Brevet FR2769634A1 — publié le 19990416

L'invention concerne une composition thermodurcissable de type BMC (Bulk Molding Compound composition de moulage en vrac) utilisable pour la fabrication d'optiques de phare de véhicule automobile, de réflecteurs et autres pièces à surface lisse. Un phare, pour reprendre cet exemple, comprend une carcasse en thermoplastique et, à l'intérieur de la carcasse, l'optique en thermodurcissable destinée à recevoir une lampe et présentant un seuil thermique de ramollissement supérieur à la température de chauffage de la lampe, environ égale à 140 C. Le matériau de type BMC constituant l'optique de phare comprend une résine polyester et un renfort mécanique, souvent en fibres de verre. La fabrication de l'optique de phare comprend une opération de moulage destinée à mouler l'optique de phare en matériau BMC puis, la surface de l'optique de phare après moulage ayant un aspect rugueux dû à la présence de fibres de verre, une opération de vernissage destinée à rendre lisse l'aspect de la surface de l'optique de phare. L'opération de vernissage terminée, on peut alors aluminer l'optique de phare. On procède sous vide, en plaçant l'optique, après moulage, dans une enceinte sous vide contenant une barrette d'aluminium et une résistance, puis en déposant sur la surface de vernis une couche d'aluminium par ionisation. Cependant, l'aluminiage sous vide est une opération lourde et, de surcroît, ne procure pas, sans vernissage, un résultat satisfaisant, la surface de l'optique ayant alors un aspect de miroir brouillé. Une autre solution pour donner à l'optique de phare un aspect de surface lisse consiste à remplacer les fibres de verre par des fibres synthétiques. De telles fibres présentent l'avantage de permettre l'alurniniage direct mais également l'inconvénient de fondre le plus souvent entre 80" C et 1400 C. L'invention propose un nouveau matériau de type BMC utilisable pour la fabrication d'objets à surface lisse et résistant à des températures élevées. A cet effet, l'invention concerne une composition thermodurcissable de type BMC comprenant une résine thermodurcissable et une charge de renforcement mécanique, caractérisée par le fait que la charge de renforcement mécanique est constituée de fibres textiles de polyester ayant un seuil thermique de ramollissement supérieur à 140 Celsius. Grâce à cela, on supprime les inconvénients des fibres de verre qui non seulement procuraient un aspect de surface rugueux, mais favorisaient également la conduction de l'humidité en créant des occlusions d'air et d'eau. Les fibres textiles polyester fabriquées par la société KURARAY conviennent bien. Les. fibres synthétiques du matériau de l'invention étaient auparavant utilisées dans le domaine du textile très éloigné de celui des matériaux de type BMC notamment utilisés pour la fabrication de pièces de véhicule automobile. La demanderesse a donc eu l'audace de rechercher la solution à son problème dans un domaine d'application très éloigné du sien et que ni le problème posé ni l'état de la technique ne suggéraient. La fibre textile polyester de la société KURARAY de référence EP133 convient encore mieux. Avantageusement, la résine est en polyester. Avantageusement encore, la composition de l'invention comprend au moins l'un des éléments du groupe comportant un additif anti-retrait, un agent de démoulage, un catalyseur, une charge neutre et un agent anti-feu. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière de la composition de l'invention en référence au tableau ci-dessous. Tableau Composition BMC | Pourcentage en poids Résine polyester j 21 pure maléique Additif anti-retrait 14 styrène, PVAC Agent de démoulage 2 Stéarate de calcium Charge neutre 55,6 BLS 300 Carbonate Ca Catalyseur de polymérisation 0,4 peroctoate de ter-butyl Fibres textiles polyester 7 EP133 de la société KURARAY La composition de type BMC (Bulk Molding Compound - composition de moulage en vrac) comprend ici, dans les proportions indiquées dans le tableau, une résine polyester pure maléique,. une charge de renforcement mécanique et divers adjuvants, en l'espèce un additif anti-retrait constitué d'un mélange de styrène et de PVAC (acétate de polyvinyle), un agent