Brevet FR2745227A1 — publié le 19970829

L'invention concerne un procédé de fabrication de feuilles ou de plaques en matière plastique thermoformable, utilisables comme matériau de renfort thermocollant ou pour la préparation de renforts en orthopédie. L' industrie de la chaussure et de la maroquinerie notamment fait appel à des éléments de renfort devant présenter un ensemble de caractéristiques dont les principales sont les suivantes - être thermoformables à basse température, notamment dés 80-90'C, en reprenant plus ou moins rapidement leur rigidité à température ambiante, - être thermocollants à basse température, notamment dès 80-90'C, sous une pression de quelques bars en quelques secondes sur divers supports comme les cuirs naturels ou synthétiques, les matières thermoplastiques, les textiles naturels ou synthétiques, les élastomères, etc, - être peu sensibles au fluage dans les conditions habituelles d'utilisation. FR-A-2 392 810 décrit un produit de ce type constitué d'une matière synthétique renforçée d'un matériau de remplissage inerte. EP-A-O 183 912 décrit un matériau du même type dans lequel le matériau de remplissage est constitué entièrement ou au moins superficiellement de matière plastique. Dans l'un ou l'autre cas les substances de départ sont constituées par des poudres ayant des granulométries comparables et de préférence de 50 à 500 Hm, et en particulier de 100 à 400 pm. L'obtention et la manipulation de poudres ayant de telles granuloméries peuvent poser des problèmes économiques ainsi que les inconvénients usuels des poudres, à savoir électricité statique et irrégularité des propriétés physico-chimiques des produits obtenus. L' invention résoud le problème en fournissant des feuilles et/ou des plaques thermoformables dès la température de 80C-90C et thermocollantes dés cette même température, utilisables comme matériau de renfort thermocollant, obtenues par un procédé caractérisé en ce que - on mélange de 30 à 70% en poids de granulés de polymère(s) de bas point de fusion (de l'ordre de 50 à 90 C) thermoformables dès la température de 80'-90'C, avec 70 à 30X en poids de polymère(s) de plus haut point de fusion ou ramollissement en granulés ou en poudre de granulométrie supérieure à environ 500 Hm, de préférence entre 500 et 1000 Hm, les deux types de polymères étant thermoplastiques et pas incompatibles, avec éventuellement des additifs usuels, - on extrude le mélange dans de faibles conditions de cisaillement à des températures de lolo C à 140'C, donnant au mélange une consistance pateuse insuffisante pour former un mélange homogène de polymères fondus, - après éventuellement adjonction d'un support textile au produit extrudé, on lamine ou on calandre le produit sous forte pression à une température de l'ordre de l00C pour réduire l'épaisseur et on refroidit à une température inférieure à 30oC avant la fin du laminage ou du calandrage. Comme polymère de bas point de fusion, on peut utiliser des polyesters, des polyuréthanes, des copolymères éthylène/acétate ou éthylène/monomère acrylique ayant un point de fusion de 50 à 90'C. On utilise ces polymères sous forme de granulés de l'ordre de 2 à 3 mm tels que ceux disponibles dans le commerce. D'autres polymères peuvent également être utilisés, l'essentiel étant qu'ils possèdent un pouvoir collant à basse température et sous faible pression. Comme polymère de plus haut point de fusion ou ramollissement, on peut utiliser à titre d'exemple du poly(chlorure de vinyle), du polycarbonate ou du polyéthylène, sous forme de granulés tels que disponibles dans le commerce (granulés de 2 à 3 mm) ou sous forme de poudres ayant une granulométrie préférentiellement de 500 à 1000 Hm De telles poudres peuvent être obtenues lors des traitements de récupération des matières plastiques. L'utilisation de telles granulométries permet d'obtenir sans difficulté un bon mélange des deux types de polymères qu'il est facile de traiter par extrusion. Les poudres utilisées dans la technique antérieure mentionnée ci-dessus sont plus difficiles à manipuler et ne conviennent généralement pas à un processus d'extrusion Les additifs éventuellement utilisées sont les additifs habituels dans ce type de produit, par exemple des charges minérales de faibles granulométries, des plastifiants, des colorants, etc. On peut généralement utiliser jusqu'à 20 parties en poids de ces additifs usuels pour 100 parties en poids du mélange de polymères. Le mélange obtenu est introduit dans une extrudeuse monovis courte à des températures de 110 à 140-C. Une telle extrudeuse permet d'éviter un cisaillement trop fort des polymères lors de la fusion ou ramollissement de cette manière, le mélange prend une consistance pâteuse, insuffisante pour transformer le bon mélange de granulés en un mélange homogène de polymères fondus. Ceci permet d'éviter une interpénétration totale des réseaux de polymères en fusion. L'extrusion est réalisée sans effort mécanique important et à une température ne dépassant pas 140-C, ce qui correspond en fait à des conditions imparfaites d'extrusion. De cette façon on obtient un produit conservant les propriétés d'adhésion du type de polymères à bas point de fusion et acquérant les propriétés de thermoformage et de rigidité du mélange des deux types de polymères associés dans un alliage partiel. Le produit obtenu présente une irrégularité de surface et contient visiblement des grains du type de polymèrecs) de haut point de fusion ou ramollissement ce qui montre que les granulés de départ n'ont pas subi une fusion complète. La bande ainsi obtenue est ensuite calandrée ou laminée avec ou sans support textile. Dans le cas de l'utilisation d'une calandre, on emploiera une calandre à