Brevet FR2628358A1 — publié le 19890915

26Z8358 MATERIAUX COMPLEXES EN FEUILLES POUR MOULAGE, PROCEDE POUR LEUR OBTENTION ET ARTICLES MOULES OBTENUS A PARTIR DE TELS MATERIAUX. La présente invention a trait à un nouveau type-de matériaux complexes en feuilles pour la réalisation d'articles moulés, matériaux qui dans la suite de la description seront désignés par l'abréviation "FCM" (Feuille Complexe pour Moulage), dont l'une des faces présente des propriétés des FCM ayant une faible den- sité, et dont l'autre face présente les propriétés des feuilles FCM de grande résistance et qui permettent la réalisation de produits moulés légers; elle a trait également à un procédé permettant l'obtention de telles feuilles complexes ainsi qu'aux produits moulés légers, résistants, présentant une structure en sandwich et qui sont obtenus par moulage à la presse d'une combinaison de tels FCM. Il est bien connu que les matières plastiques ther- modurcissables renforcées par des fibres (matériaux qui dans la suite de la description seront désignés par l'abréviation "PRF", Plastique Renforcé par des Fibres) présentent de nombreux avantages, à savoir notamment d'être légers, robustes et d'avoir une grande résistance à la corrosion par rapport aux métaux (acier en particu- lier) et sont, notamment pour ces différentes raisons, utilisés ASns une très grande diversité d'applications telles que par exemple pour l'obtention de baignoires, réservoirs pour 1..:ides, conduites, coques de navires, chaises ou éléments divers entrant dans la construction * d'une automobile. Il existe de nombreux procédés dif- férents permettant de réaliser le moulage des matières plastiques renforcées par des fibres (PRF). L'un des procédés le plus utilisé est celui du moulage à la pres- se dans lequel la matière (PRF) est disposée à l'inté- rieur de l'outil de presse maintenu à une température déterminée, puis est ensuite pressée et polymérisée. Pour réaliser de tels objets en PRF, on utilise comme matières de départ soit des résines liquides, soit d'au- tres matériaux de départ, tels que des FCM. Le procédé le plus utilisé pour réaliser de tels objets moulés du type PRF est celui faisant appel à une matière de mou- lage de départ, un tel procédé présentant de très nom- breux avantages parmi lesquels on peut citer notamment une faible perte de matière première, une grande produc- tivité et une mise en oeuvre plus aisée. Bien que les FCM présentent de bonnes caractéristi- ques, leur utilisation pour la réalisation d'accessoires intérieurs et extérieurs d'automobiles et notamment des toits ouvrants comportant un panneau translucide, ne s'est pas développée compte tenu du fait que de telles matières ont une rigidité nettement inférieure aux mé- taux légers tels que l'aluminium, qui fait que le gain de poids qu'il permettrait d'obtenir ne justifie pas leur utilisation pour de telles applications. Pour ré- soudre ce problème du manque de rigidité, il a été pro- posé de réaliser des FCM de faible poids spécifique en y incorporant une charge à base de particules très légères et creuses. Cependant, l'incorporation de telles par- ticules légères et creuses, si elle permet de diminuer le poids spécifique, peut entraîner une détérioration des caractéristiques mécaniques (en particulier du mo- dule à la flexion). Par suite, à ce jour, on ne trouve pas de FCM présentant des caractéristiques de rigidité comparables à celles de l'aluminium. Pour obtenir de telles caractéristiques, il a été proposé d'améliorer la résistance de tels FCM de faible densité spécifique en y incorporant des matières de renforcement, telles que des fibres de carbone ou d'aramide qui présentent une résis- tance à la tension supérieure & celle des fibres de verre couramment utilisées dans de tels matériaux. Une telle incorporation présente cependant comme inconvé- nient d'augmenter les coûits de production. Antérieurement, les inventeurs de la présente de- mande ont déjà proposé de réaliser des matériaux moulés présentant des caractéristiques de rigidité spécifique augmentées en réalisant un complexe FCM de faible den- sité spécifique pris en sandwich entre deux couches d'un FCM de grande résistance, ces couches de FCM à résis- tance