FR 2034880 A1 19701218 FR 7008713 A 19700311 70 08713 1 2034880 La présente invention concerne la fabrication par moulage par infection, à partir de particules solides expansibles de matières plastiques, d'articles en matières plastiques alvéolaires dans lesquels 1*-épaisseur de paroi d'une quelconque de 5 leurs parties n'est pas inférieure à 4,57 tool* On rencontre des difficultés, en particulier en ce qui concerne l'obtention de basses densités souhaitables, par exemple de 50 à 65$ de celles des articles non alvéolaires dlun poids équivalent, quand ces articles sont d'une forme difficile 10 à mouler. Ces articles "'difficiles" peuvent être définis par certaines dimensions critiques des moules dans lesquels on les fabrique, à savoir leur rapport parcours d'écoulement: épaisseur qui est d'au moins 40: 1 et fréquemment est d'au moins 60: 1. Le "parcours d'écoulement" est la plus courte distance d'é-25 coulement entre le point d-'injection (entrée) de la cavité du moule et le point dans la cavité du moule qui est le plus éloigné de l'entrée, et ^'"épaisseur" est la distance minimale entre les surfaces intérieures adjacentes du moule entre lesquelles la matière fondue expansible injectée doit passer afin 20 de remplir complètement la cavité du moule de matière fondue expansée. L'utilisation de tels moules non seulement entraîne des difficultés d'écoulement de la matière fondue qui semblent être plus grandes avec les matières fondues expansibles qu'avec les matières fondues non expansibles, mais encore rend bien 25 plus difficile la fabrication d'articles en matières plastiques alvéolaires ayant des densités assez basses pour qu'on obtienne les avantages complets concernant la rigidité qu'on peut obtenir avec une structure alvéolaire. Le but de la présente invention est de surmonter ces difficultés. 30 Selon l'invention, un procédé pour fabriquer un article en matière plastique alvéolaire par moulage par injection dans un moule ayant un espace libre minimal de 4,57™* entre les surfaces internes des parois et un rapport parcours d'écoulement: épaisseur d'au moins 40: 1, comprend les étapes qui consistent 35 à former une masse fondue de matière plastique expansible par plastification à la vis et chauffage de particules expansibles d'une matière plastique ayant un indice de fluidité à chaud inférieur à 14, à accumuler une certaine quantité de la masse fondue dans un espace fermé séparé du moule tandis qu'on main- 70 08713 s — 2034880 tient lamasse fondue à l'état de liquide mobile dans des conditions ne formant pas de mousse, à introduire dans le moule une • quantité prédéterminée de la masse fondue à partir dudit espace de manière que la masse fondue chargée remplisse le moule 5 lors de son expansion dans le moule, la masse fondue étant injectée par une "buse d*injection munie d'une valve dans un canal de carotte alimentant le moule, le canal de carotte constituant une voie de passage pour la masse fondue qui a une aire de section d'au moins 121 mm2 au point d'injection, c'est-à-10 dire à son entrée dans la cavité du moule, et la masse fondue étant injectée à raison d'au moins 250 grammes par seconde, à fermer le moule en le séparant de l'espaee ci-dessus, à refroidir la masse fondue expansée dans le moule tout en empêchant ou en réduisant la transmission de chaleur à la masse 15 fondue expansée par la buse d'injection de façon que la masse fondue expansée se refroidisse pour former un article stable ayant une structure intérieure alvéolaire et une surface lisse, et à enlever l'article du moule, l'invention comprend aussi les articles en matières plastiques alvéolaires résultants. 20 C'est aussi un avantage particulier du procédé de l'invention qu'on peut le mettre en oeuvre en utilisant des machines à mouler par injection qui en principe ne sont pas plus compliquées que celles utilisées pour le moulage par injection d'articles non alvéolaires. Les matières plastiques à utiliser peuvent 25 être des polymères thermoplastiques ou des polymères thermo-durcissables qui n'ont pas atteint le stade de durcissement à un état infusible et peuvent donc être moulés par injection. La demanderesse a trouvé que des articles en matières plastiques alvéolaires de densités acceptables ne peuvent être pré-30 parés d'une façon satisfaisante par moulage par injection que si la masse fondue expansible est injectée dans la cavité du moule aussi rapidement que possible. Dans le cas d'articles "difficiles" en matières plastiques alvéolaires comme défini ci-dessus, la vitesse d'injection