Brevet FR2729327A1 — publié le 19960719

L'invention a pour objet un produit composite constitué (exclusivement ou du moins très essentiellement) de trois couches de matières superposées et étroitement liées entre elles, un procédé de fabrication d'un tel produit composite ainsi que l'application de ce procédé pour l'obtention de plateaux de service en matière "compatible alimentaire" pour tous usages. De tels produits composites sont connus et un choix important de matières premières (telles des résines thermoducissables) est proposé pour leur réalisation. Cependant, dans la pratique, il s'avère que nombre de ces produits présentent une qualité d'ensemble médiocre, à savoir en particulier un aspect esthétique peu convenable (surface extérieure peu brillante, non transparente, manque de planéité, présence de bulles) et une résistance mécanique insatisfaisante dans le temps. De plus, leur fabrication présente des difficultés, par exemple liées à des différences de retrait entre les différentes matières premières pouvant être utilisées pour la fabrication d'un même produit, ou encore liées au choix de ces matières premières qui peuvent être incompatibles entre elles (c'est-à-dire qu'elles ne peuvent se fixer convenablement les unes avec les autres) et nécessitent alors l'emploi de matières de jonction compatibles avec les couches à lier. Dans ce dernier cas, une solution courante consiste à utiliser des feuilles résistantes et imprégnées de la matière de jonction compatible. Mais il s'avère souvent nécessaire d'interposer de nombreuses feuilles imprégnées entre les couches de matières incompatibles pour obtenir une fixation convenable de ces dernières. Face à cela, l'invention propose tout d'abord un produit composite constitué essentiellement de trois couches superposées, étroitement liées entre elles et qui comprennent successivement une couche inférieure, une couche intermédiaire sous la forme d'une feuille poreuse propre à porter un décor et une couche supérieure transparente et brillante, les couches supérieure et inférieure étant constituées essentiellement à base d'une résine thermodurcissable mélamine-formol. L'invention propose également un procédé de fabrication d'un tel produit composite caractérisé par les trois étapes successives suivantes a) on moule sous pression et à chaud une quantité déterminée d'un composé à base de résine thermodurcissable mélamine-formol pour former la couche inférieure du produit composite, b) on dispose sur cette couche inférieure la feuille poreuse porteuse du décor et on applique une pression à chaud pour lier entre elles ladite couche et la feuille, et c) par dessus la feuille, on forme sous pression et à chaud, la couche supérieure brillante et transparente, à base de résine thermodurcissable mélamine-formol. On notera que le choix particulier de composés à base de mélamine-formol parmi les très nombreuses matières premières proposées sur le marché des résines a permis de fabriquer un produit présentant (au moins d'un côté) un aspect brillant amélioré et parfaitement transparent pour laisser apparaître le décor de la feuille, ceci en évitant les problèmes en particulier d'incompatibilité entre les matériaux à lier, de mauvaise fixation entre elles des différentes couches (puisque les couches supérieure et inférieure s'interpénètrent à travers les pores de la feuille) et également de différence de retrait entre les couches, ainsi que de résistance mécanique de surface (rayure notamment) tout en ayant une bonne résistance aux agents chimiques, de même qu'une bonne compatibilité alimentaire. On notera également qu'au lieu d'utiliser des composes à mouler thermodurcissables phénol-formaldéhyde ou urée-formol, le choix de résines mélamine-formol a été préféré en particulier, compte-tenu du procédé de mise en oeuvre retenu, ceci bien que les composés urée-formol (obtenus par condensation d'urée-formol avec un support cellulosique avec apport de pigments, catalyseurs, lubrifiants et agents modifiants suivant les qualités) puissent être considérés comme une matière peu chère et pouvant, en théorie, conférer aux pièces moulées notamment des surfaces particulièrement brillantes, une bonne résistance aux agents chimiques et atmosphériques et que les composés phénol-formaldéhyde (à base de résine phénolique de type "novolaque" avec des charges organiques ou inorganiques, des durcisseurs, catalyseurs, pigments et lubrifiants selon les qualités) puissent, en théorie, être considérés comme offrant aux pièces moulées des surfaces dures et brillantes, avec de bonnes caractéristiques mécaniques, une bonne résistance à la chaleur, à la combustion, aux acides et aux bases faibles, aux solvants. L'invention permet donc notamment la fabrication de plateaux d'aspect esthétique et de résistance améliorés. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'illustration. Dans ces dessins - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un matériau composite de l'invention ici un plateau et montre schématiquement la composition du "sandwich" des matières assemblées après leur pressage à chaud - la figure 2 montre en coupe le détail agrandi à l'endroit entouré II de la figure 1 ; et - les figures 3, 4, 5 et 6 montrent de façon schématique quatre étapes successives de la fabrication du plateau de la figure 1. Par souci de clarté, on ne traitera ci-après que du cas de la réalisation d'un plateau de service par exemple utilisé dans la restauration rapide. Dans ce qui suit, les termes "supérieur" et "inférieur feront référence aux couches du plateau de l'invention représenté à la figure 1 posé sur un plan horizontal. Le plateau 1 illustré est constitué à partir d'un produit composite comprenant une couche 2 de résistance formant le support du plateau, une couche médiane 4 propre à porter un décor et constituée par une feuille de papier, tissu ou équivalent, cette feuille s'étendant sur la majeure partie et de préférence sur l'essentiel de la surface du plateau, et une couche 6 de revêtement, transparente et particulièrement brillante pour laisser visible le décor de la feuille (cette feuille étant interposée entre les couches 2 et 6). Chacune des couches 2 et 6 est constituée essentiellement, voire exclusivement, à partir d'une résine thermodurcissable mélamine-formol, la feuille 4 comportant de petits interstices ou pores pour le passage à travers elle de la résine afin d'assurer une liaison efficace entre les couches 2 et 6. Avantageusement, la résine sera sous forme de granulés (ayant une granulométrie comprise de préférence entre environ 0,7 et 1,3 mm) ou d'une poudre impalpable, facilement utilisable(s) et propre(s) à être comprimé(s) à chaud pour obtenir la forme recherchée. Dans un exemple de réalisation préféré, on est ainsi parti pour constituer un plateau - d'une feuille de tissu convenablement décorée et souple, sensiblement à la dimension de l'ébauche du plateau, de manière qu'elle s'étende jusqu'au bord périphérique relevé du plateau, cette feuille intermédiaire présentant de préférence une épaisseur de l'ordre du dixième de millimètre (voire quelques dixièmes de millimètre), - d'une résine mélamine-formol teintée (comprenant un pigment ou autre agent teintant approprié) pour former la couche inférieure 2 translucide. De manière avantageuse, la résine vendue par la société CHEMIPLASTICA sous le nom commercial MELOCHEM MG a été choisie.Elle se présente sous forme de granulés opaques (granulométrie 0,8 à 1,1 mm environ, densité apparente d'environ 0,6 x 103 à 0,65 x 103 Kg/m3, retrait selon DIN 53464 environ 0,7 à 0,9 %), - une résine mélamine-formol pour former la couche supérieure 6. Avantageusement, il s'agit d'une résine à fort fluage et de préférence la résine vendue par la société CHEMIPLASTICA sous le nom commercial MELOCHEM VTM pour obtenir la vitrification de la feuille avec un bel aspect brillant et homogène tout en protégeant de l'abrasion, des brûlures et de l'usure. Cette résine se présente sous la forme d'une pourdre blanche impalpable (taille des particules inférieure au centième de millimètre). Le moulage du plateau 1 s'effectue en disposant tout d'abord, comme schématisé figure 3, une quantité 8 de granulés de résine "MELOCHEM MG" dans un moule entre le poinçon 10 et la matrice 12, le moule étant à une température comprise entre environ 100"C et 3000C durant les différentes étapes de pressage du cycle de moulage. Le moule est fermé et on presse la matière pour former et cuire la plaque 2. Avant que cette couche 2 soit totalement cuite (pas encore totalement polymérisée), le