Brevet FR2951399A1 — publié le 20110422

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un panneau composite étanche. L'invention concerne encore un panneau composite étanche comportant, entre deux joues latérales sensiblement parallèles, 5 une âme isolante en mousse isolante rigide. L'invention concerne plus particulièrement le domaine du bâtiment, et principalement des fermetures de bâtiment. Elle concerne tout particulièrement la fabrication d'un panneau composite pour fermetures de bâtiment ou pour habillage de 10 façades, cloisons, toitures, de bâtiments ou encore de véhicules tels que navires, véhicules utilitaires, caravanes, ou similaires. De plus en plus, on recherche des matériaux inaltérables, et possédant de bonnes propriétés d'isolation phonique et 15 thermique, en particulier pour les éléments de fermeture tels que portes, volets, fenêtres. Pour réduire les coûts de transport et faciliter la manutention, un matériau léger s'impose. Toutefois, ce matériau doit présenter une grande facilité de mise en œuvre, et, notamment, de bonnes qualités 20 d'usinabilité. Une faible masse spécifique doit rester compatible avec une grande rigidité, qui est indispensable pour résister aux intempéries, et notamment au vent. Cette rigidité doit être maximale dans toutes les dimensions des produits fabriqués, qui se présentent en général sous la forme de 25 panneaux plats. De tels panneaux doivent être d'un coût modéré, ce qui autorise des campagnes économiques de construction ou de rénovation d'habitat. La tenue dans le temps doit permettre, non seulement la bonne application de la garantie décennale, mais 30 aussi un usage prolongé. On connaît, en variante des menuiseries en bois traditionnelles, des fermetures en matière plastique telle que PVC, qui n'ont pas de bonnes qualités isolantes, sont de coût élevé, et qui restent limitées en termes de qualité de finition 35 et d'aspect. On connaît encore des panneaux composites comportant une âme en mousse de polyuréthane tendre encadrée par deux joues plus rigides. Toutefois, de tels panneaux, qui sont à la fois légers et bons isolants, sont peu rigides, et présentent de nombreux défauts d'aspects, en particulier sur leurs chants. Ils ne peuvent imiter correctement des panneaux de bois, d'aspect très prisé par de nombreux utilisateurs, en raison de leur construction qui impose leur fermeture par une baguette de chant. Des panneaux composites sont décrits par les documents FR 2755162, FR 2630767, FR 2846682. des panneaux comportant des raidisseurs sous forme de profilés rapportés sont décrits par les documents EP 0006756, EP 0260435, et WO 0144594. Toutefois, les coûts liés à l'approvisionnement de composants supplémentaires, ou encore à la construction de cadres rigides, grèvent fortement le coût des panneaux composites réalisés. Des raidisseurs uniquement plaqués à al périphérie des panneaux n'offrent qu'une solution imparfaite aux problèmes de vrillage et de tenue dans le temps. On utilisera, dans la suite de l'exposé, les termes de « renfort verre » et les termes anglais de « gel coat » et de « tissu roving » bien connus de l'homme du métier de la fabrication de structures composites incorporant de la fibre de verre et de la résine. L'invention se propose donc de résoudre les problèmes de l'art antérieur, par la fourniture de panneaux à la fois très rigides, légers, bons isolants thermiques et phoniques, insensibles aux intempéries, avec des chants directement utilisables, et une aptitude à l'apposition d'un décor superficiel imitant le bois, ou autre. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication 30 d'un panneau composite étanche, caractérisé en ce que: - on prépare un premier élément inférieur de moule, comportant, sur sa face intérieure, un décor en relief imitant la structure d'une juxtaposition de planches de bois ; - on garnit l'intérieur de ce premier élément inférieur de 35 moule avec du « gel coat » ; - on dépose ensuite, sur ce « gel coat », du renfort verre et de la résine, qu'on répartit en la laissant imprégner ledit renfort verre, l'ensemble ainsi constitué formant une première couche conçue apte à constituer une première joue latérale; - on dispose sur ladite première couche une seconde couche, de façon à remplir