doit être supérieure à une 35 vitesse minimale critique si on veut obtenir des densités inférieures à 75%, par exemple de 45 à 65% des densités des articles non alvéolaires de poids équivalent. Cette vitesse critique correspond à au moins 250, et de préférence au moins 400 grammes.par seconde. Si la vitesse 70 08713 3 2034880 d'injection n'est pas assez grande, là résistance à l'écoulement de la masse fondue résultant d'une solidification de la masse fondue à la surface du moule entraîne des difficultés d'écoulement, et aussi la nécessité d'une pression plus forte 5 et d'une plus grande quantité de masse fondue pour remplir complètement le moule. Ceci s'oppose à l'obtention de densités optimales pour la mousse. Pour qu'on obtienne la grande vitesse d'injection définie ci-dessus dans les conditions industrielles,- la masse fondue 10 expansible doit être dans un état suffisamment mobile pour s'écouler à cette grande vitesse dans le moule dans les conditions de pression pouvant être fournies par le type de système hydraulique qu'il est pratique d'utiliser dans les conditions industrielles de moulage; l'expression "système hydraulique" 15 est utilisée dans un sens général comme englobant les systèmes comportant un mécanisme à piston et cylindre dans lesquels le liquide de fonctionnement du système est maintenu sous pression par une pompe ou des pompes, avec l'appoint, si c'est nécessaire ou souhaitable, d'un fluide sous pression ou d'une autre 20 charge. Il est avantageux qu'on opère à une température de la masse fondue aussi élevée que possible, mais des problèmes de transmission de chaleur et la nécessité de plus longs temps de refroidissement dans le moule imposeront habituellement une limite supérieure aux: températures utilisées, indépendamment de 25 la nécessité d'éviter une dégradation du polymère. Quand on part de particules expansibles solides, ce qui est une condition préalable pour des opérations universelles de moulage en usine, la demanderesse a trouvé qu'il est nécessaire qu'on arrive à la mobilité requise de la masse fondue à l'aide d'une 30 plastification par vis, tout en chauffant. La plastification par vis est essentielle pour qu'on obtienne l'homogénéité tant en ce qui concerne l'état physique de la masse fondue qu'en ce qui concerne la distribution de l'agent moussant dans cette masse. Comme dans le cas des agents gonflants chimiques préfé-35 rés ces derniers se décomposent durant la préparation de la masse fondue et/ou durant l'accumulation d'une charge de cette masse fondue dans le moule, la masse fondue doit être maintenue sous pression de façon que le gaz ou la vapeur qui en résulte ne se dilate pas avant et/ou pendant que la masse fondue est 70 08713 4 2034880 injectée dans le moule. Il est essentiel aussi qu'on introduise dans le moule une quantité prédéterminée de la matière fondue expansible mesurée avec précision pour obtenir un article alvéolaire de .la densité 5 désirée, qui habituellement dépendra de la matière plastique elle-même et de l'utilisation finale de l'article. En général, on cherche à obtenir la plus basse densité pouvant être obtenue dans des conditions pratiques, afin d'obtenir des propriétés optimales résistance mécanique/poids. Une fois qu'on a injecté 10 niasse fondue, il est essentiel qu'on ferme la valve de la buse d'injection tandis que la masse fondue expansée se refroidit dans le moule pour donner un article suffisamment stable en ce qui concerne sa forme pour qu'on puisse l'enlever du moule. Toute pression ultérieure sur le contenu expansé du moule dé-15 truirait la structure alvéolaire, mais on évite de telles pressions selon la présente invention en faisant en sorte que la vis bute au fond du cylindre de la machine, c'est-à-dire chasse la totalité de la matière expansible accumulée durant sa course d'injection; une variation de la longueur de cette course dans 20 ces conditions fait varier la quantité de matière fondue injectée, c'est-à-dire la charge du moule, d'une manière précise et prédéterminable. Pour maintenir le moule fermé durant le refroidissement de la matière fondue expansible qu'il contient et pour empêcher les fuites de matière fondue expansible par la 25 sortie de la buse, on a trouvé qu'il est essentiel de maintenir la buse dans sa position d'injection au moins durant la-période de refroidissement, et de préférence de façon permanente, car normalement on fera fonctionner la vis pour former une charge fraîche de matière fondue expansible tandis que la charge pré-30 cédente du moule se