Brevet FR2576838A1 — publié le 19860808

La présente invention se rapporte à une méthode de fabrication de plastiques expansés et en particulier à un procédé dans lequel un matériau plastique est moulé et plastifié par chauffage par induction et dans lequel un agent moussant contenu dans le matériau plastique se dissout pour donner une forme prédéterminée de la matière plastique. Un produit moulé, fait en plastique expansé tel qu'une baguette allongée d'un moulage décoratif et protecteur que l'on peut fixer à un panneau latéral ou à un panneau de porte d'une automobile, est de poids léger et présente un important effet d'absorption des chocs, en comparaison avec un moulage plein. Ce type de moulage plastique expansé peut se fabriquer selon un procédé o on introduit une dose de matière première consistant en une résine et en un agent moussant qui y est mélangé, dans des matrices de moulage comportant des électrodes à haute fréquence et o on chauffe par induction pour fondre et plastifier, de sorte que l'agent moussant contenu dans le matériau résine se dissout, ce qui produit une forme prédéterminée d'un moulage plastique. Le moulage plastique ainsi obtenu présente une structure cellulaire plus accusée dans sa portion formant le noyau central intérieur, puisque l'agent moussant intérieur s'est dissous et a donné une mousse lorsqu'il a été chauffé par application de la tension à haute fréquence. D'un autre c8té, la surface extérieure du moulage plastique forme une enveloppe dure et dense. Par conséquent, on peut avantageusement utiliser le moulage plastique tel que mentionné ci-dessus comme moulage décoratif et protecteur pour une automobile. Toutefois, dans le moulage plastique, si l'agent moussant mousse abondamment ou présente un coefficient d'expansion élevé, le fait que l'intérieur mousse entraîne une dilatation de l'enveloppe extérieure, ce qui se traduit par un aspect rugueux de la peau, ce qui n'est pas sans importance dans un moulage décoratif pour automobile. adTem e! suep nualuoo 4uessnow lua6e un adpnosslp Jnod la aJ9lTew a4ao JaeT}seId la aJpuo} Jnod a6elnow ap sazlJqew sap suep anbT4seld aJgTwaJd ajgTqew el ap uoTi=npuT Jed Sú a6e+kneqm jed gsuedxa anbTseld unp a ulwTelpgJd awjo+ aunp uoTlemTJqe+ ap gpgmoJd un n^gjd 4sa IT iuoTua^ul uolas 4snssap-Tm squuoTuaw sTqarqo sal aipuTale Anod -ainp addola^ua aunp la gsuedxa neAou unp aquiwJaqgpgjd awjo+ aun uolas gn4T4suao O 4Tos inb enbTseld a6elnow unp uoTiezTJqe+ ap gpgmojd un saqoddep Isa asooua uoi4uaAuzl ap qnq ai4ne un -a++neq al uo puenb assnow Tnb 4uessnow juaBe un queus4unn neÀou np UoTlewJo* ap neTqqew unp la addola^ual ap uoTewjo+ el Jnod dsanoges e a4de nedlew unp S sgn4T4suOO sgsuedxa sanbT4seld ap uoT4emTdqe+ ap apoq4gw aun jsaoddep 4sa uoi4ua^uTl ap asjoua Inq asdne un -gsuedxa anbT4seld ap agutwUa4pgd awjo+ aunp uoTinpoid el jed 4Tnped4 es Tnb am 61nossTp es ajqTwasd asdqTem el suep nuasuo= Oz quessnow 4ua6e unnb alios ap &saJT-ew asao JaSTqTseld la aJpuo+ inod asuanbqde alneq e uoisua4 aunp uoTleTl[dde ded anbTseld aSJgwaid ajgT-ew aun a*+neqm uo lanbal suep sgsuedxa sanbTseld ap uoTlemTdqe* op g9oTIgwe gpgzojd un Jsa4oddep 4sa uoT4ua^u^,l ap 4nq aulne un s 9^AaT9 UoT1e4elTP sp a4uaTl=++ aom ap luessnow 4ua6e un estITFn uo Fs awslw 6sainastquT sassnow sel Jed sgnuanliuT asJ sues 44sadse uoq un 4uasuasgJd Fnb sgsuedxa sanbT4seld ap uoT4e=zqe* ap gioTigwe gpgooJd un dasjDddep ouop lsa uoTF4ua^uTl ap ledTmuTdd 4nq as 01 anb%4eJd uoTqesTITTnp SgllTFqTssod ssl enUTwTp ua la snssap-Tm quuoTquam anb las anbTseld a6eInow np sjaxlnmT4ded sase4ue^e sl ainuue la 4alqeudemmeuT isadse UTelT^ un gInow 4Tnpoid ne auuop asnan6ni nead el -DoqD unp quawasssdowLeLp no uoaTddosqep 9^alg la+*a un luequassid xnasUoo nad gInow 4Tnpoid un