tout l'intérieur dudit premier élément de moule, ladite seconde couche étant constituées de plusieurs plaques de mousse isolante, notamment en polyuréthane, serrées les unes contre les autres dans ledit premier élément inférieur de moule, et s'étendant selon une direction longitudinale, et au contact l'une de l'autre au niveau de chants longitudinaux, et s'étendant, selon leur plus grande surface, parallèlement à ladite face intérieure, et à la jonction d'au moins deux desquelles plaques adjacentes dites première plaque et seconde plaque on insère au moins une bande de renfort en renfort verre interposée, d'une part entre ladite première couche et un premier côté dit inférieur d'une desdites plaques adjacentes, puis entre lesdits chants longitudinaux desdites plaques adjacentes, et d'autre part plaquée sur un second côté dit supérieur d'une desdites plaques adjacentes qui est opposé à ladite première couche ; - on dépose ensuite, sur la surface dite supérieure de ladite seconde couche, constituée d'une part par les seconds côtés opposés à ladite première couche desdites plaques et d'autre part par la surface de la ou desdites bandes de renfort opposée à ladite première couche, une troisième couche constituée de renfort verre et de résine, qu'on répartit en la laissant imprégner ledit renfort verre, ladite troisième couche étant conçue apte à constituer une seconde joue latérale ; - on dispose sur ladite seconde couche un second élément supérieur de moule, conçu apte à coopérer de façon complémentaire audit premier élément inférieur de moule, et préalablement garni sur sa face intérieure de « gel coat », de façon à y enfermer l'ensemble constitué de ladite première couche, de la ou des bandes de renfort, et de ladite seconde couche ; - on met sous presse l'ensemble constitué par ledit second élément supérieur et ledit premier élément inférieur et son contenu, de façon à effectuer le fluage de la résine au travers du renfort verre et l'extraction des bulles d'air ; - on effectue, après ladite phase de fluage, la polymérisation de la résine selon les spécifications propres à celle-ci. L'invention concerne encore un panneau composite comportant, entre deux joues latérales sensiblement parallèles, une âme isolante, caractérisé par le fait que lesdites joues latérales sont réalisées en matériaux thermodurcissables armés de fibre de verre, que ladite âme est réalisée en mousse de polyuréthane rigide, et que ledit panneau comporte au moins une poutre de liaison s'étendant entre lesdites joues, ladite poutre comportant au moins une âme sensiblement perpendiculaire auxdites joues et qui est entourée, du côté de chacune desdites joues, par au moins une patte prenant appui sur ladite joue concernée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 20 apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées dans lesquelles: la figure 1 représente, de façon schématisée, partielle, et en coupe perpendiculaire à ses plus grandes surfaces, d'un panneau composite étanche selon l'invention ; la figure 2 représente, de façon schématisée, un premier élément de moule pour la réalisation d'un panneau selon l'invention ; la figure 3 représente, de façon analogue à la figure 2, le même élément garni intérieurement de « gel coat » ; la figure 4 représente, de façon analogue à la figure 3, le même élément garni de renfort verre et de résine ; la figure 5 représente, de façon analogue à la figure 4, le même élément rempli de plaques de 25 30 35 mousse isolante dont certaines comportent à leur jonction une bande de renfort selon l'invention ; la figure 6 représente, de façon analogue à la figure 5, le même élément garni, sur ces plaques de mousse isolante, de renfort verre et de résine, enfermés dans un second élément de moule intérieurement garni de « gel coat » ; la figure 7 représente, de façon schématisée et en coupe, un détail de la figure 6. L'invention concerne plus particulièrement le domaine du bâtiment, et principalement des fermetures de bâtiment. Elle concerne tout particulièrement la fabrication d'un panneau composite pour fermetures de bâtiment ou pour habillage de façades. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un panneau composite étanche 1, selon lequel: - on prépare, tel que visible sur la figure 2, un premier élément inférieur de moule 20, comportant, sur sa face intérieure 27, un décor en relief imitant la structure d'une juxtaposition de planches de bois ; - on garnit, tel que visible sur la figure 3, l'intérieur 27 de ce premier élément inférieur de moule 20 avec du « gel coat » 21 ; - on dépose ensuite, tel que visible sur la figure 4, sur ce « gel coat » 21, du renfort verre 22 et de la résine 23, qu'on répartit en la laissant imprégner ledit renfort verre 22, l'ensemble ainsi constitué formant une première couche 40 conçue apte à constituer une première joue latérale 2; - on dispose, tel que visible sur les figures 5 et 7, sur ladite première couche une seconde couche 41, de façon à remplir tout l'intérieur dudit premier élément de moule, ladite seconde couche 41 étant constituée de plusieurs plaques de mousse isolante 4, 4A, 4B, ..., notamment en polyuréthane, serrées les unes contre les autres dans ledit premier élément inférieur de moule 20, et s'étendant selon une direction longitudinale, et au contact l'une de l'autre au niveau de chants longitudinaux 30, et s'étendant, selon leur plus grande surface 31, parallèlement à ladite face intérieure 27 du premier élément de moule 20, et à la jonction d'au moins deux desquelles plaques adjacentes 4 dites première plaque 4A et seconde plaque 4B on insère au moins une bande de renfort 5 en renfort verre interposée, d'une part entre ladite première couche 40 et un premier côté dit inférieur 32 d'une desdites plaques adjacentes 4, puis entre lesdits chants longitudinaux 30 desdites plaques adjacentes, et d'autre part plaquée sur un second côté dit supérieur 33 d'une desdites plaques adjacentes 4 qui est opposé à ladite première couche 40; - on étend ensuite, tel que visible sur la figure 6, sur la surface dite supérieure de ladite seconde couche 41, constituée d'une part par les seconds côtés supérieurs 33 opposés à ladite première couche desdites plaques 4 et d'autre part par la surface 34 de la ou desdites bandes de renfort 5 opposée à ladite première couche 40, une troisième couche 42 constituée de renfort verre 24 et de résine 23, non représentée sur les figures, qu'on répartit en la laissant imprégner ledit renfort verre 24, ladite troisième couche 42 étant conçue apte à constituer une seconde joue latérale 3; - on dispose sur ladite troisième couche un second élément supérieur de moule 25, conçu apte à coopérer de façon complémentaire audit premier élément inférieur de moule 20, et préalablement garni sur sa face intérieure de « gel coat » 26, de façon à y enfermer l'ensemble constitué de ladite première couche 40, de ladite seconde couche 41 et de la ou des bandes de renfort 5, et de ladite troisième couche 42; - on met sous presse l'ensemble constitué par ledit second élément supérieur 25 et ledit premier élément inférieur 20 et son contenu, de façon à effectuer le fluage de la résine 23 au travers du renfort verre 24, et par là même l'extraction des bulles d'air; - on effectue, après cette phase de fluage, la polymérisation de la résine 23 selon les spécifications propres à celle-ci. Cette phase de polymérisation s'effectue en moule fermé sans émanation de composés organiques volatils COV. Naturellement, la bande de renfort 5 en renfort verre peut, lors de sa pose, être également imprégnée ou recouverte de résine 23. Dans une variante préférée de réalisation, tel que visible sur la figure 7, à la jonction d'au moins deux plaques adjacentes 4A et 4B, on insère au moins une bande de renfort 5A en renfort verre interposée, d'une part entre la première couche 40 et un premier côté dit inférieur 32 d'une première plaque 4B des plaques adjacentes, puis entre les chants longitudinaux 30 des plaques adjacentes 4A et 4B, et d'autre part plaquée sur un second côté dit supérieur 33, qui est opposé à la première couche 40, de l'autre plaque adjacente 4A à la première plaque 4B, de façon à constituer un renfort de profil en Z. Dans une autre variante, telle que visible sur la figure 1, à la jonction d'au moins deux plaques adjacentes 4C, 4D, on insère, de façon similaire, au moins une bande de renfort 5B en renfort verre interposée, d'une part entre ladite première couche 40 et un premier côté inférieur 32 d'une