élevée permettant de renforcer la couche FCM de faible densité spécifique qui présente des caractéristi- ques mécaniques inférieures. D'autres études ont également été entreprises par les Inventeurs pour améliorer les propriétés des maté- riaux moulés ci-dessus mentionnés et également résoudre certains problèmes que posait la réalisation de tels matériaux et notamment celui de l'adhésion insuffisante entre les interfaces de la couche FCM de faible densité spécifique et des couches FCM de grande résistance, ainsi que celui de l'augmentation de l'épaisseur résul- tant d'une telle structure multicouches. L'invention permet de résoudre l'ensemble de ces problèmes en réalisant un type spécifique de FCM par moulage à la presse dans lequel une face présente des propriétés d'un FCM de faible densité spécifique, tandis que l'autre face présente les propriétés d'un FCM de grande résistance. 4 2628358 L'invention concerne donc une feuille complexe pour moulage (FCM) dont l'une des faces est constituée d'une couche de FCM de faible densité spécifique (couche type A) contenant des particules de charges légères creuses, et dont l'autre côté comporte une couche de FCM de grande résistance (couche type B), exempte de telles charges particulaires, ces deux couches étant combinées de manière à former une structure uniformément intégrée. L'invention concerne également un procédé permet- tant de réaliser un tel FCM, procédé dans lequel une couche de résine thermodurcissable contenant des par- ticules de charges légères et creuses et formées sur la surface d'un film thermoplastique, tandis qu'une couche comprenant une résine thermodurcissable et des fibres de renforcement est formée sur une surface d'un autre film thermoplastique, puis à assembler les surfaces des deux films thermoplastiques et enfin, à terminer l'imprégna- tion et la mise en épaisseur. L'invention concerne enfin des matériaux moulés, légers, de grande résistance, se présentant sous la forme d'une structure en "sandwich" comprenant deux couches de FCM du type précité qui sont moulées à la presse après avoir été combinées en les superposant l'une contre l'autre par leur surface de type A (ayant les propriétés du FCM de faible densité spécifique) contenant des particules de charges légères creuses. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisa- tion donnés ci-après à titre indicatif mais non limita- tif, et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique illustrant le processus de réalisation d'un produit FCM conforme à l'invention et montrant plus en détail les différentes phases opératoires permettant la réalisation d'un tel produit; - la figure 2 est une vue en coupe du produit FCM conforme à l'invention; - la figure 3 est une coupe agrandie montrant plus en détail l'interface entre les deux couches du produit FCM conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue schématique montrant le processus opératoire de la réalisation d'une plaque moulée à partir d'un produit conforme à l'invention ainsi que la structure de ladite plaque après réalisa- tion; - la figure 5 illustre, vue en plan, la structure d'un pavillon de voiture présentant un panneau trans- lucide (panneau solaire) obtenu à partir d'un FCM con- forme à la présente invention. Pour la réalisation du matériau conforme à l'inven- tion, on utilise des particules de charges creuses, légères, qui sont de préférence très petites et consti- tuées de matériaux tels que matière plastique et verre présentant une densité 'spécifique comprise dans une fourchette allant de 0,1 à 0,7. Il est particulièrement avantageux d'utiliser des particules de verre creuses résistant à une pression de 100 kilos/cm2 ou plus. Selon la présente invention, les particules de charges légères et creuses peuvent être utilisées en combinaison avec d'autres matériaux de renforcement se présentant sous la forme de flocs ou de fibres lorsque l'on souhaite réaliser des articles moulés dont les extrémités ou bords ont un contour compliqué, tel que ceux présentant par exemple une extrémité très fine ou une extrémité pointue. Les agents de renforcement peu- vent être utilisés dans une proportion de 1 à 50 parties en poids pour 100 parties en poids de particules de