Brevet FR2652833A1 — publié le 19910412

La présente invention concerne un produit en matière plastique qui peut être plié ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel produit. PLus particulièrement, la présente invention concerne un produit en matière plastique, tel qu'une natte de protection du sol ou un dessous de siège, qui peut être replié sur lui-même à environ 180 puis remis sous sa forme plate d'utili- sation normale. IL est bien connu d'utiliser des nattes allongées en matière plastique à des fins domestiques ou commerciales comme revêtement protecteur pour les moquettes. En général, les nattes de ce type sont utilisées comme dessous de siège, non seulement pour protéger la moquette contre l'usure concentrée associée au mouve- ment du siège, mais également pour faciliter les mouvements du siège sur la surface du sol dans la mesure o le mouvement du siège sur la natte est plus facile que sur la moquette. Ces nattes sont utilisées communément dans des applica- tions commerciales en combinaison avec les équipements de bureau. Du fait de la longueur des bureaux avec lesquels les nattes de ce type sont utilisées, la longueur de ces nattes rend souvent peu commodes, difficiles et coûteux le stockage, le transport et la présentation pour la vente des nattes sous leur forme totalement dépliée. Au cours des années, on a tenté d'améliorer les nattes de protection de ce type principalement afin d'éliminer leur caractère incommode. C'est-à-dire que des efforts ont été faits pour dévelop- per des produits en matière plastique susceptibles d'être pliés facilement, durablement et de façon répétée et d'être fabriqués par des procédés simples et économiques. Cependant, ces efforts antérieurs n'ont pas réussi à atteindre ce but, de sorte qu'il existe depuis longtemps sur le marché une demande pour un produit de ce type et pour un procédé simple et économique pour le fabriquer. Les dispositifs décrits dans les brevets U.S. o n 4 448 625 et 4 476 174 sont des exemples de ces tentatives de l'art antérieur. Ces brevets décrivent un procédé de fabrication d'un produit en matière plastique composite sous forme de natte qui comporte une bande en matière plastique stratifiée de façon à être incorporée au produit et qui s'étend transversalement sur la surface inférieure de la natte et une fente qui s'étend sur sa surface supérieure vers le bas jusqu'à la bande plastique pour faciliter le pliage de la natte. Cependant, une telle solution n'est pas souhaitable car la fente qui s'étend sur la surface supérieure de la natte peut être considérée par l'utilisateur comme un défaut. En outre, elle n'est pas esthétique, et constitue une zone d'accumulation pour la poussière et pour d'autres particules minuscules ce qui accentue son aspect inesthétique, et enfin elle provoque la rupture de la natte. Par exemple, comme la fente se trouve dans la surface supérieure de la natte, le mouvement des roulettes d'un siège sur la fente provoque une flexion répétée de la bande en matière plastique qui finalement se fissure ou se rompt d'une autre façon. En outre, l'utilisateur est conscient de la présence de la fente car il la ressent lorsque son siège la franchit. Le produit en matière plastique pliable décrit dans le brevet U.S. n 4 784 888 constitue un autre exemple de tentative de l'art antérieur. Le produit selon ce brevet, qui est de préférence un dessous de siège, comprend une charnière allongée qui s'étend dans l'une au moins des directions longitudinale ou transversale du produit entre ses côtés. La charnière résulte de la formation d'une configuration de fente incurvée ou formant un angle sur le côté inférieur du produit en matière plastique, cette configuration étant de préférence en forme de L. Cette solution est également non souhaitable du fait que la fente en forme de L conduit fré- quemment à des irrégularités de la surface supérieure de la natte après un pliage répété. De plus, comme dans le cas de la natte décrite précédemment, le mouvement répété des roulettes d'un siège sur la fente provoque une flexion répétée au niveau de la fente et finalement une fissuration ou un autre type de rupture au niveau de la fente. Dans un effort pour éliminer ces problèmes, on a essayé de produire une natte comportant une section moyenne constituée par un matériau plus mince ou par un matériau plus souple que la partie restante de la natte. Cependant, jusqu'à présent il n'a pas été possible de produire des nattes de ce type qui présentent une surface uniformément dure, c'est-à-dire qui ne fléchisse pas sous l'effet des forces appliquées sur La surface supérieure de la natte lors de son utilisation normale, dans la partie de la natte qui contient ce matériau différent. Le problème le plus fréquent que l'on rencontre dans les nattes de ce type est que la partie de la natte qui contient ce matériau différent fléchit de sorte que la natte présente une surface déprimée ou inégale dans cette partie lorsqu'un siège se déplace sur celle-ci. Une natte de ce type ne convient pas à une utilisation normale c'est-à-dire au déplacement d'un siège sur sa surface supérieure sans apparition de modifications d'épaisseur. De plus, la section moyenne constituée par le matériau plus souple et plus mou accumule souvent de la poussière ce qui rend la natte peu esthétique. La présente invention a pour but de remédier à ces incon- vénients en proposant un produit en matière plastique pliable tel qu'une natte de protection du sol ou dessous de siège qui peut être replié sur lui-même à environ 180 . Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un produit en matière plastique pliable dans lequel cette aptitude au pliage est communiquée par une charnière incorporée au produit. Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un produit en matière plastique pliable dans lequel la charnière est formée aisément par des techniques de traitement simples. Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un produit en matière plastique pliable dépourvu de fente ou de toute interruption de ce type destinée à le rendre pliable. Un autre objet encore de la présente invention consiste à proposer un produit en matière plastique pliable capable d'être plié de façon durable et répétée. En général, un produit en matière plastique pliable, tel qu'une natte-de protection du sol, comprend une feuille de matériau comportant au moins deux panneaux qui présentent des surfaces supérieures, des surfaces inférieures et des côtés qui s'étendent entre les surfaces supérieures et inférieures et qui définissent l'épaisseur de la feuille. IL est prévu au moins une partie formant pont dont la surface supérieure réunit intégralement les surfaces supérieures des panneaux. L'épaisseur de la partie formant pont est inférieure à l'épaisseur de la feuille. IL est prévu au moins une partie formant charnière qui présente une surface supérieure qui coïncide avec la surface inférieure de la partie formant pont. La surface inférieure de la partie formant charnière réunit intégralement les surfaces inférieures des panneaux. La partie formant charnière est de préférence constituée par des matériaux choisis dans le groupe formé par les polyuréthannes thermo- plastiques, les polyesters thermoplastiques, les caoutchoucs naturels et synthétiques et les poly(chlorures de vinyle) plas- tifiés ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre comprise entre environ 55 et environ 85. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un produit en matière plastique pliable selon la présente invention présenté dans la configuration classique d'un dessous de siège. La figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1 d'un produit en matière plastique pliable selon la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe partielle schématique semblable à la figure 2 mais montrant une autre configuration de charnière qui peut être utilisée dans le produit en matière plastique pliable selon la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe partielle schématique du produit en matière plastique pliable selon la présente invention tel que représenté dans la figure 1, illustrant la façon dont est plié le produit. Un produit en matière plastique souple selon la présente invention est désigné d'une façon générale par le signe de référence 10 et est présenté sous forme d'une natte de matériau dans La configuration classique d'un dessous de siège. Cependant, il est à noter que toutes les configurations appropriées pour un type quelconque de natte de protection du sol ou de produits en matière plastique souple analogues sont comprises dans le cadre de la présente invention. La natte de protection ou dessous de siège présente une surface supérieure 11, une surface inférieure 12 et des côtés ou bords 13 qui s'étendent entre ces surfaces. Les bords 13 définissent l'épaisseur de la natte 10 qui, de façon typique, est comprise entre environ 2,54 mm et environ 5,08 mm (0,100 et 0,200 pouce). Comme le montre la figure 1, la surface supérieure 11 est de forme générale plane. Cependant, comme le sait l'homme du métier, elle peut présenter un gauffrage décoratif ou une autre configuration. De plus, la natte 10 peut présenter de façon classique une surface en pente ou inclinée (non représentée) qui s'étend sur sa périphérie si bien que les roulettes d'un siège destiné à venir se placer sur la natte 10 peuvent parvenir facilement sur la surface supérieure 11 de la natte 10 depuis le plancher sur lequel repose celle-ci. De plus, la natte 10 peut être munie de protubérances 15 qui font saillie vers le bas depuis la surface inférieure 12 et qui servent de griffes destinées à s'engager dans une moquette