Brevet FR2890593A1 — publié le 20070316

L'invention est relative à un panneau constitué d'une ou plusieurs couche(s) de matériau (ligno)cellulosique et recouvert par un film protecteur. Ce type de panneau est largement utilisé dans la vie courante, notamment dans le revêtement extérieur des façades. Il s'agit généralement d'un panneau sandwich. Le panneau est recouvert d'un film protecteur pour le protéger des intempéries et des rayonnements UV. Il s'agit souvent d'un film mono- ou bicouche comprenant une couche d'un matériau acrylique. Lorsque le panneau est placé à l'extérieur, l'eau de pluie ou l'humidité ambiante peut s'infiltrer par au moins l'une des faces latérales du panneau, ce qui peut entraîner un décollement du film protecteur et également un blanchiment du film du côté des faces latérales qui sont exposées à l'eau ou à l'humidité. Le décollement du film, même minime, est néfaste car il entraîne une exposition, donc une moindre protection, d'une partie du panneau. La demanderesse a résolu le problème de décollement et/ou de blanchiment en appliquant sur au moins l'une des faces latérales du panneau une substance hydrophobe. L'art antérieur La demande européenne EP 1199157 Al décrit un panneau sandwich revêtu d'un film acrylique transparent/translucide multicouche sur au moins l'une de ses faces. La demande européenne EP 1388414 Al décrit un panneau sandwich revêtu d'un film bicouche PMMA/PVDF ou monocouche à base d'un mélange PMMA/PVDF. Figures La figure 1 représente un panneau 1 ayant la forme d'un parallélipipède comprenant une ou plusieurs couche(s) de matériau (ligno) cellulosique 3 recouvert sur sur l'une de ses faces par un film protecteur 2. Les quatre faces latérales, référencées 4, 4', 4" et 4" ', sont recouvertes par une substance hydrophobe. La figure 2 représente un empilement 5 de panneaux 1 et illustre l'un des moyens d'appliquer la substance hydrophobe. Un technicien 6 pulvérise sur les faces latérales 4 des panneaux 1 une substance hydrophobe. Brève description de l'invention L'invention est relative à un panneau comprenant au moins une couche d'un matériau (ligno)cellulosique recouvert sur au moins l'une de ses faces par un film protecteur caractérisé en ce que l'une au moins des faces latérales du panneau est recouverte par une substance hydrophobe. De préférence, la substance hydrophobe est une émulsion d'un polymère fluoré, de préférence modifié par un polymère acrylique. L'invention est aussi relative à un procédé consistant à appliquer sur au moins l'une des faces latérales du panneau une substance hydrophobe. De préférence, la substance hydrophobe est pulvérisée. Description détaillée de l'invention Matériau (ligno)cellulosique désigne un matériau lignocellulosique ou cellulosique. S'agissant du panneau, celui-ci comprend au moins une couche d'un matériau (ligno)cellulosique. Le panneau peut avoir une forme parallélipidique comme illustré sur la figure 1. Cependant l'invention n'est pas limitée uniquement aux panneaux de forme parallélipidique mais peut s'appliquer à d'autres formes. Ainsi, par exemple le panneau peut présenter une forme en coin. Le matériau (ligno)cellulosique peut être: É le bois; 15 É le papier, de préférence le papier kraft; É le bois aggloméré. Il peut s'agir d'un panneau comprenant une seule couche comme un panneau de bois massif ou un panneau de bois aggloméré. Un panneau de bois aggloméré est constitué de particules de bois (sous différentes formes: sciure, copeaux, fibres,...) traitées avec au moins une résine thermodurcissable et soumises à une pression et une température élevées. Il peut s'agir aussi d'un panneau comprenant plusieurs couches identiques ou différentes, de matériau(x) (ligno)cellulosique(s). On parle souvent dans ce cas de panneau sandwich. Le panneau peut aussi comprendre au moins une couche en une matière élastomérique ou en une mousse dont la fonction est d'améliorer l'isolation phonique du panneau. Il peut comprendre aussi au moins une couche de