Brevet FR2782666A1 — publié le 20000303

PROCEDE DE TRAITEMENT DE SURFACE D'UNE PIECE EN RESINE THERMODURCISSABLE ET PIECE AINSI OBTENUE La présente invention concerne un traitement de surface d'une pièce en résine thermodurcissable, notamment en polyuréthanne, en vue d'améliorer les propriétés d'adhérisation de ladite pièce avec tout type de support. Elle concerne également la pièce en résine thermodurcissable, dont la surface a été ainsi traitée et qui présente ces propriétés améliorées d'adhérisation. Il est de plus en plus fréquent d'associer des matériaux de natures différentes pour former des ensembles, souvent dénommés composites. Cette association se fait à l'aide d'un adhésif qui permet d'assembler les deux matériaux et de conférer à leur interface une résistance mécanique suffisante. Cette technique d'assemblage, par adhésion, ne convient pas à tous les matériaux, certains pouvant avoir un état de surface qui ne convient pas à l'utilisation d'un adhésif. Selon le demandeur c'est notamment le cas d'un élastomère thermodurcissable de polyuréthanne commercialisé par la société BAYER sous la dénomination VULKOLLAN. Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un procédé de traitement de surface d'une pièce en résine thermodurcissable, notamment mais non exclusivement d'élastomère polyuréthanne, qui améliore les propriétés d' adhésion de ladite pièce avec tout support. Ce but est parfaitement atteint par le procédé de l'invention qui met en oeuvre une pièce en résine thermodurcissable qui est obtenue, de manière connue, en mélangeant un pré-polymère et un agent de réticulation, en coulant ledit mélange dans un moule et en laissant se développer la réaction de réticulation pendant un temps T déterminé. De manière caractéristique selon l'invention, on applique sur la surface du mélange, pendant la réaction de réticulation, un agent pulvérulent d' adhésion. On désigne sous le terme agent pulvérulent d' adhésion un composé, sous forme de poudre, d'une part dont l'état de surface est apte à favoriser une bonne adhésion et d'autre part qui est compatible avec le pré-polymère. Comme agent pulvérulent d' adhésion,il peut s'agir de poudre de caoutchouc, naturelle ou synthétique, de poudre de silice ou de poudre de silicone. Selon un mode préféré de réalisation, le moule dans lequel est coulé le mélange est un moule cylindrique rotatif et on introduit sur la surface du mélange, à l'intérieur du moule, une quantité excédentaire d'agent pulvérulent d' adhésion. de sorte qu'il se répartit sur toute la surface du mélange en cours de réticulation une couche superficielle d'agent pulvérulent d'adhésion du fait de la rotation du moule cylindrique. De préférence l'application sur la surface du mélange de l'agent pulvérulent d'adhésion se fait après un temps prédéterminé t après le commencement de la réaction de réticulation. S'agissant d'une résine thermodurcissable en polyuréthanne, pour laquelle le pré-polymère est un mélange de polyol et de di-isocyanate, et s'agissant de poudre de caoutchouc comme agent pulvérulent d' adhésion, le temps prédéterminé t est d'environ 1/3 de la durée totale de la réaction de réticulation. De manière générale, on peut prendre en considération que cette durée t prédéterminée doit être comprise entre 20 et 50% du temps total de la réaction de réticulation. La pièce moulée obtenue par le procédé précité présente de très bonnes propriétés d' adhésion sur la face traitée, c'est-à-dire celle sur laquelle a été appliqué l'agent pulvérulent d' adhésion, au cours de la réaction de réticulation. Il n'y a aucun risque de délaminage entre la couche superficielle constituée par l'agent pulvérulent d' adhésion et la résine thermodurcissable, dans la mesure o des forces de liaison se sont développées entre cet agent et la résine au cours de la réaction de réticulation. Il est d'ailleurs remarquable que le traitement de surface peut avoir d'autres retombées que l'amélioration des propriétés d' adhésion, du fait de la transformation superficielle de son état de surface. Il y a bien sûr un aspect esthétique, le traitement modifiant l'aspect visuel de la surface traitée. Ce traitement peut également conférer des propriétés antidérapantes à la surface de la pièce ainsi traitée. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple préféré de réalisation d'une pièce moulée en résine thermodurcissable, présentant un état de surface modifié conformément à l'invention, illustré par le dessin annexé dans lequel la figure unique est une représentation schématique en coupe d'un moule cylindrique rotatif dans lequel est mis en oeuvre le procédé de l'invention. Dans le domaine des résines thermodurcissables, certains i 5 élastomères de polyuréthanne présentent de très hautes performances mécaniques en particulier l'élastomère de polyuréthanne commercialisé par la société BAYER sous la dénomination VULKOLLAN a une dureté shore A comprise entre 63 et 98, une résistance à la traction de 150 à 380 kg/cm et un comportement exceptionnel en ce qui concerne la résistance à la flexion, à la compression, à la déchirure, aux chocs et à Il'abrasion. Ce matériau présente cependant un inconvénient dans la mesure o il est très difficilement collable sur un autre support à l'aide d'un adhésif. Le procédé de traitement de l'invention a pour but de pallier cet inconvénient, en particulier pour cet élastomère de polyuréthanne mais plus généralement pour modifier l'état de surface de toute pièce moulée en résine thermodurcissable. De manière caractéristique, selon le concept général de cette invention, on applique sur la surface du mélange constitué du pré- polymère