres de verre/résine synthétique, les fibres n'étant pas, contrairement à ce que lton observe dans les matériaux synthétiques renforcés de fibres de verre habituels, comprimées jusqu'à obtention d'un matériau homogène, mais formant au contraire une structure liche mais solide. De telles structures présentent. une rigidité notable. Elles sont capables d'absorber e l'énergie au cours d'une déformation mécanique; cette déformation les dététiore cependant irrémédiablement.En particulier, lorsque l'on utilise de tels revetements dans le domaine des transports, ils sont alors soumis à des contraintes dynamiques et présentent l'inconvénient suivant : les contrait~. tes dynamiques entratnent la désagrégation d'une petite quantité des fibres en fines particules, qui atteignent les passagers à cause de la circulation de l'air, et provoquent des démangeaisons. En ce qui concerne l'utilisation des revetements cités, on propose également les "éléments sandwich légers" par utilisation de couches de revêtement rigides et de mousses rigides. De telles structures satisfont pleinement les exigences de stabilité et d'absorption d'énergie, sont cependant détériorées par une déformation, et ne conviennent donc pas pour une utilisation de longue durée, par exemple dans le domaine des transports. Un inconvénient particulier de ces structures fortement rigides est qu'elles ne présentent aucune propriété d'isolation phonique, et que par conséquent le niveau sonore reste très élevé, en particulier dans les espaces de faibles dimensions. Les réalisations précitées relatives aux éléments sandwich concernent également les "mousses intégrales durcies". Un inconvénient supplémentaire de ces "mousses intégrales durcies" est leur poids spécifique très élevé Il a été établi,au terme de recherches intensives concernant l'obtention de structures de revêtement optimales, è partir des matériaux précités, et visant à obtenir des éléments suffisamment rigides et de surface importante pour une épaisseur aussi faible que possible, que le procédé de moussage en moule ne permet pas d'obtenir un poids spécifique très faible. Le procédé selon l'invention, qui permet la fabrication de structures planes, autoporteuses, relativement déformables, à base de produitsorganiques, ne présente pas les inconvénients précités. Ledit procédé est carac térisé#en ce que l'on introduit une mousse résiliente entre des structures planes homogènes ou sous forme de mousses, imprégnées et/ou collées le caséchéant par un adhésif et comportant, le cas échéant, des fibres, et en ce que l'on réalise une mise en forme par pressage, le cas échéant à chaud. -- Selon un mode de mise en oeuvre particulier, la formation de la mousse peut se faire de manière connue entre les couches de couverture selon un procédé de moussage continu. Selon un second mode de mise en oeuvre avantageux, le noyau de mousse peut etre p1dalablement chauffa. Les structures planes ainsi obtenues sont à la fois très legères et très rigides. Elles absorbent de l'énergie au cours d'une déformation, et sont capables de la restituer. Elles ne cassent ni ne font d'éclats. La surface externe est souple et ne se déchire pas et de tels éléments sont donc aussi des isolants phoniques très convenables. Il est possible, par estampages de réaliser des structures de forme presque quelconque. Il est possible, par ce méme procédé d'estampage, de renforcer localement les structures planes (par compression) si cela est rendu nécessaire par l'utilisation pratique de ces structures. D'autres caractéristiques et avantages du procédé de fabrica tion de structures selon l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant à la figure unique du dessin annexé, qui est une représentation schématique de l'appareillage permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, Sur cette figure, la feuille 1 de produit sous forme de mousse, qui peut erre sans fin ou préalablement découpée en panneaux, est couverte des deux cotés par les feuilles 2 et 3. Ces feuilles 2 et 3, qui sont, le cas échéant, sans fin sont, soit recouvertes d'un adhésif sur leur face en regard de la feuille, soit totalement imprégnées par un adhésif. Dans une variante du procédé selon l'invention, les feuilles 2 et 3 ne comportent pas d'adhésif, mais la feuille 1 de produit sous forme de mousse est recouverte des deux cités par un adhésif. Après l'assemblage d'un minimum de trois composants (ici :1, 2, 3) la structure ainsi obtenue est découpée selon le schéma, exigé, en 6, et la presse d'estampage 4 lui donne sa forme définitive, le cas échéant à chaud. Il est possible, si nécessaire, que la presse d'estampage 4 puisse être chauffée, mais il est également possible de chauffer l'ensemble formé par la superposition des structures planes 1, 2 et 3, avant son entrée dans la presse d'estampage 4, par un dispositif 5 de chauffage, composé, le cas échéant, de deux surfaces chauffantes, qui amène l'ensemble à la température d'estampage requise. Il peut entre nécessaire, afin d'obtenir des effets de surface particuliers, d'utiliser, à la place d'une feuille de revêtement 3, une combinaison se composant d'un revêtement de renforcement analogue à la feuille 2 et d'un revetement décoratif consistant en une feuille de matière synthétique imprimée ou en une structure plane textile. Les produits sous