Brevet FR2262543A1 — publié le 19750926

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une matière composite comportant une couche de base et une couche de revêtement et qui a été fabriquée à partir d'au moins une bande porteuse imprégnée dTun liant duroplastique. Elle concerne également un ski qui comporte une lame porteuse formée d'une matière composite fabriquée par le procédé précité. Dans de nombreuses applications, il est nécessaire d'utiliser des matiè- res composites qui doivent comporter, en plus d'une grande résistance à la traction et à la flexion, une couche de revêtement présentant une grande ré sistance aux chocs. En particulier, dans le domaine de la fabrication des skis, on utilise des lames formées de telles matières composites et qui constituent la partie supérieure portante du ski; dans ce cas, la surface supé rieuredela matière composite, qui constitue simultanément la surface du ski, doit pouvoir en outre recevoir une décoration appropriée. La couche de base d'une telle matière composite servant à fabriquer la partie supérieure d'un ski se compose par exemple d'une matière stratifiée verre-résine époxy, ou bien d'une lame en duralumin et elle détermine essentiellement la résistance à la traction- et à la flexion de la matière composite. La couche de revêtement est dans la plupart des cas constituée par des feuilles de matières duroplastiques ou thermoplastiques et elle sert a assurer une protection superficielle et une décoration. On sait produire de telles matières composites par collage d'une couche de base etd'une couche de revêtement. La couche de base constituée par une structure stratifiée en verre et en résine époxy et la couche de matière duroplastique constituant la couche de revêtement sont fabriquées d'une manière classique, elles sont soumises éventuellement à un meulage sur leurs surfaces de jonction et ensuite on relie les couches entre elles par collage. L'invention a pour but de fournir un procédé de fabrication d'une matière cor.lposite,qui est constituée d'une couche de base et d'une couche de revêtement qui a été fabriquée à partir d'au moins une bande porteuse imprégnée d'un liant duroplastique, sans faire intervenir une opération particulière de collage et une opération préalable de meulage, I'invention concernant egalement un ski de grande élasticité à la flexion et pour la fabrication duquel on utilise ladite matière composite. Ce problème est résolu par le procédé de l'invention qui est caractérisé en ce qu'on assemble la ou les bandes porteuses imprégnées et la couche de base sous pression, puis on les relie entre elles par durcissement du liant duroplastique, la couche de revêtement durcie ayant un module d'élasticité inférieur à 120 000 kg/cm2, de préférence à 100 000 kg/cm2 et, plus avantageusement à 80 000 kgZcm2. A cet égard, lorsque la couche de base est également formée par durcissement d'un liant duroplastique qu'elle contient, cette opération est réalisée en partie en même temps que le durcissement du liant de la couche de revêtement. Le module d'élasticité plus faible de la matière constituant la couche de revêtement, favorise l'adhérence entre la couche de base et la couche de revêtement lors d'une sollicitation de la matière composite à la flexion. Suivant une caractéristique avantageuse du procédé de l'invention, la ou les bandes porteuses sont imprégnées chacune à l'aide d'une substance qui contient au moins comme constituant une résine époxyde. L'agent d'imprégnation peut avantageusement comporter un durcisseur contenant un polyaminoamide. De préférence, dans un procédé d'imprégnation en voie humide, les bandes porteuses peuvent être traitées immédiatement après leur imprégnation ou bien elles peuvent également être séchées de préférence immédiatement après leur imprégnation à une température accrue, afin d'être ainsi transformées en un demi-produit pouvant subir un stockage de durée limite (Prepreg). L'invention concerne en outre un ski présentant une grande élasticité à la flexion et qui est caractérisé en ce qu'il comporte comme élément supérieur porteur une lame formée d'une matière composite fabrique par le procédé de l'invention. La matière composite peut comporter comme couche de base avantageusement une structure stratifiée en verre et résine époxy, ou bien une lame de duralumin. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en evi- dence dans la suite de la description, en réference aux exemples suivants, donnés à titre non limitatif. EXEMPLE 1 Un tissu en mèche de verre présentant un poids spécifique de 550 g/m2 a été imprégné d'une manière classique à l'aide d'une résine époxyde (par exemple un mélange de 100 parties de.diépoxyde de bisphénol A et 27 parties de diamino diphénylméthane) et il a été amené par échauffement dans la condition solide fusible. Le demi-produit ainsi obtenu (Prepreg) a pu être stocké pendant trois à quatre semaines à +5"C. Un papier décoratif d'un poids spécifique de 180 g/m2 a été imprégné à l'aide d'un mélange de résines contenant 1900g de diépoxyde, 4400g de poly aminoacide ( l'indice d'amine 250) et 750g de diépoxyde de vinylcyclohexène, qui présente une viscosité favorable à l'imprégnation à l'aide d'acétone, puis le papier a été soumis à un préschage. Ce papier imprégné a pu être stocké pendant trois à quatre jours à +5"C. Dans une presse à plusieurs étages, on