contrebalancement dont la fonction est de stabiliser mécaniquement le panneau pour éviter le flambage ou la déformation du panneau. Pour favoriser l'adhésion entre les couches, celles-ci sont imprégnées d'une colle de sorte qu'une couche intermédiaire de colle, généralement de fine épaisseur, est disposée entre les couches qui doivent adhérer. De préférence, la colle est une colle thermodurcissable, par exemple du type phénolique ou mélaminique. Des exemples de panneaux sandwich sont donnés dans les demandes EP 1388414 Al, EP 1199157 Al ou GB 2307882 A. Ainsi l'exemple 1 de la demande EP 1199157 Al décrit un panneau comprenant dans l'ordre: une couche en papier kraft phénolique de grammage 180/290 g/m2 une couche de colle; une couche de bois; une couche décorative composée d'un film de cellulose teinté et un film de cellulose imprégné de mélamine et ayant une charge de silice. Un autre exemple de panneau sandwich comprend dans l'ordre une couche de papier, une couche de bois et éventuellement une couche décorative ou bien une couche de papier et une couche décorative. Un autre exemple de panneau sandwich comprend dans l'ordre éventuellement une couche décorative, une couche de bois, une couche de papier, une couche de bois et éventuellement une couche décorative. Un autre exemple de panneau sandwich comprend dans l'ordre une couche décorative, une couche de bois et une couche décorative. Le film protecteur est appliqué sur la couche de bois ou sur la couche décorative Une couche de papier peut être aussi remplacée par un empilement de plusieurs couches de papier. De préférence, le papier utilisé est le papier kraft. La couche décorative peut être unicolore ou avoir un motif imprimé. Il peut s'agir d'un ou plusieurs film(s) de cellulose ou de papier imprimé. Il peut s'agir aussi d'une couche de colle thermodurcissable chargée en pigments. L'adhésion entre les couches est assurée à l'aide d'une colle. De préférence, la colle est une colle thermodurcissable du type phénolique ou mélaminique. Une couche de colle, souvent fine, est donc disposée entre les couches. On pourra encore donner des exemples de panneaux sandwich qui sont commercialisés. Le panneau BAQ+ de la société PRODEMA est décrit sur le site internet de cette société comme étant un panneau de haute densité constitué d'une âme en fibres de cellulose imprégnées de résines phénoliques thermodurcissables et d'une couche de bois naturel. Le panneau MAD de PRODEMA est décrit comme étant un panneau composé d'une âme en contreplaqué bois imprégné de résines phénoliques thermodurcissables et d'une couche de bois naturel. Le panneau PARKLEX 1000 de la société GUREA est décrit sur le site internet de cette société comme étant un panneau stratifié en bois à haute densité constitué à l'intérieur par des fibres de bois ou de papier traitées avec des résines phénoliques thermodurcies et très fortement pressées à des températures levées et d'une couche de bois naturel. Le film protecteur est appliqué contre la couche de bois. Le panneau est par exemple utilisé dans le revêtement de façades extérieures ou intérieures ou bien la réalisation de planchers. Il présente de préférence une épaisseur comprise entre 1 et 60 mm, avantageusement comprise entre 10 et 60 mm. Le panneau est souvent protégé sur au moins l'une de ses faces par un film protecteur. Le film protecteur assure une protection contre: É les rayons UV; É les produits chimiques; É les agents atmosphériques (humidité, brouillard salin,...) ; É les champignons et moisissures; É les graffitis; É le feu. Le film assure une stabilité de couleur et d'aspect dans le temps. Le film est généralement appliqué sur le panneau par compression à chaud. La compression se fait sous une pression comprise généralement entre 2 et 30 MPa et à chaud à une température comprise généralement entre 100 ety 160 C. S'agissant du film protecteur, celui-ci peut être monocouche ou bicouche. Un exemple de film protecteur monocouche est un film acrylique comprenant un PMMA