ou un autre matériau de revêtement de sol sous-jacent sur lequel est placé la natte 10. Il est à noter que la présence de la surface inclinée, de la surface supérieure plane et des protubérances 15 portées par la surface inférieure 12 n'est pas essentielle pour la présente invention et que d'autres agencements ou configurations sont compris dans le cadre de la présente invention. En se référant aux figures 1 et 2, on voit que la surface supérieure 11 comprend les panneaux 16 et 17 et un pont 18 qui s'étent sur la zone comprise entre les panneaux 16 et 17. De même, la surface inférieure 12 comprend les surfaces inférieures des panneaux 16 et 17 qui sont reliées par une charnière 20. Comme le montrent les figures, la charnière 20 et le pont 18 correspondant s'étendent transversalement sur les surfaces inférieure et supérieure, respectivement, de la natte 10, en déli- mitant de chaque côté les panneaux 16 et 17. Il est à noter qu'il n'est pas nécessaire que le pont 18 et la charnière 20 puissent être distingués visuellement des panneaux 16 et 17, et que les distinctions montrées dans les figures ne servent qu'à l'illustration. De préférence, la charnière 20, bien qu'elle soit constituée par une matière différente comme on l'expliquera ci-dessous, présente le même degré de transparence et la même texture que les autres parties de la natte 10, si la natte 10 est constituée par une matière transparente. Cependant, si la natte 10 est constituée par une matière opaque, il n'est pas nécessaire que la charnière 20 ait la même couleur et la même texture que le reste de la natte. Bien qu'on ait représenté seulement une charnière 20 qui permet de plier la natte afin de juxtaposer les surfaces supé- rieures des panneaux 16 et 17 en vue du stockage, de la présentation, de la manutention ou du transport, il est possible de prévoir d'autres charnières. Par exemple, au lieu d'utiliser la construction à charnière unique montrée dans les figures, on peut utiliser deux charnières ou plus pour pouvoir replier la natte 10 sur elle-même plusieurs fois ou dans des directions différentes. Comme le montrent les figures 1 et 2, la charnière 20 a de préférence une configuration de cycloide dans laquelle la partie de base 21 de la charnière 20 coincide avec la surface inférieure 12 de la natte 10, c'està-dire avec les surfaces inférieures des panneaux 16 et 17. La surface arquée 22 de la charnière 20 s'étend dans l'épaisseur de la natte 10 et coincide avec la surface inférieure du pont 18. En particulier, le pont 18 s'étend à une profondeur D dans l'épaisseur de la natte depuis la surface supérieure 11 de celle-ci. La dimension D peut varier en fonction d'un certain nombre de facteurs incluant, entre autre, les matières plastiques particulières qui sont choisies de même que l'épaisseur de la natte 10. D'une façon générale, la partie formant pont peut avoir une épaisseur comprise entre environ 1/3 et environ 2/3 de l'épaisseur de la natte 10. Pour une natte 10 épaisse de 3,68 à 4,06 mm (0,145 à 0,160 pouce), la dimension D peut être d'environ 1,01 à 1,78 mm (0,040 à 0,070 pouce). Ainsi, la hauteur de la charnière 20 pour une natte 10 ayant une épaisseur de 3,68 à 4,06 mm (0,145 à 0,160 pouce) peut varier entre environ 2,03 et 3,05 mm (0,080 et 0,120 pouce), et de préférence entre environ 2,28 et 2,80 mm (0,090 et 0,110 pouce). On a constaté que l'aptitude au pliage et les propriétés de la natte 10 dépendent de la dimension D. Lorsque la dimension D dépasse 1,78 mm (0, 070 pouce) pour une natte 10 épaisse de 3,68 à 4,06 mm (0,145 à 0,160 pouce), l'aptitude au pliage de la natte 10 est détériorée. D'autre part, lorsque La dimension D est inférieure à 1,01 mm (0,040 pouce), le pont est susceptible de fléchir sous les charges appliquées sur la surface supérieure 11 de la natte 10, telles que la charge créée par le déplacement d'un siège sur la natte 10. Dans les situations de ce type, la natte perd sont uni- formité et il se forme une dépression ou rainure dans sa surface supérieure 11. La charnière 20 peut aussi avoir une forme trapézoidale comme le montre la figure 3, ou toute autre configuration suscepti- ble de communiquer à la natte les caractéristiques d'aptitude au pliage et de durabilité souhaitées. Comme on le verra plus précisément dans la suite, la configuration précise de la charnière 20 dépend en partie de la façon dont est formée la charnière 20, c'est-à-dire par extrusion en couches multiples ou par stratification. De préférence, les panneaux 16, 17 et le pont 18 sont constitués par une matière plastique transparente ou opaque appropriée quelconque bien connue de l'homme de métier dans la technique de fabrication des produits en matières plastiques rigides, semi-rigides ou souples. Une matière de ce type que l'on préfère est un poly(chlorure de vinyle) (PVC) semi- rigide. On