Brevet FR2881149A1 — publié le 20060728

Pièce en matériau floqué, en particulier pour véhicules automobiles, et procédé pour sa fabrication L'invention concerne une pièce en matériau floqué du type comprenant un support sur lequel sont collées des fibres de flocage au moyen d'un adhésif. On connaît déjà différents types de pièces en matériau floqué, qui comprennent un support sur lequel sont collées des fibres de flocage habituellement formées de fibres textiles naturelles, artificielles ou synthétiques de longueur choisie. Ces fibres sont collées sur le support par l'intermédiaire d'un adhésif en étant orientées sous l'action d'un champ électrique. On produit ainsi des pièces pouvant présenter différents aspects, par exemple velours, moquette, peluche, daim, etc. Le procédé de flocage lui-même peut se pratiquer sur des supports les plus variés, par exemple matière plastique, papier, métal, etc. L'invention vise plus particulièrement, mais non limitative-ment, des pièces en matériau floqué destinées au domaine de l'industrie automobile. Dans ce domaine particulier, on connaît notamment des lèche-vitres ou des vide-poches, les lèche-vitres étant des pièces utilisées dans les portières et contre lesquelles viennent glisser les vitres lors de leur mouvement de montée ou de descente. Ces pièces sont habituellement formées à partir d'un matériau souple réalisé soit en caoutchouc vulcanisé recouvert d'un floc noir, soit en un caoutchouc thermoplastique sur lequel sont appliquées des fibres sombres par des techniques de collage et de traitement de surface. Ces pièces peuvent aussi être rigidifiées à l'aide d'une âme rigide en métal ou en matière plastique. Les pièces ainsi obtenues sont généralement rigides et le plus souvent de couleur sombre, ce qui limite leurs possibi-40 lités d'application. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités. Elle vise principalement à produire une pièce en matériau 5 floqué qui se distingue des pièces connues par son caractère de grande souplesse. L'invention vise aussi à procurer une telle pièce en matériau floqué qui peut être obtenue avec des formes, dessins, décors, couleurs les plus variés en fonction des applications souhaitées. Elle a encore pour but de procurer une telle pièce en matériau floqué qui peut présenter un caractère translucide permettant la transmission de lumière ou être réalisée avec des teintes claires, par exemple pastel. C'est encore un but de l'invention de procurer une telle pièce en matériau floqué qui présente un aspect doux au toucher et offre des propriétés de retenue et d'absence de glissement pour des objets susceptibles d'être posés sur la pièce ainsi obtenue. Un autre but encore de l'invention est de proposer une pièce 25 en matériau floqué qui est susceptible d'être obtenue après par moulage par injection ou encore par découpe. L'invention propose à cet effet une pièce en matériau floqué du type défini précédemment, dans laquelle le support est formé à partir d'un élastomère thermoplastique souple de composition choisie, et dans laquelle l'adhésif est un adhésif souple choisi pour ne pas altérer la souplesse du support. Cet élastomère thermoplastique souple se distingue donc des matériaux du type caoutchouc de la technique antérieure, notamment par des propriétés de grande souplesse. La combinaison d'un tel support souple avec un adhésif souple permet d'obtenir une pièce qui conserve durablement ses propriétés de souplesse, sans que ces dernières ne puissent être altérées par l'adhésif. Il convient à cet effet de choisir l'élastomère thermoplastique. Celui-ci est avantageusement choisi parmi les élastomères des familles Styrène Éthylène Butadiène Styrène (SEBS), Styrène Éthylène Butadiène Styrène/Polypropylène (SEBS/PP), Styrène Butadiène Styrène/Polypropylène (SBS/PP), Éthylène Propylène Diène Monomère/Polypropylène (EPDM/PP), plus ou moins réticulés, parmi les élastomères des familles Polyuréthanne (PU), Élastomères Thermoplastiques (TPE) et les Caoutchoucs Thermoplastiques partiellement Vulcanisés (TPV) et aussi parmi des combinaisons des élastomères ci-dessus avec des matériaux plastiques traditionnels. Ces derniers comprennent en particulier le Polystyrène (PS), l'ABS (Acryl Butadiène Styrène), les Polycarbonates (PC), le Polypropylène (PP) et le Polyéthylène (PE), cette liste n'étant pas limitative. Ces élastomères peuvent être réalisés par mélange de différents composants comprenant des polymères de base, ainsi que différents additifs tels que des huiles ou plastifiants, des charges minérales ou organiques, des agents de protection, des agents de réticulation, des agents de mise en oeuvre, etc. Dans l'invention, il faudra veiller à ce que ces additifs 30 n'exsudent pas afin de ne pas laisser subsister une couche grasse en surface de la pièce après transformation. Le support proprement dit peut être opaque, mais l'invention envisage tout particulièrement