Brevet FR2473415A1 — publié le 19810717

La présente invention concerne des structures à base de plaques de polyoléfine rigide revêtues de couches de polyoléfine flexible ainsi qu'au procédé pour obtenir ces structures composées. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à la préparation de structures composées et autonomes ou auto-porteuses, adaptées à une utilisation dans le domaine des revêtements des meubles, et plus parti- culièrement dans le domaine automobile, consistant en un support rigidede nature polyoléfinique, revêtu, sans emploi d'adhésif, d'une ou plusieurs couches flexibles de finissage à base de polyoléfine comme des couches fibreuses, des couches de mousse, des pellicules et analogues. On connait déjà des structures composées pour les meubles, obtenues en reliant ensemble, en utilisant des adhésifs, un support rigide tel qu'un contre-plaqué, du carton, des laminages en matière plastique, des tôles en métal, et autres à des étoffes, des tapis, des produits mousse, et autres. Cependant, la préparation de toutes ces structures composées, en plus de nécessiter une technologie longue, complexe et coûteuse, présente également de nombreux inconvénients en liaison avec le choix et l'application des adhésifs par rapport aux couches à assembler. Par ailleurs, il n'est pas toujours possible d'obtenir ces structures à une grande variété de formes également complexes au moyen d'étirage et par dessus tout, d'obtenir une adhérence satisfaisante entre les couches assemblées, Il y a un autre inconvénient, en effet, dans la plupart des cas, il n'est pas possible de réutiliser (recycler) les déchets de traitement. On a maintenant trouvé qu'il était possible de relier ensemble des plaques en polyoléfine avec d'autres couches flexibles, toujours à base de polyoléfines, au moyen d'un procédé simple, rapide, versatile et assez bon marché, en utilisant pression et chaleur et en éliminant l'emploi des adhésifs, afin d'obtenir ainsi des structures composées f présentant lue excellente adherence entre les couches et o sont sensbibement maintenues les caractéristiques mécani- ques et esthétiques des couches individuelles servant à former la structure. ainrsi, la présente invention a pour objet une façon d'obtenir ces structures composées en une seule opération o la lia:.son des couche.sles unes aux autres se produit pendant le stade d'extrusion de la plaque en polyoléfine ou pendant sa mise en forme à la chaleur. La présente invention a pour autre objet d'obtenir des structures composées pouvant facilement être étirées à la chaleur selon une grande gamme de formes. La présente invention a pour autre objet d'assurer la possibilité de recycler les déchets de traitement de ces structures. - Ces objets et d'autres encore de l'invention sont atteints par une structure composée consistant en un support rigide comprenant une plaque de polyoléfine de 0,5-4 mm d'épaisseur, revêtue sur une face ou sur les deux, sans interposition d'adhésif, d'une ou plusieurs couches flexibles à base de polyoléfine. Comme plaque en polyoléfine, on peut utiliser celles obtenues à partir de polypropylène formé principalement de macromolécules isotactiques ayant un indice de fusion j de 0,5-7,5, de polyéthúylène, de copolymèresthermoplastiques de propylène-éthylène ou leu-smélangez,et pouvant contenir des additifs traditionnels comme, par exemple, des pigments, des lubrifiants, des agents antistatiques, des agents retardant la combustion, des charges et analogues. v0 Les couches flexibles de revêtement peuvent être des tissus, des non tissés,.des tapis, des feutres, des produits mousse et des pellicules à base de polypropylène isotactique, de polyéthylène, de copolymères'hermoplastiques de p-royy-ène-étiylène ou leurs mélanges. SY> Qn peut indiquer, comme étant particulièrement adapt.scorme couche de revêtement, les tissus et non tissés basés sur des fibres de polypropylène ayant un poids spécifique compris entre 250 g/m2 et 800 g/m2,la polyoléfine mousse, en particulier le polyéthylène réticul6 ayant une densité de 20-100 kg/m3 et une épaisseur de 2-10mm et des pellicules de polyoléfine de 100-500 p d'épaisseur. Le procédé pour la préparation des structures composées selon l'invention consiste à relier la plaque en polyoléfine, à l'état amolli, à la couche flexible ou aux couches flexibles de revêtement, éventuellement superfi- ciellement amollies, et à soumettre ensuite la structure complète à une pression ne dépassant pas 9,81 bars. Ce procédé peut être mis en oeuvre en suivant diverses méthodes