préfère en particulier les PVC dont la dureté mesurée au duromètre sur l'échelle Shore D est comprise entre environ 50 et environ 75, de préférence entre environ 55 et environ 75, et de préférence encore entre environ 60 et environ 70. La charnière 20 peut être constituée par exemple par un élastomère choisi par exemple dans le groupe formé par les polyuréthannes thermoplastiques, les polyesters thermoplastiques, les caoutchoucs naturels et synthétiques et les poLy(chLorure de vinyle) plastifiés ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre comprise entre environ 55 et environ 85. De préférence encore, ces matières ont une dureté Shore A mesurée au duromètre comprise entre environ 65 et environ 75. On préfère encore les composés qui ont une dureté Shore A comprise entre environ 70 et environ 75 et en particulier égale à 70+3 Ces composés ont une excellente compatibilité d'adhé- sivité avec les matériaux utilisés pour former Les panneaux 16, 17 et le pont 18. De plus, on a constaté que ces composés sont appropriés pour communiquer à la natte 10 une aptitude au pLiage répété et durable en l'absence de toute fente dans la surface supérieure 11 ou la surface inférieure 12 de la natte 10. La série des composés thermoplastiques disponibles dans le commerce produits par la Société B.F. Goodrich Company sous la marque déposée ESTANE, qui sont des polyuréthannes thermo- plastiques du type éther présentant de préférence une dureté Shore A mesurée au duromètre de 70, constituent des polyuréthannes thermoplastiques particulièrement préférables. Une forme particulièrement préférable de poly(chlorure de vinyle) plastifié est un poly(chlorure de vinyle) qui comporte une résine de dispersion de densité moyenne et du dioctylphtalate (DOP) comme plastifiant, et qui a une dureté Shore A mesurée au duromètre comprise entre 55 et environ 85. L'heptylundécylphtalate et le diheptyLnonylphtalate sont d'autres plastifiants qui peuvent être utilisés. La série disponible dans le commerce des composés thermo- plastiques produits par la Société Dupont sous la marque déposée HYTREL qui présentent une dureté Shore A mesurée au duromètre de à 63 sont des polyesters thermoplastiques typiques. La série disponible dans le commerce des caoutchoucs thermoplastiques produits par la Société Shell Oil Company sous la marque déposée KRATON ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre de 55 à 85 constituent des caoutchoucs synthétiques typiques. La série disponible dans le commerce des caoutchoucs thermoplastiques produits par La Société Dupont sous La marque déposée ELVALOY qui sont des copolymères de l'éthylène et de l'acétate de vinyle ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre de 55 à 85 constituent d'autres caoutchoucs synthétiques qui pourraient être utilisés. Pour plier la natte 10, la surface supérieure du panneau 16 et la surface supérieure du panneau 17 sont juxtaposées comme le montre la figure 4. Les protubérances 15 portées par la surface inférieure 12 de la natte 10 font alors saillie vers l'extérieur lorsque la natte 10 est en position repliée. Cependant, si on le souhaite, il est possible de plier aussi facilement la natte 10 de façon que les protubérances 15 soient tournées vers l'intérieur. Comme le montre la figure 4, la natte ou dessous de siège 10 est ainsi repliée sur elle-même à 180 , ce qui diminue de moitié sa taille initiale pour faciliter le stockage, la présentation pour la vente, la manutention et le transport. Comme indiqué ci-dessus, il est possible de former la natte 10 par tout procédé conventionnel de façonnage des matières plastiques tel que l'extrusion, l'extrusion en couches multiples ou d'autres procédés de thermoformage. La feuille ainsi formée peut ensuite être façonnée par un appareillage conventionnel de coupe ou de moulage, et le produit en forme de natte obtenu peut être replié autour de la ou des charnières formées, puis stocké ou transporté de façon appropriée. Cependant, lorsqu'elle est dépliée, la natte 10 reprend sa configuration plane normale. Il est possible aussi de former la natte 10 par extrusion des panneaux 16 et 17 et du pont 18, d'une manière classique, puis par passage du produit extrudé chaud sur une bande qui a la confi- guration de la charnière 20, et par introduction du matériau composite dans un appareil de laminage classique. Lorsqu'elle quitte les cylindres de l'appareil de laminage, la feuille en matière plastique composite peut être coupée à des longueurs pré- déterminées et façonnée de façon appropriée par des moyens classiques. La natte 10 obtenue peut être pliée et stockée ou transportée de façon appropriée. Les exemples non limitatifs suivants sont destinés à iLLustrer la mise en pratique de La présente invention. Exemple 1 Une bande de polyuréthanne thermoplastique, présentant une