Brevet FR2549415A1 — publié le 19850125

Procédé pour mouler un corps creux tel qu'une planche à voile comportant une enveloppe en matière thermoplastique et un remplissage en matière plastique cellulaire Cas BAP 83/1 SOCIETE BOURGUIGNONNE D'APPLICATIONS PLASTIQUES (Société Anonyme) La présente invention concerne un procédé pour mouler un corps creux, tel qu'une planche à voile, comportant une enveloppe en matière thermoplastique et un remplissage en matière plastique cellulaire accroché sur la paroi interne de l'enveloppe dans lequel on réalise l'enveloppe par moulage par soufflage et, après démoulage, on injecte le remplissage dans l'enveloppe moulée. La production de tels corps creux nécessite d'abord la réalisation d'une enveloppe, qui peut être fabriquée économiquement par moulage par soufflage à partir d'une paraison tubulaire en matière plastique 10 telle qu'une polyoléfine puis, afin d'assurer la résistance mécanique et la flottabilité de cette enveloppe, l'injection dans celle-ci d'une matière cellulaire rigide généralement à base de polyuréthane qui doit être accrochée sur la paroi interne de l'enveloppe. Compte tenu que les matières cellulaires notamment à base de polyurethane n'adhèrent pas naturellement aux surfaces de polyoléfines et en particulier aux surfaces de polyéthylène on est contraint de prévoir un traitement de surface tel qu'un flammaga ou une ionisation de la paroi interne de l'enveloppe avant injection de la matière cellulaire afin d'améliorer son adhérence sur cette paroi. De tels traitements de surface se révèlent laborieux, long, coûteux, délicats à réaliser correctement et souvent aléatoires dans leur résultat Le manque d'adhérence impose dès lors le recours à des enveloppes relativement épaisses, ce qui est coûteux et peu avantageux. La présente invention concerne un procédé pour réaliser de tels corps creux qui permet d'obtenir de façon simple et économique un excellent accrochage entre la paroi interne de l'enveloppe et le remplissage de matière plastique cellulaire et ce sans devoir recourir à des traitements de surface particuliers. L'invention concerne, à cet effet, un procédé pour mouler un -2 corps creux tel qu'une planche à voile, comportant une enveloppe en matière thermoplastique et un remplissage en matière plastique cellulaire accroché sur la paroi interne de l'enveloppe dans lequel on réalise l'enveloppe par moulage par soufflage et, après démoulage, -on injecte le remplissage dans l'enveloppe moulée caractérisé en ce qu'on moule l'enveloppe à partir d'une paraison tubulaire extrudée dont la paroi interne présente des aspérités ayant la forme générale de pointes réparties sur toute sa surface, lesdites aspérités assurant ultérieurement l'accrochage mécanique du remplissage sur 10 la paroi interne de l'enveloppe moulée. Les aspérités présentes sur la interne de la paraison tubulaire extrudée sont constituées par des arêtes, saillies, barbes, protubérances, etc d'aspect effilées dirigées normalement par rapport à la surface interne de la paraison tubulaire, ces aspérités ayant 15 une longueur d'au moins 2 mm et pouvant atteindre et même dépasser mm De cette façon, lors de l'injection ultérieure de la matière cellulaire de remplissage dans l'enveloppe moulée, ces aspérités s'accrochent dans cette matière de remplissage et assurent un ancrage mécanique très efficace entre cette matière et la paroi interne de l'enveloppe moulée par soufflage à partir de la paraison tubulaire Il a, en effet, été constaté que ces aspérités ne sont nullement modifiées par l'opération subséquente de moulage par soufflage. L'accrochage du remplissage cellulaire sur la paroi interne de 25 l'enveloppe est atteint de manière très satisfaisante lorsque la paroi interne de la paraison présente au moins une aspérité par dm 2 de surface et, de préférence, au moins 3 aspérités par dm 2 de surface. Pour réaliser une paraison tubulaire extrudée dont la paroi 30 interne présente des aspérités telles que définies ci-avant, il a, en outre, été trouvé qu'il suffit d'utiliser une tête d'extrusion comportant une filière externe annulaire lisse et un noyau dont on creuse la surface externe de rainures annulaires formant, avec l'axe longitudinal du noyau, un angle compris entre 45 et 1350, les 35 meilleurs résultats étant atteints lorsque les rainures sont creusées -3 dans des plans sensiblement perpendiculaires à l'axe du noyau Il n'est pas indispensable d'utiliser un noyau dont la finition de surface est parfaite Au contraire, on a remarqué qu'un noyau de structure externe rugueuse pouvait se révéler bénéfique Le nombre de rainures creusées dans le noyau peut être quelconque En général, on obtient, des résultats déjà satisfaisants en prévoyant deux rainures Ces rainures peuvent présenter une section quelconque, le profil rectangulaire (en forme de C) étant préféré De préférence, également, les flans des rainures forment un angle vif dans leur 10 raccordement avec la surface externe du noyau Enfin, il a encore été constaté que les rainures doivent présenter une section droite d'au moins 2 mm pour atteindre de bons résultats. Il est présumé que la présence des rainures creusées dans le noyau entraine l'apparition de zones d'accrochage sur la paroi interne de la paraison tubulaire conformée et que celles-ci entraînent en ces endroits des écoulements de matière perturbés qui sont à l'origine de la formation d'aspérités ayant la forme générale de pointes réparties au hasard sur la surface de la paroi interne de la paraison tubulaire débitée. Il a enfin été constaté que la formation des aspérités est accentuée lorsqu'on règle la température de la tête d'extrusion de façon telle que la température du noyau soit maintenue inférieure d'au moins 20 C à la température de la filière externe Des résultats remarquables sont obtenus lorsque la température de la filière annulaire externe est maintenue à la température habituelle d'extrusion de la matière thermoplastique constitutive de la paraison tubulaire à produire et lorsque la température du noyau est maintenue à