refroidit dans le moule. Une autre particularité essentielle du procédé de la présente invention est la nécessité de faire en sorte que la matière fondue expansible injectée dans le moule par un canal de carotte alimentant une ou plusieurs cavités du moule puisse 35 s'écouler dans le moule au débit élevé d'injection défini sans être soumise à des conditions nuisibles pour les matières fondues expansibles. A ce propos, les matières fondues expansibles semblent poser un problème qui ne se pose pas quand on moule par injection des matières fondues classiques, c'est-à-dire non 70 08713 5 2034880 expansibles. Des conditions défavorables peuvent être rencontrées si le canal de carotte est trop fin (même s'il est assez gros physiquement pour laisser passer la matière fondue expansible à la vitesse minimale spécifiée ), et ces conditions, 5 en plus du fait qu'elles sont nuisibles pour la matière fondue dans son ensemble, peuvent aussi entraîner un manque de résistance dans la région de la carotte de l'article alvéolaire résultant, ce qui dans certains eas peut être un facteur critique pour l'obtention d'articles moulés alvéolaires d'une bonne 10 résistance au choc. On a trouvé qu'en utilisant un canal de carotte d'une surface de seetion supérieure à celle qui serait considérée comme physiquement nécessaire par l'homme de l'art pour laisser passer la matière fondue expansible dans les conditions de débit élevé spécifiées, on peut obtenir un accroisse-15 ment notable de la résistance au choc des articles alvéolaires résultants. Des phénomènes de cisaillement peuvent en être responsables, mais il est possible que d'autres facteurs interviennent, par exemple la nécessité de permettre qu'un début de formation de mousse se produise tandis que la matière fondue 20 passe dans le canal de carotte. On a trouvé qu'une voie de passage entre la buse d'injection et le moule fournissant, au moins à son extrémité d'injection (l'extrémité de sortie du canal de carotte à l'entrée dans la cavité de moulage), une section libre d'au moins 121 mm2 constitue un canal d'alimentation suffisant 25 pour la matière fondue expansible dans le procédé. Quand, ainsi qu'on le préfère, le canal de carotte est à section circulaire, divergeant dans la direction de la cavité du moule comme dans la pratique classique, on a trouvé qu'un canal de carotte d'environ 12,7 mm de diamètre à l'orifice d'entrée dans la cavité 30 du moule donne des résultats acceptables en ce qui concerne les caractéristiques de densité et de résistance mécanique des articles résultants. Enfin, il y a lieu de noter que la transmission de chaleur de la buse d'injection à la matière fondue expansée dans 35 le moule doit être réduite au minimum, et si possible à peu près complètement éliminée, soit par la réalisation d'une isolation thermique entre la buse et le canal de carotte, soit par un refroidissement suffisant de la buse de carotte ou de la région du moule voisine de la buse de carotte, ou par une combinaison 70 08713 6 2034880 de ces méthodes» De cette manière, on peut être certain que le contenu du moule pourra être refroidi à un. état à forme stable sans risque d'une déformation indésirable de l'article enlevé du moule comme résultat de ce qu'il reste une partie "molle" 5 dans la région de la carotte. On comprendra qu'un refroidissement du moule dans son ensemble est nécessaire afin de refroidir la matière fondue expansée aussi rapidement que possible. Le moule peut être refroidi par la circulation d'un liquide de transmission de chaleur dans des canaux de refroidissement appro-10 priés présents dans le moule, qui peuvent être disposés d'une manière qui ne complique pas le moule de façon excessive. La zone du moule voisine de la carotte peut aussi être refroidie. Un appareil classique à mouler par injection peut être modifié pour utilisation dans le procédé de l'invention. Essen-15 tiellement, les appareils à mouler par injection utilisés sont ceux ayant une section de plastification par vis conduisant à un espace dans lequel la matière fondue peut être accumulée pour permettre une grande capacité de charge. Les appareils disponibles de ce type peuvent être pourvus d'un système hydrauli-20 que approprié pour fournir la grande vitesse d'injection définie ci-dessus, d'une buse d'injection à valve et de moyens pour la fermer à un stade désiré du cycle de moulage, et de moyens pour ramener la buse en arrière, moyens qui peuvent être modifiés pour permettre que la buse soit maintenue à sa position d'in-25 jection aussi longtemps