a soumis à chaque fois un ensemble constitué par une couche de ce demi-produit en tissu de verre et une couche du papier imprégné, à une compression entre des plaques en tôle, à une pression de 50 kg/cm2 et à une température de 1600C, pendant 30 mn. On a obtenu une matière composite présentant une résistance à la traction d'environ 6000'kg/cm2 et une grande élasticité à la flexion (en utilisant une méthode d'essai de cintrage par poinçon où le tissu en verre a été placé à l'intérieur et le papier à l'extérieur, on a obtenu des rayons de cintrage de 6 à 7 mm). On a ainsi fabriqué une matière composite comprenant une structure stratifiée en verre de 0,45 mm d'épaisseur et d'un module d'élasticité à la traction de 350 000 kg/cm2 et une couche de revêtement de 0,2 mm d'épaisseur présentant un module d'élasticité à lu traction de 50 000 kg/cm2. EXEMPLE 2 On a assemblé par compression dans une presse en opérant comme dans l'Exemple 1, un demi-produit en verre et résine époxy tel que celui de l'Exemple 1 et deux couches du papier imprégné de l'Exemple 1. On a obtenu une matière composite comportant une structure stratifiée en verre de 0,45 mm d'épaisseur et une couchede revêtement de 0,4 mm d'épaisseur qui a présenté une résistance à la traction d'environ 4 000 kg/cm2 et un rayon de cintrage (essai de cintrage au poinçon avec la couche de papier placée à l'extérieur > de 11 mm. EXEMPLE 3 On a imprégné un papier décoratif d'un poids spécifique de 180 g/m2 en utilisant un mélange de résines constitué de 1350g de diépoxyde de bisphénol A (poids équiv. 185), 1 000g d'une diépoxyde aliphatique (poids équiv.-=350 à 400) et 3209 de diaminodiphénylméthane ainsi que 600g de polyaminoamide (l'indice d'amine-250), en utilisant de l'acétone comme diluant, puis on a séché le papier imprégné. L'opération de stratification-à la presse réalisée comme dans l'Exemple 1, en associant un demi-produit en verre et résine époxy tel que celui de l'Exemple I et une couche dudit papier imprégné a permis d'obtenir une matière composite comportant une structure stratifiée en verre de 0,45 mm d'épaisseur (module d'élasticitéàla traction de 350 000 kg/cm2) et une couche de revêtement de 0,2 mm d'épaisseur (module d'élasticité à la traction de 80 000 kg/cm2). La matière composite a présenté une résistance à la traction de 60 000 kg/cm2 et un rayon de cintrage de 10 à 12 mm (la couche de papier étant placée à l'ex térieur). La présente invention n'est nullement limitée aux exemples et modes de mise en oeuvre mentionnés ci-dessus, qui peuvent faire ltobjet de nombreuses variantes REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'une matière composite comprenant une couche de base et une couche de revêtement qui est formée d4au moins une bande porteuse imprégnée d'un liant duroplastique, caractérisé en ce qu'on assemble sous pression la ou les bandes porteuses imprégnées avec la couche de base et en ce qu'on les relie entre elles par durcissement du liant duroplastique, la couche de revêtement durcie présentant un module d'élasticité à la traction inférieur à 120 000 kg/cm2. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de revêtement durcie présente un module d'élasticité à la traction inférieur à 100 000 kg/cm2. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de revêtement durcie présente un module d'élasticité à la traction inférieur à 80 000 kg/cm2. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche de base est réalisée par durcissement du liant duroplastique qu'ellecontienteten ce que cette opération est effectuée au moins en partie en même temps que le durcissement du liant de la couche de revêtement. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ou les bandes porteuses sont chacune imprégnées à l'aide d'un agent d'imprégnation qui contient au moins comme constituant une résine époxyde. 6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce-que la ou les bandes porteuses sont chacune imprégnées d'un agent d'imprégnation constitué d'une résine époxyde et d'un durcisseur contenant un poly ami noami de. 7.- Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les bandes porteuses sont mises en oeuvre immédiatement après leur imprégnation avec l'agent d'imprégnation. 8.- Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les bandes porteuses sont soumises immédiatement après leur imprégnation avec l'agent d'imprégnation d'abord à un séchage à température accrue, puis à une transformation en un demi-produit (Prepreg) pouvant être soumis à un stockage limité. 9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le durcisseur contient en outre une amine aromatique et/ou de la dicyandiamide. 10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'agent d'imprégnation contient en plus du composant principal constitué par la résine époxyde des monoépoxydes ou diépoxydes aliphatiques etZou cycl oal iphatiques. 11.- Ski caractérisé en ce qu'il comporte comme élément porteur une lame constituée d'une matière composite fabriquée par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10. 12.- Ski suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la matière composite comporte comme couche de base une structure stratifiée en verre et résine époxy. 13.- Ski suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la matière composite comporte comme couche de base une lame de duralumin.