première plaque 4C, puis entre les chants longitudinaux 30 des plaques adjacentes 4C et 4D, et d'autre part plaquée sur un second côté supérieur 33 de la même dite première plaque 4C, de façon à constituer un renfort de profil en U. Dans une exécution renforcée et de plus grande épaisseur de l'invention, non représentée sur les figures, on superpose des surfaces croisées de plaques 4 de mousse isolante, notamment polyuréthane, adjacentes dont tout ou partie comporte des bandes de renfort 5 à leur jonction, s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire par rapport à ladite direction longitudinale, pour constituer, entre lesdites seconde couche 41 et troisième couche 42, au moins une couche intermédiaire. De façon avantageuse pour garantir une bonne étanchéité périphérique : - après polymérisation complète de la résine, on démoule le panneau composite 1, - on le découpe aux dimensions d'utilisation, - on enlève par usinage, sur certains de ses chants, notamment qui doivent rester visibles ou être soumis aux intempéries ou analogue, la matière comprise entre les extrémités 7 de la première joue latérale 2 et de la seconde joue latérale 3, sur une profondeur de quelques millimètres, jusqu'à une surface 8 d'extrémité de l'âme en mousse isolante 4; - on remplit l'espace entre cette surface 8 et les extrémités 7 des joues 2 et 3 avec une couche d'étanchéité périphérique 9, constituée par un conformage à la colle polyester renforcée de fibre de verre, occupant l'espace libéré par l'usinage, pour former le chant définitif 10 du panneau 1, - on lisse ce chant 10. Pour un aspect naturel, on peut encore lisser le conformage avec un outil donnant au chant définitif 10 l'aspect de la 15 structure d'une planche de bois. L'invention concerne un panneau composite étanche 1 réalisé selon ce procédé. Elle concerne aussi, de façon plus générale, un panneau composite étanche 1 comportant, entre deux joues latérales 2 et 20 3 sensiblement parallèles, une âme isolante en mousse isolante rigide 4. Selon l'invention, ces joues latérales 2 et 3 sont réalisées en matériaux thermodurcissables armés de fibre de verre, l'âme 4 est réalisée en mousse isolante rigide, et en particulier en mousse de polyuréthane. Ce panneau 1 comporte au 25 moins une poutre de liaison constituée par un élément de renfort 5 s'étendant entre les joues 2 et 3, cette poutre comportant au moins une âme 50 sensiblement perpendiculaire aux joues 2 et 3 et qui est entourée, du côté de chacune des joues 2 et 3, par au moins une patte 6 prenant appui sur la joue concernée. 30 De façon préférée, la poutre de liaison est réalisée sous forme d'un élément de renfort 5 en « tissu roving » de liaison composite/fibre de verre. Avantageusement, sur au moins un des chants du panneau 1, l'extrémité de l'âme isolante 4 est en retrait par rapport 35 aux extrémités 7 des joues 2 et 3, entre lesquelles une couche d'étanchéité périphérique 9 occupe l'espace entre ces extrémités 7 pour former le chant 10 du panneau 1. Selon une caractéristique de l'invention, la couche d'étanchéité périphérique 9 est constituée par un conformage à la colle polyester renforcée de fibre de verre. Dans une réalisation particulière, le conformage est réalisé avec un outil donnant au chant 10 définitif l'aspect de la structure d'une planche de bois. De préférence, chacune des joues 2 et 3 comporte, du côté externe 52 opposé au côté interne 53 sur lequel s'appuie l'âme isolante 4, un décor en relief imitant la structure d'une planche de bois. De façon particulièrement esthétique, les joues latérales, ou/et ledit conformage, reçoivent ou reçoit un décor coloré imitant le bois, de préférence imitant le chêne. Dans une première variante de réalisation, la poutre de liaison 5 a un profil en Z, et chacune des pattes 6 est de largeur 55 supérieure à la dimension transversale 54 de l'âme isolante 50. Dans une seconde variante, le profil de la poutre de 20 liaison 5 est en U. Dans une réalisation particulière, chacune des joues 2, 3, comporte, du côté externe 52 opposé au côté interne 53 sur lequel s'appuie l'âme isolante 4, au moins une rainure ou/et une nervure 56 de rigidification. 