homo- ou copolymère. On désigne par PMMA, un homopolymère du méthacrylate de méthyle (MMA) ou un copolymère du MMA contenant au moins 50% en poids de MMA et au moins un comonomère copolymérisable avec le MMA. A titre d'exemple de comonomères, on peut citer par exemple les (méth) acrylates d'alkyle, l'acrylonitrile, le butadiène, le styrène, l'isoprène. Des exemples de (méth)acrylates d'alkyle sont décrits dans KIRK-OTHMER, Encyclopedia of chemical technology, 4ème édition dans le Vol. 1, pages 292-293 et dans le Vol. 16 pages 475-478. Avantageusement le PMMA peut contenir 0 à 20% en poids et de préférence 5 A 15% d'acrylate de méthyle et/ou d'acrylate d'éthyle. Le PMMA peut être fonctionnalisé c'est-à-dire qu'il contient par exemple des fonctions acide, chlorure d'acide, alcool, anhydride. Ces fonctions peuvent être introduites par greffage ou par copolymérisation. Avantageusement c'est une fonction acide apportée par le comonomère acide (méth)acrylique. Deux fonctions acide acrylique voisines peuvent se deshydrater pour former un anhydride. La proportion de fonctions peut être de 0 à 15% en poids du PMMA comprenant les fonctions éventuelles. Le MVI (melt volume index ou indice de fluidité en volume à l'état fondu) du PMMA peut être compris entre 2 et 15 cm3/10 min mesuré à 230 C sous une charge de 3,8 kg. Un exemple de film protecteur multicouche comprend: É une couche de surface comprenant en poids de 0 à 100 parts, avantageusement 50 à 100 parts, de préférence de 70 à 100 parts d'un polymère fluoré pour respectivement de 0 à 100 parts, avantageusement de 0 à 50 parts, de préférence de 0 à 30 parts d'un PMMA, et É une couche adhésive comprenant de 50 à 100 parts d'un PMMA, de 0 à 50 parts d'un polymère fluoré, de 0 à 50 20 parts d'un modifiant choc et de 0 à 5 parts d'un absorbeur UV, la couche adhésive étant disposée sur au moins l'une des faces du panneau. D'autres exemples de films multicouches sont donnés dans les documents EP 1382640 ou EP 1566408. Le polymère fluoré est de préférence un PVDF homopolymère ou un copolymère comprenant au moins 50% en poids de VDF (fluorure de vinylidène, CH2=CF2) et au moins un comonomère copolymérisable avec le VDF. Avantageusement le comonomère est fluoré, il peut être choisi par exemple parmi le fluorure de vinyle; le trifluoroéthylène (VF3); le chlorotrifluoroéthylène (CTFE); le 1,2-difluoroéthylène; le tetrafluoroéthylène (TFE); l'hexafluoropropylène (HFP); les perfluoro(alkyl vinyl) éthers tels que le perfluoro(methyl vinyl)éther (PMVE), le perfluoro(éthyl vinyl) éther (PEVE) et le perfluoro(propyl vinyl) éther (PPVE); le perfluoro(1,3-dioxole); le perfluoro(2,2-diméthyl- 1,3-dioxole) (PDD). De préférence, le comonomère éventuel est choisi parmi le chlorotrifluoroéthylène (CTFE), l'hexafluoropropylène (HFP), le trifluoroéthylène (VF3) et le tétrafluoroéthylène (TFE). L'HFP est le comonomère préféré. Avantageusement, le PVDF a une viscosité allant de 100 Pa.s à 2000 Pa.s, la viscosité étant mesurése à 230 C, à un gradient de cisaillement de 100 s1 à l'aide d'un rhéomètre capillaire. En effet, ces PVDF sont bien adaptés à l'extrusion et a l'injection. De préférence, le PVDF a une viscosité allant de 300 Pa.s à 1200 Pa.s, la viscosité étant mesurée à 230 C, à un gradient de cisaillement de 100 s 1 à l'aide d'un rhéomètre capillaire. Le modifiant choc est par exemple un copolymère noyau-écorce (core-shell en Anglais) qui se présente sous la forme de fines particules ayant un noyau en élastomère et au moins une écorce thermoplastique, la taille des particules est en général inférieure au pm et avantageusement comprise entre 50 et 300 nm. A titre d'exemple de noyaux, on peut citer les homopolymères de l'isoprène ou du butadiène, les copolymères de l'isoprène avec au plus 30% en moles d'un monomère vinylique et les copolymères du butadiène avec au plus 30% en moles d'un monomère vinylique. Le monomère vinylique peut être le styrène, un alkylstyrène, l'acrylonitrile ou un (meth)acrylate d'alkyle. Une