de démoulage en stéarate de calcium, une charge neutre pondérale en carbonate de calcium destinée à augmenter le poids de la composition et un catalyseur de réticulation, autrement dit de polymérisation, en peroctoate de ter-butyl. La charge de renforcement mécanique est constituée en fibres textiles polyester de référence EP133 de la société KURARAY. De telles fibres présentent un seuil de ramollissement thermique d'environ 210 C et constituent un bon renfort mécanique. Le procédé de fabrication de la composition de type BMC décrite ci-dessus va maintenant être décrit, sont indiquées dans le tableau. On prend les fibres textiles polyester solides de la société KURARAY solide et on les mouille dans la résine polyester pure maléique liquide, dans les proportions indiquées dans le tableau. On mélange le tout dans un mélangeur pendant environ dix minutes. Puis on incorpore dans le mélangeur la charge neutre, le catalyseur de polymérisation, l'additif anti-retrait et l'agent de démoulage, dans les proportions du tableau. On pourrait également envisager d'ajouter d'autres adjuvants, selon l'application à laquelle est destinée la composition, comme une charge antifeu en alumines pour la fabrication de transformateurs électriques par exemple. On mélange la mixture de résine polyester et de fibres textiles polyester KURARAY avec les différents adjuvants pendant quelques minutes. Puis on tire la composition du mélangeur avant de l'emballer dans des emballages destinés à être adressés à un mouleur. La fabrication d'une optique de phare de véhicule automobile en matériau de type BMC va maintenant être décrite. Chez le mouleur, on remplit un moule ayant la forme de l'optique de phare avec la composition de type BMC décrite ci-dessus puis on réticule le contenu du moule de façon classique. Après moulage, on sort l'optique de phare de son moule puis on l'alumine directement. Pour l'aluminiage direct, on place l'optique dans une enceinte sous vide, avec une barrette d'aluminium et une résistance, et on dépose une couche d'aluminium sur l'optique de phare par ionisation sous vide. Après l'aluminiage, la surface de l'optique de phare présente un aspect parfaitement lisse et le matériau de type BMC de constitution de l'optique présente un seuil thermique de ramollissement sensiblement égal à 210 C. Le matériau de type BMC avec renfort mécanique en fibres textiles polyester de la société KURARAY pourrait également être utilisé pour la fabrication de plaques intercalaires de transformateur électrique destinées à résister à un courant d'environ 400 Ampères, ou encore pour la fabrication de sous-stations de relais pour voies ferrées, et autres pièces mécaniques statiques, non destinées à être soumises à d'importantes contraintes mécaniques, mais devant résister à un fort échauffement. A la place de la fibre textile polyester de la société KURARAY référencée EP 133, on pourrait envisager d'utiliser d'autres fibres textiles polyester présentant un seuil thermique de ramollissement supérieur à 140"C. On a considéré, dans la composition BMC, une résine polyester. Dans d'autres circonstances, on pourrait envisager une résine vinylester. REVENDICATIONS 1- Composition thermodurcissable de type BMC comprenant une résine thermodurcissable et une charge de renforcement mécanique, caractérisée par le fait que la charge de renforcement mécanique est constituée de fibres textiles de polyester ayant un seuil thermique de ramollissement supérieur à 140 Celsius. 2- Composition selon la revendication 1, dans laquelle les fibres textiles polyester sont fabriquées par la société KURARAY et ont la référence EP 133. 3- Composition selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle la résine est en polyester. 4- Composition selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant au moins l'un des éléments du groupe comportant un additif anti-retrait, un agent de démoulage, un catalyseur, une charge neutre et un agent anti-feu. 5- Application de la composition selon l'une des revendications 1 à 4, pour la fabrication d'une optique de phare pour véhicule automobile. 6- Application de la composition selon l'une des revendications 1 à 5, pour la fabrication dtun transformateur électrique.