Brevet FR2540427A1 — publié le 19840810

Procéde de fabrication de coussins en mousse élastique de matière plastique. Il existe deux procédés bien connus pour fabriquer des coussins en mousse élastique de polyuréthane. Le premier de ces procédés consiste à découper un coussin dans un bloc de mousse produite en continu. Le second consiste à couler dans un moule divers composants qui, convenablement mélan géis, donnent lieu par réaction à la formation de mousse et à provoquer in situ la réaction donnant naissance à la mousse élastique de polyuréthane. Le premier procédé est le plus simple; il permet d'obtenir des prix de revient très bas car le prix de la mousse produite en continu en peu élevé. Il a, par contre, l'inconvénient de ne permettre que la production de pièces de formes relativement simples. Le second procédé permet l'obtention de coussins de forme quelconque, mais il implique la mise en oeuvre d'une technologie beaucoup plus compliquée qui conduit à des prix de revient plus élevés et ne se justifie que pour des séries tres importantes. Dans le cas particulier où l'on désire produire un coussin à housse intégrée, seul le deuxième procédé peut étre utilisé. Ce deuxième procédé appliqué a la production d'un coussin à housse intégrée a fait l'objet des brevets français n0 74 01 274, 74 06 942, 76 11 950, 76 29 913 et 80 01 252. Dans le cas d'une housse en tissu, il est alors nécessaire de rendre la housse étanche afin que les composants liquides de la mousse de polyuréthane ne puisse pas passer a travers le tissu de la housse et la souiller. Pour la même raison, il faut souder entre elles les diverses parties de la housse au lieu de les assembler par une couture qui ne serait pas étanche. Le pris de la housse s'en trouve considérablement augmenté. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de coussins de forme quelconque en mousse élastique de matière plastique, en partant de morceaux de mousse découpés dans un bloc de mousse de polyuréthane fabriquée en continu. L'invention a également pour objet un procédé permettant de fabriquer ces mêmes coussins dans une housse normale en tissu, sans avoir à rendre cette dernière étanche, pour obtenir ainsi un coussin à housse intégrée. Suivant le procédé conforme à l'invention, on utilise, pour fabriquer un coussin, au moins un morceau de mousse de polyuréthane découpé dans un bloc de mousse produite en continu. On imprègne ce morceau d'un liquide ou d'un mélange de liquidas pouvant être transformé par réaction en une matière solide élastique On place le morceau de mousse imprégné de liquide dans un moule ayant la forme du coussin à réaliser. Enfin, on fait réagir le liquide pour le transformer en altière solide élastique. On obtient ainsi un coussin élastique ayant la forme du moule dans lequel il a été fabriqué. Pour fabriquer un coussin à housse intégrée an tissu, il suffît d'entourer d'une housse non étanche le morceau de mousse imprégné de liquide, préalablement à l'introduction dans le moule. te liquide d'imprégnation qui se trouve à la surface de la mousse sert ainsi de colle et assure la liaison entre la mousse et la housse, sans souiller cette dernière. Le morceau de mousse de départ doit bien entendu être plus grand que le moule dans lequel on l'introduit; il est préférable que le morceau de mousse de départ ait une forme géométrique se rapprochant le plus possible de celle du coussin à fabriquer. Si cette forme est trop compliquée pour être obtenue directement par découpe dans un bloc de mousse produite en continu, il est possible d'utiliser plusieurs morceaux de mousse de forme adéquate et de les superposer dans le moule. Le liquide d'imprégnation qui se trouve à la surface des morceau en assure le collage au moment de sa transformation an matière solide. L'imprégnation de la mousse par le liquida peut être obtenue par tout procédé utilisé habituellement pour cette opération. En essorant plus ou moins la mousse, on laisse dans cette derniere la quantité de liquide d'imprégnation permettant d'obtenir, dans le coussin, les propriétés physiques désirées. En effet, le liquide d'imprégnation forme une mince couche continue