Brevet FR3155740A1 — publié le 20250530

La présente invention concerne un multicouche comprenant au moins : a) une couche principale ayant une composition, sur toute son épaisseur, comprenant au moins 70 % en masse de polyoléfine, b) une couche de surface, c) une couche de protection. L’invention concerne également l’utilisation de ce multicouche dans le domaine de l’automobile ou la maroquinerie. Multicouche comprenant une couche principale à base de polyoléfine Domaine de l’invention La présente invention concerne un multicouche dont la principale couche comprend au moins une polyoléfine et du polyuréthane. L’invention concerne également l’utilisation de ce multicouche dans les domaines suivants : automobile, maroquinerie… Art antérieur Dans le domaine de l’automobile, les fonctions de la planche de bord et du panneau de porte reposent généralement sur une structure principale (insert) en thermoplastique, souvent en polyoléfine, bien que d’autres matériaux tels que l’ABS puissent être utilisés. Pour répondre aux exigences environnementales actuelles ou futures, les constructeurs doivent développer des structures intégrant des matériaux plastiques recyclés (MPR). L’une des principales contraintes liées aux MPR est esthétique, les MPR étant généralement de couleurs sombres et non maîtrisées en termes de teintes. Ainsi, ces nouvelles structures, en raison de leur conception matériaux (présence de MPR), pourraient ne pas répondre aux attentes des designers. Il existe donc un besoin de développer une feuille technique (multicouche en matériaux polymères) afin de recouvrir ces structures et, par conséquent, disposer d’une finition satisfaisante, par exemple des variantes de couleur claire, unies… Une autre problématique concerne l’association entre la feuille technique (multicouche) et la structure principale à base de MPR. En effet, la feuille technique doit être compatible avec les techniques conventionnelles comme par exemple le surmoulage (processus en une seule étape), l’affichage (collage Hot Melt), le thermogainage (processus de thermoformage affichage). Par conséquent, les multicouches conventionnels ne peuvent pas être utilisés. Les multicouches de polyoléfines sont couramment utilisés dans de nombreux domaines, notamment dans la fabrication de planches de bord, de panneaux de porte et de tapis de sol dans l’industrie automobile. La fabrication de multicouches engendre nécessairement des déchets (rebuts) dont le recyclage est généralement problématique, notamment en raison de la présence de polymères de différentes natures, voire incompatibles entre eux. En effet, les différentes couches des multicouches peuvent être constituées de polymères non compatibles à l’état fondu, c’est-à-dire lors de la préparation des couches, l’association entre les couches étant assurée par un adhésif. En outre, les propriétés d’une couche comprenant des matériaux recyclés ne sont généralement pas satisfaisantes, des points de fragilisation pouvant apparaitre. Par conséquent, il existe un besoin de développer des solutions permettant de recycler ces quantités importantes de matériaux sans que cela nécessite, au préalable, un tri et donc une contrainte énergétique et logistique complémentaire. La présente invention permet de résoudre ces problèmes (compatibilité avec une structure à base de MPR, recyclage de MPR dans un multicouche) en intégrant au sein d’un multicouche une couche spécifique à base de polyoléfine et avantageusement de polyuréthane réticulé (vernis). Description de l’invention La présente invention concerne un multicouche associant différentes couches de polyoléfine et/ou de polyuréthane. Plus précisément, la présente invention concerne un multicouche comprenant au moins : a) une couche principale ayant une face inférieure FI CP et une face supérieure FS CP , la couche principale présentant une épaisseur comprise entre 0,2 et 2,2 mm et un grammage compris entre 150 et 2100 g/m 2 , la couche principale ayant une composition, sur toute son épaisseur, comprenant : * au moins 70 % en masse de polyoléfine, et * avantageusement du polyuréthane réticulé, b) une couche de surface ayant une épaisseur inférieure ou égale à 0,12 mm et un grammage inférieur à 110 g/m 2 , la couche de surface étant un film en polymère thermoplastique, de préférence choisi parmi : polyoléfine ; polyuréthane et leurs mélanges, la couche de surface ayant une face