Brevet FR2560552A1 — publié le 19850906

Procédé pour la fabrication de pièces moulées en mousse de matière plastique ". L'invention concerne un procédé pour la fabrication de pièces moulées en mousse de matière plasti- que, fortement structurées sur leur face' exposée à la vue ou profilées, lisses, exemptes de soufflures et d'agents de démoulage dont la densité apparente est inférieure à kg/m3. Les pièces moulées de ce genre, par exem- ple sous la forme de profilés ornementaux de 2 m de long, qui, après leur pose comme finissage mural de recouvre- ment donnent l'impression de stuc, peuvent être fabriqués en introduisant le mélange de matière plastique qui doit former la mousse dans un moule en deux parties garni d'un agent de démoulage et en l'y faisant mousser. Comme ces moules, pour la fabrication de pièces moulées fortement structurées ou profilées, sont faits habituellement en caoutchouc de silicone ou en polyuréthane élastomère, on observe que ces moules gonflent en raison de l'absorption des composants liquides et doivent être déjà régénérés après 10 démoulages. En outre, les moulages s'écartent largement, sous l'effet du gonflement, par leurs dimen- sions, des tolérances de mesures admissibles, de sorte qu'on peut constater un déchet atteignant 15 %. De plus, le nombre maximum de pièces que l'on peut obtenir avec ces moules est seulement de 250 à 300 par moule, ce qui Z560552 a naturellement un effet très négligeable sur les coûts des produits finis. De plus, du fait que les moules en caoutchouc de silicone ou en polyuréthane élastomère ne peuvent être chauffés que très difficilement, cela rend difficile également une production reproductible; il est connu que ces moules sont très difficiles à désaérer en raison de leur plasticité, ce qui peut être la cause de soufflures sur la surface. En outre, il faut attirer l'attention sur ce que, s'il est utilisé des agents de démoulage, qui en général sont très difficiles à enlever des pièces moulées, de nouveaux problèmes surgissent. Naturellement, il serait possible de con- cevoir de supprimer les deux défauts mentionnés en dernier en faisant se produire la mousse derrière une feuille préalablement emboutie. Comme, toutefois, cela ne serait possible qu'avec des feuilles relativement épaisses et que les pièces moulées du fait qu'elles seraient lamifiées sur une face seulement se déformeraient fortement. Un tel procédé se distinguerait de la fabrication de pièces mou- lées dont la densité serait inférieure à 200 kg/m3, abs- traction faite de ce que ce procédé représenterait un important investissement en appareils et en besoins éner- gétiques. Pour remédier à leur tour à ces inconvé- nients, il pourrait être utilisé une feuille très mince élastique, déformable à la chaleur, qui reste élastique dans le produit fini et qui ne provoquerait ainsi aucune déformation de la pièce moulée. Ici la feuille élastique déformable thermiquement pourrait être pincée entre les deux moitiés du moule, et il serait possible d'introduire le mélange de plastique qui doit former la mousse par la partie supérieure du moule de sorte que la feuille serait pressée par le mélange moussant contre la partie inférieu- re du moule, pourvue de la structuration négative appro- priée. Ce procédé n'agit toutefois, comme des essais de C560552 la Demanderesse l'ont montré qu'avec des mélanges moussants de matières plastiques qui donnent des pièces moulées dont la densité est supérieure à 500 kg/m3, car c'est seulement avec de tels mélanges moussants que la pression de forma- tion de la mousse suffit pour presser la feuille contre les contours jusque dans les plus petits détails. L'invention a, en conséquence, pour objet d'offrir un procédé qui permette de fabriquer en particu- lier des pièces moulées allongées ou rondes, exemptes de déformations avec une densité apparente inférieure à kg/m qui présente sur sa face visible, d'une façon précise, une surface fortement structurée, lisse et exempte d'agent de démoulage. En outre, le procédé doit être conçu de façon telle qu'au moyen d'un moule, qui est constitué d'une moitié inférieure et d'une moitié supérieure, il soit possible de