qu'on le désire, et habituellement en permanence. Ces appareils doivent aussi avoir une valve,de retenue entre la vis et la zone (à l'extrémité du cylindre du côté de la buse) dans laquelle la matière fondue est accumulée, et un chauffage du cylindre suffisant pour porter la température 30 de la masse fondue au-dessus de la température d'expansion de l'agent moussant (la température de décomposition dans le cas d'un agent moussant chimique) doit être prévu. Si on le désire, il peut être prévu un espace d'accumulation sous la forme d'un réservoir séparé dans lequel la matière fondue expansible peut 35 être accumulée dans des conditions ne provoquant pas l'expansion et à partir duquel cette matière fondue peut être injectée à la grande vitesse d'injection définie ci-dessus, mais c'est un avantage particulier de l'invention que cette complication supplémentaire peut être évitée. 70 08713 7 2034880 La présente invention comprend donc un appareil à mouler par injection utilisable pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, l'appareil comportant un moule ayant un espace libre minimal entre les surfaces internes des parois de 5 4,57 c®» rai rapport parcours d'écoulement: épaisseur d'au moins 40: 1, un canal de carotte fournissant une voie de passage pour la masse fondue de matière plastique expansible qui a a moins 121 mm2 de section au point d'injection, c'est-à-dire à son entrée dans la cavité du moule, et des moyens pour 10 refroidir la masse fondue dans le moule, cet appareil comprenant une machine à mouler par injection à plastification par vis ayant une buse d'injection munie d'une valve et située en permanence à sa position d'injection, une vis disposée de façon à se déplacer en avant dans le cylindré de la machine pour 15 effectuer l'injection de la matière fondue et pour chasser la totalité de la matière fondue du cylindre à la fin de son mouvement en avant, la vis ayant une valve de retenue à son extrémité antérieure, un mécanisme hydraulique à piston et cylindre pour déplacer la vis vers l'avant à une. vitesse telle 20 Les moules doivent comporter des moyens suffisants de communication avec l'atmosphère pour que la pression durant 30 l'injection de la charge de matière fondue n'empêche pas son expansion. Comme la charge de matière fondue doit être capable de mousser et de remplir le moule de matière fondue expansée, les pressions dans le moule sont basses. Par conséquent, il ne se pose pas de problème de formation de bavures quand on pré-35 voit une communication suffisante avec l'atmosphère, par exemple des évents de 0,127 mm de profondeur. De plus, les basses pressions des moules exigent seulement des forces modestes de verrouillage et permettent d'utiliser des moules relativement bon marché fabriqués, par exemple, en aluminium coulé. Les 70 08713 8 2034880 moules sont coulés en deux éléments ou plus, habituellement en deux moitiés qui s'accouplent, dont l'une comporte avantageusement une partie intégrante en forme de colonne ou de collier qui constitue la buse de carotte; ou on peut utiliser une buse 5 de carotte séparée qui peut être fixée de façon amovible à l'élément de moule approprié avant le montage du moule dans la machine à mouler par injection. De préférence, le procédé est mis en oeuvre de manière que l'injection de la matière fondue expansible s'effectue 10 dès que possible une fois que la quantité de matière fondue expansible nécessaire pour constituer la charge prédéterminée du moule a été formée; cette façon de procéder a l'avantage de fournir une uniformité de qualité des articles fabriqués dans une marche de production» On peut arriver à ce résultat 15 en faisant en sorte que l'injection suive aussi près que possible l'arrêt de la vis de plastification. Par ailleurs, les conditions optimales concernant les variables opératoires générales définies ici, par exemple la température de la buse, le profil des températures de la matière fondue dans la boudineuse 20 (la température devant être basse à l'extrémité d'introduction et monter progressivement à la température de décomposition ou de vaporisation de l'agent moussant vers l'extrémité d'injection) et la pression d'injection peuvent se déterminer par essai pour convenir au polymère et à l'agent moussant particuliers 25 utilisés et à la nature de l'article en matière plastique alvéolaire à fabriquer. Les polymères utilisés dans l'invention peuvent être des polymères (ou des résines) thermodurcissables ou des matières thermoplastiqùes comprenant, par exemple, des polymères 30 