Brevet FR2780356A1 — publié le 19991231

REVETEMENT DE SOL POUR AUTOMOBILES NOTAMMENT ET PROCEDE POUR SON OBTENTION. Domaine Technique Dans le secteur de l'automobile, le plancher du véhicule est en général recouvert d'un revêtement ayant pour but non seulement d'assurer la finition, mais également de réaliser une isolation tant phonique que thermique de l'habitacle. L'invention porte sur un nouveau type de revêtement utilisable pour une telle application; elle concerne également un procédé de fabrication. Techniques antérieures A ce jour, pour réaliser ces revêtements, on utilise en général des revêtements de sol conventionnels constitués par exemple par une structure textile du type feutre, tapis aiguilleté ou autre, associée éventuellement à une sous-couche en mousse ou autre. Afin de faciliter l'entretien et améliorer la résistance aux frottements, on associe en général à de tels revêtements textiles des tapis en caoutchouc qui sont soit intégrés dans des zones prédéterminées de la structure textile, soit simplement rapportés sur cette dernière. Par ailleurs, il a également été proposé de réaliser des revêtements constitués entièrement par une structure en caoutchouc qui est disposée soit directement sur le plancher du véhicule, soit sur une couche intermédiaire isolante telle qu'un feutre. Dans le domaine des revêtements de sol, pour habitations notamment, il a été également proposé depuis fort longtemps d'utiliser des complexes à base de matériau synthétique, tel que par exemple chlorure de polyvinyle (PVC) ou similaire, associé en général à une structure de renforcement qui peut être soit noyée dans la masse de la matière soit rapportée contre la face envers de cette dernière. Très souvent, cette feuille thermoplastique renforcée ou non est associée à une sous-couche, en mousse notamment, et ce pour améliorer le confort et l'isolation. De tels revêtements de sol ne sont cependant pas adaptés pour réaliser le revêtement de planchers de véhicules qui, en général, ne sont pas parfaitement plans, ce qui implique que le revêtement doit parfois être conformé. Par ailleurs, l'action exercée par les utilisateurs d'un véhicule sur le revêtement de sol, est totalement différente de celle d'un usage normal de revêtement de sol pour une habitation, ou tout autre type de locaux. En effet, outre les caractéristiques d'isolation phonique et thermiques que doit présenter un revêtement de sol pour automobile, il doit également être parfaitement stable lorsqu'il est mis en place, présenter une grande résistance à l'abrasion et au poinçonnement, être facile à entretenir, et enfin, pouvoir être recyclé. Exposé de l'invention Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de matériau particulièrement adapté pour réaliser le revêtement des parois internes d'un véhicule et plus particulièrement du plancher de l'habitacle qui non seulement, permet de remplir l'ensemble des conditions exigées pour une telle utilisation à savoir insonorisation phonique et thermique, conformabilité, résistance25 à l'abrasion et au poinçonnement, facilité d'entretien, et qui, par ailleurs, présente une très grande stabilité après mise en place et parfaitement recyclable. Par ailleurs, ce matériau est susceptible de recevoir un décor de surface, sa face visible pouvant avoir un aspect lisse, brillant ou mat, et/ou grainé, aspect obtenu simultanément à la réalisation du complexe sans traitement ultérieur et peut être utilisé au lieu et place des tapis en caoutchouc conventionnels. D'une manière générale, le matériau conforme à l'invention est donc constitué par un complexe multicouches comportant une couche inférieure dite " couche support " destinée à être en contact avec la surface à revêtir et assurant le confort, l'absorption des chocs, l'insonorisation, recouverte d'une couche de surface présentant une grande résistance à l'abrasion, les deux couches étant intimement liées l'une à l'autre. 5 Le matériau conforme à l'invention se caractérise en ce que la totalité de ces constituants sont sélectionnés dans la famille des polymères synthétiques à base de polyoléfine, et plus particulièrement à base de polyéthylène: - la couche de surface dudit complexe étant constituée par une composition comportant un mélange de polyéthylène basse densité, polyéthylène haute densité, éthylène vinyl acétate et des charges; - la couche support destinée à être en contact avec la surface à revêtir étant quant à elle à base d'une composition de polyéthylène basse densité fortement chargée; - l'association des deux couches entre elles est réalisée par complexage des deux constituants lors de l'extrusion de la feuille de surface, le complexage étant réalisé par calandrage immédiatement à la sortie de l'extrudeuse du film de surface alors que ce dernier est encore à température élevée. La formulation des différentes couches entrant dans la constitution d'un complexe conforme à l'invention peut varier en fonction des propriétés finales que l'on souhaite