Brevet FR2297705A1 — publié le 19760813

La présente invention est relative à un procédé pour fabriquer des corps composites, par exemple des baignoires, des lavabos, des cuves de douches, des éléments de paroi, des parties de meubles, des parties de véhicdes, etc..., à partir d'une matière thermoplastique et de matières synthétiques durcissables renforcées par des fibres de verre, procédé dans lequel on fabrique à partir de la matière thermoplastique, en particulier un ester de l'acide polyméthacrylique (verre acrylique), une préforme déterminant la forme essentielle du produit final et de préférence sa face visible, et la revêts au moins sur une face, avec la matière synthétique durcissable, en particulier une résine polyester non saturée (résine thermodurcissable), renforcée par des fibres de verre, après quoi, après avoir appuyé sur cette couche, on la laisse durcir. Ce procédé présente l'avantage essentiel que les deux genres utilisés de matière synthétique se complètent de façon particulièrement favorable du point de vue de leurs qualités, de sorte que d'une part la fabrication de corps composites est simplifiée, et que d'autre part les corps composites fabriqués présentent également des propriétés particulièrement favorables. Il devient possible, en fabriquant une préforme à partir de la matière thermoplastique, de déterminer la forme définitive du corps composite, cette matière pouvant en cas de besoin recevoir une surface aussi lisse qu'un miroir et entre colorée dans les couleurs et les nuances les plus diverses. La forme peut être obtenue par tous les procédés connus pour la déformation des matières thermoplastiques, et on l'obtint de préférence dans un procédé d'emboutissage profond sous vide, qui offre la possibilité de fabriquer, avec un seul et même dispositif et en utilisant diverses pièces intérieures de rechange, les préformes les plus diverses, qui en cas de besoin et suivant les exigences de chaque cas, peuvent s'écarter d'une forme essentielle donnée. Quand on fabrique des baignoires, des cuves de douches, etc.... on peut par exemple former additionnellement des porte-savon, des appui-dos, etc..., simplement en posant des parties correspondantes de moule sur le moule essentiel. les préformes obtenues à partir de la matière thermoplastique peuvent, en supposant des épaisseurs convenables de paroi qui pour les baignoires peuvent être de l'ordre de grandeur de 4 mm pour le verre acrylique, absorber, sans que leur forme soit modifiée, les charges qui apparaissent dans l'opération de revêtement, de sorte qu'on a la possibilité de fabriquer les corps composites avec une installation aussi réduite que possible : le revêtement est simplement déposé sur la préforme, qui n'est pas autrement supportée, et le corps composite est mis de côté åusqutà ce que le revêtement ait suffisamment durci, c'est- & dire qu'on n'a pas besoin de moules spéciaux occupés jusqu!à ce que le revêtement ait durci.La matière synthétique durcissable donne au corps composite la résistance qui est nécessaire pour l'usage et qui subsiste également dans la sollicitation thermique du corps composite, par exemple quand on l'utilise comme baignoire, bien qu'aux températures qui apparaissent alors la résistance de la matière thermoplastique soit elle-même déjà notablement abaissée. ta couche de matière thermoplastique#donne au corps les propriétés désirées de surface et empêche en outre, dans les installations de bains et dans les corps composites utilisés dans les espaces remplis de vapeur, que l'humidité pénètre dans la couche constituée par la matière synthétique durcissable renforcée par des fibres de verre. On ne peut toutefois obtenir les avantages indiqués que Lorsqu'il existe une adhérence suffisante de la matière synthXtique durcissable sur la matière thermoplastique. Des difficultés sont jusqu'à présent apparues à ce sujet dans ce sens, que les matières plastiques thermodurcissables n'adhèrent pas fermement sur les matières thermoplastiques, de 'sorte que, en particulier dans le cas de températures changeant fréquemment, le danger existe, que les deux couches se détachent l'une de l'autre. A cause de ce danger de séparation, on a jusqu'à présent été obligé, soit de donner aux deux couches une résistance propre plus grande, c'est-à-dire respectivement une épaisseur plus grande de paroi et une armature plus forte, que cela ne serait nécessaire d'après la résistance d'ensemble nécessaire du corps composite, soit d'utiliser des moyens supplémentaires améliorant l'adhérence. A cause de l'effet isolant de la matière, une plus grande épaisseur de paroi de la