et copolymères d'oléfines comme le polyéthylène, le polypropy-lène et des copolymères éthylène/propylène; le polystyrène et le polystyrène renforcé et des résines vinyliques comprenant des polymères styrène/butadiène/acrylonitrile, des polyamides et des polycarbonates. L'expression "matière plastique" est 35 utilisée ici comme comprenant des résines ou polymères seuls ou contenant des additifs, par exemple des stabilisants, des anti-oxydants et des matières colorantes ainsi que des compositions de polymères comprenant des quantités notables d'autres constituants, par exemple des additifs qui modifient ou amé 70 08713 9- 2034880 liorent les caractéristiques physiques du polymère, par exemple sa résistance au choc, et des charges. La présente invention est particulièrement utilisable pour la fabrication d'articles alvéolaires à partir de polyéthylène à haute densité 5 (c'est-à-dire un polyéthylène d'une densité de plus de 0,95 environ), et dans-ce cas il est préférable qu'on utilise un polyéthylène ayant un indice de fluidité à chaud compris entre 4 et 14, en particulier entre 6 et 10. Du point de vue de la résistance au choc, il peut être avantageux qu'on utilise un 10 polyéthylène ayant le plus bas indice de fluidité à chaud compatible avec la production d'articles alvéolaires de la densité requise. L'indice de fluidité à chaud se détermine conformément à la norme B.S. 2782, méthode 105C. Les particules expansibles utilisées dans la mise en 15 oeuvre de la présente invention peuvent comprendre comme agent "moussant" n'importe quel agent moussant connu ou approprié, par exemple un composé organique azoïque ou nitrosé, comme un azo-dicarbonamide, qui se décompose au chauffage pour donner de l'azote: ou qui se décompose au chauffage pour donner de 20 l'anhydride carbonique; ou une substance organique volatile, normalement liquide, comme un hydrocarbure ou un hydrocarbure chloré ayant un point d'ébullition normal au-dessous de 100°C, par exemple le pentane industriel. Un agent dit de nucléation, qui peut être une substance inerte finement divisée, par exem-25 pie le silicate de calcium, à raison d'une quantité comprise par exemple entre 1,0 et 3,0% en poids par rapport au polymère, peut aussi être présent, si on le désire, pour aider à la formation des bulles requises de gaz ou de vapeur, et sa présence peut être préférable quand la résistance au choc de l'article 30 alvéolaire est importante. L'agent moussant est incorporé dans la matière plastique ou pulvérisé sur la matière plastique, par exemple à l'aide d'une huile minérale, avant l'introduction dans la machine à mouler par injection. Commodément, un mélange-mère de la matière plastique contenant l'agent moussant néces-35 saire et éventuellement un agent de nucléation est introduit dans la machine à mouler par injection en mélange avec des particules de polymère non expansibles, le mélange résultant donnant les particules expansibles solides requises. La quantité de l'agent moussant présente dans la matière plastique ex- 70 08713 10 2034880 partsible introduite dans la machine doit de préférence ne pas dépasser la quantité qui donne de manière uniforme des résultats satisfaisants en ce qui concerne l'article alvéolaire particulier qu'on fabrique. Suivant l'article particulier qu'on fabrique, cette quantité peut être comprise entre 0,5 et 1,5% en poids par rapport au polymère dans le cas d'un agent moussant azo-dicarbonamide; quand on utilise la technique du mélange-mère pour introduire l'agent moussant, le mélange-mère, évidemment, contiendra de manière correspondante une plus forte proportion d'agent moussant. Au dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, la figure unique représente schématiquement un ensemble de moule et une machine à mouler par injection qui a été modifiée pour mise en oeuvre du procédé selon l'invention. L'ensemble de moule comprend deux moitiés de moule 1 et 2 qui s'accouplent en délimitant une cavité de moule 3» les moitiés de moule 1 et 2 comportant des canaux de refroidissement 4. La moitié antérieure du moule porte une buse dé carotte 5 comportant un canal de carotte 6 qui, selon l'invention, est d'une grosseur fournissant une surface de section pour le passage de la matière fondue expansible à l'orifice d'entrée de la cavité 3 du moule qui est d'au moins 121 mm2: avantageusement, un canal de carotte d'environ 12,7 mm de diamètre est prévu à cet effet. La buse de carotte 5 est évidée en 7 pour recevoir un élément isolant perforé 8 qui est maintenu dans l'évidement 7 