fabriquer jusqu'àa un million de moulages, le déchet étant inférieur à 2 %. Ce résultat est obtenu, grâce à l'inven- tion, par une combinaison de caractéristiques consistant, en particulier, dans l'utilisation d'une feuille mince, élastique, déformable qui conserve son élasticité-ou la récupère après son formage, en ce qu'il est utilisé un mélange moussant de matières plastiques qui fournisse de. la chaleur pour un échauffement supplémentaire de. la feuille en plus de la mise en oeuvre d'un moule chauffé, et en ce qu'on fait le vide dans l'espace situé entre la feuille et la moitié inférieure du moule, afin d'assister la déformation de la feuille mince élastique déformable thermiquement par la pression de la mousse. L'invention propose en conséquence un procédé pour la fabrication de pièces moulées, en mousse de matière plastique, fortement structurées sur leur face visible, ou profilées, lisses, exemptes de soufflures et d'agent de démoulage, ayant une densité apparente infé- rieure à 200 kg/m3, procédé caractérisé en ce que, 4. (a) entre deux moitiés d'un moule chauffé, il est posé une feuille mince, élastique déformable à la chaleur, les bords de la feuille étant pincés entre les bords superpo- sés des deux moitiés du moule, (b) par la partie supérieure du moule, est introduit un mélange de matière plastique moussante réactif, dégageant de la chaleur, de façon qu'il puisse se répandre sur la feuille, et (c) au cours de la formation de mousse, on fait un vide partiel entre la feuille et la moitié inférieure du moule, de sorte que la feuille échauffée par la chaleur émise par le mélange réactionnel soit serrée par la pression de la mousse, en combinaison avec le vide appliqué, en épousant étroitement -les contours, sur la surface forte- ment.structurée ou profilée de la moitié inférieure du moule. Pour être utilisées selon l'invention, toutes les feuilles de matière plastique minces, élasti- ques, déformables à la chaleur, conviennent, si elles pré- sentent après leur formage, à nouveau un caractère élasti- que ou extensible. Il est préféré des feuilles ayant une épaisseur de 180 à 200 microns, en particulier des feuil- les en chlorures de polyvinyle plastifié. Dans l'exécution du procédé, le moule, ou ses deux moitiés sont maintenues à une température de 55 à 65 C. A cet effet, il est prévu, dans les moitiés du moule, des conduits parcourus par un fluide chauffé de façon appropriée. Tous les mélanges, bien connus des per- sonnes compétentes faisant partie des mélanges moussants sont utilisables pour la mise en oeuvre de l'invention. Sont particulièrement recommandés, comme mélanges de-matières plastiques pouvant donner une mousse, les mélanges à deux composants qui fournissent une mousse dure de polyuréthane. De la même façon, il peut être utilisé aussi les résines époxydes donnant une mousse, ainsi que les résines à base de phénol donnant une mousse. Au point de vue de la fabrication des mousses dures de polyuréthane, on se reportera, par exem- pie, au Kunsttoffhandbuch, Band VII, Polyurethane de Vieweg/H chtlen (Karl Hanser Verlag M nchen 1966) et à la littérature qui y est indiquée. L'invention sera exposée ci-après avec référence aux figures 1 à 3 et à l'exemple non limitatif décrit ci-dessous: Les références ci-dessous sont utilisées dans le texte et les figures: - (1) moitié supérieure du moule, - (2) moitié inférieure du moule, - (3) feuille, - (4) mousse, - (5) canaux de chauffage, - (6) chambre à vide, - (7) buse de vide, - (8) évidements, - (9) saillies. - La figure 1 montre, en coupe transver- sale, un profil décoratif en mousse 4 et une feuille 3, o sont pratiquées sur l'axe transversal des évidements 8 et saillies 9 supplémentaires. Ces évidements 8 et saillies 9 ne peuvent être produits que par une opération de fabrication discontinue, car elles ne peuvent être fabriquées, suivant un mode de fabrication continu, c'est- à-dire par extrusion. L'évidement 8, représenté en figu- re 1, et la saillie 9, ne se trouvent pas dans un plan de coupe, comme le montre la figure, mais bien l'un derrière l'autre. Les évidements 8 et les saillies 9 peuvent être réalisés comme il est représenté