Brevet FR2843120A1 — publié le 20040206

La présente invention concerne un complexe souple adhésif destiné à isoler de l'humidité et du bruit des compartiments, notamment dans les automobiles. Art antérieur On connaît déjà différents dispositifs dont la fonction est de créer une étanchéité dans les portières des automobiles de façon à éviter des infiltrations d'eau ou de poussières vers l'intérieur du véhicule. De tels dispositifs sont par exemple décrits dans les documents US 5 595 415, US 6 197 403, US 6 412 852, EP 816 174. On connaît également des dispositifs associant des films et des mousses dans le but de réaliser des complexes réunissant les propriétés d'étanchéité du film et d'amortisseur de la mousse. Par exemple, le brevet US 3 655 840 décrit un procédé permettant d'obtenir un tel assemblage, tandis que le document GB 2 002 673 décrit un complexe insonorisant à base de mousse de polyuréthane. Domaine de l'invention L'invention concerne un complexe adhésif d'une nouvelle conception, qui peut être fixé par collage sur des parois ou dans des caissons de façon à obtenir une étanchéité à l'eau et une insonorisation. Ce complexe trouve notamment application pour réaliser l'étanchéité des portières de voiture, mais il peut également être utilisé pour protéger et insonoriser d'autres parois de véhicules, par exemple le compartiment moteur, le coffre ou encore le pavillon de toit. Objet de l'invention Selon l'invention, on propose un nouvel élément complexe adhésif constitué d'une feuille de mousse de polyoléfine à cellules fermées, thermoformée, recouverte sur au moins une partie de l'une de ses faces d'une couche de masse adhésive sensible à la pression comprenant des cavités obtenues par thermoformage dans les feuilles de mousse, et remplies d'une matière en mousse synthétique. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la feuille de mousse de polyoléfine précitée est une feuille en mousse de polypropylène non réticulé à cellules fermées. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, la matière en mousse synthétique précitée remplissant les cavités est une mousse de polyuréthane. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la masse adhésive sensible à la pression est fortement cohésive et se présente sous forme d'une couche d'épaisseur comprise entre 50 et 150 pm. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la masse adhésive sensible à la pression se présente sous forme d'un cordon avantageusement moussé, déposé essentiellement sur la périphérie de la feuille de mousse. L'invention concerne également un panneau d'étanchéité de portière pour automobile réalisé à l'aide du complexe précité et son utilisation pour éviter les infiltrations d'eau et de poussière ainsi que pour réduire les bruits entrants ou réfléchis à l'intérieur de l'habitacle. Description détaillée La réalisation de l'élément complexe adhésif selon l'invention fait appel essentiellement à l'assemblage de 3 constituants principaux qui sont - une feuille de mousse de polyoléfine - une masse adhésive sensible à la pression - une mousse synthétique La feuille de mousse de polyoléfine doit être thermoformable et imperméable à l'eau. On choisit de préférence à cet effet une feuille en mousse à cellules fermées, dont l'une au moins des faces présente l'aspect d'une peau. La matière de cette feuille est par exemple un polypropylène non réticulé, qui présente de bonnes caractéristiques de thermoformage et de résistance mécanique. Le cas échéant, la matière de la feuille peut être traitée pour être ignifuge, dans des applications particulières nécessitant cette propriété. L'épaisseur de la feuille de mousse de polyoléfine est généralement comprise entre 1 à 8 mm, préférentiellement entre 2 et 4 mm. La matière adhésive sensible à la pression est par exemple un adhésif en phase solvant dans le cas o l'on souhaite réaliser une enduction en couche mince, ou bien encore un adhésif de type " hot melt ", enduit ou déposé à chaud, sans solvant. Dans le cas des adhésifs en phase solvant, on utilisera de préférence des adhésifs de type acrylique, présentant une forte cohésion. Dans le cas d'adhésifs de type hot melt, on utilisera préférentiellement des formulations réticulables afin d'obtenir une cohésion importante de la masse adhésive. La matière adhésive peut être déposée par enduction de la masse en fusion à l'aide d'une buse, de façon à obtenir une couche d'épaisseur régulière, déposée directement sur la feuille de mousse, ou sous forme d'un cordon moussé déposé par une buse au moyen d'un robot sur la périphérie de la feuille de mousse. Dans le cas d'une enduction en couche mince, la masse adhésive est enduite sur la feuille préalablement à l'opération de thermoformage alors que dans le cas d'un dépôt sous forme d'un cordon, celui-ci est réalisé après l'opération de thermoformage. La mousse synthétique utilisée pour combler au moins une partie des cavités créées par thermoformage dans la feuille de mousse est préférentiellement une mousse de polyuréthane qui est générée par réaction, après injection, des précurseurs polyisocyanate et polyol. On utilisera à cet effet des composants commercialisés et connus de l'homme de métier pour former des mousses à cellules ouvertes ou semiouvertes, à faible densité et très souples. La réaction de