inférieure FI CS en regard de la face supérieure FS CP de la couche principale, et une face supérieure FS CS , c) une couche de protection en regard de la face supérieure FS CS de la couche de surface, la couche de protection étant à base de polyuréthane réticulé et présentant un grammage en polyuréthane compris entre 1 et 25 g/m 2 . L’expression « en regard de » signifie que deux éléments sont face à face. Cela couvre également le cas où deux couches sont séparées par une couche intermédiaire, par exemple par une couche de colle ou par des points de colle. Sous-couche Selon un mode de réalisation particulier, le multicouche comprend également une sous-couche, en regard de la face inférieure FI CP de la couche principale. Cette sous-couche est avantageusement en matériau textile ou en mousse de polyoléfine. Ainsi, le multicouche peut comprendre une sous-couche en matériau textile (par exemples un jersey, un textile tridimensionnel, un non-tissé…) qui est collée sur la face inférieure FI CP de la couche principale. Dans ce cas, la sous-couche présente une épaisseur avantageusement comprise entre 0,1 et 6 mm et un grammage avantageusement comprise entre 30 et 300 g/m 2 . Le multicouche peut comprendre une sous-couche en mousse de polyoléfine, qui est avantageusement extrudée ou collée sur la face inférieure FI CP de la couche principale. Dans ce cas, la sous-couche présente une épaisseur avantageusement comprise entre 1 et 6 mm, de préférence 1,5 à 3 mm, et une masse volumique avantageusement comprise entre 67 et 100 kg/m 3 , de préférence entre 67 et 71kg/m 3 . Selon un autre mode de réalisation particulier, le multicouche comprend une sous-couche en mousse de polyoléfine ayant une face inférieure FI SCM recouverte d’une couche à base de polyuréthane réticulé et une face supérieure FS SCM qui est en regard de la face inférieure FI CP de la couche principale. Couche principale La composition de la couche principale comprend, sur toute son épaisseur, en masse : * au moins 70 % de polyoléfine, avantageusement 80 à 95 %, * avantageusement 30 % ou moins de polyuréthane réticulé, avantageusement de 0,5 à 15 %, par exemple de 0,5 à 5 %. Lorsque le multicouche comprend une sous-couche en textile, la couche principale comprend avantageusement au moins 70 % en masse de polyoléfine. Lorsque le multicouche comprend une sous-couche en mousse de polyoléfine, la couche principale comprend avantageusement au moins 80 % en masse de polyoléfine. De manière avantageuse, la couche principale présente une densité comprise entre 0,89 et 0,97, plus avantageusement entre 0,89 et 0,92. La densité peut être plus faible lorsque la couche principale présente une structure cellulaire. De manière avantageuse, la couche principale présente un grammage compris entre 150 et 1300 g/m 2 , plus avantageusement entre 400 et 500 g/m 2 . Selon un mode de réalisation particulier, la couche principale présente un grammage compris entre 400 et 800 g/m 2 et une épaisseur comprise entre 0,45 et 0,90 mm, par exemple un grammage de 450 g/m 2 et une épaisseur de 0,5 mm. Selon un mode de réalisation particulier, la polyoléfine de la couche principale est un mélange de polyoléfine linéaire et de polyoléfine réticulée. De manière avantageuse, la composition de la couche principale comprend du polyuréthane réticulé. Selon un mode de réalisation particulier, la composition de la couche principale comprend : - une polyoléfine linéaire et/ou une polyoléfine réticulée, - du polyuréthane et/ou du polyuréthane réticulé, - au moins un additif choisi parmi : les stabilisants (notamment les stabilisants thermiques), les antioxydants, les agents ignifuges, les agents anti-UV, les lubrifiants, les agents de remplissage (par exemple la silice), les agents d’expansion, les colles thermofusibles (avantageusement à base polyoléfine ou de polyuréthane), les charges minérales, les colorants, les pigments et leurs mélanges. De manière générale, la composition de la couche principale peut comprendre des composés d’origine végétale, par exemple l’amidon. La polyoléfine linéaire est avantageusement choisie dans le groupe comprenant les polyéthylènes, les polypropylènes, les polybutènes, les polypentènes, les poly(4-méthylpentène), les copolymères d’oléfines (par exemples les copolymères d’éthylène-propène (EP), les copolymères d’éthylène-propène-diène (EPDM)…), les polyoléfines élastomères et leurs mélanges. La