à la surface des cellules de la mousse. Apres transformation du liquide en matiere solide, les parois des cellules de la mousse se trouvent donc renforcées et on obtient des caractéristiques physiques qui sont la superposition de celles de la mousse de départ et de celles de la matière solide résultant de la transformation du liquide d'imprégnation. Il est donc possible, en partant de la même mousse, d'obtenir des coussins ayant des caractéristiques physiques différentes, en fonction de la nature du liquide d'imprégnation et/ou de la quantité de liquide d'imprégnation contenue dans la mousse.Par ailleurs, la matière solide qui s'est formée sur la paroi des cellules de la mousse à partir du liquide d'imprégnation empêche la mousse de reprendre sa forme initiale quand on la sort du moule dont elle garde ainsi la forme. Les "alliages" ainsi obtenus peuvent avoir des propriétés physiques que l'on ne peut jamais atteindre avec des mousses de polyuréthane, ce qui donne au procédé suivant l'invention un intérêt supplémentaire. La mousse de polyuréthane de départ peut être à base de polyester ou de polyéther avec n'importe qu'elle cellularisation. Le liquide d'imprégnation peut être n'importe quel liquide pouvant se transformer en matière solide élastique par une réaction telle que la polymérisation, la réticulation, la vulcanisation. A titre d'exemples non limitatifs, on peut citer-les prépolymeres de polyuréthane qui peuvent être transformés en polyuréthane par réaction des groupes NCO libres avec la mousse de départ et la vapeur d'eau contenue dans cette dernière, ainsi que les latex de caoutchouc naturel ou synthétique. Si on utilise des prépolymères de polyuréthane, la transformation en matière solide est avantageusement réalisée par injection de vapeur d'eau à travers la mousse de polyuréthane imprégnée. Si on utilise un latex pour imprégner la mousse de polyuréthane, la transformation de ce latex en matière solide peut être obtenue par vulcanisation, par exemple par passage du moule contenant la mousse imprégnée dans un four thermique classique ou de préférence dans un four à micro-ondes qui chauffe plus rapidement la mousse à coeur. On va donner ci-après, à titre illustratif et nullement limitatif, plusieurs exemples de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, en se référant au dessin schématique annexé. EXEMPLE 1 Pour réaliser un coussin 4 de mousse élastique tel qu'illustré par la fig. 3, on utilise un bloc de mousse élastique de polyuréthane 1 selon la fig. 1, d'une densité de 18 g/l. On imprègne ce bloc de mousse 1 d'un latex de caoutchouc naturel à 33% d'extrait sec. On essore le bloc de mousse imprégné de manière qu'il reste, dans la mousse de polyuréthane, 60 g de latex par litre de mousse. On place le bloc de mousse imprégnée dans un moule 2 illustré par la fig. 2 et on ferme le moule 2 par un couvercle 3. Le moule 2 et le couvercle 3 sont par exemple en polyester et peuvent comporter des trous. On place alors le moule dans un four à micro-ondes et on l'expose pendant 2 minutes au champ électro-magnétique à haute fréquence de ce four. Au bout de ce laps de temps, le latex imprégnant la mousse est séché et vulcanisé. On ouvre ensuite le moula et on en retire le coussin 4 qui a adopté la forme du moule, comme le montre la fig. 3. Ce coussin 4 a une densité moyenne de 56 g/l. Il présente des caractéristiques physiques intermédiaires entre celles de la mousse de polyuréthane de départ et celles dtune mousse de latex. EXEMPLE 2 Suivant une variante, on réalise un bloc de mousse ayant la même forme que le bloc 1 de la fig. 1 à partir de deux blocs 5 et 6 selon la fig. 4, constitués par la même mousse que le bloc 1 de la fig. 1. On imprègne le bloc 6 avec du latex à 33% d'extrait sec et le bloc 5 avec du latex à 60% d'extrait sec. On superpose les deux blocs imprégnés 5 et 6 comme illustré par la fig. 4 et on met en forme le bloc composite dans un moule de la même manière que dans l'exemple 1. On obtient ainsi un coussin composite selon la fig. 5 ayant la même forme que le coussin 4 de l'exemple 1, mais comportant une parsie 8 formée à partir du bloc 6 et présentant