autre famille de noyaux est constituée par les homopolymères d'un (méth)acrylate d'alkyle et les copolymères d'un (méth)acrylate d'alkyle avec au plus 30% en moles d'un monomère choisi parmi un autre (meth)acrylate d'alkyle et un monomère vinylique. Le (méth)acrylate d'alkyle est avantageusement l'acrylate de butyle. Le monomère vinylique peut être le styrène, un alkylstyrène, l'acrylonitrile, le butadiène ou l'isoprène. Le noyau du copolymère noyauécorce peut être réticulé en tout ou partie. Il suffit d'ajouter des monomères au moins difonctionnels au cours de la préparation du noyau, ces monomères peuvent être choisis parmi les esters poly(méth)acryliques de polyols tels que le di(méth)acrylate de butylène et le triméthylol propane triméthacrylate. D'autres monomères difonctionnels sont par exemple le divinylbenzène, le trivinylbenzène, l'acrylate de vinyle et le methacrylate de vinyle. On peut aussi réticuler le noyau en y introduisant, par greffage ou comme comonomère pendant la polymérisation, des monomères fonctionnels insaturés tels que des anhydrides d'acides carboxyliques insaturés, des acides carboxyliques insaturés et des époxydes insaturés. On peut citer à titre d'exemple l'anhydride maleique, l'acide (méth)acrylique et le méthacrylate de glycidyle. L'écorce ou les écorces sont des homopolymères du styrène, d'un alkylstyrène ou du méthacrylate de méthyle ou des copolymères comprenant au moins 70% en moles de l'un de ces monomères précédents et au moins un comonomère choisi parmi les autres monomères précédents, un autre (méth) acrylate d'alkyle, l'acétate de vinyle et l'acrylonitrile. L'écorce peut être fonctionnalisée en y introduisant, par greffage ou comme comonomère pendant la polymérisation, des monomères fonctionnels insaturés tels que des anhydrides d'acides carboxyliques insaturés, des acides carboxyliques insaturés et des époxydes insaturés. On peut citer à titre d'exemple l'anhydride maléique, l'acide (méth)acrylique et le méthacrylate de glycidyle. A titre d'exemple on peut citer des copolymères noyau-écorce ayant une écorce en polystyrène et des copolymères noyau-écorce ayant une écorce en PMMA. Il existe aussi des copolymères noyau-écorce ayant deux écorces, l'une en polystyrène et l'autre à l'extérieur en PMMA. Des exemples de copolymère ainsi que leur procédé de préparation sont décrits dans les brevets suivants US 4180494, US 3808180, US 4096202, US 4260693, US 3287443, US 3657391, US 4299928, US 3985704, US 5773520. Avantageusement le noyau représente, en poids, 70 à 90% du copolymère noyau-écorce et l'écorce 30 à 10%. A titre d'exemple de copolymère, on peut citer celui constitué (i) de 75 à 80 parties d'un noyau comprenant en moles au moins 93% de butadiène, 5% de styrène et 0,5 à 1% de divinylbenzène et (ii) de 25 à 20 parties de deux écorces essentiellement de même poids l'une intérieure en polystyrène et l'autre extérieure en PMMA. A titre d'autre exemple, on peut citer ceux ayant un noyau en poly(acrylate de butyle) ou en copolymère de l'acrylate de butyle et du butadiène et une écorce en PMMA. Tous ces copolymères noyau-écorce sont parfois appelés mou / dur à cause du noyau en élastomère. Il existe aussi d'autres types de copolymères noyau-écorce tels que les dur/mou/dur c'est à dire qu'ils ont dans cet ordre un noyau dur, une écorce molle et une écorce dure. Les parties dures peuvent être constituées des polymères de l'écorce des mou/dur précédents et la partie molle peut être constituée des polymères du noyau des mou/dur précédents. On peut citer par exemple ceux constitués dans cet ordre: É d'un noyau en copolymère du méthacrylate de méthyle et de 1'acrylate d'éthyle, É d'une écorce en copolymère de l'acrylate de butyle et du styrène, É d'une écorce en copolymère du méthacrylate de méthyle et de l'acrylate d'éthyle. Il existe encore d'autres types de copolymères noyau-écorce tels que les dur (le noyau)/mou/mi dur. Par rapport aux précédents la différence vient de l'écorce extérieure "mi dur" qui