jauuop dnod uoTsuedxasp ^Aal[ 4uaxToT+aon un quawallan4Tqeq a4uassid alTqowoqne,1 Jnod inasmasoid + T!edonp a6eInow un JsanbTqe+ Jnod esTtTln quessnow qua6el anb eJiaou uo al queAe ipJoqep a+neqms Fnb qneqw al sJeA JaxuJap a= ap 4uessedgp;a addoa^uael uewJo.o net;geW BaT suep peid ineAnu al luewJof neTiugJew al 4sa,; 'addola^ual 4uewJo* neT.9jew E al suep aletd al uolnbsJiol aTeU6Ji awJOJ+ es awim-xnT ëp m^iasuoa 4nad $nb neAou al 4uewJo± uessnom ne$Jew al la amuan$bJ. cnEL V sapcO 4alp san^Jnod abelnow ap sa$ZlJuw ma suep çed;4s inb addo[àAua i JauJO+ Jnod Zuaanongl ea-4de neTjzew4lu al Iaa3uanbip-.- aineq 1 aibiaug,,p amincs 3un 0 JLd %-enq:f uoml ItO[ 'stuoiBAut aluaspJd el suep Zuenbesuc3 ed -z2p alleAAaquxl ap an.leJ el ap asja;uz uDx4joduiJd ua quaeanbieTWd elrs;3 uo a=wwo= e4sa 43aqoI ç aenbildde U'sue,4I e 3l aj;nv p aun.1 ape+ ua3 I ns sapo4 sauilbm+ sol iA1.Um JToep ellAJa4Uz un e À iï,s -anbildde uoisuàq el op IZ Jw ine al[ lauumoijodoJd Isa anbxj-+x joae anleP e I a ++neqm e nrsbzjnajp;arqo uà eneld -,ballanbsT ai4Ua la; nel ap auf;l Bae. ua sagn:ITs sepoimale sap V eimuaebgsJ eswrgq ?-uoZsua Mun ànbyldde uo puenb elegJut ucôej aB Ilnpoid ap aquiwJal3p9id'amwJo aun jauuuop inad eTqwasua - s$Inow luos neAou at la addodBAuJae anb eeJos ap 'neAou e uwuejao i nexJew al mJnoua B a6ienao Bp SaTJlq.em SB[ suep an[j addoTeAual Jawioc inod luawaInong,! 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la neAou al -ueWJo. ne zi1ew al a-ua.xe,p aille^ja4uT anbsTnd iaddo'ta^uail. uewoj.-neTAeew 2576838 refroidissement dans lesquelles passe un réfrigérant, tel que l'eau. pour refroidir les matrices. Le nombre des conduites de refroidissement 25 et 26 n'est pas limité & celui illustré sur le dessin. On place dans la cavité inférieure 22 de la matrice inférieure 21 un matériau 11 dont est faite une enveloppe extérieure d'un moulage plastique. Le matériau 11 formant l'enveloppe est à base d'un plastique présentant un radical polaire tel que le chlorure de polyvinyle et il contient de préférence comme additif un plastifiant liquide pour faire du matériau formant l'enveloppe un liquide pateux ayant une possibilité d'écoulement. On place le matériau 15, transformable en mousse pour former le noyau d'un moulage plastique, dans le matériau 11 de formation de l'enveloppe et le tout dans la cavité inférieure 22, de sorte que le matériau 15 dépasse du matériau 11 vers le haut. Le matériau 15 pour former le noyau est à base d'une matière plastique présentant un radical polaire, comme du chlorure de polyvinyle ou analogue et comporte un agent chimique moussant ou d'autres additifs qui y sont mélangés de sorte que le matériau 15 formant le noyau présente une dureté suffisante pour conserver sa forme originale sans couler ni s'effondrer. Le terme "possibilité de fluage" ou bien "apte à l'écoulement" auquel on se réfère dans ce texte signifie une possibilité de fluage à l'état normal du matériau de moulage de l'enveloppe sans Etre chauffé. De façon plus précise, la possibilité de fluage du matériau pour le moulage de l'enveloppe lui permet de fluer dans les matrices de moulage 20 lorsqu'il est soumis à une force extérieure par le matériau formant le noyau, c'est- à-dire lorqu'il est repoussé par celui-ci. De façon générale, le matériau apte à l'écoulement pour former l'enveloppe est à l'état liquide ou pateux, avec une viscosité inférieure à 100 000 centipoises (cP) (100 pascals.seconde)> de préférence inférieure à 50 000 cP (50 pascals.seconde). D'un autre c8té, l'expression "dureté suffisante pour conserver sa forme originale" à laquelle on se réfère ici 6 2576838 signifie que le matériau formant le noyau peut Etre mis en position verticale, sans se déformer ni s'effondrer, dans ou sur le matériau formant