Brevet FR2868733A1 — publié le 20051014

La présente invention concerne un matériau composite en feuille thermoformable pour garniture intérieure de véhicule automobile, comprenant une feuille de bois décoratif qui présente une face d'aspect et une face arrière. Dans l'état de la technique, les feuilles de bois décoratif utilisées pour réaliser des éléments de garniture intérieure d'un véhicule se présentent avec de très faibles épaisseurs, de façon à permettre leur mise en forme selon des surfaces non planes. L'opération de mise en forme de la feuille de bois, qui s'effectue généralement au cours d'une opération de thermoformage, est extrêmement délicate et peut s'accompagner d'une détérioration. Par exemple, le formage de la feuille de bois peut conduire à une rupture des fibres de bois, donc à une fissuration visible de la feuille, ainsi qu'à un brunissement non souhaité du bois, par combustion lors de sa mise en température de thermoformage. Ainsi, les qualités esthétiques de la feuille de 20 bois décoratif peuvent être nettement altérées au cours de sa mise en forme. L'invention a pour objet de résoudre ces inconvénients, et de préserver la feuille de bois décoratif des détériorations d'origines mécanique et thermique pouvant se produire lors du formage. Cet objectif est atteint par l'invention, qui a pour objet un matériau composite en feuille du type ci-dessus, comprenant en outre une couche de revêtement d'aspect en matériau thermoplastique translucide, couvrant la face d'aspect de la feuille de bois, et une couche arrière en matériau thermoplastique couvrant la face arrière de la feuille de bois. Grâce à cette disposition, la feuille de bois décoratif conserve sa face d'aspect visible et se voit dotée d'un enrobage de matériau thermoplastique, dans lequel sont dérivées les contraintes mécaniques de thermoformage, et isolant la feuille de bois de l'atmosphère oxygénée, de sorte que cette dernière est préservée des phénomènes de combustion. Suivant des modes particuliers de réalisation de l'invention, cette dernière peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables: - le matériau thermoplastique formant couche de revêtement d'aspect contient un colorant; - le matériau thermoplastique formant couche de 15 revêtement d'aspect possède des caractéristiques filtrantes d'ultraviolets; - le matériau thermoplastique formant couche arrière contient un colorant; - le matériau formant couche arrière est une mousse 20 thermoplastique, notamment une mousse polypropylène ou une mousse polyéthylène; - la feuille de bois est formée d'au moins deux couches de bois collées ensemble; et - lesdites couches de bois ont des orientations de 25 fibres différentes l'une par rapport à l'autre. L'invention vise également un élément de garniture intérieure de véhicule automobile, notamment de planche de bord, comprenant une feuille de matériau composite tel que décrit précédemment, et une pièce en matière plastique solidaire de la couche arrière. L'invention vise en outre un procédé de fabrication d'un matériau composite en feuille tel que décrit précédemment, dans laquelle la couche de revêtement d'aspect est appliquée sur la feuille de bois au cours d'une opération de laminage. Suivant d'autres caractéristiques, optionnelles, du procédé conforme à l'invention - préalablement à l'opération de laminage, la feuille de bois subit une opération de compression selon son 10 épaisseur; - la couche arrière est appliquée sur la feuille de bois au cours de ladite opération de laminage, de façon simultanée par rapport à la couche de revêtement d'aspect; - le matériau en feuille est soumis à une opération de thermoformage après l'opération de laminage. L'invention vise enfin un procédé de fabrication d'un élément de garniture tel que décrit précédemment. Selon une première forme de réalisation de ce procédé, on injecte la matière plastique sur la couche arrière du matériau en feuille thermoformé obtenu au terme du procédé décrit plus haut. Selon une deuxième forme de réalisation, on fabrique d'une part la pièce en matière plastique, et d'autre part le matériau composite en feuille grâce à un procédé tel que défini ci-dessus, et on réalise un gainage de la pièce en matière plastique avec le matériau composite en feuille. Selon une troisième forme de réalisation, on réalise un thermoformage simultané de la pièce plastique et du matériau en feuille obtenu au terme d'un procédé tel que défini ci-dessus, après solidarisation de la pièce plastique et du matériau en feuille. Un mode particulier de réalisation de l'invention va maintenant être décrit plus en détail, en référence au dessin annexé, dont la Figure unique représente schématiquement, en coupe, un matériau en feuille conforme à l'invention, en cours de fabrication. Sur la Figure, on a représenté une feuille 