des supports translucides ou des supports de couleur claire permettant une transmission de lumière au travers de la pièce ainsi réalisée. Pour permettre une telle translucidité, il convient que l'élastomère thermoplastique contienne des additifs en quantité minimale, notamment en ce qui concerne les charges ajoutées au polymère de base. Le support peut être réalisé par différentes techniques en elle-mêmes connues par, exemple par transformation en mode mono, bi ou tri-matières, en mode simple ou expansé, par extrusion ou calandrage pour la découpe. Les pièces peuvent provenir également d'une opération de surmoulage sur matière plastique, métal ou tous autres supports compatibles. L'élastomère thermoplastique est obtenu de préférence par injection de matière chaude dans un moule froid. Le choix de l'adhésif est également déterminant étant donné qu'il doit non seulement être souple et garder sa souplesse, mais ne pas altérer la souplesse du support, c'est-à-dire ne pas être agressif à l'égard du support. On envisage en particulier des adhésifs ayant des allongements élevés à la rupture, comme ceux choisis parmi les adhésifs à base aqueuse en résine polymérisable souple, ou en base aqueuse avec co-solvant, et les adhésifs organiques en phase aqueuse à base de polymère de caoutchouc synthétique contenant éventuellement d'autres adjuvants ou des cosolvants (par exemple des glycols ou des adjuvants vinyliques ou cellulosiques). On retiendra plus particulièrement des dispersions de polyuréthanne ou de résines acryliques catalysées ou bien des mélanges des deux. Il est à noter que de tels adhésifs peuvent contenir aussi des isocyanates. L'adhésif est généralement appliqué par une technique en elle-même connue, par exemple par pulvérisation au pistolet, application au rouleau, à la brosse ou au pinceau, etc. Le plus souvent, un traitement de surface préalable du support est nécessaire pour permettre un bonne tenue de l'adhésif. Ce traitement de surface, s'il est nécessaire, doit être choisi pour ne pas altérer la souplesse du support. Générale-ment, on préfère appliquer un primaire d'accrochage, c'est-à-dire une composition formée le plus souvent d'un ou de plusieurs solvants. Mais des techniques de traitement du type plasma ou corona peuvent aussi fournir les résultats attendus. On peut, à titre d'exemple, utiliser un primaire d'accrochage choisi parmi des solvants ou des mélanges de solvants pouvant contenir des résines (naturelles ou synthétiques) ou bien des polymères synthétiques de bas poids moléculaire. Les fibres de flocage sont celles actuellement employées et disponibles dans le commerce. Il peut s'agir de fibres dites "longues" ou "très courtes". Bien que l'invention ne soit pas limitée à une longueur particulière de fibres, on préfère cependant des fibres de longueur comprise entre 0,1 et 1 mm pour permettre de conférer à la pièce un aspect du type velours. Il peut s'agit de fibres communément utilisées dans les techniques de flocage, comme par exemple polyamide, polyes-20 ter, viscose, coton, etc. Comme déjà indiqué, les fibres peuvent être éventuellement colorées ou imprimées pour leur donner une coloration particulière. Les fibres de flocage sont collées sur le support par l'intermédiaire de l'adhésif sur une face du support qui peut présenter une texture choisie. Par l'expression "texture choisie", on entend signifier que la face de la pièce est soit lisse, soit munie de reliefs particuliers. Il peut s'agir notamment d'une face présentant un aspect grainé. Cette texture est de préférence impartie au support avant application de l'adhésif et collage des fibres. Il est envisageable, en variante, de réaliser la texture après flocage, ou encore de réaliser une combinaison de telles opérations. Le support proprement dit est avantageusement obtenu par injection ou découpe. La pièce en matériau floqué de l'invention présente une excellente tenue mécanique. En particulier, les fibres de flocage résistent à des cycles répétés de torsion de 180 au moins opérés sur la pièce, sans compromettre la tenue de l'adhésif et des fibres. Sous un autre aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce en matériau floqué, telle que définie précédemment, qui comprend les opérations suivantes: a) former un support en un élastomère thermoplastique souple 15 de composition choisie, par moulage ou découpe; b) appliquer sur une face du support un adhésif souple choisi pour ne pas altérer la souplesse du support; c) appliquer des fibres de flocage sur la face du support enduite d'adhésif, les fibres étant orientées par un champ électrique; et d) fixer l'adhésif et nettoyer les fibres. L'opération b) comprend avantageusement: bl) l'application d'une couche d'un primaire d'accrochage sur la face du support; et b2) l'application d'une couche de l'adhésif souple sur la couche du primaire d'accrochage. L'opération c) est réalisée par des techniques de flocage, connues en elles-mêmes, à l'aide d'appareillages connus qui permettent l'implantation des fibres dans l'adhésif avec une orientation choisie, généralement perpendiculairement à la surface du support. La fixation de l'adhésif de l'opération d) consiste à réaliser la prise de l'adhésif, par exemple par polymérisation ou réticulation, pour assurer le maintien des fibres de flocage sur le support. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une pièce en 10 matériau floqué selon l'invention; - la figure 2 représente le détail II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie d'une 15 partie de la pièce montrant schématiquement les différents composants qui la constituent. La figure 1 montre une pièce en matériau floqué destinée dans l'exemple à l'industrie automobile et pouvant constituer notamment une partie d'une planche de bord ou d'une console, un panneau de portière, etc. Il s'agit donc d'une pièce d' aspect La figure 1 montre la pièce 10 dans son entier, tandis que la figure 2 montre un détail de cette pièce et la figure 3 montre une partie en coupe, à échelle agrandie, de la pièce 10. Comme on le voit sur la figure 3, la pièce 10 comprend un support 12 en un élastomère thermoplastique souple de composition choisie qui présente une face apparente ou supérieure 14. Dans l'exemple, le support est translucide et il possède une épaisseur E comprise entre 0,05 et 50 mm. La face 14 présente une structure choisie. Elle peut être lisse ou grainée ou présenter une autre forme de reliefs. Ici, la face 14 comportes des parties en relief 16 en forme de bâtonnets allongés dirigés suivant deux directions perpendiculaires (voir aussi la figure 2). Le support 12 est réalisé par une injection ou découpe suivant des techniques en elles-mêmes connues. Sur la face 14 est appliquée une couche d'un adhésif 18, à savoir un adhésif souple choisi pour ne pas altérer la souplesse du support. Cet adhésif est appliqué par des techniques en elles-mêmes connues, par exemple par pulvérisa- tion, application au rouleau, à la brosse ou au pinceau, etc. De préférence, l'application de l'adhésif s'effectue après traitement de surface, typiquement après application d'un primaire d'accrochage qui facilite la tenue de l'adhésif, sans toutefois affecter la souplesse du support. Cependant d'autres techniques de traitement, par exemple de type plasma ou corona sont envisageables. Sur l'adhésif sont appliquées des fibres de flocage 20 qui sont orientées au moyen d'un champ électrique pour former un angle choisi avec la surface, généralement un angle de 90 . L'application des fibres s'effectue par des techniques en elles-mêmes connues au moyen d'une installation connue. Généralement, la longueur des fibres de flocage est comprise entre 0,1 et 1 mm. Ces fibres peuvent être choisies parmi des 25 fibres naturelles, artificielles ou synthétiques. Le procédé comprend donc principalement les opérations suivantes: application de l'adhésif, implantation des fibres sous l'action d'un champ, électrique, fixation de l'adhésif (par polymérisation ou réticulation), élimination des fibres non collées (généralement par aspiration) et éventuellement finissage. Cette dernière opération peut comprendre par exemple un traitement de surface, une impression de couleur, etc. Après fabrication de la pièce en matériau floqué, il est souhaitable de contrôler ses propriétés, en particulier sa dureté (par exemple dureté Shore) et la tenue du floc (fibres floquées) en faisant appel à des tests connus ou à des tests spécialement conçus à cet effet. Il a été constaté que le floc résiste à des cycles répétés de torsion opérés sur une pièce en matériau floqué selon l'invention. En effet lorsqu'une telle pièce est soumise à des torsions répétées suivant un angle de 180'au moins, le floc reste solidaire du support sans que l'adhésif, et donc les fibres floquées, ne se séparent du support. Cette excellente tenue mécanique provient à la fois du choix du support et du choix de l'adhésif qui tous deux conservent leur souplesse, tout en restant liés mutuellement. Il est à noter que l'application des fibres de flocage peut 15 être pneumatique ou électro-pneumatique. On décrira maintenant un exemple de réalisation de l'invention. EXEMPLE On réalise une pièce en matériau floqué sous la forme d'un tapis de tableau de bord ou de planche de bord de véhicule automobile par injection d'un matériau du type Styrène Éthylène Butadiène Styrène (SEBS) présentant une dureté de 70 Shore A et présentant une surface grainée en nid d'abeille. Sur cette surface est déposée une couche d'un primaire d'accrochage, puis une couche d'un adhésif souple formé ici d'un mélange de dispersion de polyuréthanne (PU) et de résine acrylique en présence d'un isocyanate. On applique ensuite des fibres de couleur rose par un procédé de flocage. L'adhésif est fixé par réticulation et la pièce est ensuite