différentes parmi lesquelles on peut citer: accouplement ou liaison continue sur le produit fondu extrudé, accouplement continu à la flamme, et accouplement lors de la mise en forme à la chaleur, ou combinaison des méthodes citées. L'accouplement continu sur le produit fondu extrudé est obtenu en amenant la plaque de support, telle qu'elle sort de l'étae d'extrusion, encore à l'état amolli, à travers les cylindres chauffés d'une calandre o est simultanément amenée la couche flexible à relier et o, grâce à une régulation appropriée (ajustement) de l'emprise entre les cylindres, est exercée sur les couches une légère pression de compression. L'accouplement continu à la flamme est obtenu par passage des couches à accoupler ou à relier ensemble par un tube de soufflage à plusieurs flammes alimenté en un gaz combustible ayant un pouvoir calorifique connu et développant une température constante, o la fusion superficielle des couches se produit à une température réglée par le taux d'alimentation des couches au tube. Les couches superficiellement fondues sont immédiate- ment amenées aixcylindresd'accouplement entre lesquels a lieu l'adhérence. L'accouplement lors de la mise en forme à chaud est obtenu pendant la phase d'étirement de la couche flexible de finissage avec la plaque rigide de support apres amollissement préliminaire sur place au moyen d'un système chauffant amovible approprié. Dans la pratique réelle, seule la plaque de support, agencée entre la matrice et la contre-matrice d'une presse- à étirer o a déjà été placée la couche flexible, est chauffée sur l'une ou ses deux faces, ensuite les deux moitiés de moule sont tirées l'une contre l'autre à une pression appropriée. Par ce système, on obtient en-même temps l'accouple- ment des couches ainsi que l'étirement de la structure composée. Les structures composées-aisant l'objet de l'invention sont particulièrement adaptées-à une utilisation comme panneaux rigides de revêtement dans le domaine des meubles, i5 et-en particulier dans l'industrie automobile o on les utilise pour le rcvêtement des portières, des plafonds de carrosserie, du plancher.de l'habitacle et pour le revêtement du coffre à bagages.- Pour illustrer l'invention sans la limiter, on donnera ci-après quelques exemples. Exemple 1. - On a préparé une structure composée formée d'une plaque de polypropylène reliée à un tapis aiguilleté en fibree de polypropylène, cet accouplement étant effectué sur le produit de fusion extrudé de là plaque. A cette fin, on utilisa une extrudeuse à une ule vis avec-dispositif de dégazage, ayant un diamètre externe de 60 mm et une longueur égale à 50 D (D = diamètre) et pourvue d'une tête 'plate d'extrusion d'une longueur de 700 mm. Dans cette extrudeuse, on introduisit un produit granulé de polypropylène, isotactique ayant un indice de fusion de 3, chargé de 40% en poids de poudre de talc', en maintenant une température d'extrusion de 2000C et une vitesse de rotation de la vis de 60 t/mn, A l'extrémité de sortie de la filière, on obtint une plaque de 2,- m d'épaisseur et de- 560 mm de large, qui fut alors transférée, à un état amolli, à la calandre d'accouplement. Dans la calandre, se composant de trois cylindres chauffés, le premier à 64 C, le second à 128 C et le troisième à 86 C, on amena continuellement, entre les premier et second cylindres de compression, un tapis aiguilleté de fibrcsayant un poids spécifique de 500 g/m2 fait en fibresde polypropylène à un titre de 17 d.tex. La structure composée ainsi obtenue présentait une épaisseur de 6,3 mm et un poids spécifique de 3,375 kg/m2. La structure ainsi obtenue peut être utilisée soit telle quelle ou peut être transformée, par étirage à chaud, en un produit fini destiné à répondre, aussi bien du point de vue esthétique que fonctionnel, aux nécessités spécifi- ques du domaine automobile, c'eit-à-dire pour le revêtement du plancher interne, des portières, de l'étagère sous la lunette arrière et analogues. -k. Exemple 2. On a préparé une structure composée consistant en une plaque en polypropylène reliîeà un tapis aiguilleté en fibresde polypropylène, l'accouplement étant obtenu par un processus de mise en forme à chaud ou thermo-formage. A cette fin, on utilisa une machine d'étirage à chaud consistant en un moule, un contre-moule, deux cadres et un système de panneauxamoviblesde chauffage par infrarouge. Dans la pratique, sur l'un des deux cadres, agencés entre le moule et le contre-moule, on plaça un tapis aiguilleté en fibresde polypropylène de 500 g/m2, dont les fibres