obtenir en fonction de la zone du véhicule o le revêtement doit être disposé et les zones pour lesquelles on souhaite avoir par exemple une résistance à l'abrasion ou aux rayures, une isolation thermique et/ou phonique plus ou moins25 importante. Pour la feuille de surface à base de polyoléfine, la formulation type peut comporter environ 10 à 12 % de charge telle que carbonate de calcium pour 83 à 58 % de polyéthylène basse densité et 5 à 30 % de polyéthylène haute densité, le polyéthylène haute densité apportant une augmentation de la dureté de surface donnant une meilleure résistance à la rayure. Le poids au mètre carré de cette feuille de surface peut être compris entre et 800 g/m2, voire même plus, mais, en général il est de l'ordre de 300 à 500 g/m2. Le poids de la feuille de surface sera essentiellement adapté en fonction de l'état final que l'on veut donner à ladite feuille et notamment aux grain que l'on lui communiquer. Concernant la couche support, elle est à base de polyéthylène fortement chargée, la quantité de charge, constituée de sulfate de baryum, étant de l'ordre de % en poids par rapport au support formé, ce qui permet d'obtenir une structure lourde améliorant la stabilité et évitant les glissements lorsque le complexe est disposé directement contre le sol. Une telle couche support a un poids au mètre carré qui peut varier de 1, 5 à 8 kilos voire même plus, une feuille pesant de l'ordre de 2 à 5 kg/m2 convenant pour la plupart des applications. La densité de cette structure chargée peut être comprise entre 1 et 3 et est avantageusement égale à 2. Eventuellement, un support non tissé ou autre structure textile, de préférence également à base de polyéthylène ou polypropylène, peut être incorporé à cette sous-couche permettant ainsi d'améliorer les performances mécaniques du complexe et notamment la résistance au poinçonnement. L'invention porte également sur un procédé permettant la réalisation d'un tel complexe, ledit procédé consistant: - à disposer, à la sortie d'une extrudeuse, une calandre comportant de préférence un cylindre en acier et un cylindre revêtu d'une surface à base de caoutchouc; - à introduire dans l'espace compris entre les cylindres de la calandre une feuille support préalablement préparée à base de polyéthylène fortement chargé et; - à extruder le film destiné à constituer la couche de surface, la température de la feuille étant comprise entre 200 et 250 C et de préférence 230 C; - et à associer ladite couche de surface et la feuille préalablement formée par passage de ces deux éléments à travers de la calandre. Eventuellement, afin de favoriser l'adhésion des deux constituants entre eux, la feuille préalablement préparée qui est destinée à constituer la couche support lourde du complexe peut être préchauffée. Selon une forme préférentielle de mise en oeuvre de ce procédé, la couche lourde préalablement préparée est amenée à l'intérieur de la calandre par passage sur le cylindre caoutchouté, alors que le film de surface est, quant à lui, en contact avec le cylindre en acier. En procédant d'une telle manière, il est donc possible d'appliquer un grainage sur la feuille de surface et, également, en réglant la température du cylindre en acier, il est possible de modifier la brillance du matériau. La feuille est d'autant plus mate que la température est élevée, cette température étant cependant réglée au maximum à environ 80 C. Manière de réaliser l'invention L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples concrets de réalisation donnés ci-après à titre indicatif, mais non limitatif. Exemple 1 On réalise un complexe conforme à l'invention comportant un support constitué d'une feuille de polyéthylène préalablement réalisé comportant: - 20 % de polyéthylène - 80 % de charge constituée par des carbonates de calcium. Le poids de ce support est de 2,6 kg/m2 et il a une épaisseur del,2 mm. Sa densité est de l'ordre de 2. Il comporte un renfort constitué par un non tissé, également à base de polyéthylène pesant 30 g/m2. A ce support, sur une installation de calandrage disposée en aval d'une extrudeuse, on associe un film extrudé à une température de 230 C et constitué d'une composition comportant: - 12 % de charge carbonate de calcium; - 78 % de polyéthylène basse densité et; - 10 % de polyéthylène haute densité. Le poids de la feuille extrudée est de 500 g/m2 et elle est associée par calandrage en étant en contact avec le cylindre en acier de la calandre. La vitesse de rotation des rouleaux de la calandre est telle que l'on obtient une production de m/min. La température du cylindre en acier de la calandre est de 30 C. Après calandrage, on obtient un complexe pesant 3100 g/m2 et dont la face supérieure est lisse et brillante. Exemple 2 On répète l'exemple précédent si ce n'est que les compositions des constituants sont les suivantes: La feuille support est constituée par une feuille de polyéthylène fortement chargée comportant: - 20 % de polyéthylène - 80 % de charge