charges légères creuses; de préférence, on utilisera comme agents de renforcement additionnels des fibres ayant une longueur comprise entre 0,05 à 6 mm. Dans le matériau conforme à l'invention, la couche FCM de type A contiendra de préférence au moins 15 % en volume et de préférence de 20 à 50 % en volume de telles matières tel qu'indiqué précédemment en addition à la résine thermodurcissable, et de telles fibres de renfor- cement comme par exemple des fibres de verre, de préfé- rence sous la forme de fibres obtenues par coupe de câble de filaments de verre. La résine thermodurcissable peut être, par exemple, une résine epoxy, une résine polyester insaturée, une résine vinylester; de préfé- rence, on utilisera une résine polyester insaturée ou une résine vinylester. Les fibres de verre sont de préférence obtenues par coupe de câbles comportant 50 à 100 filaments de verre ayant un diamètre de 5-30 pm, la longueur de coupe étant comprise entre environ 3,2 mm et 101,6 mm et de préfé- rence entre 12,7 mm et 50,8 mm. La teneur en fibres sera de préférence comprise dans une fourchette allant de 5 à % en volume. La teneur en résime thermodurcissable sera de préférence comprise dans la fourchette allant de 10 à 80 % en volume. La résine thermodurcissable peut contenir différents additifs, tels que catalyseurs, agents internes facilitant le démoulage, pigments, épaississants, agents ignifugeants, charges et autres additifs bien connus dans ce domaine d'application. La couche de matière FMC de type B que comporte le matériau conforme à l'invention est constitué d'une résine thermodurcissable comprenant des fibres de ren- forcement, mais qui est exempt de particules de charges légères mentionnées précédemment. La résine thermodur- cissable utilisée pour réaliser la couche de type B sera de préférence la même que celle utilisée pour réaliser la couche de type A précitée afin d'avoir un complexe présentant une structure parfaitement intégrée. Les fibres de renforcement seront de préférence des fibres de verre obtenues, comme précédemment, par découpe de câbles de verre. La teneur en fibres de renforcement sera de préférence supérieure à 30 % et avantageusement comprise entre 35 et 55 X en volume. Une teneur infé- rieure à 30 % en volume ne permet pas d'obtenir la for- mation de matériaux moulés ayant une couche de surface présentant une.résistance suffisante. Pour les deux couches de type A et/ou de type B que comporte le matériau conforme à l'invention, il peut être envisagé d'utiliser un mélange fibreux à base de deux ou plusieurs matières différentes. Le matériau en feuille pour moulage conforme à l'invention (FCM) peut être obtenu sur les installations conventionnelles permettant la réalisation de tels FCM. La figure 1 annexée illustre de manière schématique l'ensemble d'une installation et du processus opératoire permettant la réalisation de FCM. Pour obtenir le maté- riau conforme à l'invention, on prépare une pate de résine (2), à base d'une résine polyester insaturée et/ou une résine vinylester contenant des particules de charges légères et creuses à l'intérieur du réservoir de résine (1), tandis que la pâte de résine (4) à base de résine polyester non saturée et/ou de vinylester est préparée à l'intérieur de l'enceinte (3). Chacune des pâtes de résine (2) et (4) peut également contenir des catalyseurs, agents internes facilitant le démoulage, pigments, additifs de moulage ("low profile"), retar- dateurs de flammes, épaississants, charges, renforce- ments fibreux ou sous forme de flocs, et tout autre additif de type connu. La pâte de résine (2) provenant du réservoir (1) est étalée à la râcle (5) à la surface d'un film (6) thermoplastique (film polyethylène par exemple) pour former une couche de résine, tandis que la pâte de ré- sine (4) provenant du réservoir (3) est également étalée à la râcle (7) à la surface d'un second film thermoplas- tique (8) (polyéthylène par exemple). Sur la couche de matière déposée sur la film (8), on dépose des fibres (9) obtenues par coupe des câbles (10), la coupe étant réalisée au moyen d'un ensemble (11) permettant d'ob- tenir un bon mélange de résine (4) et de fibres coupées (9) sur toute la surface du film (8). Ces films