formation de la mousse est réalisée dans un moule contenant la feuille thermoformée, le mélange de composants étant préparé extemporanément et injecté dans chacune des cavités par exemple au moyen d'un distributeur robotisé. Les caractéristiques de la matière en mousse peuvent être améliorées par inclusion ou mélange d'additifs tels que par exemple un fongicide, un colorant, une charge ou un composé capable de générer ou capter des odeurs. Le procédé de fabrication des éléments complexes adhésifs selon l'invention dépend de la nature de l'adhésif utilisé. Dans le cas d'une masse adhésive enduite, le procédé consiste à enduire préalablement la feuille de mousse de polyoléfine sur l'une de ses faces avec une couche de masse adhésive. Lorsque l'on utilise une masse adhésive en phase solvant, 'enduction peut être réalisée soit directement (la solution de masse adhésive est déposée avec une épaisseur régulière directement sur la feuille, puis est séchée par passage dans un tunnel) soit par transfert (la solution de masse adhésive est enduite sur un support provisoire anti-adhérent, séchée puis transférée sur la feuille de mousse) . Dans le cas d'une masse adhésive de type hot melt, on peut procéder de façon analogue, mais on préfère généralement réaliser une enduction directe qui permet d'obtenir une liaison plus forte entre la couche adhésive et la feuille de mousse en raison de la formation d'une thermosoudure entre les couches. Préalablement à l'enduction de la couche adhésive, il est avantageux de traiter la feuille de mousse selon le procédé CORONA de façon à améliorer la cohésion de Ilnterface feuille-adhésif. Après enduction, la feuille de mousse adhésivée est thermoformée sur un moule à dépression, de façon à donner à la feuille une troisième dimension et à former d'une part, les cavités précitées et d'autre part, les formes qui permettront à l'objet de s'adapter à son support. Dans le but de créer une paroi capable d'améliorer l'acoustique d'un véhicule, on forme par thermoformage des cavités avantageusement en forme de cônes d'environ 1 à 2 cm de profondeur et 2 à 3 cm de diamètre à la base. On peut aussi former des rainures qui, après remplissage avec la matière en mousse, augmenteront la rigidité de la feuille. La feuille de mousse thermoformée et adhésivée est ensuite placée dans un moule adapté à sa forme, puis on injecte dans les cavités précitées le mélange des constituants précurseurs de la mousse. Le moule est refermé par application d'une contre forme pendant le temps nécessaire au développement de la mousse. La pièce est ensuite démoulée, puis découpée, le cas échéant, pour lui donner sa forme définitive. Le choix d'adhésifs à forte cohésion est avantageux en ce qu'il permet un stockage des pièces empilées sans qu'il soit nécessaire d'interposer entre celles-ci une feuille intermédiaire anti-adhérente. Dans le cas de l'utilisation d'un adhésif sous forme de cordon moussé, le dépôt du cordon est réalisé au moyen d'un robot après les opérations de thermoformage et de remplissage de la matière en mousse dans les cavités. Les éléments complexes adhésifs selon l'invention ainsi obtenus sont utilisables notamment en tant que panneau d'étanchéité dans les portières de véhicules automobiles. L'ajout de blocs de mousse synthétique dans les cavités permet d'améliorer sensiblement les performances acoustiques par rapport aux panneaux précédemment utilisés et d'augmenter localement la rigidité de la feuille. On peut également réaliser, selon le même principe, des pièces thermoformées et adhésives, destinées à être intégrées dans des machines fixes ou s mobiles afin d'amortir ou filtrer les bruits. Par exemple, de telles pièces trouvent leur utilisation dans la construction de machines de travaux publics, machines agricoles, compresseurs, groupes électrogènes et dans les appareils électroménagers. Les exemples de réalisation décrits ci-après ainsi que les dessins annexés, qui ne doivent pas être considérées comme limitatifs, permettront de mieux comprendre l'objet de l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe d'une partie d'un élément (1) adhésif selon l'invention, o l'on distingue la feuille de mousse de polyoléfine (2) enduite d'une couche de masse adhésive (3) et thermoformée pour former une cavité conique remplie d'une matière en mousse synthétique (4). La figure 2 représente une vue du dessus d'un panneau d'étanchéité, par exemple pour une portière de voiture, découpée et thermoformée de façon à obtenir des cavités coniques (12a), ou de formes diverses (12b) ou des rainures (12c). La figure 3a représente une vue en coupe selon la ligne BB' de la figure 2 du panneau précédent constitué de la feuille de mousse de polyoléfine (2) thermoformée, de la matière en mousse de remplissage des cavités (4) et d'une couche de masse adhésive (3) enduite sur la face opposée à celle recevant la matière en mousse (4). La figure 3b représente une vue en coupe identique à la figure 3a d'un autre mode de réalisation montrant une couche de masse adhésive (3) disposée sur la face de la feuille recevant la matière en mousse (4); La figure 3c représente une vue en coupe identique aux précédentes, d'encore un autre mode de réalisation, dans lequel le panneau est adhésivé au moyen de cordons (5) de matière adhésive disposés