l'enveloppe en cours de l'opération de moulage. De façon plus précise, le matériau 15 formant le noyau est suffisamment dur pour avoir une forme prédéterminée & l'état libre. De façon générale, le matériau formant le noyau est une solution colloïdale très visqueuse ou un solide. En d'autres termes, le matériau formant le noyau a de préférence une viscosité supérieure à environ 100 000 cP (100 pascals.seconde). Il faut noter que pour autant que le matériau moussant 15 pour former le noyau satisfasse la condition de dureté suffisante pour conserver sa forme, on peut y mélanger un plastifiant liquide ou d'autres additifs. A titre d'exemple, le matériau apte à l'écoulement pour former le noyau est constitué d'une résine de base en chlorure de polyvinyle (PVC), d'un plastifiant liquide, d'un stabilisant, d'un agent chimique moussant dont il sera question ci-dessous et d'un additif, tel qu'un pigment ou analogue, mélangé dans la résine de base. De préférence, on prémoule le matériau moussant formant le noyau, comme mentionné ci-dessus, en une forme prédéterminée correspondant pratiquement à la forme de la cavité des matrices de moulage, par exemple grâce à un moulage par extrusion ou au moyen d'une machine de moulage à calandre en elle-même connue. Il est également possible d'ajouter un agent moussant au matériau 11 formant l'enveloppe, si nécessaire. Dans une telle variante prévoyant l'addition d'un agent moussant au matériau formant l'enveloppe, cet agent moussant a de préférence une température de dissolution supérieure à celle de l'agent moussant mélangé dans le matériau 15 formant le noyau. En outre et préférentiellement, la quantité d'agent moussant à mélanger dans le matériau formant l'enveloppe est inférieure à celle de l'agent moussant mélangé dans le matériau 15 formant le noyau. L'agent chimique moussant utilisé dans la présente invention peut Itre un composé azoïque produisant de l'azote, comme un azodicarbo-nmide.un azobisformamide., un azobisisobutylène nitrile, ou analogue. ou un composé nitré, tel qu'un dinitropentamth1ylènetétramine, ou un composé hydrazîde, tel qu'un PP' -oxybisbenzènesulfonylhydrazide. au des carbonates ou des bicarbonates produisant de lanhydride carbonique. I1 va sans dire que la quantité d'agent moussant à mélanger dépend de l'importance désirée du gonflement du matériau de moulage du noyau. Comme additifs plastifiants et stabilisants, on peut utiliser du phtalate de dioctyle (DOP) ou'respectivement du baryum et du zinc comme stabilisant, tous disponibles dans le commerce. On peut fabriquer le moulage plastique décoratif et protecteur pour automobile en matériaux moulés selon le processus suivant: On introduit tout d'abord dans la cavité inférieure 22 de la matrice inférieure 21 une quantité prédéterminée de matériau péteux pour la formation de l'enveloppe. Du fait de la possibilité de fluage du matériau formant l'enveloppe, il se répand sur tout le fond de la cavité inférieure 22. et de façon plus precise il s'étale dans la portion inférieure de la cavité irnférieurs 22. Puis, on place le matériau 15 formant mousste sur l' riatériau 11 formant l'enveloppe, pratiquement sur l! portiot centrale de ce dernier, de fagon que l matriau!5 formant le noyau se tienne debout sur e- mztâriau 1i frmnan 'ienveloppe et en dépasse vers le haut. uand cn place 1e matériau 15 formant le noyau sur le matêriau!l 0ormant iï'enveloppe, cm dernier, qui est 4luable, es ref-oulé ïers l'extérieur dans la cavité inférieure 22, de sorte que ie 0 aatêr-iau il formant l'enveloppe entoure le matériau 15 formant le noyau au moins à la partie inférieure de ce dernier. Après cela, on place la matrice supérieure 23 sur la matrice inférieure 21, on les bride pour former une cavite close