ther- moplastiques (6,8) recouverts de résine sont ensuite combinés, les deux faces enduites étant mises en regard l'une de l'autre, l'imprégnation étant terminée en fai- sant passer l'ensemble ainsi superposé entre des rou- leaux calandreurs (12). La feuille résultante obtenue est enfin enroulée en (13) pour être ensuite utilisée pour obtenir des produits moulés. Le produit conforme à l'invention pourrait éven- tuellement être préparé en réalisant la composition de résine (4) à l'intérieur de l'enceinte (1) et la com- position de résine (2) à l'intérieur de l'enceinte (3). La figure 2 montre, en coupe, la structure de la feuille FCM obtenue conformément à l'invention. Il peut être envisagé de modifier le débit des pâtes de résine (2) et (4) et de régler la quantité de matières déposées sur les films au moyen des râcles (5) et (7) pour obtenir une composition déterminée (rapport d'épaisseur des couches) de l'interface comprenant une couche ayant les propriétés d'un FCM de faible densité spécifique et une couche ayant les propriétés d'un FCM de grande résistance. Dans la description qui précède, la couche d'un mélange de résine et de fibres de renforcement est tor- mée sur le film thermoplastique (8) en étalant la pâte de résine (4) au moyen d'un racle (7) sur ledit film (8), puis en déposant les fibres (9) à la surface de la résine, fibres obtenues par découpe des câbles (10) au moyen d'un ensemble de découpe (11). Il est évident qu'il est également possible d'obtenir une telle com- binaison par d'autres moyens, par exemple en mettant en oeuvre l'un ou l'autre des procédés suivants: a) dépôt tout d'abord des fibres de renforcement coupées à la surface du film, puis enduction et imprég- nation uniformément avec la résine liquide, par exemple au moyen de procédés d'enduction au rideau ou par pul- vérisation ou tout autre moyen permettant de réaliser un mélange de résine et de fibres de renforcement à la surface du film; b) dépôt simultané à la surface du film d'un mé- lange de résine et de fibres et passage du film ainsi revêtu entre des rouleaux permettant d'obtenir une cou- che uniforme à la surface du film; c) passage d'une nappe de fibres de verre à travers un bain de résine de manière à imprégner la nappe, la nappe ainsi préimprégnée de résine étant alors déposée à la surface du film, permettant d'obtenir une couche d'un mélange de résine et de fibres sur ledit film. La figure 3 est une coupe agrandie montrant la structure de l'interface entre les deux couches de type A et de type B d'un complexe FCM conforme à l'invention. Si l'on se reporte à cette figure, la zone o les deux pâtes de résine sont en équilibre par les fibres inter- médiaires de verre (9), c'est-àdire que l'interface entre la couche FCM de type A de faible densité spécifi- que et la couche FCM de type B de grande résistance, entoure les mêmes fibres (9), ce qui démontre un très grand degré d'interaction. A partir du matériau conforme à l'invention, il est possible d'obtenir, comme illustré à la figure 4, un complexe moulé de type "sandwich" présentant une grande résistance. Si l'on se reporte à la figure 4, le maté- riau moulé de grande résistance et de grande légèreté a une structure sandwich et peut être obtenu, par exemple, en moulant à la presse deux feuilles FCM telles que décrites précédemment et en les assemblant de telle sorte que lors de l'assemblage, les deux couches de type A de chaque feuille (ayant des propriétés de faible densité spécifique) et qui contiennent les particules de charges légères et creuses soient en contact. Le maté- riau moulé ainsi obtenu se compose donc d'une couche intermédiaire de FCM de faible densité spécifique empri- sonnée entre deux couches FCM de grande résistance, les différentes couches étant parfaitement intégrées les unes dans les autres. Une telle structure permet d'évi- ter la séparation entre la couche de faible densité spécifique et la couche de grande résistance au niveau de leurs interfaces, principal défaut des matériaux conventionnels comprenant une couche FCM de faible den- sité spécifique emprisonnée entre deux couches FCM de grande résistance. Par ailleurs, de cette manière, il est possible d'obtenir des plaques moulées ayant