et de l'agent de réticulation, alors que la réaction de réticulation se déroule, un agent pulvérulent d' adhésion, cet agent pouvant être notamment une poudre de caoutchouc, une poudre de silice ou une poudre de silicone. Dans l'exemple illustré, on est parti d'un pré-polymère constitué par un mélange de polyol et de di-isocyanate, en présence d'un agent de réticulation, par exemple un peroxyde. Ce mélange 1 est introduit dans un moule 2 cylindrique, entraîné en rotation. Ce moule cylindrique a par exemple un diamètre de l'ordre d'un mètre et une vitesse de rotation de l'ordre de lOOt/mn. Le mélange introduit dans le moule est, du fait de la rotation, plaqué sur la surface intérieure 3 dudit moule. Lorsque la réaction de réticulation est terminée, la pièce moulée obtenue peut être tronçonnée en portions angulaires pour former des plaques de résine. La réaction de réticulation se déroule sur une durée T déterminée, qui est fonction du type de composants utilisés (constituants du pré- polymère et agent de réticulation) et des conditions opératoires. Selon la caractéristique de l'invention, on introduit à l'intérieur du moule 2 une certaine quantité d'un agent pulvérulent d' adhésion 4 alors que le mélange 1 est déjà dans le moule 2 en rotation. Cet agent 4, à l'état de poudre, est introduit dans la partie basse du moule 2. Du fait de la rotation du moule 2, I'agent 4 se conforme comme un boudin, tournant également sur lui-même, dans le même sens que le moule 2, selon la flèche F. Ainsi il y a un contact continu entre la face la interne du mélange 1 et l'agent pulvérulent 4. Il se crée une couche superficielle d'agent pulvérulent sur ladite face interne la, couche superficielle dans laquelle le pré-polymère, en cours de réticulation, enrobe au moins partiellement les particules d'agent d' adhésion 4. Au cours de la réticulation, des liaisons chimiques se développent entre la résine thermodurcissable proprement dite et l'agent d'adhésion de sorte que la couche superficielle 5 d'agent 4 reste ancrée dans la face la et constitue de ce fait la nouvelle face extérieure de la pièce ainsi traitée. Bien sûr, compte-tenu de l'utilisation excédentaire d'agent pulvérulent 4, il est nécessaire d'éliminer l'excès d'agent pulvérulent, non inclus dans la résine, par exemple par brossage. Le moment d'introduction de l'agent pulvérulent dans le moule est un paramètre important pour obtenir l'effet recherché. Si I'introduction intervient trop tôt, I'agent pulvérulent peut pénétrer trop profondément à l'intérieur du mélange 1 et former des inclusions dans la pièce terminée, susceptibles d'altérer les propriétés mécaniques de la pièce. Si l'introduction intervient trop tard, au cours de la réaction de réticulation, il peut ne pas y avoir d'accrochage entre le mélange et I'agent pulvérulent de sorte que l'on n'obtient pas la face traitée dans les conditions souhaitées. De préférence il a été retenu que l'introduction de l'agent pulvérulent doit intervenir à un temps t prédéterminé qui doit être de l'ordre de 20 à 50% et de préférence 1/3 environ, du temps total T de la réaction de réticulation. i 5 La face traitée de la pièce moulée ainsi produite permet d'obtenir l'assemblage, par adhésion, de ladite pièce avec tout type d'autre support dans de très bonnes conditions d'accrochage. Cette face, de par la présentation pulvérulente de l'agent qui la constitue, a un aspect visuellement différent des autres parties de la pièce. Elle a également des propriétés intrinsèques, dues à l'agent d' adhésion. S'agissant notamment de poudre de caoutchouc, cette face traitée confère à la pièce des propriétés antidérapantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de surface d'une pièce en résine thermodurcissable, qui est obtenue en mélangeant un pré-polymère et un agent de réticulation, en coulant le mélange dans un moule et en laissant se développer la réaction de réticulation pendant un temps T déterminé, caractérisé en ce qu'on applique sur la surface du mélange, pendant la réaction de réticulation, un agent pulvérulent d' adhésion 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'agent pulvérulent d' adhésion est de la poudre de caoutchouc, naturelle ou synthétique, de la poudre de silice ou de la poudre de silicone. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le moule dans lequel est coulé le mélange (1) étant un moule cylindrique rotatif (2), on introduit sur la surface (la) du mélange (1), à l'intérieur du moule (2), /une quantité excédentaire d'agent pulvérulent d' adhésion (4) de sorte qu'il se répartit sur toute la surface du mélange en cours de réticulation une couche superficielle (5) d'agent pulvérulent d' adhésion du fait de la rotation du moule cylindrique (2). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'application sur la surface (la) du mélange (1) de l'agent pulvérulent d' adhésion (4) se fait après un temps prédéterminé t après le commencement de la réaction de réticulation. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que la durée t prédéterminée est comprise enter 20 et 50% du temps total de la réaction de réticulation. 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que s'agissant d'une résine thermodurcissable en polyuréthanne, pour laquelle le pré- polymère est un mélange de polyol et de di-isocyanate, et s'agissant de poudre de caoutchouc comme agent pulvérulent d' adhésion,le temps prédéterminé t est d'environ 1/3 de la durée totale de la réaction de réticulation. 7. Pièce moulée en résine thermodurcissable dont une face au moins comporte une couche superficielle (5) comportant des particules d'un agent d' adhésion.