25 L'âme isolante 4 est réalisée de préférence en mousse polyuréthane de densité voisine de 40 kg par mètre cube. De façon préférée, le conformage s'étend sur une profondeur 57 d'une valeur de 8 à 10 mm, par rapport au chant considéré. De façon préférée, les joues 2, 3, ont une épaisseur de 2 30 mm environ, l'âme isolante 4 une épaisseur de 23 mm, et la poutre de liaison 5 une épaisseur voisine ou égale à celle d'une joue, ici de 2 mm. Le retrait de l'âme isolante 4 par rapport à l'extrémité 7 de joue 2, 3, est de 8 à 10 mm environ. On notera que la présente invention s'applique à des 35 morphologies diverses de panneaux, et notamment à des panneaux non plats, par exemple des panneaux galbés, qui peuvent, ainsi, conserver toutes les caractéristiques de rigidité et de durabilité propres à l'invention. Un panneau selon l'invention permet de réaliser des fermetures, notamment des volets, avec l'authenticité d'un volet en bois, avec une longévité supérieure, et sans les contraintes d'entretien de ce dernier. Un tel panneau est robuste, économique à produire, facile à découper et à transformer. Il constitue un excellent isolant thermique et phonique. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un panneau composite étanche (1), caractérisé en ce que: - on prépare un premier élément inférieur de moule (20), comportant, sur sa face intérieure (27), un décor en relief imitant la structure d'une juxtaposition de planches de bois ; - on garnit l'intérieur de ce premier élément inférieur de moule (20) avec du « gel coat » (21) ; - on dépose ensuite, sur ce « gel coat » (21), du renfort verre (22) et de la résine (23), qu'on répartit en la laissant imprégner ledit renfort verre (22), l'ensemble ainsi constitué formant une première couche (40) conçue apte à constituer une première joue latérale (2); - on dispose sur ladite première couche (40) une seconde couche (41), de façon à remplir tout l'intérieur dudit premier élément de moule (20), ladite seconde couche (41) étant constituées de plusieurs plaques de mousse isolante (4), notamment en polyuréthane, serrées les unes contre les autres dans ledit premier élément inférieur de moule (20), et s'étendant selon une direction longitudinale, et au contact l'une de l'autre au niveau de chants longitudinaux (30), et s'étendant, selon leur plus grande surface (31), parallèlement à ladite face intérieure (27), et à la jonction d'au moins deux desquelles plaques adjacentes (4A ; 4B) dites première plaque (4B) et seconde plaque (4A) on insère au moins une bande de renfort (5) en renfort verre interposée, d'une part entre ladite première couche (40) et un premier côté (32) dit inférieur d'une desdites plaques adjacentes (4A ; 4B) , puis entre lesdits chants longitudinaux (30) desdites plaques adjacentes (4A ; 4B), et d'autre part plaquée sur un second côté (33) dit supérieur d'une desdites plaques adjacentes (4A ; 4B) qui est opposé à ladite première couche (40); - on dépose ensuite, sur la surface dite supérieure de ladite seconde couche (41), constituée d'une part par lesseconds côtés supérieurs (33) opposés à ladite première couche (40) desdites plaques (4A ; 4B) et d'autre part par la surface de la ou desdites bandes de renfort (5) opposée à ladite première couche (40), une troisième couche (42) constituée de renfort verre (24) et de résine (23), qu'on répartit en la laissant imprégner ledit renfort verre (24), ladite troisième couche (42) étant conçue apte à constituer une seconde joue latérale (3); - on dispose sur ladite troisième couche (42) un second élément supérieur de moule (25), conçu apte à coopérer de façon complémentaire audit premier élément inférieur de moule (20), et préalablement garni sur sa face intérieure de « gel coat » (26), de façon à y enfermer l'ensemble constitué de ladite première couche (40), de ladite seconde couche (41) et de la de la ou des bandes de renfort, et de ladite troisième couche (42); - on met sous presse l'ensemble constitué par ledit second élément supérieur (25) et ledit premier élément inférieur (20) et son contenu, de façon à effectuer le fluage de ladite résine (23) au travers dudit renfort verre (24) et l'extraction des bulles d'air; - on effectue, après cette phase de fluage, la polymérisation de la résine (23) selon les spécifications propres à celle-ci. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à la jonction d'au moins deux desquelles plaques adjacentes (4A ; 4B) on insère au moins une bande de renfort (5) en renfort verre interposée, d'une part entre ladite première couche (40) et un premier côté (32) dit inférieur d'une première plaque (4B) desdites plaques adjacentes (4A ; 4B), puis entre lesdits chants longitudinaux (30) desdites plaques adjacentes (4A ; 4B), et d'autre part plaquée sur un second côté (33) dit supérieur, qui est opposé à ladite première couche (40), de l'autre plaque (4A) adjacente à ladite première plaque (4B), de façon à constituer un renfort (5) de profil en Z. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à la jonction d'au moins deux desquelles plaques adjacentes(4C ; 4D) on insère au moins une bande de renfort (5) en renfort verre interposée, d'une part entre ladite première couche (40) et un premier côté (32) dit inférieur d'une première plaque (4C) desdites plaques adjacentes (4C ; 4D), puis entre lesdits chants longitudinaux (30) desdites plaques adjacentes (4C ; 4D), et d'autre part plaquée sur un second côté (33) dit supérieur, qui est opposé à ladite première couche (40), de la même dite première plaque (4C), de façon à constituer un renfort (5)de profil en U. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que on superpose des surfaces croisées de plaques de mousse isolante 4, notamment polyuréthane, adjacentes dont tout ou partie comporte des bandes de renfort (5) à leur jonction, s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire par rapport à ladite direction longitudinale, pour constituer, entre lesdites seconde couche (41) et troisième couche (42), au moins une couche intermédiaire. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - après polymérisation complète de la résine (23), on démoule ledit panneau composite (1), - on le découpe aux dimensions d'utilisation, - on enlève par usinage, sur certains de ses chants, notamment qui doivent rester visibles ou être soumis aux intempéries ou analogue, la matière comprise entre les extrémités (7) de ladite première joue latérale (2) et ladite seconde joue latérale (3), sur une profondeur de quelques mllimètres, jusqu'à une surface (8), - on remplit l'espace entre ladite surface (8) et lesdites extrémités (7) desdites joues (2 ; 3) avec une couche d'étanchéité périphérique (9), constituée par un conformage à la colle polyester renforcée de fibre de verre, occupant l'espace libéré par l'usinage, pour former un chant définitif (10) dudit panneau (1), - on lisse ledit chant (10). 6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que on lisse ledit conformage avec un outil donnant audit chant définitif (10) l'aspect de la structure d'une planche de bois. 7. Panneau composite étanche (1) comportant, entre deux joues latérales (2 ; 3) sensiblement parallèles, une âme isolante en mousse isolante rigide (4), caractérisé par le fait que lesdites joues latérales (2 ; 3) sont réalisées en matériaux thermodurcissables armés de fibre de verre, que ladite âme (4) est réalisée en mousse de polyuréthane rigide, et que ledit panneau (1) comporte au moins une poutre de liaison constituée par au moins un élément de renfort (5) s'étendant entre lesdites joues (2 ; 3) , ladite poutre comportant au moins une âme (50) sensiblement perpendiculaire auxdites joues (2 ; 3) et qui est entourée, du côté de chacune desdites joues (2 ; 3), par au moins une patte (6) prenant appui sur ladite joue (2 ; 3) concernée. 8. Panneau composite étanche (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite poutre de liaison est réalisée sous forme d'un « tissu roving » de liaison composite/fibre de verre. 9. Panneau composite étanche (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que sur au moins un des chants dudit panneau (1), une surface extrémité (8) de ladite âme isolante (4) est en retrait par rapport aux extrémités (7) desdites joues (2 ; 3), entre lesquelles une couche d'étanchéité périphérique (9) occupe l'espace entre ladite surface d'extrémité (8) et lesdites extrémités (7) desdites joues (2 ; 3) pour former le chant (10) dudit panneau (1). 10. Panneau composite étanche (1) selon l'une des 30 revendications 7 à 9, caractérisé en ce que ledit conformage reçoit un décor coloré imitant le chêne.