une il 2628358 épaisseur de deux millimètres, voire même moins et ce de manière simple. Les conditions réelles permettant de réaliser le moulage de la presse pour l'obtention de tels produits sont, d'une manière similaire aux techni- ques conventionnelles, d'une température comprise entre et 180 C, une pression comprise entre 10 et 200 kilos/cm2 et une durée de pression comprise entre 1 et minutes. Bien entendu, il pourrait être envisagé de modifier ces conditions opératoires en fonction des propriétés de la composition de FCM utilisée ainsi que du type de produit moulé que l'on souhaite obtenir. Les produits FCM conformes à l'invention se carac- térisent par une adhésion fortement augmentée au niveau de l'interface entre les différentes couches qu'il com- porte (couche de faible densité spécifique et couche de grande résistance) par rapport aux matériaux convention- nels. Les plaques moulées réalisées à partir de tels matériaux peuvent avoir une faible épaisseur de l'ordre de deux millimètres ou voire même moins, présentent une rigidité et une possibilité de moulage supérieure à celle de l'aluminium et peuvent être utilisées dans un très grand nombre de domaines, tel que par exemple pour la réalisation d'éléments intérieurs et extérieurs d'au- tomobiles, les panneaux divers pour la construction, comme éléments d'ensembles électriques ou électroniques, éléments industriels... Les exemples comparatifs suivants montreront bien les avantages apportés par l'invention et permettront de mieux la comprendre. Dans les exemples qui suivent, les différentes compositions des composants utilisés sont regroupées dans le tableau I, les caractéristiques des feuilles FCM utilisées dans les exemples comparatifs dans le tableau II, les caractéristiques des matériaux moulés dans les tableaux III-1 et III-2. Exemple 1: De la manière illustrée à la figure 1, on prépare une pâte de résine de composition (A) (voir tableau I) à l'intérieur de l'enceinte (1), tandis que la seconde pâte de résine de composition (C) (voir tableau I) est préparée à l'intérieur de l'enceinte (4). La pâte (A) provenant dé l'enceinte (1) est étalée au moyen d'un râcle (5) à la surface d'un film de polyéthylène (6) et ce, à raison de 1100 g/m2. La pâte (C) provenant de l'enceinte (3) est, quant à elle, étalée également au moyen d'un racle (7) à la surface d'un second film de polyéthylène (8) et ce, à raison de 400 g/m2; sur le film (8) recouvert de pâte (C), on dépose des fibres de verre coupées (9) ayant une longueur de 25,4 mm, les fibres de verre étant déposée à raison de 1500 g/m2; comme type de fibres de verre, on utilise par exemple des fibres de verre obtenues par découpe d'un roving de verre référence RER 4630-SM18 de la société Japan Glass Fiber Co., Ltd. Les deux films (6) et (8) ainsi recou- verts de résine sont alors mis en contact l'un contre l'autre, les surfaces enduites étant disposées l'une en regard de l'autre, la liaison et mise en épaisseur étant obtenues au moyen de l'ensemble de rouleaux (12). Le complexe ainsi formé est ensuite enroulé sur un rouleau récepteur (13) et traité à une température de 40-50 C pendant vingt- quatre heures de manière à former une feuille FCM pesant 3000 g/m2, dans laquelle le côté du film de polyéthylène (6) a des propriétés d'un matériau FCM de faible densité spécifique, tandis que le côté du film polyéthylène (8) présente, quant à lui, des pro- priétés d'un matériau FCM de grande résistance. La feuille de matériau FCM résultante est ensuite coupée en petits carrés de 190 mm de côté. Deux carrés ainsi réalisés sont alors combinés de la manière illus- trée à la figure 4 en mettant en regard l'une de l'autre les deux faces de type (A) présentant les propriétés de faible densité spécifique. L'ensemble est disposé dans un moule de 300 mm x 3400 mm et traité à une température de 140WC sous une pression de 70 tonnes et pendant une durée de trois minutes, de manière à obtenir une plaque moulée ayant une épaisseur de 1,9 mm. Chaque côté de la plaque moulée présente une surface bleutée, ayant les propriétés d'un FCM de grande résistance et dont l'as- pect ne présente aucun défaut et est totalement exempt de bulles. Exemple 2: On réalise une feuille FCM pesant 