avaient un titre de 17 d.tex, et sur l'autre cadre, on plaça une plaque en polypropylène ayant les mêmes caractéristiques que celles de la plaque obtenue par extrusion selon l'exemple 1. Ensuite, les deux faces de la plaque furent chauffées au moyen des panneaux chauffantsà infrarouge, les amenant à 190 C. Alors, après enlèvement des panneaux chauffants, les deux moitiés de moule furent rapprochées, pour obtenir ainsi en une seule opération, à la fois l'accouplement de la plaque et du tapis aiguilleté en fibre.: t l'étirage. de la structure composéee. La structure composée ainsi obtenue présentait"ủne 2aisseur de 6,3 mm et.un poids spécifique de 3,375 kgm2. -; ExemiDe 3, -. On prépara mune structure composée consistant en une plaque de polypropylène, une couche intermédiaire en mousse.e polyéthylène réticulé et un tapis aiguilleté en fibre de polypropylène., A mEn répétant exactement les processus de l'exemple.1 -is en introduisant entre le premier et le second cylindre compression de la calandre, au lieu du-; tapis aiguilleté e fibres de polypropylène, une couche de polyéthylène xpansé et réticulé de 4 mm d'épaisseue'etd'une densité o30 kg/m3, on prépara une structure couplée de la plaque e' du produit mousse... La structure combinée. ainsi-obtenue à la sortie de la calandre fut alors chauffée du côté de la partie portant la couche de mousse jusqu'à la fusion superficielle de la couche de mousse elle-mêr;e, et ensuite on la reliai. à un tapis aiguilleté en fibresde polypropylène pesant 500-g/m2 et dont les fibres présentaient un titre de 17 d.tex, au moyen de cylindres d'accouplement. La structure composée à trois couches ainsi obtenue, c'est-à-dire plaque/couche de mousse/tapis aiguilleté, présentait une épaisseur de 9,8 mn et un poids spécifique de 3,495 kg/m2. Cette structure en trois couches, grâce à.sa légèreté, son aphonicité et pour ses caractéristiques esthétiques imroarties à la surface textile, se révéla Do particulièrement adaptée à une utilisation pour revêtemen-t dans l'industrie automobile. Bien entendu l'invantion n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits qui n'ont été.donnés qu'à titre d'exemple, En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents technliques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre. de la iprotection comme revendiquée. i REVEND I CATI 0 N S 1. Structures composées, caractérisées en ce qu'elles se composent d'un support rigide formé d'une plaque en polyoléfine de 0,5-4 mm d'épaisseur et revêtue sur l'une ou ses deux faces, sans interposition d'un adhésif, d'une oU plusieurs couches flexibles à base de polyoléfine. - 2. Structures selon la revendication 1, caractérisées en ce que la polyoléfine de la plaque précitée est choisie parmi des polyoléfines consistant prlncipalement en polypropylène à maoromolécuJes lsotactiques,polyéthylène, copolymères thermo- plastiques de propylène-éthylène ou leurs mélanges. 3. Structures selon la revendication 2, caractérisées en ce que la plaque précitée se compose d'un polypropylène ayant un indice de fusion de 0,5-7,5. 4. Structuresselon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que les couches de revête- ment précitées se composent de tissu ou de non tissé ayant un poids spécifique de 250-800 g/m2 et basés sur des fibres de polypropylène isotactique. 5. Structures selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisées en ce que les couches de revêtement précitées se composent d'une couche mousse de polyoléfine ayant une densité de 20-100 kg/m3, et une épaisseur comprise entre 2 et 10 mm. 6. Strỏturesselon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que les couches de revête- ment précitées se composent de pellicules de polyoléfine ayant 100-500 p d'épaisseur. 7. Procédé de préparation des structures composées selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à relier une plaque amollie de polyoléfine à une ou plusieurs couches flexibles de polyoléfine, éventuellement superficiellement amollies, puis à soumettre toute la structure composée à une pression ne dépassant pas 9,81 bars. ".: 2473415 C. Procéd6 selon la revendi-cation 7, caractérise en ce-qu'à la sortie-de la tête d'extrusion ou de la filière, la plaque en polyoléfine précitée est reliée à une ou plusieurs couches flexibles-en les faisant passer entre des cylindres chauffés. c. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque de polyoléfine précitée, après chauffage préliminaire, est reliée à une ou plusieurs couches flexibles dans un dispositif de moulage à la chaleur. :