Brevet FR2471277A1 — publié le 19810619

L'invention concerne une matière plastique renforcée de fibres de verre présentant des propriétés physiques amé- liorées, ainsi que la fabrication d'un tel matériau. Un matériau en feuille en matière plastique renforcée de fibres de verre a une multiplicité d'applications et il est particulièrement utile dans l'industrie de la construc- tion o il est adapté pour être utilisé en tant qu'élément structural, en particulier comme matériau de couverture. La convenance pour un tel usage provient des propriétés intrinsèques des matériaux en feuille en matière plastique renforcée de fibres de verre parmi lesqoelles on compte la translucidité, la résistance à la corrosion et un rapport élevé entre la résistance mécanique et le poids. Cependant, une difficulté associée à l'utilisation d'un tel matériau en feuille dans les constructions est la quan- tité excessive de rayonnement solaire qui passe au travers de la feuille et pénètre dans la construction. Un but de l'invention est de fournir un matériau en feuille en matière plastique renforcée de fibres de verre qui réfléchisse à l'éloignement d'une construction sur la- quelle une telle feuille est disposée, au moins une partie du rayonnement solaire qui passerait autrement au travers de la feuille et pénétrerait dans la construction. Un second but de l'invention est de fournir un procédé grâce auquel peut être fabriquée une telle feuille renforcée de fibre de verre. L'invention fournit, selon l'un de ses aspects, un matériau en feuille en matière plastique renforcée de fibres de verre, caractérisé en ce que, à la feuille est associée une couche réflectrice qui s'étend sur au moins une majeure partie de sa surface. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que la couche réflectrice est portée par ou est noyée dans un film stratifié en matière plastique lié à la feuille à fibre de verre. L'une des couches du film en matière plas- tique peut être une couche extrêmement fine d'aluminium ou de métal analogue ou d'un alliage métallique. Cette couche métallique a la propriété de réfléchir au moins une partie importante du rayonnement solaire qui la frappe. Une autre caractéristique de l'invention prévoit de 2 2471277 réaliser le revêtement du matériau en feuille renforcé de fibres de verre ou du film en matière plastique par la couche métallique grâce à divers procédés différents, y compris la pulvérisation, la précipitation, l'électro-déposition, l'électro-placage, la vaporisation du métal ou analogue. Le matériau en feuille renforcé de fibres de verre peut présenter toute configuration adaptée, comme celle d'une feuille plane, celle d'une feuille de couverture ondu- lée ou celle d'une feuille de couverture à section en zigzag (IBR). En outre, l'invention prévoit un procédé pour la fa- brication d'un matériau en feuille en matière plastique renforcée de flbresde verre, qui comprend les mesures consis- tant à: a) disposer une première feuille de démoulage sur la moitié inférieure d'une matrice de mise en feuille; b) répartir régulièrement le renforcement de fibres de verre et la matière plastique à base de résine sur la feuille de démoulage; c) disposer une seconde feuille de démoulage sur le mélange de résine et de fibres de verre; d) fermer la matrice de mise en feuille pour mouler selon la forme requise le mélange de fibres de verre et de résine; et e) laisser durcir la résine de façon courante, le procédé étant caractérisé en ce qu'au moins l'une des feuilles de démoulage est un film de matière plastique comprenant une couche réflectrice. Dans le procédé décrit ci-dessus, le film en matière plastique comprenant une couche réflectrice est de préférence muni sur l'une de ses faces d'un mélange de surface ayant des caractéristiques physiques propres à assurer une bonne liaison efficace entre la surface du film et la matière plastique renforcée de fibres de verre. De façon courante, le film plastique est un stratifié comprenant une couche extrêmement fine de métal prise en sandwich entre deux films plastiques soudés ensemble au moyen d'un adhésif. En variante, la couche réflectrice peut être portée par un film et simplement revêtue d'une couche protectrice en un matériau adapté. La couche métallique ou réflectrice peut, dans ce 3 2471277 cas, être appliquée à l'une ou l'autre feuille. Il a été constaté qu'un film de matière plastique extre- mement adapté au but décrit ci-dessus est un film en polyester co-extrudé dont une des faces est soudable à chaud du fait qu'il n'est pas complètement polymérisé, c'est-à-dire que des valences restent libres. L'autre surface est sensiblement complètement polymérisée, si bien qu'elle n'est pas soudable à chaud, tout en pouvant cependant être collée au moyen d'adhé- sifs adaptés. Dans ce cas, le côté soudable à chaud est celui qui doit etre au contact et'9tre fixé au matériau plastique (usuellement une résine époxy) qui est renforcé par les fibres de verre. La couche métallique réflectrice est, dans ce cas, prise en sandwich entre l'autre surface du film polyester co-extrudé et un simple film (avantageusement lui aussi un film-polyester) qui lui est fixé par adhérence. Ce film composite qui enferme la couche métallique réflectrice est éminement adapté pour être utilisé en tant que l'une des feuilles de démâat1ge dans un procédé de fabrication courant destiné à la production de matériaux en feuilles en matière plastique renforcée de fibres de verre. La couche réflectrice peut être de tout type adapté, mais elle est généralement une couche extrêmement fine d'un métal tel que l'aluminium qui est amené sur une