configuration de cycloîde, épaisse de 2,54 mm (0,100 pouce) et large de 51 mm (2,00 pouces) a été introduite dans les cylindres débiteurs d'extrusion en aval de La Lèvre de La filière et amenée sur la surface supérieure d'un produit extrudé en PVC pour une natte épaisse de 3,68 mm (0,145 pouce). Les cylindres ont été maintenus à 65,5 0C (1500 F). La feuilLe en matière plastique obtenue a ensuite été mise à refroidir à la température ambiante puis coupée à une longueur prédéterminée suivant la configuration d'un dessous de siège. Les nattes ainsi obtenues ont subi des essais de fatigue par rotation à 8 tr/min au moyen de deux tampons doublés de mousse. Ces essais ont montré qu'il se produisait finalement une rupture, c'est-à-dire une fissuration sous contrainte, à l'extérieur du domaine de la charnière ce qui montre que la présence de la charnière ne constitue pas un point faible pour le produit. Exemple 2 La natte décrite dans l'exemple 1 a été obtenue en remplaçant la bande de polyuréthanne thermoplastique par une bande de poly(chlorure de vinyle) plastifié d'une dureté Shore A mesurée au duromètre de 75. On a obtenu des résultats semblables à ceux décrits dans l'exemple 1. D'après ce qui précède, il apparaît que les objets de la présente invention ont été totalement atteints. La présente invention permet d'obtenir un produit en matière plastique pliable amélioré qui présente par exemple la configuration d'un dessous de siège sensiblement dépourvu des problèmes associés aux dessous de sièges de l'art antérieur. IL est entendu que L'invention n'est pas limitée au mode de réaLisation préféré décrit ci-dessus à titre d'illustration et que L'homme du métier peut y apporter diverses modifications et divers changements sans toutefois s'écarter du cadre de L'inven- tion. REVENDICATIONS 1. Produit en matière pLastique pliable sous forme de natte pliable (10), caractérisé en ce qu'il comprend une feuille de matériau comprenant au moins deux panneaux (16, 17) et présentant une surface supérieure plane (11), une surface inférieure (12) et des côtés (13) qui s'étendent entre lesdites surfaces supérieure et inférieure et qui définissent l'épaisseur de ladite feuille, au moins une partie formant pont (18) présentant une surface supé- rieure plane et une surface inférieure, ladite surface supérieure réunissant intégralement les surfaces supérieures desdits panneaux (16, 17), l'épaisseur de ladite partie formant pont (18) étant inférieure à l'épaisseur desdits panneaux, au moins une partie formant charnière (20) ayant une surface supérieure (22) qui coincide avec la surface inférieure de ladite partie formant pont et une surface inférieure (21) réunissant entégralement la surface inférieure desdits panneaux, ladite partie formant charnière étant constituée par un matériau choisi dans Le groupe formé par les polyuréthannes thermoplastiques, les polyesters thermoplastiques, les caoutchoucs naturels et synthétiques et les poly(chlorure de vinyle) plastifiés ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre de à 85. 2. Produit en matière plastique pliable selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que Ladite partie formant charnière (20) est en un polyuréthanne thermoplastique ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre de 70 à 75. 3. Produit en matière plastique pliable selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que ladite partie formant charnière (20) est en un poly(chlorure de vinyle) plastifié ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre de 70 à 75. 4. Produit en matière plastique pliable selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que lesdits panneaux (16, 17) et ladite partie formant pont (18) sont en un poly(chlorure de vinyle) ayant une dureté Shore D mesurée au duromètre de 55 à 75. 5. Produit en matière plastique pliable selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que ladite partie formant charnière (20) est en un poLyuréthanne thermopLastique ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre de 70 à 75. 6. Produit en matière pLastique pliable selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que ladite partie formant charnière (20) est en un poly(chlorure de vinyle) plastifié ayant une dureté Shore A mesurée au duromètre de 70 ou 75. 7. Produit en matière plastique pliable selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que Ladite partie formant pont (18) a une épaisseur comprise entre 1/3 et 2/3 de l'épaisseur de ladite feuille. 8. Produit en matière plastique pliable selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que ladite partie formant charnière (20) a la configuration d'une cyclode. 9. Produit en matière plastique pliable selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que ladite partie formant charnière (20) a la configuration d'un trapèze.