2500 g/m2 de la même manière que dans l'exemple 1 qui précède, si ce n'est que l'on utilise une résine référencée B dans le tableau I au lieu de la résine A comme résine préparée à l'intérieur de l'enceinte (1) et que les fibres de verre (9) qui sont -déposées sur la couche de résine appliquée sur le film (8) le sont à raison de 1000g/m2. La feuille FCM résultante est coupée en carrés de 220 cm de côté. Le moulage est réalisé de la même ma- nière que dans l'exemple 1 et permet d'obtenir une pla- que ayant une épaisseur de deux millimètres. Comme pré- cédemment, on obtient une plaque moulée dont chaque côté présente un aspect bleuté et qui a des propriétés d'un FCM de grande résistance. On ne constate aucun défaut d'aspect dans la plaque formée qui est totalement exempte de bulles. Exemple 3: Le produit FCM réalisé à partir de l'exemple 1 est coupé en feuilles ayant une dimension standard de 920 mm x 490 mm. On réalise, à partir de deux feuilles ainsi produites et qui sont combinées de la manière illustrée à la figure 4 de telle sorte que leur face de type A ayant les propriétés d'un FCM de faible densité spécifique soit disposée en regard l'une 'de l'autre, un pavillon à toit ouvrant pour automobile tel qu'illustré à la figure 5 et dont l'épaisseur est de trois millimè- tres. Un tel pavillon tel qu'illustré à la figure 5 est le composant de base utilisé pour réaliser le montage mécanique d'un toit d'automobile présentant un panneau translucide (panneau solaire) et doit non seulement être léger, mais également présenter une grande rigidité. Les conditions de moulage utilisées dans le cas présent sont une température de moulage de 146 C (partie supérieure) et 1400C (partie inférieure), une pression de 450 ton- nes, une durée de pression de 3 minutes et une charge de 4,5 kg. Le produit moulé comprenant un insert en acier de 1,6 kg a un poids total de 5,6 kg. Ce poids est beau- coup plus faible que celui d'un FCM conventionnel ayant une densité de 1, 8 qui est de 7,1 kg et il peut être comparé à un produit obtenu à partir d'un FCM de faible densité spécifique (densité spécifique: 1,33). Chaque côté de l'article moulé ainsi réalisé a une surface bleutée régulière et présente les propriétés d'un FCM de grande résistance mécanique. On ne constate aucun défaut ni bulle dans l'aspect du produit obtenu. Exemple 4: Sur l'installation de production d'une FCM telle qu'illustrée à la figure 1, on alimente le réservoir de résine (1) à partir d'une pâte de résine ayant la com- position (D) du tableau I, tandis que le réservoir (3) 2628358 est alimenté, quant à lui, avec une pâte de résine ayant la composition (E) du tableau I. La composition de résine (D) provenant du réservoir (1) est étalée & la râcle (5) & la surface d'un film de polyéthylène (6) & raison de 1250 g/m2. La pâte de ré- sine E alimentée à partir du réservoir (3) est, quant à elle, déposée à la surface d'un film de polyéthylène (8) à raison de 1000 g/m2 et on projette sur cette résine des fibres de verre (9), ayant une longueur de 25,4 mm et ce, à raison de 750 g/m2 (les fibres de verre sont des fibres commercialisées par la société Japan Glass Fiber Co. Ltd sous la référence RER4630-SM18). Les deux films de polyéthylène (6,8) ainsi recouverts de résine sont alors réunis l'un à l'autre, les faces recouvertes de résine étant mises en contact l'une avec l'autre. Après réunion au moyen d'un ensemble (12), le complexe formé est enroulé autour d'un rouleau (13) et est traité à 40-50 C pendant vingt-quatre heures. On obtient une feuille FCM pesant 3000 g/m2 et dans laquelle la face située du côté du film de polyéthylène (6) présente les propriétés d'une FCM de faible densité spécifique, tan- dis que la face du côté du film de polyéthylène (8) présente les propriétés d'une FCM de grande résistance. On réalise ensuite une opération de moulage à la presse de la même manière que dans l'exemple 1, de ma- nière à obtenir une plaque moulée ayant une épaisseur de deux millimètres. Chaque face de la plaque moulée pré- sente une surface de couleur bleutée avec des propriétés d'une FCM de grande résistance. On ne constate aucun défaut d'aspect ni bulles. Le produit a un excellent aspect externe, car il n'a pratiquement