feuille abaisse la sollicitation thermique et en particulier la sollicitation thermique alternative de la face tournée vers la couche de matière synthétique durcissable. Il peut néanmoins arriver que les couches se détachent l'une de l'autre, et, dans le cas défavorable, que l'humidité s'introduise dans la fente minuscule qui se forme.On a déjà essayé, pour améliorer l'adhérence et l'isolation thermique, d'apporter, avant de déposer la couche de matière synthétique renforcée par des fibres de verre, une couche intermédiaire qui est constituée par un mélange de styrène et de chaux ou de talc, a une constitution de la nature du mastic et adhère relativement bien sur la préforme. Une opération supplémentaire est nécessaire pour apporter cette couche. En outre, la résistance de cette couche est dans le cas normal inférieure à celles des deux matières à réunir, de sorte qu'on n'obtient pas une liaison indissoluble des deux matières, et qu'on ne peut par suite pas non plus obtenir une résistance optimale d'ensemble du corps composite. te but de l'invention est d'indiquer un procédé grâce auquel on obtient, avec des moyens simples et sans rendre notablement plus coûteux l'ensemble du procédé, une liaison durable entre la préforme et le revêtement en la matière synthétique durcissable renforcée par des fibres de verre. On atteint ce but comme suit dans le procédé défini dans l'introduction de la présente description : on expose superficiellement la face à revêtir de la préforme, avant de la revêtir, ou pendant qu'on la revêt avec la matière synthétique durcissable, à un solvant, par exemple un monomère acrylique, le styrène, l'acétone, le chlorure de méthylène, etc..., de la matière thermoplastique considérée, pendant une durée suffisante pour que la région superficielle à revetir commence à se dissoudre, de sorte que, pendant qu'on applique la couche de revêtement ou qu'on appuie sur elle, les fibres de verre peuvent pénétrer superficiellement dans la matière thermoplastique et que le produit final présente, après le durcissement de la matière synthétique durcissable, une zone de transition dans laquelle à la fois la matière thermoplastique et la matière synthétique durcissable renforcée par des fibres de verre sont contenues et reliées de façon indissoluble. On doit supposer qu'il ne se produit pas une véritable liaison des matières synthétiques, mais que, du fait que, lorsqu'on dépose la couche de matière synthétique durcissable et aussi lorsqu'on appuie sur elle, la surface, primitivement lisse comme un miroir, de la matière thermoplastique commence à se dissoudre, des parties de cette couche et des fibres de verre qu'elle contient s'introduisent dans la surface, ramollie par le commencement de dissolution, de la matière thermoplastique, de sorte qu'il se produit en quelque sorte une microdenture qui est parfaitement en état de transmettre des forces s'exerçant dans la direction de la surface de la préforme. te comportement de dilatation thermique de la couche de transition se présente comme un comportement mixte à partir des deux matières synthé-- tiques, de sorte qu'on crée une véritable zone de transition et empêche que les couches se détachent l'une de l'autre. On peut en pratique exécuter de différentes façons le procédé suivant l'invention. Dans le cas le plus simple, on traite par le solvant la préforme, sur sa face à revêtir avant de déposer la couche en une matière synthétique durcissable. Mais on obtient une liaison particulièrement intime en ajoutant à la matière synthétique durcissable le solvant de la matière thermoplastique avant d'exécuter le revêtement ou pendant qu'on l'exécute, et en retardant le durcissement de la matière synthétique durcissable, par exemple au moyen de matières de remplissage ou d'agents retardateurs, en maintenant de basses températures pendant l'opération de durcissement, ou en diminuant l'addition, à la matière synthétique durcissable, des agents de durcissement ou d'accélération. Dans la plupart des cas, après avoir déposé la couche de matière synthétique durcissable, on exécute une compression de cette couche par pressage ou laminage, en particulier pour chasser les gaz ou bulles d'air occlus. Dans le cas d'un durcissement retardé, on peut attendre un certain temps avant d'appuyer, jusqu a ce que la surface de la préforme ait quelque peu commencé à se dissoudre. Dans une autre variante d'exécution du procédé suivant l'invention, on imbibe avec le solvant de la matière thermoplastique les fibres de verre à utiliser par exemple sous forme de natte, de tissu non tissé, ou hachée, qui servent àienforcer la couche