surface par un procédé connu sous le nom de métallisation. De telles couches fines de métal réfléchissent des proportions impor- tantes de l'énergie irradiée par le soleil, tout en trans- mettant une quantité appréciable de lumière. Des formes de réalisation de l'invention seront main- tenant décrites à titre d'exemple et en liaison avec le dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 est une coupe d'une forme de réalisation d'un matériau en feuille renforcé de fibres de verre selon l'invention; - les figures 2 et 3 présentent des coupes à plus grande échelle de deux formes de réalisation différentes de l'invention; - les figures 4a et 4b sont des représentations schéma- tiques des deux parties d'un procédé selon l'invention dans lequel une feuille stratifiée de démoulage est réalisée en noyant 4 2471277 une couche réflectrice, la feuille de démoulage étant en- suite employée dans la fabrication d'une feuille renforcée de fibres de verre. Comme représenté à la figure 1, une feuille l à fibres de verre qui, dans cette forme de réalisation de l'invention, est une feuille de couverture courante à section en zigzag (IBR) présente sur sa surface interne une feuille 2 réflec- trice en matière plastique, qui y est soudée. Cette feuille de matière plastique constitue avantageusement l'une des îO feuilles de démoulage qui sont couramment utilisées dans la fabrication de telles feuilles et elle comprend trois couches, c'est-à-dire un film de base 3 en matière plastique, soudé sous vide à une fine couche métallique 4 en aluminium -ou analogue, et une couche étanche 5 de protection. La sou- dure entre la feuille 1 de fibres de verre et le film de base 3 en matière plastique est réalisée automatiquement au cours du processus de fabrication. Comme mentionné plus haut, la feuille composite en matière plastique comprend de préférence un premier film extérieur en matière plastique,tel qu'un film polyester 3 présentant une couche métallisée 4 sur sa face intérieure et qui est soudée gr9ce à une couche adhésive 5 à la surface non soudable à chaud ou sensiblement complètement polymérisée (sans valence libre) d'un film polyester co-extrudé de type connu. Un tel film co-extrudé est distribué sur le marché par Imperial Chemical Industries sous la marque commerciale "Melinex", type 301. La surface soudable à chaud d'un tel film se soude automatiquement à la couche 7 renforcée de fibres de verre de la matière plastique synthétique (usuelle- ment de la résine) au cours de l'utilisation de la feuille composite en tant que feuille de démoulXage. L'autre face de la couche renforcée de fibres de verre porte l'autre feuille de démoulage 8. Une feuille composite telle que décrite plus haut peut facilement être réalisée grâce à un processus schématisé à la figure 4a dans lequel le simple film 3 externe est revêtu en 9 d'une couche 4 métallisante d'aluminium ou d'autre métal sur laquelle est appliqué en 10 un adhésif 5. Cette couche adhésive est alors collée en hl à la face non soudable ther- miquement du film polyester co-extrudé et la feuille composite 2471277 peut, dans le but d'être stockée ou transportée, être roulée en rouleau 12 de dimensions adaptées. Comme représenté à la figure 4b, la feuille composite en matière plastique décrite ci-dessus est déposée sur la moitié inférieure 13 d'une matrice de mise en feuille de structure et de dimensions courantes. Une couche de résine et de renforcement de fibres de verre est alors appliquée sur la surface supérieure de la feuille plastique, soit manuellement de manière connue ou en utilisant un dispositif à buse disposé en 14. L'autre feuille de démoulage 8 est alors disposée sw le matériau à base de fibresde verre et de résine, et la moitié supérieure 15 de la matrice de mise en feuille est mise en oeuvre pour mouler la résine selon la forme requise. Après un durcissement suffisantla moitié supérieure de la matrice de mise en feuille est décollée et la feuille composite renforcée de fibres de verre est enlevée de l'ensem- ble de matrice. Le processus ci-dessus est illustré comme étant continu, ce qu'il peut être facilement, mais lorsque requis ou souhaité, un moulage individuel conventionnel et une opération de pressage peuvent être réalisés de manière analogue. On comprendra que le processus décrit ci-dessus pour former le matériau en matière plastique renforcé de fibres de verre est sensiblement courant, l'une des feuilles de démoulage étant remplacée par la feuille composite décrite. Dans l'utilisation ci-dessus, un film polyester est automatiquement présent sur l'extérieur du matériau en feuille terminé, ceci résultant de la structure de la feuille de matière plastique composite. Cependant, dans certains cas, une seule feuille ou un seul film peut porter la couche réflectrice et dans de tels cas, il est préféré d'orienter la feuille de matière plastique réflectrice de manière que le film de base en matière plasti- que est situé le plus à l'extérieur après le moulage du maté- riau à base de résine. Ceci assure que la couche métallique extrêmement fine en aluminium ou en autre métal est protégée de manière adéquate des éléments. En tous cas, il est préféré que ce côté de la feuille soit situé directement à l'intérieur pour fournir une protection additionnelle de la couche réflec- trice en utilisation. 