Brevet FR2500495A1 — publié le 19820827

-1- La présente invention concerne des renforts pour matières plastiques. On utilise des renforts pour des matières plastiques en vue de renforcer la solidité de résines lors de la production de produits en matière plastique tels que des skis, des bateaux et des baignoires en matière plastique. Le renfort est moulé avec la résine de façon à être noyé dans celle-ci. Parmi ces renforts on trouve ceux du type fibre dans lesquels des fibres de verre ou des fibres de carbone sont utilisées en l'état, ceux du type nappe dans les- quelles ces fibres sont tissées en une nappe, et ceux du type nappe non-tissée dans lesquels les fibres ne sont pas tissées mais se pré- sentent sous forme de mat. Jusqu'à présent, le problème lié à la production de pro- duits en matière plastique utilisant de tels renforts résidait dans la difficulté de les conformer en une forme prédéterminée de telle sorte qu'ils étaient maintenus à une forme fixée. De façon à accroi- tre la solidité du produit en matière plastique, tout en lui conser- vant un faible poids, il est nécessaire de conformer le renfort à la forme désirée, par exemple une forme en U, une forme cylindrique, une forme convexe ou une forme onduleuse avant son moulage avec les résines. En outre, dans le cas de bateaux et de baignoires, il est également nécessaire que le renfort soit susceptible d'être conformé facilement au profil voulu et conserve la forme qui lui a été conférée. La présente invention se propose de réaliser de tels ren- forts pour des matières plastiques susceptibles d'être facilement conformés à une forme déterminée et susceptibles de conserver la forme qui leur a été communiquée. Les renforts selon l'invention se caractérisent par le fait que soit la chaine, soit la trame du renfort comprend des fils métalliques et que l'autre est constituée de fibres de verre, de fibres de carbone ou analogues. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple nullement limitatif de plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur le dessin La figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de renfort pour matières plastiques selon l'invention, -2- La figure 2 est une vue schématique d'un second mode de réalisation de renfort pour matières plastiques selon l'invention, La figure 3 est une vue schématique d'un troisième mode de réalisation de renfort pour matières plastiques selon l'invention; et, Les figures 4 (1) - (6) sont des vues schématiques de renforts pour matières plastiques selon l'invention utilisés pour renforcer des skis en matière plastique. La figure 1 est une vue schématique d'un renfort de type nappe 10, selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le renfort de type nappe 10 est constitué d'une chaîne 12 comprenant des fibres de renforcement telles que des fibres de verre, des fibres de carbone, etc..., et une trame 14 comprenant des fils métalliques fins d'acier inoxydable, d'acier, de laiton ou de cuivre. En utilisant pour la trame 14 des fils métalliques présen- tant une plasticité élevée et ayant la propriété de conserver la forme qui leur a été conférée, le renfort 10 peut être facilement conformé, comme on le désire, avant son moulage avec des résines. Toutefois le module de Young d'un fil métallique est plus faible que celui d'une fibre de verre ou d'une fibre de carbone. En conséquence lorsque l'on utilise pour la trame uniquement des fils métalliques, les produits en résine moulée finaux, par exemple des skis en ma- tière plastique, des bateaux, des baignoires, etc... peuvent manquer de rigidité et présenter une résistance insuffisante à la torsion. De plus, du fait que le coefficient de dilatation linéaire d'un fil métallique est plus élevé que celui d'une fibre de verre ou d'une fibre de carbone, certaines erreurs dimensionnelles peuvent se produire le long de la trame pendant le processus de chauffage. En vue de surmonter les défauts mentionnés ci-dessus, il est possible d'utiliser une trame composite constituée non seulement de fils métalliques mais également de quelques fils de fibre de verre ou de fils de fibre de carbone. Il est également possible d'utiliser pour la trame des fils métalliques et soit des fils de fibre de verre, soit des fils de fibre de carbone en alternance ou à des pas désirés. La largeur W et la longueur L du renfort 10 peuvent être déterminées en fonction du produit final à mouler. Les pas P1 de la chaîne 12 et P2 de la trame 14 peuvent également être déterminés en fonction des utilisations spécifiques. En donnant à P1 et P2 des valeurs relativement grandes, on peut produire un espacement 16. ro Dans le cas o le renfort 10 est utilisé avec des produits en -3- uréthane expansible, tels que des skis en matière plastique, ces es- pacements 16 servent d'ouvertures à travers lesquelles l'uréthane peut facilement s'expanser. Ainsi le renfort 10 est excellent pour des produits en uréthane expansible. La figure 2 représente un second mode de réalisation de renfort de matières plastiques selon l'invention. La structure de base du renfort 10' de ce mode de réalisation est pratiquement identique à celle du renfort 10 représenté à la figure 1. En consé- quence, les composants correspondants du second mode de réalisation comportent les mêmes chiffres de référence, mais munis de l'indice prime, que les composants correspondants du premier mode de réali- sation. Ce renfort 10' diffère du renfort 10 de la figure 1 par le fait que la chaîne 12' est durcie ou semi-durcie par préimprégnation soit d'une résine thermoplastique telle qu'une résine époxy, polyes- ter, phénolique ou mélanine ou d'une résine thermoélastique telle que l'A. B.S., le polyéthylène ou le polypropylène. Ainsi, du fait que la chaîne 12' est durcie ou semi-durcie par imprégnation de résine à un degré plus important que le renfort 10, le renfort 10' présente l'avantage d'une manipulation plus facile, de même qu'un accroissement accru de la résistance des produits finaux. Comme dans le premier mode de réalisation de la figure 1, la trame 14' peut comprendre non seulement des fils métalliques mais également des fils de fibre de verre ou analogues et ces deux types de fils peu- vent être tissés en alternance ou à des pas désirés. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, on utilise des fils métalliques uniquement dans la trame. Cependant, selon l'usage désiré, il est possible également d'utiliser des fils métalliques dans la chaîne dans des proportions appropriées. La figure 3 représente une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation de renfort pour matières plastiques selon la présente invention. Contrairement aux modes de réalisation repré- sentés aux figures 1 et 2, ce mode de réalisation est caractérisé par le fait qu'il est constitué par une nappe non tissée. Le renfort 20 de ce mode de réalisation est une nappe non tissée constituée de courtes fibres de renforcement 22 telles que des fibres de verre, des fibres de carbone ou analogues, parmi lesquelles de courts fils métalliques 24 sont répartis de façon aléatoire. La densité des fibres de renforcement 22 formées de fibres de verre ou analogues et celle des fils métalliques 24 -4- peuvent varier selon l'usage souhaité. De même que les renforts des modes de réalisation des figures 1 et 2, le renfort 20 de ce mode de réalisation peut être conformé de la manière désirée et conserve la forme qui lui a été conférée par suite de la présence des fils métalliques. Les figures 4 (1) - (6) sont des vues en coupe schématique de skis en matière plastique constitués de résine uréthane expansi- ble dans lesquels le renfort selon l'invention et tel que représenté aux figures 1 à 3 est conformé selon différentes formes, et utilisé comme renfort de skis en matière plastique. La structure du moule métallique 30 de chacune des figures 4 (1) à 4 [5 les parties nécessaires tel qu'un bord et une plaque latérale coulis- sante et est fermé au-dessus par une plaque supérieure non représen- tée et une plaque de compression. Par l'expansion de l'uréthane expansible 32 dans le moule métallique la plaque coulissante, la plaque supérieure et le bord sont tous moulés en un corps. Du fait !o que l'uréthane expansible n'est pas résistant, on a jusqu'à présent utilisé différents procédés pour ajouter des renforts à l'uréthane expansible lors de son moulage en un corps. Des skis en matière plastique constitués d'uréthane expan- sible sont caractérisés par leur faible poids. En conséquence, le !5 renfort à ajouter doit être aussi léger que possible pour minimiser le poids total des skis. Ainsi le renfort 34 doit être moulé en un corps dans l'uréthane expansible tout en conservant en même temps sa forme d'origine de manière à réaliser un excellent effet de renforce- ment. Différentes formes de renforts 34 pour skis en matière plastique ont été illustrées aux figures 4 (1) - (6). Dans le cas de renforts conventionnels dans lesquels on n'utilise pas de fils métalliques, il est extrêmement difficile de mouler le ski tout en conservant la forme d'origine du renfort tel que représenté. Cela résulte premièrement du fait que les renforts conventionnels sont entièrement constitués soit de fibres de verre, soit de fibres de carbone et qu'ils perdent rapidement leur forme après leur conforma- tion à la forme désirée avant d'être placés dans le moule métallique et, deuxièmement du fait qu'il est impossible de placer un support o dans le moule métallique afin d'empêcher le renfort de perdre sa forme. Jusqu'à présent, en vue d'empêcher un renfort de perdre sa forme celui-ci était soit préimprégné de résine puis durci à chaud, soit collé à l'aide d'un adhésif en plusieurs points. Cependant ces procédés ont des inconvénients: le premier accroît le coût de production des skis du fait qu'il nécessite des procédés de durcis- sement à chaud en vue de conformer le renfort à la forme désirée alors que le second n'empêche pas efficacement le renfort de perdre sa forme malgré le travail de collage difficile. Le renfort selon l'invention surmonte tous ces inconvénient des renforts traditionnels. En fait le renfort selon l'invention contient des fils métalliques faciles à conformer qui éliminent les processus de chauffage et de moulage requis pour conformer le renfort à la forme désirée. De plus la forme désirée est maintenue sans collage du renfort à l'aide d'un adhésif. Bien que les figures 4 (1) - (6) montrent le renfort selon l'invention utilisé pour des skis en matière plastique renforcée, d'autres utilisations peuvent être envisagées, par exemple pour des bateaux, ou des baignoires en matière plastique, et dans ce cas l'efficacité du moulage est considérablement accrue du fait que le renfort peut être facilement conformé au profil compliqué de ces produits. -6- 2500495 REVENDICATIONS 1. Renfort du type nappe pour matières plastiques, carac- térisé par le fait que soit la chaîne (12, 12'), soit la trame (14, 14') du renfort comprend des fils métalliques et que l'autre est constituée de fibres de verre de renforcement, de fibres de carbone ou analogues. 2. Renfort de type nappe pour matières plastiques, carac- térisé par le fait que soit la chaîne (12, 12'), soit la trame (14, 14') du renfort est constituée de fils métalliques et de fibres de verre, de fibres, de carbone ou analogues, et que l'autre est cons- tituée de fibres de verre, de fibres de carbone ou analogues. 3. Renfort pour matières plastiques, caractérisé par le fait que des fils métalliques (24) sont noyés dans une nappe non tissée constituée de fibres de verre (22), de fibres de carbone ou analogues.