une température moins élevée, l'écart de températures étant de l'ordre de 30 C. Le procédé selon l'invention convient particulièrement pour la réalisation de corps creux de grande longueur tels que des planches à voile ou des flotteurs mais il peut également convenir pour la réalisation d'autres types de corps creux tels que des containers utilisés pour le conditionnement d'articles fragiles. -4 Le matériau constitutif de la paraison tubulaire destinée à conformer l'enveloppe du corps creux peut être quelconque, la préférence étant donnée aux polyoléfines, telles que le polyéthylène de haute densité, aux résines vinyliques et aux résines acryliques. La matière de remplissage cellulaire qui est injectée dans l'enveloppe après démoulage de celle-ci peut être constituée par toute résine expansible conduisant de préférence à la formation d'une structure cellulaire rigide La préférence est accordée aux résines de polyuréthanes conduisant à des mousses dites rigides. 10 Le procédé selon l'invention est en outre explicité plus en détail par l'exemple de réalisation pratique qui va suivre et qui se rapporte à la réalisation d'une planche à voile Dans la description de cet exemple on se réfèrera aux figures des dessins annexes dans lesquels: la fig 1 est une vue en coupe partielle d'une tête d'extrusion utilisée pour la réalisation de la paraison tubulaire appelée à former l'enveloppe de la planche à voile la fig 2 est une vue en coupe partielle de la planche à voile produite. Exemple Pour réaliser une planche à voile par le procédé selon l'invention on débite au travers d'une tête d'extrusion à accumulation partiellement représentée à la fig 1 une paraison tubulaire de longueur appropriée à partir de polyéthylène de haute densité ( 0,950). Ainsi qu'il apparaît sur la fig l, la tête d'extrusion comporte une filière externe 1 de réalisation conventionnelle et un noyau 2. L'extrémité du noyau, de structure externe rugueuse, est pourvue de quatre rainures annulaires superposées 5 et réalisées dans des plans perpendiculaires à l'axe longitudinal du noyau Les rainures 30 de profil rectangulaire ont une section droite de 4 mm Durant l'extrusion de la paraison tubulaire 3, on règle la température de la tête d'extrusion de façon telle que la filière externe 1 est maintenue à 190 C et que le noyau 2 est maintenu à environ 160 "C. On constate que la paraison tubulaire extrudée 3 présente sur sa 35 paroi interne des aspérités 4 ayant la forme générale de pointes réparties au hasard sur toute sa surface. -5 La paraison tubulaire débitée est introduite directement dans un moule de soufflage approprié, non représenté, et est mise en forme par soufflage de façon à être transformée à une enveloppe de planche à voile qui est ensuite démoulée Par une ouverture prévue dans l'enveloppe, on injecte dans celle-ci une quantité adéquate de résine de polyuréthane expansible conduisant à la formation d'une structure cellulaire rigide. Après 24 heures, on réalise deux découpes dans la planche à voile obtenue selon des plans perpendiculaires à son axe longitudinal, 10 les deux découpes étant espacées de 10 cm On obtient, de cette façon, un échantillon tel que représenté en coupe à la fig 2 On constate que le remplissage cellulaire 6 adhère fortement à la paroi interne de l'enveloppe 7 de la planche et ce par l'intermédiaire des aspérités 4 présentes sur la paroi interne de l'enveloppe 7 En 15 outre, si l'on écarte les deux parois de l'enveloppe 7 avec une force suffisante pour détruire la structure obtenue, on constate que des portions importantes du remplissage cellulaires restent accrochées à ces parois. -6 R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé pour mouler un corps creux tel qu'une planche à voile comportant une enveloppe en matière thermoplastique et un remplissage en matière plastique cellulaire accroché sur la paroi interne de l'enveloppe dans lequel on réalise l'enveloppe par moulage par soufflage et,après démoulage, on injecte le remplissage dans l'enveloppe moulée caractérisé en ce qu'on moule l'enveloppe à partir d'une paraison tubulaire extrudée dont la paroi interne présente des aspérités ayant la forme générale de pointes réparties sur toute sa surface, lesdites aspérités assurant ultérieurement 10 l'accrochage mécanique du remplissage sur la paroi interne de l'enveloppe moulée. 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on met en oeuvre une paraison tubulaire extrudée dont la paroi interne présente des aspérités ayant une longueur d'au moins 2 mm. 3 Procédé selon la revendication I ou 2 caractérisé en ce qu'on met en oeuvre une paraison tubulaire extrudée dont la paroi interne présente au moins une aspérité par dm 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on utilise, pour la production de la paraison 20 tubulaire, une tête d'extrusion comportant une filière externe annulaire lisse et un noyau dont on creuse la surface externe de rainures annulaires formant, avec l'axe longitudinal du noyau, un angle compris entre 45 et 135 '. procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'on 25 utilise un noyau dont la surface externe est creusée de rainures annulaire situées dans des plans sensiblement perpendiculaires à l'axe du noyau. 6 Procédé selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce qu'on utilise un noyau dont la surface externe est creusée de au 30 moins deux rainures annulaires. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé en ce qu'on utilise un noyau dont la surface externe -7 est creusée de rainures annulaires ayant une section d'au moins 8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisé en ce qu'on règle la température de la tête d'extrusion de façon telle que la température du noyau soit maintenue inférieure d'au moins 20 C à la température de la filière. 9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'on réalise l'enveloppe en polyoléfine et le remplissage cellulaire en polyuréthane. 10 Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'on réalise l'enveloppe en polyethylene de haute densité.