polyoléfine réticulée est avantageusement choisie dans le groupe comprenant les polyéthylènes, les polypropylènes, les polybutènes, les copolymères d’oléfines, les résines styréniques, les élastomères, et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation préféré, la couche principale comprend 5 à 100 % en masse de matériaux recyclés, par exemple 10 à 50 % en masse, ou 20 à 40 % en masse. Les matériaux recyclés peuvent provenir de tout type d’industrie, notamment l’industrie automobile (planches de bord, panneaux de porte…). En effet, les polymères de la couche principale sont couramment utilisés en raison de leur légèreté et de leur polyvalence. Ainsi, la couche principale est avantageusement issue, en partie ou intégralement, du recyclage de mousse de polyoléfine et de films de polyoléfine vernis, le vernis étant en polyuréthane réticulé. En général, la présence de vernis dans la couche principale peut être visible à l’œil nu car il procure un aspect visuel discontinu. La présente invention permet donc de recycler, au sein de la même couche, des matériaux dont les propriétés nécessitent généralement un agent compatibilisant. Cependant, selon un mode de réalisation particulier, la couche principale est dépourvue d’agent compatibilisant entre la polyoléfine et le polyuréthane réticulé. Couche de surface Comme déjà indiqué, le multicouche comprend une couche de surface ayant une face inférieure FI CS en regard de la face supérieure FS CP de la couche principale, et une face supérieure FS CS . La couche de surface a une épaisseur inférieure ou égale à 0,12 mm, avantageusement comprise entre 0,070 mm et 0,12 mm. La couche de surface présente un grammage inférieur à 110 g/m 2 , avantageusement compris entre 70 et 85 g/m 2 , plus avantageusement entre 75 et 80 g/m 2 . La couche de surface est avantageusement un film en polymère thermoplastique, de préférence choisi parmi : polyoléfine ; polyuréthane ; et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation particulier, la couche de surface peut être un multicouche en polymère thermoplastique, par exemple un multicouche en polyoléfine ou un multicouche ayant au moins une couche en polyoléfine et au moins une couche en polyuréthane. Le multicouche peut également comprendre au moins une couche constituée d’un mélange de polyoléfine et de polyuréthane. Couche de protection Comme déjà indiqué, le multicouche comprend une couche de protection en regard de la face supérieure FS CS de la couche de surface. La couche de protection est à base de polyuréthane réticulé et présente un grammage en polyuréthane compris entre 1 et 25 g/m 2 . Multicouche et son utilisation Selon un mode de réalisation particulier, le multicouche comprend (est avantageusement constitué de) les couches suivantes : - couche de protection ayant un grammage compris entre 1 et 25 g/m 2 , - couche de surface ayant un grammage inférieur à 110 g/m 2 , - couche principale ayant un grammage inférieur à 2100 g/m 2 , - couche de colle, - sous-couche en textile. Selon un autre mode de réalisation particulier, le multicouche comprend (est avantageusement constitué de) les couches suivantes : - couche de protection ayant un grammage compris entre 1 et 25 g/m 2 , - couche de surface ayant un grammage inférieur à 110 g/m 2 , - couche principale ayant un grammage inférieur à 2100 g/m 2 . Selon un autre mode de réalisation particulier, le multicouche comprend (est avantageusement constitué de) les couches suivantes : - couche de protection ayant un grammage compris entre 1 et 25 g/m 2 , - couche de surface ayant un grammage inférieur à 110 g/m 2 , - couche principale ayant un grammage inférieur à 2100 g/m 2 , - sous-couche en mousse. Selon un autre mode de réalisation particulier, le multicouche comprend (est avantageusement constitué de) les couches suivantes : - couche de protection ayant un grammage compris entre 1 et 25 g/m 2 , - couche de surface ayant un grammage inférieur à 110 g/m 2 , - couche principale ayant un grammage inférieur à 2100 g/m 2 , - une couche en mousse, - couche de colle, - sous-couche en textile. Le multicouche peut comprendre une ou plusieurs couches intermédiaires, par exemple en polyoléfine. Le multicouche peut être grainé et/ou imprimé. Le multicouche peut également comprendre une couche de vernis (polyuréthane) sur la face inférieure FI CP de de la couche principale lorsque le multicouche ne