nettoyée. La pièce obtenue possède et conserve une grande souplesse et un toucher doux, ce qui la rend particulièrement apte à constituer une pièce d'aspect pour un véhicule automobile. L'invention trouve une application particulière dans le domaine de l'industrie automobile, par exemple pour former un composant d'une planche de bord, d'une console, d'un panneau de portière ou de toute autre pièce dans l'habitacle. Elle permet de réaliser des pièces souples, pouvant éventuellement être translucides ou présenter une teinte claire, et permettre ainsi de laisser passer la lumière, ce qui peut être intéressant en conduite de nuit pour visualiser certai- nes parties du véhicule. En fonction de la nature et de la longueur des fibres de flocage, on peut conférer à la pièce un toucher doux du type velours, daim, peluche, fourrure, etc. Ce toucher peut être combiné à une texture particulière de la pièce comme, par exemple, un aspect grainé. Les pièces de l'invention ont en outre l'avantage de présenter des propriété intéressantes d'isolation thermique et 20 phonique. Comme déjà indiqué, les fibres peuvent éventuellement être réalisées avec différents coloris ou même subir une impression pour réaliser des décors particuliers, des pictogrammes, etc. L'invention trouve également des applications dans d'autres domaines que l'industrie automobile, comme l'ameublement, l'électro-ménager, la décoration. Revendications 1. Pièce en matériau floqué, comprenant un support (12) sur lequel sont collées des fibres de flocage (20) au moyen d'un adhésif (18), caractérisée en ce que le support(12) est formé à partir d'un élastomère thermoplastique souple de composition choisie, et en ce que l'adhésif (18) est un adhésif souple choisi pour ne pas altérer la souplesse du support. 2. Pièce en matériau floqué selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élastomère thermoplastique est choisi parmi les élastomères Styrène Éthylène Butadiène Styrène (SEBS) , Styrène Éthylène Butadiène Styrène/Polypropylène (SEBS/PP), Styrène Butadiène Sty-rène/Polypropylène (SBS/PP), Éthylène Propylène Diène Monomère/Polypropylène (EPDM/PP), plus ou moins réticulés, parmi les élastomères des familles Polyuréthanne (PU), Élastomères Thermoplastiques (TPE) et les Caoutchoucs Thermoplastiques partiellement Vulcanisés (TPV) et aussi parmi des combinaisons des élastomères ci-dessus avec des matériaux plastiques traditionnels, tels que, en particulier, le Polystyrène (PS), l'ABS (Acryl Butadiène Styrène), les Polycarbonates (PC) , le Polypropylène (PP) et le Polyéthylène (PE). 3. Pièce en matériau floqué selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le support (12) est translucide ou de couleur claire. 4. Pièce en matériau floqué selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élastomère thermoplastique contient des adhésifs en quantité minimale. 5. Pièce en matériau floqué selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisée en ce que l'adhésif est choisi parmi les adhésifs à base aqueuse en résine polymérisable souple, ou en base aqueuse avec solvant, et les adhésifs organiques en phase aqueuse à base de polymère de caoutchouc synthétique contenant éventuellement d'autres adjuvants ou des co-solvants (par exemple des glycols ou des adjuvants vinyliques ou cellulosiques). 6. Pièce en matériau floqué selon l'une des revendica-5 tions 1 à 5, caractérisée en ce que les fibres de flocage (20) ont une longueur comprise entre 0,1 et 1 mm. 7. Pièce en matériau floqué selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le support (12) comporte une face (14) de texture choisie sur laquelle sont appliquées les fibres de flocage (20). 8. Pièce en matériau floqué selon la revendication 7, caractérisée en ce que la face (14) du support (12) présente 15 un aspect grainé. 9. Pièce en matériau floqué selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le support (12) est obtenu par injection ou découpe. 10. Pièce en matériau floqué selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les fibres de flocage résistent à des cycles répétés de torsion de 180' au moins opérés sur la pièce. 11. Procédé de fabrication d'une pièce en matériau floqué selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: a) former un support (12) en un élastomère thermoplastique souple de composition choisie; b) appliquer sur une face (14) du support (12) un adhésif souple (18) choisi pour ne pas altérer la souplesse du 35 support; c) appliquer des fibres de flocage (20) sur la face (14) du support enduite d'adhésif, les fibres étant orientées dans un champ électrostatique; d) fixer l'adhésif et nettoyer les fibres de flocage. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'opération b) comprend: bi) l'application d'une couche d'un primaire d'accrochage sur la face du support; et b2) l'application d'une couche de l'adhésif souple sur la 10 couche du primaire d'accrochage.