une densité de 50 g/l et une partie 7 formée à partir du bloc 5 et ayant une densité de 96 g/l. Les deux parties 7 et 8 sont réunies par collage, grâce à la vulcanisation du latex présent à la surface de contact des deux parties 7 et 8. On obtient ainsi un coussin renforcé dans sa partie inférieure et sur les cotés (en position d'utilisation du coussin, la partie 8 est la partie supérieure et la partie 7 la partie inférieure). Un tel renfort est particulièrement intéressant dans le cas d'un siège de véhicule automobile. EXEMPLE 3 On réalise un coussin correspondant à celui de l'exemple 1, mais on dispose le bloc de mousse imprégné dans une housse 9 en tissu avant de placer le bloc avec la housse dans le moule 2,3 On vulcanise le latex d'imprégnation de la même manière que dans l'exemple 1 et on obtient à la sortie du moule un coussin 10 à housse 9 intégrée. La liaison entre le coussin 10 et sa housse 9 est assurée par le latex vulcanisé à la surface de contact entre le coussin 10 et la housse 9 (fig. 6 et 7). EXEMPLE 4 Pour fabriquer un dossier de siège de véhicule automobile à housse intégrée à et ossature incorporée, on découpa dans un bloc de mousse élastique de polyuréthane d'une densité de 20 g/l, cinq morceaux 11, 12a, 12b, 13 et 14. On imprègne les cinq morceaux d'un prépolymère de polyuréthane et on les essore différemment de manière à obtenir une teneur en prépolymère de 10 gil pour le morceau 11, de 20 g/l pour les morceaux 12a et 12h et de 30 gZl pour les morceaux 13 et 14. On réunit l'ensemble des morceaux de la manière visible sur la fig. 8 sur une carcasse métallique 15 destinée à servir d'ossature pour le dossier. On introduit l'ensemble dans une housse en tissu 16 et on place le tout dans un moule 17 dont on ferme le couvercle 18 (fig. 9). Le moule 17 et le couvercle 18 sont percés de trous 19 et forment chacun un caisson muni d'un raccord 20. Par les raccords 20, on injecte de la vapeur à 1200C pendant 30 secondes. La vapeur passe par les trous 19 et pénètre dans la mousse à travers la housse en tissu 16. Sous l'action combinée de la chaleur et de l'humidité, le prépolymère se polymérise et donne naissance à du polyuréthane élastique. Après 2 minutes de refroidissement, on sort du moule un dossier de siège selon la fig. 10, à ossature 15 incorporée et à housse 16 intégrée. Ce dossier convient en particulier pour des sièges de véhicules automobiles, les côtés étant renforcés (morceaux de mousse 12a, 12b de la fig. 8) pour une meilleure tenue de l'occupant du siège et l'arrière étant muni dtune protection antichocs (morceau de mousse 14 de la fig. 8). REVENDlCATIONS 1. Procédé de fabrication de coussins en mousse élastique à partir d'au moins un morceau de mousse élastique de polyuréthane découpé dans un bloc de mousse produite en continus caractérisé par la fait qu'on imprègne ledit morceau de mousse (1; 5, 6; 11, 12a; 12b; 13, 14) d'un liquide ou d'un mélange de liquides pouvant, par réaction, être transformé en une matière solide élastique, qu'on essore le morceau imprégné de façon à laisser dans la mousse une quantité déterminée de liquide, qu'on place le morceau de mousse imprégné et essoré dans un moule (2 > 3; PJ, 18) et quion fait réagir le liquide c#'împré- guet ion pour le transformer un matière solide élastique. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérise par le fait qu'on utilise, comme liquide d'imprégnation, un prépolymère de polyuréthane. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme liquide d'imprégnation, un latex de caoutchouc naturel ou synthétique. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, en vue de la réalisation de coussin à housse intégrée, caractérisé par le fait qu'on dispose le morceau de mousse de polyuréthane imprégné dans une housse (9, 16) avant de l'introduire dans le moule. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise, pour réaliser un coussin, plusieurs morceaux de la même mousse de départ et qu'on imprègne lesdits morceaux différemment. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'on incorpore une armature (15) entre les morceaux imprégnés avant l'introduction dans le moule.