comprend pas de sous-couche ou sur la face inférieure de la sous-couche lorsque le multicouche comprend une sous-couche. Lorsqu’il est déposé sur l’envers du multicouche (couche principale ou sous-couche), le vernis peut avoir une fonction liante permettant de faciliter le collage du multicouche. Lorsqu’il est déposé sur l’endroit du multicouche, le vernis constitue la couche de protection qui a une fonction de protection et avantageusement une fonction esthétique. Le multicouche selon l’invention peut notamment être utilisé dans un des domaines suivants : automobile, maroquinerie, … Procédé de préparation du multicouche La présente invention concerne également un procédé de fabrication du multicouche. Ce procédé comprend la préparation d’un laminé comprenant une couche principale, une couche de surface et une couche de protection, la couche principale ayant une face inférieure FI CP et une face supérieure FS CP , la couche de surface ayant une face inférieure FI CS en regard de la face supérieure FS CP de la couche principale, et une face supérieure FS CS , la couche de protection étant déposée sur la face supérieure FS CS de la couche de surface. Optionnellement, le multicouche peut être grainé, avantageusement en ligne dans une calandre. Pendant le processus d’assemblage par extrusion, le cylindre de grainage peut presser la matière pour lui donner sa forme finale. Selon un mode de réalisation particulier, la couche principale est extrudée sur la couche de surface, la couche de surface étant, préalablement à l’extrusion, un film en polymère thermoplastique (avantageusement en polyoléfine ou en polyuréthane) associé à la couche de protection. Selon un autre mode de réalisation particulier, la couche principale est extrudée entre la couche de surface et une sous-couche, la couche de surface étant, préalablement à l’extrusion, un film en polymère thermoplastique associé à la couche de protection, la sous-couche étant en mousse de polyoléfine. Ainsi, lorsque la sous-couche est en mousse de polyoléfine, elle est avantageusement associée à la couche principale par calandrage. Lorsque la sous-couche est en matériau textile, elle est avantageusement associée à la couche principale par collage, par exemple au moyen d’une couche de colle ou de points de colle. Selon un autre mode de réalisation particulier, la couche principale est associée à une sous-couche par calandrage direct (sans colle) ou indirect (avec colle), la sous-couche étant en matériau textile ou en mousse de polyoléfine. Selon un autre mode de réalisation particulier, la couche principale est avantageusement préparée par extrusion de granulés thermoplastiques ayant une composition comprenant : * au moins 70 % en masse de polyoléfine, et * avantageusement du polyuréthane réticulé, les granulés (optionnellement broyés) ayant une taille moyenne comprise entre 2 et 15 mm. La composition des granulés thermoplastiques peut être issue, au moins partiellement, de matériaux recyclés. Comme déjà indiqué, l’invention concerne également l’utilisation de ce multicouche dans le domaine de l’automobile ou la maroquinerie. Exemples Le multicouche suivant a été préparé de la manière suivante : - Dépose d’une couche de vernis (5g/m 2 de polyuréthane réticulé) sur une sous-couche en mousse (polyoléfine réticulée), - Dépose d’une couche de protection (2x5g/m 2 de polyuréthane réticulé) sur une couche de surface en polyoléfine (80 g/m 2 , 85µm), - Extrusion de la couche principale (220°C, 370 g/m 2 , 500µm) entre la couche de surface (multicouche en polyéthylène/polypropylène + colorant et stabilisant UV) et la sous-couche en mousse, - Consolidation du multicouche par passage dans une calandre (gomme/acier). La couche principale comprend (en masse) 99% en mase de polyoléfine (dont 4,5% de polyoléfine réticulée) et 1% de polyuréthane réticulé ; 20% en masse de la couche principale étant d’origine recyclée. Multicouche comprenant au moins : a) une couche principale ayant une face inférieure FI CP et une face supérieure FS CP , la couche principale présentant une épaisseur comprise entre 0,2 et 2,2 mm et un grammage compris entre 150 et 2100 g/m 2 , la couche principale ayant une composition, sur toute son épaisseur, comprenant au moins 70 % en masse de polyoléfine, et b) une couche de surface ayant une épaisseur inférieure ou égale à 0,12 mm et un grammage inférieur à 110 g/m 2 , la couche de surface