6 2471277 Il est aussi possible, comme représenté à la figure 3, de prévoir une feuille composite telle que décrite ci-dessus mais dans laquelle les deux films 16 et 17 entre lesquels sont pris en sandwich la couche métallisée 18 et la couche adhé- sive 19, sont du type qui est soudable à chaud d'un côté et dans les deux cas ce côté est dirigé vers l'extérieur. Sur chacun des côtés est fixée une couche 20 et 21 de ma- tière plastique renforcée de fibres de verre, une couche de démoulage 22, 23 étant disposée sur la surface la plus extérieure. On comprendra que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux formes de réalisation décrites ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, une multiplicité de types de feuilles de matière, plastique réflectrices peuvent être soudées à la feuille renforcée de fibres de verre, ce qui aura pour effet d'augmenter gran- dement les caractéristiques de réflexion du rayonnement solaire, ainsi que des modifications optionnelles de la couleur de la feuille en fibres de verre. Le film plastique réflecteur peut être de tout type adapté et peut être d'un type disponible dans le commerce tel que sous le nom coa- mercial "Nunsun" fabriqué par National Metallizingde Prince- town, New Jersey, USA. On doit noter que,- alors que la résine et la fibre de verre de renforcement sont de préférence moulées sur la feuille de matière plastique réflectrice, cette dernière pourrait être appliquée sur une feuille rE forcée de fibres de verre et préformée soit au moyen d'une couche adhésive sensible à la pression appliquée sur la feuille de matière plastique réflectrice, soit au moyen d'une couche adhésive indépendante. Dans le cadre de l'invention, on peut aussi appliquer une couche réflectrice telle qu'une fine couche d'aluminium directement sur une surface de feuille en matière plastique renforcée de fibres de verre et préformée puis de couvrir la couche avec un revêtement de protection ou une couche de matériau. L'utilisation de feuilles selon l'invention en tant que feuilles de couverture ou pour réaliser des impostes, au vu de la transmission sensiblement diminuée du rayonnement solaire, aura plus de succès et sera ainsi plus courante que jusqu'à 7 2471277 maintenant. Ceci résulte du fait que la température intérieure peut être maintenue à des niveaux plus bas que là o des feuilles analogues selon l'art antérieur étaient utilisées. 24712-77 REVENDICATIONS 1. Matériau en feuille en matière plastique renforcée de fibres de verre, caractérisé en ce qu'à la feuille est associée une couche réflectrice qui s'étend sur au moins une majeure partie de sa surface. 2. Matériau en feuille selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche réflectrice est noyée dans un film stratifié en matière plastique lié à la feuille renforcée de fibres de verre. 3. Matériau en feuille selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la couche réflec- trice ou stratifiée est une fine couche réflectrice en un métal. 4. Matériau en feuille selon la revendication 3, caractérisé en ce que'le métal est de l'aluminium et en ce que la couche ou lame est une couche ou lame de métalli- sation. 5. Matériau enfeuille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche réflectrice est prise en sandwich entre deux films de ma- tière plastique. 6. Matériau en feuille selon la revendication 5, ca- ractérisé en ce què l'un au moins desdits films en matière plastique présente une surface o les molécules sont incom- plètement polymérisées (à valences libres qui se soudent à la matière plastique renforcée de fibre de verre pendant un durcissement de l'ensemble. 7. Matériau en feuille selon la revendication 6, carac- térisé en ce que ledit film est un film polyester co-extrudé dont une face est rendue soudable à chaud du fait d'une poly- mérisation incomplète de celle-ci (présence de valences libres). 8. Procédé de fabrication d'un matériau en feuille en matière plastique renforcée de fibre de verre, comprenant les mesures consistant à: a) disposer une première feuille de démoulage sur la moitié inférieure d'une matrice de mise en feuille; b) répartir régulièrement un renforcement de fibres de verre et une résine- plastique sur la feuille de démoulage; c) disposer une seconde feuille de démoulage sur le mélange de résine et de fibres de verre; 9 2471277 d) fermer la matrice de mise en feuille pour mouler le mélange de résine et de fibres de verre selon la forme requise; et e) faire durcir la résine de manière courante, caractérisé en ce qu'au moins une desdites feuilles de démoulage est un film de matière plastique comprenant une couche réflectrice. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre en tant que processus continu. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre de manière discontinue. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la feuille de démoulage comprenant une couche réflectrice est une feuille composite comprenant deux films de matière plastique entre lesquels se trouve une couche de matériau réfléchissant. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les deux films de matériaux sont fixés par adhérence l'un à l'autre avant l'utilisation en tant que feuille de démoulage. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le film auquel la matière plastique à base de résine est appliquée, est un film polyester coextrudé présentant une surface incomplètement polymérisée (à valences libres) pour la soudure chimique à la matière plastique à base de résine. 14. Matériau en feuille composite, caractérisé en ce qu'il comprend un premier film et un second film fixés par adhérence ensemble avec entre eux une couche réflectrice, et en ce qu'un film est constitué d'un matériau co-extrudé présentant une surface extérieure qui est soudable à chaud. 15. Matériau en feuille composite selon la revendi- cation 14, caractérisé en ce que le film co-extrudé est un - film polyester.