de matière synthétique durcissable, avant de les noyer dans cette matière. On a ici en particulier la possibilité de déposer tout d'abord les fibres de verre imprégnées du solvant, sous cette forme sur la préforme, d'appuyer éventuellement sur elles après un certain temps, puis, et seulement après un certain temps, de déposer la matière synthétique thermodurcissable, mode opératoire dans lequel des parties des fibres de verre sont noyées dans la matière thermoplastique, de sorte qton obtient une armature de la zone de transition.Quand on déposera ensuite la matière synthétique durcissable, d'autres fibres de verre, qui ne seront imbibées que par la matière synthétique durcissable, pourront se trouver noyées dans celle-ci. Il est également possible de fabriquer par le procédé suivant l'invention des corps composites comportant sur leurs deux faces une couche extérieure en une matière thermoplastique ou bien on remplit avec la matière synthétique durcissable la cavité d'une préforme à double paroi en la matière thermoplastique, ou bien on revêt une préforme avec la matière synthétique durcissable, puis sur 1 'extérieur de cette couche de matière synthétique, comprenant de préférence une armature de fibres de verre, on appuie une autre préforme de dimensions convenables en une matière thermoplastique, la possibilité existant ici aussi de traiter la seconde préforme avec le solvant avant de l'appliquer ou d'ajouter le solvant déjà à la couche de matière synthétique durcissable. On ne doit évidemment utiliser que des solvants compatibles avec la matière synthétique durcissable. On a représente en coupe sur le dessin une partie d'un corps composite fabriqué par le procédé suivant l'invention. Ce corps composite se compose d'une préforme 1 en une matière thermoplastique dont la face extérieure 2 constitue une surface du corps terminé et dont l'autre surface est exposée, avant ou pendant qu'on applique sur elle une couche 3 en une matière synthétique durcissable et armée de fibres de verre, à un solvant de la matière thermoplastique, de sorte que le produit final comporte, quand la matière synthétique durcissable a durci, une zone de transition 4 contenant à la fois la matière thereo- plastique, des fibres de verre et la matière synthétique durcissable. On peut également déposer sur la couche 2 d'autres couches de la même ou d'une autre matière synthétique durcissable avec ou sans une armature en fibres de verre. REVENDICATIONS REVENfl I GAT I0#NS 1. Procédé pour fabriquer des corps composites à partir d'une matière thermoplastique et de matières synthétiques durcissables renforcées par des fibres de verre, procédé dans lequel on fabrique, à partir de la matière thermôplastique, en particulier un ester de l'acide polyméthacrylique, une préforme déterminant la forme essentielle du produit final, et la revêt, au moins sur une face, avec la matière synthétique durcissable, en particulier une résine polyester non saturée, renforcée par des fibres de verre, après quoi, après avoir appuyé cette couche contre la préforme, on la laisse durcir, ce procédé étant caractérisé par le faitqu'on expose superficiellement la face à revêtir de la préforme, avant de la revêtir ou pendant qu'on la revêt avec la matière synthétique durcissable renforcée par des fibres de verre, à un solvant de la matière thermoplastique considérée ,--- -par exemple un monomère acrylique, le styrène, l'acétone, le chlorure de méthylène, et analogue, pendant une durée suffisante pour que la région superficielle à revêtir commence à se dissoudre, de sorte que, pendant qu'on applique la couche de revêtement ou appui sur elle, les fibres de verre peuvent pénétrer superficiellement dans la matière thermoplastique et que le produit final présente, après le durcissement dela matière synthétique durcissable, une zone de transition dans laquelle à la fois la matière thermoplastique et la matière synthétique durcissable renforcée par des fibres de verre sont contenues et reliées de façon indissoluble. 2. Procédé suiwant la revendication 1, dans lequel on retarde le durcissement de la matière synthétique durcissable en ajoutant des agents retardateurs et/ou en maintenant des basses températures pendant l'opération de durcissement. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on imbibe avec le solvant de la matière thermoplastique les fibres de verre à utiliser par exemple sous forme de natte, de tissu non tissé, ou hachée, qui servent à renforcer la couche de matière synthétique durcissable, avant de les déposer sur la préforme avant ou en même temps que la matière synthétique durcissable.