étant un film en polymère thermoplastique, de préférence choisi parmi : polyoléfine ; polyuréthane et leurs mélanges, la couche de surface ayant une face inférieure FI CS en regard de la face supérieure FS CP de la couche principale, et une face supérieure FS CS , c) une couche de protection en regard de la face supérieure FS CS de la couche de surface, la couche de protection étant à base de polyuréthane réticulé et présentant un grammage en polyuréthane compris entre 1 et 25 g/m 2 . Multicouche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition de la couche principale comprend du polyuréthane réticulé. Multicouche selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le multicouche comprend une sous-couche en matériau textile ou en mousse de polyoléfine, la sous-couche étant avantageusement en regard de la face inférieure FI C P de la couche principale. Multicouche selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le multicouche comprend une sous-couche en mousse de polyoléfine ayant une face inférieure FI SCM recouverte d’une couche à base de polyuréthane réticulé et une face supérieure FS SCM avantageusement en regard de la face inférieure FI CP de la couche principale. Multicouche selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la composition de la couche principale comprend de la polyoléfine linéaire et de la polyoléfine réticulée. Multicouche selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la composition de la couche principale comprend : - une polyoléfine linéaire et/ou une polyoléfine réticulée, - du polyuréthane et/ou du polyuréthane réticulé, - au moins un additif choisi parmi : les stabilisants, les antioxydants, les agents ignifuges, les agents anti-UV, les lubrifiants, les agents de remplissage, les agents d’expansion, les colles thermofusibles, les charges minérales, les colorants, les pigments et leurs mélanges, la polyoléfine linéaire étant choisie dans le groupe comprenant les polyéthylènes, les polypropylènes, les polybutènes, les polypentènes, les poly(4-méthylpentène), les copolymères d’oléfines, les polyoléfines élastomères et leurs mélanges, la polyoléfine réticulée étant choisie dans le groupe comprenant les polyéthylènes, les polypropylènes, les polybutènes, les copolymères d’oléfines, les résines styréniques, les élastomères et leurs mélanges. Multicouche selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche de surface est un film en polyoléfine présentant une épaisseur comprise entre 0,070 mm et 0,12 mm. Multicouche selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la composition de la couche principale comprend des composés d’origine végétale, avantageusement de l’amidon. Procédé de fabrication du multicouche selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant la préparation d’un laminé comprenant une couche principale, une couche de surface et une couche de protection, la couche principale ayant une face inférieure FI CP et une face supérieure FS CP , la couche de surface ayant une face inférieure FI CS en regard de la face supérieure FS CP de la couche principale, et une face supérieure FS CS , la couche de protection étant déposée sur la face supérieure FS CS de la couche de surface. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche principale est extrudée sur la couche de surface, la couche de surface étant, préalablement à l’extrusion, un film en polymère thermoplastique associé à la couche de protection. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche principale est extrudée entre la couche de surface et une sous-couche, la couche de surface étant, préalablement à l’extrusion, un film en polymère thermoplastique associé à la couche de protection, la sous-couche étant en mousse de polyoléfine. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche principale est associée à une sous-couche par calandrage direct sans colle ou indirect avec colle, la sous-couche étant en matériau textile ou en mousse de polyoléfine. Procédé selon l’une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la couche principale est préparée par extrusion de granulés thermoplastiques ayant une composition comprenant : * au moins 70 % en masse de polyoléfine, et * du polyuréthane réticulé, ayant une taille moyenne comprise entre 2 et 15 mm. Utilisation du multicouche selon l’une des revendications 1 à 5, dans le domaine de l’automobile ou de la maroquinerie.