1 de matériau composite thermoformable destiné à constituer un élément de garniture intérieure de véhicule automobile, par exemple une bande décorative d'une paroi de planche de bord. Ce matériau en feuille, représenté en coupe transversale sur la Figure, comprend une couche centrale formée d'une feuille de bois 3, une couche extérieure 5 formant revêtement d'aspect, appliquée sur la face extérieure (ou visible) de la feuille de bois 3, et une couche intérieure ou arrière 7 formant substrat, appliquée sur l'autre face (arrière) de la feuille de bois 3. Bien que représenté comme une bande composite plane, le matériau en feuille 1 est prévu pour être conformé selon des profils ou surfaces complexes, c'est-à-dire au moins galbé(e)s. La feuille de bois 3 est constituée d'un bois de décoration, dans une épaisseur suffisamment faible pour que la feuille de bois puisse adopter une forme galbée sans rupture. On peut préciser que la feuille de bois 3 a, dans l'exemple illustré, une fonction essentiellement voire uniquement décorative, à l'exclusion de toute fonction mécanique ou structurelle, et que le bois est choisi principalement pour ses qualités esthétiques. La feuille de bois 3 peut être mono-couche, mais également, de façon alternative, être formée de deux couches ou plus, collées les unes sur les autres. Deux couches voisines, dans ce cas, ont de préférence des orientations de fibres différentes. 30 2868733 5 La couche de revêtement d'aspect 5 est formée essentiellement d'une matrice en matériau thermoplastique, qui est translucide de façon que la feuille de bois 3 soit laissée apparente. La matrice thermoplastique possède de préférence des caractéristiques filtrantes d'ultraviolets, de façon que la feuille de bois soit préservée des effets de vieillissement dus à ce type de rayonnements. L'épaisseur de la couche de revêtement 5 sera 10 choisie en fonction de l'effet de profondeur et de relief qui doit être donné. Selon le type de bois utilisé et l'impression visuelle que l'on veut donner, il peut être souhaitable également d'incorporer un colorant dans la matrice thermoplastique constitutive de la couche de revêtement d'aspect 5. D'autres effets visuels ou tactiles peuvent être obtenus en choisissant convenablement la matrice thermoplastique de la couche 5, ou par incorporation d'additifs. Par exemple, la couche de revêtement 5 peut être formée avec un grainage. Bien entendu, la couche 5 est fixée sur la face de la feuille de bois 3 qui est visible depuis l'intérieur de l'habitacle, c'est-à-dire la face d'aspect, encore appelée face extérieure. La couche arrière 7 formant substrat est fixée sur la face opposée, c'està-dire la face intérieure, de la feuille de bois 3. Cette couche 7 comprend une matrice thermoplastique, qui peut être identique à la matrice de la couche 5 ou différente. La couche 7 peut avantageusement contenir un colorant, dans le cas où la feuille de bois 3 est d'une très faible épaisseur, telle que la feuille de bois est diaphane, afin de constituer un fond coloré dont la couleur est perceptible depuis l'extérieur. Le matériau thermoplastique constitutif de la couche 7 peut être une mousse thermoplastique, telle que de la mousse polypropylène ou de la mousse polyéthylène partiellement réticulée, à cellules ouvertes ou fermées. Les couches de revêtement d'aspect 5 et arrière 7 assurent une fonction de protection mécanique de la feuille de bois, et facilitent la mise en forme de cette dernière, notamment à chaud. Les risques de cassure de la feuille de bois lors de cette opération sont minimisés par la présence de ces couches en matériau thermoplastique. La couche 7 est de préférence adaptée pour assurer une bonne liaison mécanique, résistante et stable, avec le corps de la garniture ou de l'équipement, en l'occurrence le corps de planche de bord. Cela n'a pas été représenté sur la Figure, mais le matériau en feuille 1 peut être associé, pour former un élément de garniture intérieure de véhicule, à une pièce (ou insert) solidaire en matériau plastique. Un tel élément de garniture comprend alors, outre la feuille composite 1 constituée des trois couches 3, 5, 7, une pièce (ou insert) en matière plastique solidarisée à l'arrière de cette feuille composite, sur la couche formant substrat 7. Cette pièce en matière plastique pourra être notamment réalisée dans la matière plastique constituant le corps de la planche de bord. La feuille composite 1 qui a été décrite précédemment peut être avantageusement réalisée au cours d'une même opération de laminage, dans laquelle les couches 5, 7 sont simultanément appliquées sur les faces respectives de la feuille de bois 3. Cette opération de laminage a été illustrée de façon schématique sur la Figure, laquelle montre la feuille de bois 3 transitant selon la direction indiquée par la flèche