constituée de la cavité inférieure 22 et de la cavité 3Z5 supérieure 24 et on applique la tension à haute fréquence au-- électrodes 27 et 28 des matrices 21 et 23. Du fait de l'application de l'énergie à haute 8 257I Z 6838 fréquence, les matériaux plastiques qui se trouvent dans la cavité s'échauffent et se plastifient. Il faut noter que la couche d'air située entre la surface supérieure du matériau 15 formant le noyau et la surface de la cavité supérieurs 24 est plus faible que celle de la couche située entre la surface supérieure du matériau 11 formant l'enveloppe et ladite surface de la cavité supérieure 24, comme représenté sur la figure 1. Par conséquent, c'est le matériau 15 formant le noyau qui s'échauffe, avant le matériau 11 formant l'enveloppe. Lorsque le matériau 15 est chauffé et fondu, l'agent chimique moussant qui s'y trouve contenu se dissout, ce qui se traduit par un gonflement volumétrique du matériau formant le noyau. Ce gonflement du matériau 15 formant le noyau oblige le matériau Il formant l'enveloppe à fluer dans la cavité et à entourer la totalité du matériau 15. Le matériau formant l'enveloppe qui entoure le matériau formant le noyau est ainsi moulé d'une pièce avec ce dernier. Les figures 2 et 3 représentent deux exemples de moulages plastiques IOA et lOB obtenus par le procédé mentionné ci-dessus. Il faut noter que bien que l'enveloppe 12 (figure 2) ou 13 (figure 3) soit dessinée comme étant nettement distincte du noyau mousse 16, la distinction entre eux n'apparaît en fait pas clairement. L'enveloppe 12 du moulage A représenté sur la figure 2 est faite en un matériau à structure non expansée et l'enveloppe 13 du moulage lOB représenté sur la figure 3 est faite en un matériau à structure faiblement expansée. On donne ci-après des exemples de compositions des moulages iOA et lOB mentionnés ci-dessus. COMPOSITION 1 - moulage plastique iOA (à enveloppe non-expansée) (1) matériau formant le noyau expansé (parties en poids) résine de chlorure de polyvinyle 100 phtalate de dioctyle (DOP) 10 époxy plastifiant 5 9 2576838 baryum et zinc stabilisants 5 azodicarbonamide 5 (2) matériau formant l'enveloppe résine de chlorure de polyvinyle (pour structure piteuse) 100 phtalate de dioctyle (DOP) 60 monoester plastifiant 10 baryum, étain stabilisants 2 pigment quantité prédéterminée (densité apparente: 0,46) COMPOSITION 2 - moulage plastique 10B (à enveloppe faiblement expansée) (1) matériau formant le noyau expansé le même que dans la COMPOSITION 1. (2) matériau formant l'enveloppe résine de chlorure de polyvinyle (pour la structure pâteuse) 100 phtalate de dioctyle (DOP) 60 ester bipolymère plastifiant 10 époxy plastifiant 10 baryum et zinc stabilisants 3 azodicarbonamide 1 pigment quantité prédéterminée (densité apparente: 0, 40) Comme on peut le voir à partir de la description ci- dessus, dans un procédé de fabrication d'une forme prédéterminée d'un produit moulé, dans lequel un matériau plastique est fondu et plastifié dans des matrices de moulage par chauffage par induction, se traduisant par la dissolution d'un agent moussant contenu dans le matériau plastique, selon la présente invention, on introduit un matériau apte à l'écoulement pour la formation de l'enveloppe dans les matrices de moulage; puis on place sur le matériau formant l'enveloppe un matériau pour la formation du noyau expansé qui présente une dureté suffisante pour conserver sa forme 2576838 initiale et qui contient un agent moussant; et, finalement, on chauffe les matériaux formant respectivement le noyau et l'enveloppe au moyen d'une source d'énergie à haute fréquence après avoir bridé les matrices de moulage. Par conséquent, selon la présente invention, du -fait que le noyau expansé est entouré et recouvert