schématiquement en figure 2, ou être des ornements. La figure 2 montre, dans une représen- tation schématique, en perspective, les évidements 8 et les saillies 9, des évidements et saillies de ce genre pouvant aussi avoir la forme d'ornements. La figure 3 montre, en coupe transver- sale, un moule qui est constitué d'une moitié supérieure 1 et d'une moitié inférieure 2, qui sont pourvues de canaux de chauffage. Dans la moitié inférieure 2 se trouve, en outre, la chambre à vide 6 avec la buse à vide 7. Exemple Les deux moitiés du moule qui sont faites, de préférence, en fonte d'aluminium, ou en un autre métal, ou un alliage sont amenées à la température voulue au moyen d'un fluide, par les serpentins de chauffage appro- priés. Dans la moitié inférieure qui contient le négatif de la structure, est posée une feuille de matière plasti- que mince très élastique. La moitié supérieure est mise en place comme il est courant. Après avoir fermé le moule, le mélange réactionnel est injecté. Suivant le réglage du moment de démarrage, le mélange réactionnel commence à mousser et se répand dans tout le moule. Quand cette répartition est terminée, c'est-à-dire quand le moule est plein de mousse, il s'établit une certaine pression. Sous son effet, la feuille est poussée sur les parois du moule. Des pièces ainsi fabriquées ont des arêtes qui ne sont pas très vives, en particulier sur les évidements importants. Pour éviter ce défaut ou y remédier, quand la pression monte dans le moule, on fait agir le vide dans le moule entre la moitié inférieure du moule et la feuille. Cette dépression aide à amener la feuille en contact avec le moule sur toutes les étendues et dans les angles. Le vide appuie ainsi la pression de la mousse avec en même temps un moussage uniforme. Comme la feuille est d'abord aplatie dans le moule et ne prend la forme des contours que sous la pression de la mousse, la formation de souf- flures sur la surface est totalement exclue. D'autre part, la feuille sert en même temps de couche de sépara- tion, (entre la mousse et la moitié inférieure du moule) et comme finition du façonnage de la surface, par exemple sous la forme de différentes couleurs ou sous la forme Z5605 52 d'une imitation de bois par l'impression des veines dans tous les décors. Comme mélange mousse, il est utilisé un système à deux composants donnant une mousse dure de poly- uréthane. Il est ainsi possible, suivant la façon décrite, de fabriquer des profils décoratifs longs, des plaques à décors circulaires et des images en relief. R E V E N D I C A T I 0 NS 1 ) Procédé pour la fabrication de pièces moulées, en mousse de matière plastique, fortement struc- turées sur leur face visible, ou profilées, lisses, exemp- tes de soufflures et d'agent de démoulage, ayant une den- sité apparente inférieure à 200 kg/m3, procédé caractérisé en ce que: (a) entre deux moitiés (1, 2) d'un moule chauffé, il est posé une feuille (3) mince, élastique, déformable à la chaleur, les bords de la feuille étant pincés entre les bords superposés des deux moitiés du moule, (b) par la partie supérieure (1) du moule, est introduit un mélange de matière plastique moussante réactif, déga- geant de la chaleur, de façon qu'il puisse se répandre sur la feuille, et (c) au cours de la formation de mousse, on fait un vide partiel entre la feuille et la moitié inférieure du moule., de sorte que la feuille échauffée par la chaleur émise par le mélange réactionnel soit serrée par la pression de la mousse, en combinaison avec le vide appliqué, en épou- sant étroitement les contours, sur la surface fortement structurée ou profilée de la moitié inférieure du moule. 2 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est utilisé une feuille dont l'épaisseur est de 180 à 200 microns, de préférence en chlorure de polyvinyle plastifié. 3 ) Procédé suivant l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que les deux moitiés du moule sont chauffées à une température de 55 à 65 C. 4 ) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est utilisé, comme mélange de matière plastique moussant, un mélange à deux composants donnant une mousse dure de polyuréthane.