Brevet FR2253616A1 — publié le 19750704

Les objets en matière thermoplastique sont en générale fabriqués en grande série par moulage et injection sous pression. On uti lise pour cela des installations qui comprennent un moule formé en général de plusieurs parties et équipé souvent de moyens de chauffage ainsi que d'un extracteur et d'un dispositif de verrouillage qui maintient le moule fermé de façon parfaitement étanche pendant l'injection. Ces installations comprennent en outre une presse qui assure l'injection de la matière sous pression dans le moule. Ces presses peuvent être du type à piston ou du type a vis.Elles re çoivent la matière plastique sous forme de granulé ou de poudre et sont agencées de façon a chauffer la charge de matière plastique qu'elles contiennent, a l'amener a sa température de fusion, puis a comprimer et refouler cette matière plastique dans le moule. Les presses du type à vis comprennent un cylindre qui est en général muni de moyens de chauffage et qui est équipé d'une trémie d'alimentation a son extrémité amont; Le cylindre contient une vis d'Archimede qui est entrainée en rotation et déplace la matière plastique a l'intérieur du cylindre depuis l'embouchure de la trémie jusque vers l'orifice d'injection. Au cours de son déplacement dans le cylindre, la matière plastique est chauffée et brassée par la vis afin de se transformer en une masse fluide parfaitement ho mogène au moment ot elle arrive dans l'orifice d'injection qui communique avec le moule.Des déplacements alternés de l'ensemble du cylindre interrompent l'injection pendant les périodes d'ouverture du moule et d'extraction de l'objet. Pour que ce dernier soit exempt de défauts, il est essentiel que la masse de matière plastique soit parfaitement homogène et en particulier qu'elle soit chauf fée a la même température en tous ses points. Pour cela, il est nécessaire que les vis soient commandées de façon a réaliser un brassage intime de la matière plastique. On sait, d'autre part, que des matières thermoplastiques de différents types peuvent être mises en forme au moyen de presses a vis et de moules. Ainsi, il est possible de réaliser des objets qui présentent, lors de leur démoulage, la forme exacte ainsi que les dimensions et l'état de surface requis pour leur utilisation, de sorte que ces objets ne nécessitent, après le moulage, aucune autre opération d'usinage ou de finition.L'utilisation des presses a vis permet de produire des objets en matière plastique dans des conditions de travail rationnelles et rapides, car le fonctionnement des installations peut être automatisé dans une large mesure. Certaines des matières thermoplastiques utilisées sont transparentes comme le plexiglass, par exemple ; daautres sont opaques comme, par exemple, le polyéthylène ou les polyamides. Ces matières plastiques peuvent être colorées. Il suffit pour cela d'adjoindre un colorant à la poudre ou au granulé que l'on introduit dans la trémie. On oBient ainsi des tels que des bâtis appareils électriques, des étuis, des boîtes pour produits cosmétiques, certains ins truments comme des peignes, par exemple, qui sont fabriqués à des prix de revient extrêmement bas. Il résulte de ce qui précède que les objets ainsi fabriqués sont de couleur unie sur toute leur surface. En effet, si l'on introduit plusieurs colorants dans la trémie avec les granules ou la poudre de matière plastique, ces colorants se mélangent intimement au cours de l'opération d'homogénéisation, de sorte qu'il n'est pas possible d'obtenir un objet présentant des zones de différentes couleurs. Plusieurs tentatives ont déjà été faites pour produire des objets en matière thermoplastique moulée présentant à leur surface des zones de couleurs différentes. On peut obtenir des effets colorés variés en utilisant plusieurs colorants de couleurs différentes dans des installations de moulage et d'injection sous pres sion qui comportent des presses a piston.En effet, dans ces presses, le brassage de la matière plastique n'est pas aussi poussé que dans les presses a vis. Cependant, ces résultats ne peuvent être ob tenus qu'avec des objets de petites dimensions et les conditions de production ne sont pas si avantageuses que dans le cas ou on uti lise des installations comportant des presses a vis, dans lesquelles la matière plastique est travaillée de façon continue. Ainsi, le prix de revient des objets fabriqués au moyen d'installations à piston est plus élevé que celui des objets fabriqués dans des presses a- vis. Le but de la présente invention est de permettre la mise sur le marché d'objets en matière plastique de plusieurs couleurs. Dans ce but, la présente invention a pour objet un objet moulé en matière plastique, notamment bâti, bottier, garniture, instrument présentant une surface de couleurs variées, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une masse de matière thermoplastique et de particules d'une matière solide déformable résistante a la chaleur, d'une couleur différente de celle de la masse, ces particu les étant occluses et réparties irrégulièrement dans ladite masse, de manière qu'au moins une partie d'entre elles soit visible à la surface de l'objet par transparence. Pour effectuer le moulage, on utilisera de préférence une machine d'injection à vis. On alimente ladite machine au moyen d'un mélange forme par la matière plastique en poudre ou en granulé et lesdites particules. L'objet est produit dans son état de surface final au cours d'une opération de moulage et d'injection sous pression. On va décrire maintenant, titre d'exemple, la fabrication d'un objet qui constitue une forme d'exécution de l'invention, et cela en se référant a l'unique figure du-dessin annexé qui représente cet objet, en perspective et partiellement coupé. -- Il s'agit, dans l'exemple qui va être décrit, d'un couvercle circulaire pourvu d'une paroi cylindrique en saillie dans sa face frontale inférieure. Cet objet pourra être par exemple en polyéthylene. Cette matière est opaque, Normalement, elle est de couleur blanche. Les surfaces obtenues au cours de l'opération de moulage sont lisses et leur aspect est brillant. A l'intérieur de la masse de matière plastique 1 mise en forme par moulage et qui constitue le couvercle décrit, sont répartis de petits tronçons 2 d'un fil de laine.Ces tronçons sont de différentes couleurs.Ils sont entièrement noyés dans la masse de matière plastique. Toutefois, certains d'entre eux s'étendent en partie jusqu'à proximité immédiate de la surface de l'objet et ces parties sont visibles par transparence. Elles confèrent à l'objet une apparence marbrée.