essentiellement en périphérie du panneau et autour des différentes ouvertures réalisées dans le panneau. La figure 4 représente une vue en coupe selon la ligne CC' du panneau représenté à la figure 2 d'un mode de réalisation de l'invention, dans lequel un cordon de matière adhésive est disposé sur le sommet d'une rainure de rigidification (12c). Exemple 1 On utilise une feuille de mousse de polypropylène non réticulé d'épaisseur 2,2 mm et de densité égale à 45 kg/m3 (réf. 530 fournie par la société PACTIV SENTINEL). Cette feuille de mousse est traitée par le procédé CORONA sur une de ses faces puis enduite par transfert sur toute la surface de la face traitée CORONA par une masse adhésive sensible à la pression de type acrylique en phase solvant (réf. XPE 376 fournie par la société AV CHEMIE). L'enduction est réglée pour obtenir un dépôt d'environ 40g/m2 de masse adhésive. La feuille de mousse ainsi adhésivée est ensuite thermoformée sur un moule à dépression de façon à obtenir en plus d'une forme adaptable à la structure de la portière, des cavités hémicylindriques, coniques et parallélépipédiques régulièrement réparties sur la feuille. La feuille mise en forme est ensuite placée dans un moule et on injecte dans chacune des cavités un mélange de polyols (Lupranol fourni par la société BASF) et de prépolymères de MDI (4,4'-méthylènebis(phénylisocyanate)) (Lupranat fourni par la société BASF). La réaction entre ces deux composants produit une mousse de polyuréthane dans la forme du moule. Après démoulage, on obtient le panneau adhésif selon l'invention, qui est utilisé pour l'étanchéité d'une portière d'automobile. Exemple 2 On utilise une feuille de mousse de polypropylène non réticulé, de densité égale à environ 45 kg/m3, d'épaisseur environ 3 mm, traitée pour être autoextinguible (réf. PROXIL 45 low L 35H630 obtenu de la société PROXITAL). Cette feuille de mousse est enduite directement au moyen d'une buse par un adhésif de type hot melt réticulable sous rayonnement Ultra Violet (adhésif de référence Ac Resin A258 UV fourni par la société BASF). La feuille adhésivée est ensuite thermoformée de façon à obtenir des cavités coniques qui sont ensuite comblées avec une mousse de polyuréthane de façon analogue à celle décrite à l'exemple 1. Exemple 3 Cet exemple est analogue à l'exemple 1, si ce n'est que la feuille de mousse de polyoléfine est ici une feuille de mousse de polyéthylène réticulé de 2 mm d'épaisseur et de densité égale à environ 50 kg/M3, traitée pour être autoextinguible. Exemple 4 Selon cet exemple, on utilise une feuille de mousse de polypropylène analogue à celle utilisée à l'exemple 2. Cette feuille est thermoformée pour obtenir des cavités coniques ou de formes diverses (notamment des troncs pyramidaux) puis les cavités sont comblées avec une mousse de polyuréthane selon un procédé analogue à celui décrit aux exemples précédents. On découpe ensuite la feuille pour obtenir des panneaux puis on dépose sur les parties périphériques du panneau et de certaines cavités un cordon moussé de masse adhésive hot melt à l'aide d'un robot. L'adhésif utilisé est par exemple obtenu de la société TIVOLI sous la référence Tivomelt 9249/10. Le panneau ainsi obtenu peut être fixé aux parois du compartiment moteur pour protéger et améliorer l'acoustique générale d'un véhicule automobile. Ces exemples sont décrits pour des applications dans le domaine de la construction des automobiles, mais des panneaux selon l'invention peuvent également être utilisés dans tous les cas o il est nécessaire de protéger de l'humidité ou de réduire les bruits dans des engins motorisés ou dans des appareils électroménagers. Le choix des mousses de polyuréthane en fonction de leur souplesse et de leur densité permet également d'augmenter la rigidité des panneaux sans augmenter sensiblement le poids et de créer des volumes susceptibles d'absorber les chocs et contribuer ainsi à la protection des occupants du véhicule. REVENDICATIONS 1) Elément complexe adhésif constitué d'une feuille de mousse de polyoléfine à cellules fermées, thermoformée, recouverte sur au moins une partie de l'une s de ses faces d'une couche de masse adhésive sensible à la pression caractérisée en ce qu'il comprend des cavités formées par thermoformage et remplies d'une matière en mousse synthétique. 2) Elément adhésif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille de n0 mousse de polyoléfine précitée est une feuille de mousse de polypropylène non réticulé. 3) Elément adhésif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière en mousse synthétique précitée remplissant les cavités est une mousse de polyuréthane. 4) Elément adhésif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse adhésive sensible à la pression précitée est fortement cohésîve et en couche d'épaisseur comprise entre 50 et 150pum. ) Elément adhésif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse adhésive sensible à la pression précitée se présente sous forme d'un cordon. 6) Elément adhésif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une majorité des cavités thermoformées sont sous forme de cônes. 7) Utilisation d'un élément adhésif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour la fabrication d'un panneau d'étanchéité et/ou d'insonorisation dans les véhicules automobiles.