pas de déforma- tion. c o o Ingrédients Pâte A Pâte B Pâte C Pâte D Pâte E Do Résine polyester POLYLITEI PS-260 100 parts 100 parts 100 parts non saturée DAINIPPON INK AND CHEMICALv INCORPORED en poids en poids en poids Résine polyester POLYLITE PS-260 60 parts 60 parts non saturée DAINIPPON INK AND en poids en poids CHEMICALS INCORPORED "Additif de LP-40A 40 parts 40 parts moulage" UNION CARBIDE CORPO- en poids en poids ____ ___ _.RATION Charges d'allè- "Glass Bublesj" 37 parts 10 parts 40 parts gement B37/2000 en poids en poids en poids SUMITOMO 3M Ltd (53,7% vol) (23,9 % vol) (51,3% vol) O Charges Carbonate de calcium 30 parts 200 parts r NS- 200 en poids en poids Xid NITTO FUNKA KOGYO K.K r m Pigments POLYTON'Blue PC-3322 3 parts 5 parts DAINIPPON INK AND O CHEMICALS INCORPORED en poids en poids Agents de dmou- _____.______ lage Stéarate de Zinc 3 parts 4 parts H DAINIPPON INK AND en poids en poids INCORPORED _ Catalyseur t-butyl peroxy benzoate 1,2 parts 1,2 parts 1,2 parts 1,2 parts 1,2 parts KAYAKU NOURY CORPOR. en poids en poids en poids en poids en poids Agents épais- KYOWAMAO-40 2,5 parts 2,5 parts 2. parts 2,5 parts 1,5 parts sissants KYOWA CHEMICAL INDUSTRY en poids en poids en poids en poids en poids COMPANY LTD. Autres additifs PP-84 0,2 parts 0,2 parts 0,2 parts DAINIPPON INK AND en poids en poids en poids CHEMICALS INCORPORED w H -_ractéfeslîes dela Caractéristiques de la plaque moulée I résistance à la module à ladensité I poids aspect f 2D _ flexi on _ sncifiaue W a o RMC-340 3000 g/m2 gris 3;1,0 kg/mm 1600 kg/mm 1,80 X 0D ' 2 2 PJ. * DICMAT-58021600 g/m2 blanc 141,5 kg/mm860 kg/mm 1,33 O m D -4 gq CD 0 W CD r% Co LA ut Un en. PLAQUE MOULEE, Exemple Exemple Aluminium Exemple 1 Exemple 2 Exemple 4 comparatif 1 comparatif 3 H H épaisseur (mm) 1,9 2,0 2,0 3,2 1,9 densité spéci- I fique (P) 2,7 1,29 1,35 1,30 1,55 1,64 n Résistance à le m ) flexion (kg/mm) 20 27,0 20,2 18,4 27,5 20,4 Module à la 2 flexion (kg/mm) 7200 1430 1160 1050 1440 1400 - Résistance spécifique (v-7/p) 1,66 4,03 3,33 3,30 3,38 2,75. Module spéci- fique 7,15 8,73 7,78 7,82 7,29 6,82 Moulabilité - O X X. légèreté w 100 81,9 91,9 91,4 98,1 104,8 X ** légèreté: pourcentage en poids de matière moulée par rapport à de l'aluminium (référence 100) présentant la même rigidité à la flexion o o0 * moulabilité: O: aucune bulle détectée rJ X: présence de bulles ou défauts (marques) C o tc Co to1 Pavillon à toit ouvrant Aluminium H À H Exemple comparatif FCM H Exemple 3 2 conventionnel épaisseur (mm) 3,0 3,0 3,0 densité spécifique 2,7 1,32 1,33 1,80 n Résistance à 1 () flexion (kg/mm) 20 23,7 13,0 16,5 Module à la flexion (E:) _ _ _ _ _ _ _ (kg/mm) 7200 1280 680 820 "' Résistance spécifi- que ( '"'/,o) 1,66 3,69 2,71 2,26 Module spécifique (3) 7,15 8,23 6,61 5, 20 t t Moulabilité 4 - 0 X X 1 çt* I,égèreté 100 86,9 108,2 137,5 ** légèreté: pourcentage en poids de matière moulée par rapport à l'aluminium (référence 100) présentant la même rigidité à la flexion X * moulabilité:: aucune bulle détectée : X: présence de bulles ou défauts (marques) r #Jq tn Co Exemple comparatif 1: Une feuille FCM de grande résistance, commerciali- sée par la Société Dainippon Ink and Chemicals sous la référence RMC-340 et une feuille FCM de faible densité spécifique commercialisée également par la Société Dainippon Ink and Chemicals sous la référence DICMAT- 5802, sont coupées en échantillons ayant une dimension de 190 mm. A partir de ces matériaux, on réalise une plaque moulée ayant une épaisseur totale de 3,2 mm en réalisant un moulage à la presse dans les conditions identiques à celles mentionnées dans l'exemple 1 con- forme à l'invention précédent, le complexe comportant quatre feuilles DICMAT-5802 prises en sandwich entre deux feuilles RMC-340. La couleur blanche du matériau DICMAT-5802 se voit le long de la périphérie de la pla- que moulée, tandis que la couleur grise du matériau RMC- 340 se voit sur environ seulement 80 % des deux surfaces de la plaque moulée. De plus, trois défauts (bulles) ayant environ les dimensions d'une pièce de dix yens sont détectés sur la plaque moulée. ExemDle comparatif 2: On découpe un panneau de 920 mm x 490 mm dans une FCM de faible densité spécifique DICMAT-5802 