est constituée de deux écorces. l'une intermédiaire et l'autre extérieure. L'écorce intermédiaire est un copolymère du méthacrylate de méthyle, du styrène et d'au moins un monomère choisi parmi les acrylates d'alkyle, le butadiène et l'isoprène. L'écorce extérieure est un PMMA homopolymère ou copolymère. On peut citer par exemple ceux constitués dans cet ordre. É d'un noyau en copolymère du méthacrylate de méthyle et de l'acrylate d'éthyle, É d'une écorce en copolymère de l'acrylate de butyle et du styrène, É d'une écorce en copolymère du méthacrylate de méthyle, de l'acrylate de butyle et du styrène, É d'une écorce en copolymère du méthacrylate de méthyle et de l'acrylate d'éthyle. Le film protecteur peut aussi être un film polyester, de type PET par exemple. S'agissant de l'absorbeur UV, celui-ci est décrit par exemple dans le brevet US 5256472. On utilise avantageusement les benzotriazoles et les benzophénones. A titre d'exemple on peut utiliser les TINUVIN 213 ou TINUVIN 109 et de façon préférable le TINUVIN 234 de la société Ciba Speciality Chemicals. S'agissant de la substance hydrophobe, celle-ci peut être un silicone, une paraffine, une substance fluorée telle qu'un oligomère ou un polymère fluoré ou bien un perfluoroéther. De préférence, la substance fluorée est sous une forme liquide lorsqu'elle doit être appliquée. Le polymère fluoré est de préférence sous forme d'une émulsion aqueuse pour pouvoir être appliqué facilement, par exemple par pulvérisation, et sans avoir à utiliser un solvant. Il peut s'agir par exemple d'une émulsion d'un PVDF homo- ou copolymère. Le PVDF peut être avantageusement modifié par un polymère acrylique. Un moyen de modifier le PVDF par un polymère acrylique consiste à polymériser au moins un monomère acrylique en présence d'un latex de PVDF. Le monomère acrylique est choisi parmi les (méth)acrylates et l'acide (méth)acrylique. De préférence, le (méth)acrylate est un ester en C1-Clo, encore mieux en C1-C4. Par exemple, il s'agit du (méth)acrylate d'éthyle, de propyle, de butyle, d'amyle, d'isobutyle, de 2-éthylhexyle, d'hydroxyéthyle, de glycidyle. On met en contact le monomère acrylique et le latex de PVDF en présence d'au moins amorceur radicalaire, d'au moins un tensioactif et éventuellement d'un agent de transfert. La proportion de latex de monomère acrylique est de 10 à 200 parts, de préférence de 20 à 100 parts pour 100 parts de latex de PVDF. Le tensioactif peut être de type anionique, cationique, non-ionique ou amphotère. On peut rajouter au mélange à polymériser un solvant dont la fonction est de gonfler les particules de latex. De préférence, la température de transition vitreuse du PVDF est inférieure à 25 C. De préférence, la taille des particules de latex est inférieure à 250 nm. On trouvera des exemples de PVDF modifié dans WO 9901505 Al et dans WO 9903900 Al. L'émulsion aqueuse du polymère fluoré, éventuellement modifié par le polymère acrylique, peut contenir des additifs tels 10 que: É des agents épaississants tels que par exemple le RHEOLATE 288; É des agents de mouillage comme par exemple le BYK 346 or BYK 348; É des composés acides ou basiques dont le rôle est de stabiliser l'émulsion. La substance hydrophobe est appliquée sur la ou les face(s) latérale(s) exposée(s) à l'eau ou à l'humidité. Dans certains cas, si les quatre faces latérales sont exposées, ce sont les quatre faces qui sont recouvertes par la substance hydrophobe. Le rôle de la substance hydrophobe est d'éviter le décollement et/ou le blanchiment du film par l'action de l'humidité. Une autre fonction de la substance hydrophobe est de protéger les faces latérales du panneau (qui ne sont donc pas protégées par le film protecteur) contre les rayons UV, les produits chimiques, les agents atmosphériques (humidité, brouillard salin,...), les champignons et moisissures. L'utilisation d'un film protecteur pour recouvrir les faces latérales n'est guère envisageable lorsque les faces présentent une trop faible épaisseur