centrale, entre deux rouleaux rotatifs 11 de laminoir. Les deux rouleaux 11 assurent en continu le pressage et la fixation de la couche de revêtement 5 et de la couche formant substrat 7, respectivement, sur la feuille de bois 3. Préalablement à cette opération de laminage, la feuille de bois 3 peut être compressée selon son épaisseur, de façon à être enrobée ensuite à l'état compressé (ou calandrée ), entre les couches de matériau thermoplastique lors de l'opération de laminage. A la suite de l'opération de laminage, le matériau composite en feuille 1 est mis en forme au cours d'une opération de thermoformage pour adopter sa forme définitive. Dans une opération ultérieure, on forme l'élément de garniture par injection (ou surmoulage) de matière plastique sur la couche arrière 7 du matériau en feuille thermoformé, la matière plastique injectée constituant l'insert. En variante, on pourra réaliser l'élément de garniture par d'autres procédés connus permettant de rapporter une peau thermoplastique sur un insert. Par exemple, on pourra réaliser un gainage du matériau composite en feuille sur l'insert préalablement fabriqué. Selon un autre procédé, on pourra thermoformer la feuille et l'insert en même temps, après les avoir rendus solidaires. Cette opération de thermoformage simultané est dite one shot . REVENDICATIONS 1. Matériau composite en feuille thermoformable pour garniture intérieure de véhicule automobile, comprenant une feuille de bois décoratif (3) qui présente une face d'aspect et une face arrière, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche de revêtement d'aspect (5) en matériau thermoplastique translucide, couvrant la face d'aspect de la feuille de bois (3), et une couche arrière (7) en matériau thermoplastique couvrant la face arrière de la feuille de bois (3). 2. Matériau composite suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau thermoplastique formant couche de revêtement d'aspect (5) contient un colorant. 3. Matériau composite suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau thermoplastique formant couche de revêtement d'aspect (5) possède des caractéristiques filtrantes d'ultraviolets. 4. Matériau composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau thermoplastique formant couche arrière (7) contient un colorant. 5. Matériau composite suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau formant couche arrière (7) est une mousse thermoplastique, notamment une mousse polypropylène ou une mousse polyéthylène. 6. Matériau composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la feuille de bois (3) est formée d'au moins deux couches de bois collées ensemble. -30 7. Matériau composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites couches de bois ont des orientations de fibres différentes l'une par rapport à l'autre. 8. Elément de garniture intérieure de véhicule automobile, notamment de planche de bord, comprenant une feuille de matériau composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, et une pièce en matière plastique solidaire de ladite couche arrière (7). 9. Procédé de fabrication d'un matériau composite en feuille selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche de revêtement d'aspect (5) est appliquée sur la feuille de bois (3) au cours d'une opération de laminage (3). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, préalablement à l'opération de laminage, la feuille de bois (3) subit une opération de compression selon son épaisseur. 11. Procédé suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la couche arrière (7) est appliquée sur la feuille de bois (3) au cours de ladite opération de laminage, de façon simultanée par rapport à la couche de revêtement d'aspect (5). 12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le matériau en feuille (1) est soumis à une opération de thermoformage après l'opération de laminage. 13. Procédé de fabrication d'un élément de garniture selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on injecte la matière plastique sur la couche arrière (7) du matériau en feuille thermoformé obtenu au terme du procédé selon la revendication 12. 14. Procédé de fabrication d'un élément de garniture selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on fabrique d'une part la pièce en matière plastique, et d'autre part le matériau composite en feuille grâce à un procédé selon la revendication 12, et on réalise un gainage de la pièce en matière plastique avec le matériau composite en feuille. 15. Procédé de fabrication d'un élément de garniture selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on réalise un thermoformage simultané de la pièce plastique et du matériau en feuille obtenu au terme du procédé selon la revendication 11, après solidarisation de la pièce plastique et du matériau en feuille.