# Au lieu de tron çons de laine, on pourrait également utiliser des fils de coton ou de soie, etc. Dans le cas ot on utilise des tronçons de fils textiles, le colorant utilisé pour teinter ces fils a une certaine importance. En effet, si l'on utilise un colorant qui, à la température d'injection, est soluble dans la matière plastique, ce colorant a tendance a#s'étaler dans les zones avoisinant le tronçon de fil et a former une sorte d'auréole de couleur dégradée autour du tronçon. La matière plastique utilisée, au lieu d'etre descouleur blanché, pourrait également être colorée de façon a former un fond uni qui peut être de n'importe quelle couleur. De même, au lieu d'être opaque, la matière plastique pourrait également être transparente avec ou sans une teinte fondamentale. Lorsqu'on utilise une matié- re plastique transparente, les particules réparties irrégulièrement sont visibles en profondeur et présentent des aspects différents suivant leur orientation et leur plus ou moins grande proximité de la surface, et l'on obtient un autre effet de couleur qu'une allure marbrée. On peut alors utiliser comme particules à introduire dans la masse de matière plastique des fragments de feuille d'aluminium ou de papier.De préférence, la couleur de la masse transparente sera alors relativement sombre par exemple bleu ou vert. On peut également introduire dés fragments de tissus, ou de feuilles déformables en matière synthétique ayant un point de fusion supérieur à celui de la matière qui forme la matrice du produit décrit. La méthode utilisée pour produire l'objet décrit est très simple. Il suffit d'utiliser une installation de moulage et d'injection sous pression qui comprend une presse à vis comme celle qui a été décrite succinctement plus haut, et de mélanger les particules de matière solide déformable et résistant à la chaleur à la masse de granulé ou de poudre que l'on introduit dans la trémie. Ces part cules sont entraînées par la vis et se répartissent au hasard dans la masse de matière plastique au cours de l'homogénéisation. En particulier, la différence de densité entre la matière des-particu- les et la matière plastique n'est pas suffisante pour entraîner des inégalités de répartition entre la partie supérieure et la partie inférieure de la vis.D'autre part, comme les particules sont souples, elles peuvent être de dimensions atteignant plusieurs mm et sont néanmoins entraînées avec la matière plastique sans entraver ni son déplacement ni son brassage. Ces matières étant suffisamment résistantes à la chaleur pour ne subir aucune altération au cours du traitement, a l'exception d'une légère dissolution de la couleur dans la matière plastique environnante lorsqu'on utilise une couleur soluble. Au moment de l'injection dans#le moule, les particules sont également entraînées dans l'orifice d'injection et pénètrent dans le moule avec la matière plastique. Il se produit alors un phénomène qu'il n'était pas possible de prévoir et qui assure seul l'obtention du résultat visé. On constate en effet, que la matière plastique fluide qui pénètre dans le moule s'étaie sur tontes les surfaces des parois du-moule et cela de telle manière qu'en aucun endroit les particules solides déformables n'entrent en contact direct avec ces parois.Ce phénomène dE vraisemblablement à l'action des tensions superficielles est favorisé par la température élevée à laquelle les parois du moule sont portées et a pour effet que l'objet moulé présente des surfaces parfaitement lisses et formées par la matière plastique alors que les particules souples, faites d'une autre matière, se trouvent entièrement noyées sous les surfaces de l'objet. Elles peuvent pénétrer a l'intérieur de la masse de matière plastique dans toute son épaisseur, mais restent éloignées des faces extérieures. La méthode décrite peut s'appliquer à de très nombreux objets d'usage courant auquel il est désirable de conférer un aspect extérieur présentant des variations de couleurs et qui doivent être produits en une seule opération de moulage et d'injection sous pression, dans des conditions permettant une production en grande masse. Ainsi, elle s'applique notamment à la fabrication de socles ou de bâtis pour certains appareils électriques de petites dimensions, a des boites, des tubes rigides ou des couvercles, notamment pour produits cosmétiques, à des boites de montre monocoques, à des pendentifs, à dés peignes, etc. REVENDICATIONS 1. Objet moulé en matière plastique, notamment bâti, boîtier, garniture, instrument présentant une surface de couleurs variées, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une masse de matière thermoplastique et de particules d'une matière solide déformable résistante à la chaleur d'une couleu#r différente de celle de la masces ces particules étant occluses et réparties irrégulièrement dans ladite masse de manière qu'au moins une partie d'entre elles soit visible à la surface de l'objet par transparence. 2. Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules occluses sont des tronçons de fils métalliques ou textiles. 3. Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules occluses sont des fragments de feuilles métalliques, de papier ou de tissu. 4. Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules sont teintes au moyen d'un colorant soluble dans la matière plastique et en ce que cette dernière présente autour des particules des zones colorées dégradées. 5. Procédé de fabrication de l'objet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise pour effectuer le moulage une ma chine d'injection a vis, on alimente ladite machine au moyen d'un mélange formé par la matière plastique en poudre ou en granulé et lesdites particules et en ce qu'on produit ledit objet dans son état de surface final au cours d'une opération de moulage et d'injection sous pression.