de la So- ciété Dainippon Ink and Chemicals. Cette feuille est utilisée pour réaliser la carcasse d'un pavillon de voiture translucide et ce, de la même manière que dans l'exemple 3 précédent illustrant la présente invention. Le produit moulé comporte un insert en acier pesant 1,6 kg, le poids total de la carcasse étant de 5,6 kg. Les échantillons témoins de 25 mm x 60 mm sont prélevés dans les produits moulés obtenus d'une part, conformément aux exemples 1,2 et 3 selon l'invention et, d'autre part, conformément aux exemples comparatifs 1 et 2. Ces échantillons sont prélevés dans la partie cen- trale dans une zone à 50 mm de la périphérie, des pla- ques moulées ou dans la partie de la carcasse du pavil- lon d'automobile schématisée & la figure 5 par les por- tions hachurées. Des mesures sont effectuées pour déter- miner la résistance & la flexion, le module à la flexion (selon la norme JIS K7203) et la densité spécifique (selon la norme JIS K-7112). Les résultats sont regrou- pés dans le tableau no. III. Exemple comparatif 3: Dans les mêmes matériaux référencés RMC-340 et DICMAT-5802 de la société Dainippon Ink and Chemicals que pour les exemples précédents, on découpe des échan- tillons de 190 mm x 190 mm qui sont utilisés pour réali- ser une plaque moulée ayant une épaisseur de 1,9 mm et ce, & partir de deux feuilles de DICMAT-5802 prises en sandwich entre deux feuilles RMC340. L'opération de moulage est réalisée dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1 conforme & l'invention. La couleur blanche du matériau DICMAT-5802 est visible le long de la péri- phérie de la plaque moulée, tandis que la couleur grise du matériau RMC340 occupe seulement environ 70 % des deux surfaces de la plaque moulée. De plus, cinq défauts en forme de bulles, ayant chacun les dimensions d'en- viron une pièce de dix yens, seront détectés sur la plaque moulée réalisée. Cet exemple comparatif 3 est destiné A obtenir une plaque ayant la même épaisseur que la plaqué produite dans l'exemple 1 conforme & l'invention. Il ressort de manière évidente du tableau no.III que la plaque pro- duite selon l'exemple 1 conforme à l'invention est plus légère et présente une résistance également légèrement plus élevée. Les FCM conformes à l'invention présentent égale- ment une résistance spécifique et une rigidité spécifi- que plus élevée que l'aluminium. Ces matériaux seront également plus facilement moulables (entraînent moins de défauts, tels que des bulles..) que les plaques moulées conventionnelles ayant une structure en sandwich. De tels matériaux sont particulièrement appropriés pour la réalisation de plaques pour lesquelles on souhaite avoir une épaisseur de deux millimètres ou inférieure. 23 2628358 REVENDICATIONS 1/ Feuilles complexes pour moulage, caractérisées en ce qu'elles comprennent deux couches (A,B), une des couches (couche dite de type A) étant constituée d'une feuille complexe pour moulage contenant des particules de charges légères et creuses et l'autre couche (dite couche de type B) étant constituée d'une feuille com- plexe pour moulage exempte de telles charges particulai- res, ces deux couches (A,B) étant combinées de manière à former une structure uniformément intégrée. 2/ Procédé de réalisation d'une feuille complexe pour moulage, caractérisé en ce qu'il consiste: - à déposer-à la surface d'un film thermoplastique (6) une couche de résine thermodurcissable (2) contenant des particules de charges légères et creuses; - à déposer sur un second film thermoplastique (8) une couche comprenant une résine thermodurcissable (4) et des fibres de renforcement (9); - puis à assembler les surfaces des deux films thermoplastiques ainsi recouverts de résine et, - enfin, à terminer l'imprégnation et la mise en épaisseur. 3/ Matériau moulé caractérisé en ce qu'il est cons- titué de deux couches de feuilles complexes selon la revendication 1, ledit matériau étant moulé à la presse après avoir combiné les deux couches précitées en les superposant l'une contre l'autre par leur surface de type A contenant des particules de charges légères et creuses. DEPOSANTS: 1/ DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC 2/ AISIN SEIKI KABUSHIKI KAISHA MANDATAIRE: Cabinet LAURENT