trois rouleaux, le produit étant calandré entre deux rouleaux sous une forte pression à une température d'environ 100-C afin de réduire l'épaisseur et étant ensuite refroidi sur le troisième rouleau à une température inférieure à 30"C. Au lieu du calandrage, on peut effectuer un laminage avec une presse à bande avec une zone de chauffage et une zone de refroidissement permettant le laminage à chaud du produit et le refroidissement de la bande laminée obtenue. Cette opération de calandrage ou de laminage permet d'obtenir l'épaisseur voulue du produit final, car les conditions d'extrusion imparfaite ne permettent d'obtenir qu'une bande continue relativement épaisse, de l'ordre de 1,5 à 3 mm, des filières plus fines ne permettant pas le passage du mélange pâteux. Le produit sortant de ce traitement a une surface lisse et a un bon pouvoir collant en surface, car l'opération a pour conséquence de faire migrer à la surface le produit le plus fluide, c'est-à-dire le polymère de bas point de fusion. Le produit obtenu peut ensuite subir des opérations classiques, telles que contrecollage en calandre d'une grille ou d'un autre support textile, enroulage sur une bobine ou découpe en feuilles ou en plaques. L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence à la figure qui représente à titre illustratif une installation de mise en oeuvre du procédé. Les matières de départ à mélanger, à savoir polymère de bas point de fusion, polymère de plus haut point de fusion et additifs usuels, sont introduits dans un doseur mélangeur 1, par exemple un doseur mélangeur du type pondéral à plusieurs cuves. Le mélange obtenu est transporté par une conduite 2 dans la trémie d'alimentation 3 d'une extrudeuse 4. Cette extrudeuse comporte une vis 5 relativement courte expulsant le mélange pâteux par une filière 5. Le film sortant de la filière 6 est amené à une calandre 7, par exemple à trois cylindres, dans laquelle est introduit un premier support textile 9, provenant d'une bobine d'alimentation 8. Le produit sortant de la calandre 7 est transporté par une bande transporteuse vers une deuxième calandre 11 alimentée en un deuxième support textile 12 par une bobine d'alimentation 13. Avant l'entrée dans la calandre 11, le produit transporté est chauffé, par exemple par un dispositif à infra-rouge 14. A la sortie de la calandre 11, le produit obtenu est découpé au poste de découpage 15 et conditionné sur une table de conditionnement 16. I1 est entendu que l'usage de la deuxième calandre 11 est facultatif et que l'on peut se contenter d'un produit avec ou sans support textile. De même, le poste de découpe et la table de conditionnement peuvent être remplacés par un dispositif d'enroulement sur mandrin. La première calandre 7 peut également être remplacée par une presse à bande du type décrit ci-dessus. Dans une telle presse, le produit introduit est fortement comprimé et l'épaisseur du produit sortant de l'extrudeuse est nettement réduite. On peut ainsi obtenir un produit ayant l'épaisseur souhaitée, alor.s que les conditions d'extrusion nécessaires à l'obtention de la consistance voulue, ne permettent pas d'obtenir cette épaisseur, le mélange pâteux ne pouvant sortir que d'une filière de plus grande ouverture. Par polymère(s), on entend soit un polymère soit un mélange de polymères, dans les deux cas avec éventuellement les adjuvants classiques de mise en oeuvre, et en particulier les formulations telles que mises sur le marché. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de feuilles et/ou de plaques thermoformables dès la température de 80 C-90 C et thermocollantes dès la température de 80'C-90'C, utilisables comme matériau de renfort thermocollant, caractérisé en ce que - on mélange de 30 à 70% en poids de granulés de polymère(s) de bas point de fusion (50 à 90 C) thermoformable(s) dès la température de 80"-90'C avec 70 à 3OX en poids de polymere(s) de plus haut point de fusion ou ramollissement en granulés ou en poudre de granulométrie supérieure à environ 500 Hm, de préférence de 500 à 1000 Hm, les deux types de polymères étant thermoplastiques et pas incompatibles, avec éventuellement des additifs usuels, - on extrude le mélange dans de faibles conditions de cisaillement à des températures de 110 à 14O'C donnant au mélange une consistance pâteuse insuffisante pour former un mélange homogène de polymères fondus, - après adjonction ou non d'un support textile au produit extrudé, on lamine ou on calandre le produit sous forte pression à une température de l'ordre de 100-C pour réduire l'épaisseur et on refroidit à température inférieure à 30'C avant la fin du laminage ou du calandrage. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on contrecolle sur le produit obtenu un autre support textile par passage dans une calandre. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le produit obtenu est enroulé en bobines ou découpé en feuilles. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le(s) polymère(s) de bas point de fusion est (sont) choisi(s) entre les polyesters, les polyuréthannes et les copolymères éthylène/acétate ou éthylène/monomère acrylique. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le(s) polymère(s) de plus haut point de fusion ou ramollissement est (sont) choisi(s) entre les poly(chlorure de vinyle), , les polycarbonates et les polyéthylènes. 6.- Feuilles et/ou plaques obtenues par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 å 5. 7.- Utilisation des feuilles et/ou plaques selon la revendication 6 pour la préparation de renforts dans l'industrie de la chaussure et de la maroquinerie. 8.- Utilisation des feuilles et/ou plaques selon la revendication 6 pour la préparation de renforts en orthopédie.