forme de mousse utilisables dans le procédé selon l'invention sont les matériaux résilients qui présentent une résis tance à la compression supérieure à 100 g/cm2 pour une empreinte de 50%, et un allongement à la rupture supérieur à 20%. La résistance à l'écrasement de ce produit sous forme de mousse, mesurée selon la norme DIN 53421, doit être, dans chaque cas, inférieure à 10 kg/cm. Des mousses particulièrement convenables sont à base de polyuréthanne, de polyéthylène, de polypropylène, de polystyrène modifié. Les couches de revêtement sont, selon l'invention, constituées des matériaux suivants Papier absorbant, nappes de feutre à base de fibres naturelles et/ou synthétiques, structures planes textiles extensibles à base de fibres naturelles et synthétiques, feuilles de matières synthétiques à base de polymères acrylonitrile/butadiène/styrène, de mélanges (acrylonitrilelbutadien-e styrène)/(chlorure de polyvinyle), de polycarbonates et d'acétobutyrate de cellulose, de polypropylène et de polyéthylène basse pression.Des matériaux de renforcement convenant pour la couche de revêtement sont de plus des toiles métalliques en acier et en aluminium, des mats plans en fibres de verre, qui se présentent sous forme de mats de résine préimprégnés,ou bien des treillis de résine (utilisation de pâlycarbonates et de polyamides). Au cours de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, des adhésifs convenables sont les adhésifs de collage à chaud, les adhésifs de contact, et en particulier ceux qui sont à base de résines réactives. Des adhésifs de collage a chaud convenables sont ceux à base de polyamide, a polyéthylène, et de copolymères acetaçe de vinyle/éthylène. Des adhésifs de contact convenables sont ceux a base de polychloroprène et de poay- @réthanne. Des résines réactives et des adhésifs réactifs convenat > es sont ceux à base de résines de polyester insaturées, de résinesépoxy, de résines de polyuréthanne, de résines phénol/formaldéhyde et de résines de mélamine. Dans certains cas, l'utilisation de résines de méthacrylate de méthyle est également avantageuse. Il est possible, dans une variante du procédé selon l'invention, d'utiliser, à la place d'une ou des deux couches de revêtement de structure fibreuse ou unie, une unique couche de résine réactive, en tant que matériau de renforcement. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1 Le produit sous forme de mousse est une mousse de polyéthylène de masse volumique 30 kg/m3, l'épaisseur de la feuille étant de 11 mm. La couche de revêtement 2 se compose d'un papier absorbant, dont le poids rapporté à l'unité de surface est de 100 g/m2. Cette couche est imprégnée, à raison de 230 g/m3, par une résine UP d'emploi courant (une résine UP est une résine de polyester insaturé). La couche de revêtement 3 est identique à la couche de revêtement 2, et sa surface visible est recouverte d'une feuille souple en chlorure de polyvinyle, qui présente, du cdté du papier de la couche de revetement, une pellicule d'adhésif de polyuréthanne (en abrégé PUR). L'ensemble est estampé en 3 mn, sous une pression de 2,1 atmosphères, la presse étant chauffée à 1200C. L'élément est bordé et est prêt à l'emploi aussitôt après le démoulage. EXEMPLE 2 Le produit sous forme de mousse est une mousse PUR demi-dure, de masse volumique 28 kg/m3, Sa résistance à l'écrasement, pour une empreinte de 40%, s'élèveà 40 g/cm. La couche de revêtement 2 se compose d'une nappe de fibres, dont le poids rapporté à l'unité de surface est de 165 g/m2, réalisée à base de polyacrylonitrile. On applique en tant qu'adhésif une résine UP d'emploi courant, à raison de 320 g/m2. La couche de revêtement 3 se compose d'une feuille extensible réalisée à base de polyamide, dont le poids rapporté à l'unité de surface est de 310 g/m2. Le collage sur la mousse PUR s'effectue par un dépot régulier, sur une seule face, d'une résine PUR d'emploi courant, dont la durée de vie en pot est de 20 mn, le déport se faisant à raison de 105 g/m2. L'ensemble est estampé en 4 mn, à 12O0C, dans une presse chauffée. L'élément terminé 7 est démoulé et est bordé le cas échéant. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS I -Procédé de préparation de structures planes, autoporteuses, relativement déformables, à base de produits organiques, caractérisé en ce que l'on introduit une mousse résiliente entre des structures planes homogènes ou sous forme de mousses, le cas. échéant imprégnées et/ou collées par des adhésifs, et contenant le cas échéant des fibres, et en ce que l'ensemble est mis en forme par pressage, le cas échéant à chaud. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les divers composants des structures sont préparés au préalable dans des étapes séparées 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme la mousse en continu entre deux structures servant de couche de couvertures. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la combinaison de structures planes est chauffée au préalable, avant la mise en forme par pressage, dans un stade opératoire particulier et la presse elle-même n'est pas chauffée. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le noyau de mousse est préalablement chauffé. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la combinaison de structures est introduite dans une presse chauffée.