par l'enveloppe, la surface extérieure du produit moulé est exempte du désavantage, mentionné ci-dessus, selon lequel la surface extérieure tend à devenir une peau rugueuse par suite du gonflement du matériau formant le noyau, même si l'on utilise un matériau formant le noyau qui contient un agent moussant ayant un coefficient de gonflement élevé. En plus de ce qui est dit ci-dessus, selon la présente invention, on peut obtenir un aspect de surface désiré, comme une surface mate ou une surface métallique, en choisissant correctement le matériau formant l'enveloppe du produit moulé. Par conséquent, selon la présente invention, on peut facilement obtenir un produit plastique expansé, tel qu'un moulage plastique décoratif et protecteur pour automobile, de bel aspect et de structure interne fortement expansée. Le moulage pour automobile obtenu par la présente invention est léger, utile, agréable au toucher, peu coûteux à fabriquer et il présente également un effet élevé d'absorption d'un choc en comparaison des moulages conventionnels. En outre, selon la présente invention, on peut obtenir un aspect désiré du produit, de sorte que l'on peut utiliser un matériau formant le noyau présentant un degré quelconque d'expansion. !1 REVENDICATtIONS 1. Procédé de fabrication deune forme prédétermiene de plastique moulé par chauffage par induction d'une matière premiere plastique placée dans des. matrices de moulagem -(20) pour lia fondre et la plastifier, de sorte qu'un agent moussant conternu dans le matériau plastique se dissout. caractérisé en ce que le procédé comporte: l'introduction dans les matrices de moulage (20) d'un matériau (11) apte à l'écoulement pour former l'enveloppe et l'introduction dans le matériau (11) formant l'enveloppe, situé dans les matrices de moulage (20), d'un matériau (15) pour former le noyau qui contient un agent moussant qui y est mélangé le matériau formant le noyau présentant une dureté suffisante pour conserver sa forme initiale lorsqu'il est placé dans le matériau formant l'envmloppe; le bridage des matrices de moulage (20) ensem1ble puis le chauffage du matériau (11) formant l'enveloppe et du matériau (15) formant le noyau par application d'une tension haute frdquence, de façon à obtenir une forme prédéterminée de moulage plastique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau (11) pour former l'enveloppe présente une viscosit- inférieure & 100 000 centipoises (100 pasca s. s.econde) 3. Procedé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau (11) pour former l'enveloppe est constitué d'une pâte de chlorure de polyvinyle. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau (11) formant l'enveloppe contient un agent moussant qui y est mélangé. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau (15) formant le noyau est une solution colloidale fortement visqueuse présentant une viscosité supérieure à 100 000 centipoises (100 pascals.seconde). 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau '(15) formant le noyau est un solide prémoulé en une forme prédéterminée. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en -2 2576838 ce que le matériau (15) formant le noyau comporte une résine de base constituée de chlorure de polyvinyle. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on place le matériau (15) formant le noyau dans le matériau (11) formant l'enveloppe de façon & ce qu'il en dépasse, de sorte que la surface supérieure du matériau formant le noyau soit proche de la surface supérieure de la cavité (24) définie dans les matrices du moulage (20). 9. Procédé selon l'une quelconque des 0 revendications précédentes, caractérisé en ce que les objets plastiques moulés sont des moulages décoratifs et protecteurs pour l'automobile.