Brevet FR3095772A1 — publié le 20201113

Description Titre de l'invention : Procédé de fabrication d'objets mobiliers ou de parties d'objets mobiliers en polymère optionnellement biodé- gradable. mol j La présente invention a pour objet d'obtention d'un coût économique dans la réa- lisation d'objets mobiliers ou dc parties d'objets mobiliers en polymère plastique (matière plastique) avec comme option supplémentaire, la possibilité de les rendre biodégradables une fois broyés et enterrés ou une fois atterrissant malheureusement dans la mer. [0002] L'invention constitue un progrès et une réduction économique par rapport aux 3 procédés couramment utilisés aujourd'hui : [0003] - Le roto-moulage des thermo-plastiques tel que propylène ou polyamide qui demandent soit que le micro roto-mouleur se situe dans le four avec une longue durée d'obtention de la température et un coût thermique élevé ou un moule très onéreux associant un circuit tubulaire de chauffe, intégré dans le moule ce qui le rend extrêmement coûteux. [0004] Comparativement à ce système, la présente invention propose un roto-moulage à température ambiante, dans des moules qui peuvent être simplement réalisés par combinaison silicone stratifié ou par simple chaudronnerie, sans circuit, le moulage étant complété par l'injection de mousses PU semi-rigides de basse densité ou des mousses souples selon le choix de l'usage. [0005] Le procédé de la présente invention utilise des PU polyurées auxquels il est possible de conférer des propriétés très élevées de résistance à la déchirure, au poinçonnement, la contrainte statique répétée ou la flexion statique répétée. [0006] - Le procédé de la présente invention, se différencie également du système souple ou semi-rigide RIM à peau intégral que l'on utilise pour des assises, des dossiers ou des accoudoirs de mobiliers économiques mais dont le système exige, non seulement de fortes densités mais surtout produit une peau de résistance mécanique très inférieure à la résistance des membranes polyurées dans le rapport de 1/10 en ne le rendant possible que pour des mobiliers ou des usages très bon marché, à faible contrainte et à courte durée. [0007] En outre, le RIM sans peinture complémentaire ne peut donner que des couleurs brunes, noires ou très foncées. [0008] A titre d'exemple, la résistance-rupture de la peau micro-cellulaire du RIM est in- férieure à 4 MPA avec une faible résistance à la déchirure alors qu'un élastomère polyurée peut aisément atteindre ou dépasser 30 MPA avec une résistance à la 2 déchirure 20 fois supérieure à celle de la peau RIM. [0009] - Le 3e procédé courant que la présente invention peut remplacer est l'exécution dune évaluation par extrusion + Soufflage, suivi d'un traitement plasma et d'une injection de mousse PU, l'équipement étant un très lourd investissement comme, par exemple, les surf-board. [0010] Le procédé d'exécution d'un objet ou d'un composant conforme à la présente invention est la suivante : [0011] Il tient compte du fait que l'on peut régler à volonté la vitesse de durcissement d'un PU polyurée liquide à 2 composants, par le choix des amines du composant durcisseur incorporé dans le composant prépolymere, de façon à pouvoir remplir le moule avant rotation avec le liquide puis le répartir et le durcir en quelques minutes par l'opération de double rotation sur 2 axes tel que cela se pratique classiquement dans le roto-moulage, sans cuisson et sans longue attente, soit 3 à 10 mn. [0012] Il est ensuite possible de remplir le moule avec une mousse PU choisie souple, semi- rigide ou rigide-flexible en fonction de l'usage choisi de l'objet et de démouler après quelques dizaines de minutes, voire moins selon le choix de la mousse injectée comme le fait, après refroidissement, un roto-moulage classique. [0013] En résumé, la membrane extérieure à haute résistance et faible épaisseur nécessaire vu sa résistance, est versée à l'état liquide dans le moule, roto-moulé et auto-durcie puis remplie du type de mousse PU adaptée et choisie. [0014] En option et des formules type sont décrites à la suite, il est possible de choisir, pour le PU polyurée et pour la mousse PU, des polyols polyesters de la famille poly-adipate dont on sait qu'ils sont lentement hydrolisables par contact permanent avec l'eau sur des durées inférieures à un an. [0015] Après hydrolyse, on retrouve des acides de glycol et des urées qui sont bio- dégradables. [0016] En conclusion, le choix de ce type de formulation permet de réaliser des objets ulté- rieurement bio-dégradables après destruction et donc, des objets plastique non polluant à moyen terme. [0017] Les mousses PU injectée souples, semi-rigides ou rigides de faible densité (30 à 50 kg/m3) sont des produits connus aussi bien en version polyéter non hycholisable qu'en version polyester hydrolisable. Il est donc inutile d'en rappeler les formulations. [0018] Exemple de formulations de membranes PU polyurée permettant la réalisation de la partie extérieure membraneuse à haute résistance d'un objet selon la présente invention. [0019] Le composant prépolymère, soit la partie «A» pourra être réalisé par condensation à 80°C avec la formule suivante : [0020] 3 [Tableauxl] Polyol diol de Poids moléculaire 2000 - Indice 0H56 200 parties TDI (Toluène di-isocyanate) 100 parties Dipropylène glycol 27 parties Plastifiant de type Rutasolv DI 73 parties [0021] Incorporation progressive du mélange Di Propylène glycol/Rutasolv dans le réacteur pour contrôler l'exothermie inférieure à la température 70°C du mélange. Teneur en isocyanate fonctionnel du prépolymère, après réaction : 6,5 % Nco+ 0,3 [0022] Composant «B » durcisseur: [0023] [Tableaux2] Ethacure 300 de la société HUNSTMANN 40 parties Acide oléique 4 parties Bi-oxazolidine OZ.4 de la société BAYER 20 parties [0024] [Tableaux3] Potlife du mélange 5 minutes Temps de durcissement dans le moule après roto- moulage, avant injection de la mousse PU 12 minutes Durée du roto-moulage 12 minutes après mélange des composants 100251 Le 4è procédé, pour des objets durs ou demi-durs est la mousse rigide à peau intégral, c'est-à-dire le RIM rigide tel qu'il a été établi pour la I ère petite série de la célèbre « PANTON CHAIR ».Ce procédé permet de réaliser de manière économique, une forme rigide mais ne permet ni la couleur ni surtout de bons états de surface et donc, doit être complété par une préparation de surface et une peinture comme c'était le cas pour la PANTON CHAIR, ce qui sur le plan main d'oeuvre et opération, est onéreux et ne permet pas la souplesse ou la semi-rigidité. 100261 Par contre, le roto-moulage d'une peau Pu polyurée, dans un moule fermé, à joint mince, avec la facilité de démoulage après ouverture par déformation temporaire de l'objet moulé pour la série du moule, permet d'obtenir directement une surface esthétique dans la présente invention. [Revendication 1] REVENDICATIONS [Revendication 2] Procédé d'obtention d'objets mobiliers économiques, sans utilisation de moyen thermique et de moule thermique par le procédé suivant : Roto-moulage à froid dans un moule fermé, à double roto-moulage axial, de polyuréthanne polyurée auto-durcissant à température ambiante en quelques minutes après mélange et incorporation, dans un système roto-mouleur. Puis injection, après polymérisation de quelques minutes, dc mousse PU à l'intérieur de la peau roto-moulée. Procédé selon la revendication el, dans lequel la peau roto-moulée est composée de polyols poly-adipate, de glycol hydrolysable en acide et glycol biodégradable. Le procédé comprend ensuite l'injection de mousse polyester poly-adipate, qui devient, de la même façon, hydrolysable en tant que poly-adipate et biodégradable après hydrolyse d'acide et de glycol.