moule est ouvert rapidement pour poser la feuille 4 prédécoupée sur la couche 2 (figure 4) puis on presse la couche 2 et la feuille 4 pour les lier, la résine de la couche 2 continuant à cuire et pénètrant entre les fibres du tissu. La troisième étape (figure 5) consiste à rouvrir rapidement le moule pour disposer cette fois-ci une quantité 14 de résine "MELOCHEM VTM" sur la feuille 4 puis à refermer le moule en pressant les couches pour obtenir le glaçageS du tissu, avec liaison intime de la résine des couches 2 et 6 qui passe à travers les pores de la feuille. La cuisson est prolongée jusqu'à ce que la résine des deux couches soit complètement polymérisée. Chaque étape de pressage à chaud a une durée pouvant varier entre environ 1 à plusieurs minutes, le cycle total de fabrication du plateau ayant une durée d'environ 3 à 10 minutes et de préférence environ 6 minutes. La pression appliquée à chaque étape sera comprise entre environ 200 x 104 et 500 x 104 Kg/m2 (voire à une valeur inférieure de l'ordre de 100 x 104 Rg/m2). On notera que le retrait de la résine des couches 2 et 6 est sensiblement identique et est de l'ordre d'environ 1 % avec les résines "MELOCHEM MG" et "MELOCHEM VTM" . Les quantités de résines "MELOCHEM MG" et "MELOCHEM VTM" seront déterminées de façon à ce que la couche supérieure ait de préférence une épaisseur de quelques dixièmes de millimètre environ et que la couche inférieure ait une épaisseur de quelques millimètres et de préférence de 1 à 3 millimètres. Après pressage (figure 6), le plateau est extrait du moule et est refroidi en étant placé entre des plaques métalliques de forme adaptée pour obtenir une bonne planéité du plateau, ce dernier est ensuite détouré. REVENDICATIONS 1. Produit composite constitué essentiellement de trois couches superposées, étroitement liées entre elles et comprenant successivement une couche inférieure (2), une couche intermédiaire (4) sous la forme d'une feuille poreuse propre à porter un décor et une couche (6) supérieure transparente et brillante, les couches supérieure et inférieure étant constituées essentiellement par un composé à base d'une résine thermodurcissable mélamine-formol. 2. Produit composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire est une feuille de papier ou de tissu décore. 3. Produit composite selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il constitue un plateau ayant une surface, ladite feuille s'étendant sur l'essentiel de la surface du plateau. 4. Produit composite selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite feuille s'étend jusqu'au bord périphérique du plateau. 5. Produit composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche supérieure a une épaisseur de quelques dixièmes de millimètre environ, la couche inférieure ayant une épaisseur de quelques millimètres et de préférence de 1 à 3 millimètres. 6. Procédé de fabrication d'un produit composite caractérisé par les trois étapes successives suivantes a) on moule sous pression et à chaud une quantité déterminée d'un composé à base de résine thermodurcissable mélamine-formol pour former une couche inférieure du produit composite, b) on dispose sur cette couche inférieure une feuille poreuse propre à porter un décor et on applique une pression à chaud pour lier entre elles la couche et la feuille, et c) par dessus la feuille, on forme, sous pression et à chaud, une couche supérieure brillante et transparente à base de résine thermodurcissable mélamine-formol. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que - le temps de fabrication dudit produit composite est d'environ 3 à 10 minutes, et - la température de pressage de chaque étape est comprise entre environ 100 C et 300C, - le pressage s'opère à une pression comprise entre environ 200 x 104 et 500 x 104 Kg/m2. 8. Procédé selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que le composé de la couche inférieure est utilisé sous forme de granulés d'une granulométrie comprise entre environ 0,7 mm et 1,3 mm. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le composé de la couche supérieure est utilisé sous forme d'une poudre impalpable. 10. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9 à la fabrication de plateaux de service de qualité compatible alimentaire.