pour pouvoir être recouverte d'un film. Procédé L'invention a trait aussi à un procédé consistant à appliquer sur au moins l'une des faces latérales d'un panneau une substance hydrophobe. La substance hydrophobe peut être appliquée sur un empilement de panneaux. Les panneaux peuvent être empilés comme cela est représenté par exemple sur la figure 2. Dans le cas de l'émulsion aqueuse du polymère fluoré, il peut être utile de prévoir une étape supplémentaire qui consiste à laisser s'évaporer l'eau de l'émulsion. La substance hydrophobe peut être appliquée à l'aide d'un pinceau ou par pulvérisation, par exemple à l'aide d'un système de pulvérisation utilisé habituellement pour les peintures. Revendications 1. Panneau comprenant au moins une couche d'un matériau (ligno) cellulosique recouvert sur au moins l'une de ses faces par un film protecteur caractérisé en ce que l'une au moins des faces latérales du panneau est recouverte par une substance hydrophobe. 2. Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il 10 s'agit d'un panneau de bois. 3. Panneau selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il s'agit d'un panneau de bois aggloméré. 4. Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend dans l'ordre une couche de papier, une couche de bois et éventuellement une couche décorative. 5. Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il 20 comprend dans l'ordre une couche de papier et une couche décorative. 6. Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend dans l'ordre éventuellement une couche décorative, une couche de bois, une couche de papier, une couche de bois et éventuellement une couche décorative. 7. Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend dans l'ordre une couche décorative, une couche de 30 papier et une couche décorative. 8. Panneau selon l'une des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que la couche de papier est constituée d'un empilement de plusieurs couches de papier. 9. Panneau selon l'une des revendications 4 à 8 caractérisé en ce que le papier est le papier kraft. 10. Panneau selon l'une quelconque de revendications 1 à 9 5 caractérisé en ce que le film protecteur est un film acrylique comprenant un PMMA homo- ou copolymère. 11. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le film protecteur est un film 10 multicouche comprenant: É une couche de surface comprenant en poids de 0 à 100 parts, avantageusement 50 à 100 parts, de préférence de 70 à 100 parts d'un polymère fluoré pour respectivement de 0 à 100 parts, avantageusement de 0 à 50 parts, de préférence de 0 à 30 parts d'un PMMA, et É une couche adhésive comprenant de 50 à 100 parts d'un PMMA, de 0 à 50 parts d'un polymère fluoré, de 0 à 50 parts d'un modifiant choc et de 0 à 5 parts d'un 20 absorbeur UV, la couche adhésive étant disposée sur au moins l'une des faces du panneau. 12. Panneau selon la revendication 11 caractérisé en ce que le polymère fluoré est un PVDF homopolymère ou copolymère comprenant au moins 50% en poids de VDF et au moins un comonomère copolymérisable avec le VDF. 13. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 30 caractérisé en ce que la substance hydrophobe est un silicone, une paraffine, une substance fluorée. 14. Panneau selon la revendication 13 caractérisé en ce que la substance fluorée est un oligomère ou un polymère fluoré ou un perfluoroéther. 15. Panneau selon la revendication 14 caractérisé en ce que le polymère fluoré sous forme d'une émulsion aqueuse. 16. Panneau selon l'une des revendications 14 ou 15 caractérisé en ce que le polymère fluoré est un PVDF homo- ou 10 copolymère, éventuellement modifié par un polymère acrylique. 17. Procédé consistant à appliquer une substance hydrophobe telle que définie à l'une quelconque des revendications 13 à 16 sur au moins l'une des faces latérales d'un panneau tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 12. 18. Procédé selon la revendication 17 caractérisé en ce que la substance hydrophobe est pulvérisée.