constituée par des carbonates de calcium. Cette feuille pèse 4 kg/m2, a une densité de 2, et une épaisseur de 2 mm. La feuille de surface destinée à être associée à ce support est obtenue comme précédemment, par extrusion et a la composition suivante: - 12 % charge; - 58 % polyéthylène basse densité et; - 30 % polyéthylène haute densité. La calandre utilisée pour réaliser l'association des deux constituants comporte un cylindre en acier grainé et les conditions de calandrage sont les mêmes qu'à l'exemple 1.. Le produit obtenu pèse 4500 g/m2 et a un aspect grainé brillant. Exemple 3 On répète l'exemple 2, si ce n'est que le cylindre en acier de la calandre est porté à une température de 80 C. On obtient un article similaire à celui de l'exemple 2 si ce n'est que l'aspect de surface est beaucoup plus mat. Les complexes obtenus conformément à l'invention peuvent être utilisés pour réaliser des revêtements internes d'habitacles de véhicules et plus particulièrement servir pour la réalisation de tapis de sol remplaçant les tapis en caoutchouc utilisés pour une telle application. De tels matériaux présentent une très grande résistance à l'abrasion, à la rayure, une bonne isolation phonique et/ou thermique, et peuvent également être conformés. Enfin, ils sont recyclables très facilement. REVENDICATIONS 1/ Matériau pour le revêtement de sol pour automobiles constitué par un complexe multicouches comportant une couche inférieure destinée à être en contact avec la surface à revêtir et assurant le confort, l'absorption des chocs, l'insonorisation, recouverte d'une couche de surface présentant une grande résistance à l'abrasion, les deux couches étant intimement liées l'une à l'autre, caractérisé en ce que la totalité de ces constituants sont sélectionnés dans la famille des polymères synthétiques à base de polyoléfine, et plus particulièrement à10 base de polyéthylène: - la couche de surface dudit complexe étant constituée par une composition comportant un mélange de polyéthylène basse densité, polyéthylène haute densité, éthylène vinyl acétate et des charges; - la couche support destinée à être en contact avec la surface à revêtir étant quant à elle à base d'une composition de polyéthylène basse densité fortement chargée; l'association des deux couches entre elles est réalisée par complexage des deux constituants lors de l'extrusion de la feuille de surface, le complexage étant réalisé par calandrage immédiatement à la sortie de l'extrudeuse du film de surface alors que ce dernier est encore à température élevée. 2/ Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de surface est réalisée à partir d'une composition dont la formulation est telle qu'elle comporte environ 10 à 12 % de charge, telle que carbonate de calcium pour 83 à25 58 % de polyéthylène basse densité et 5 à 30 % de polyéthylène haute densité. 3/ Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que le poids au mètre carré de la feuille de surface est compris entre 100 et 800 g/m2, voire même plus, mais en général, de l'ordre de 400 à 500 g/m2.30 4/ Matériau selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le poids de la feuille de surface est adapté en fonction de l'état final que l'on veut donner à ladite feuille et notamment aux grain que l'on lui communiquer. / Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour la couche support est à base de polyéthylène basse densité fortement chargé, la quantité de charge, également constituée de carbonate de calcium, étant de l'ordre de 80 % en poids par rapport au support formé. 6/ Matériau selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche support a un poids au mètre carré qui varie de 1,5 à 8 kilos voire même plus, une feuille pesant de l'ordre de 2 à 4 kg/m2 convenant pour la plupart des applications. 7/ Matériau selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la densité de cette structure chargée est comprise entre 1 et 3 et est avantageusement égale à 2. 8/Matériau selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'un support non tissé ou autre structure textile, de préférence également à base de polyéthylène, est incorporé à cette sous-couche permettant ainsi d'améliorer les performances mécaniques du complexe et notamment la résistance au poinçonnement. 9/ Procédé permettant la réalisation d'un tel complexe selon les revendications 1 à 8, ledit procédé consistant: - à disposer, à la sortie d'une extrudeuse, une calandre comportant de préférence un cylindre en acier et un cylindre revêtu d'une surface à base de caoutchouc;25 - à introduire dans l'espace compris entre les cylindres de la calandre une feuille support préalablement préparée à base de polyéthylène fortement chargé et; - à extruder le film destiné à constituer la couche de surface, la température de la feuille étant comprise entre 200 et 250 C et de préférence 230 C - et à associer ladite couche de surface et la feuille préalablement formée par passage de ces deux éléments à travers de la calandre.