par un élément de retenue 9 sous la forme, d'un manchon en acier perforé de manière correspondante. L'élément de retenue 9 est en cuvette à un rayon correspondant à celui de l'extrémité de sortie 10 d'une buse d'injection 11 de la machine à mouler par injection comprenant line vis 12 pouvant tourner et avancer et un cylindre 13. La vis 12 est disposée de façon à atteindre le "fond" du cylindre 13 à la fin de son mouvement en avant durant l'injection. La buse 11 est représentée avec son extrémité de sortie 10 en contact sous pression avec la partie en cuvette de l'élément 9, position dans laquelle la buse 11 est maintenue durant la totalité du cycle de moulage, le mécanisme de commande de la machine à mouler par injection étant modifié en conséquence. Une valve de fermeture 14 est prévue à l'extrémité de sortie de la buse 11 pour 7:0 08713 11 2034880 commander l'injection de la matière fondue expansible, la valve 14 empêche aussi les fuites de matière fondue expansible par la buse 11 tant avant qu'après l'injection, et ceci est important quand on traite une matière fondue expansible en raison 5 de sa tendance inhérente à mousser dans des conditions de pression plus basses que celles qui empêchent la formation de mousse. Toute formation de mousse indésirable de ce genre gênerait les opérations de moulage et entraînerait aussi une hétérogénéité dans un article alvéolaire moulé par la suite en raison 10 de l'injection avec la matière fondue expansible d'un bouchon de polymère non expansible ou peu expansible. Toutefois, on remédie à cet inconvénient de formation indésirable de mousse, sans avoir recours à des modifications compliquées dans la machine, en utilisant une buse d'injection à valve ayant la 15 valve aussi près que possible de son extrémité,, La vis 12 peut être d'un type classique, mais une valve de retenue 15 doit être prévue à son extrémité d'injection afin d'empêcher un reflux indésirable de matière fondue à partir de l'espace 16 se trouvant en avant de la vis 12 dans lequel la charge de ma-20 tière fondue expansible est accumulée pour le moule. La vis 12 est prévue pour tourner durant le stade de plastification et pour un mouvement en avant dans le cylindre 13 durant l'opération d'injection, ce mouvement en avant étant commandé par le mécanisme 17 à piston et cylindre. De l'huile sous pression 25 pour faire fonctionner le mécanisme 17 est fournie par une pompe 18, et durant le stade de plastification la vis 12 est progressivement ramenée en arrière à 1'encontre de la pression exercée par le mécanisme 17 tandis que la matière fondue expansible est accumulée dans la zone 16; cette, matière fondue expan-50 sible est accumulée sous une pression qui est réglée de façon à être suffisante pour empêcher l'expansion de la matière fondue. Une autre pompe 19 est prévue pour augmenter la pression de l'huile fournie au mécanisme 17 quand l'opération d'injection a lieu. En augmentant la pression fournie par la pompe 18, 55 la pompe 19 modifie la machine classique â mouler par injection de telle sorte qu'une très grande vitesse d'injection peut être obtenue. Une autre modification est l'existence d'un commutateur à commande par pression agissant sur la valve 14 de la buse de façon qu'on obtienne un fonctionnement instantané de la valve 70 08713 12 2034880 au début et à la fin de l'injection dans laquelle une charge prédéterminée et mesurée avec précision de la matière fondue expansible est injectée dans le moule. La fabrication d'articles en matières plastiques alvéolai-5 res peut s'effectuer en faisant arriver dans le cylindre 13 des particules expansibles comprenant un polymère, un agent moussant et éventuellement un agent de nucléation, les particules dans ce cylindre étant soumises à une plastification par la vis et à un chauffage pour former une masse fondue expansible, qui 10 s'accumule dans l'espace 16. La valve 14 de la buse est alors actionnée et, sous la pression combinée exercée par les pompes 18 et 19, la matière fondue est injectée par la buse d'injection 11 dans le moule au débit élevé nécessaire d'au moins 250 grammes par seconde. L'utilisation d'un canal de carotte de 15 la grosseur requise permet que cette injection rapide se produise, et ceci sans effet nuisible sur la matière fondue expansible tandis qu'elle est injectée. Après et/ou pendant l'injection dans la cavité 3 du moule, la matière fondue mousse, la matière fondue expansée présente dans la cavité du moule est laissée à 20 refroidir, puis on ouvre le moule et on éjecte l'article moulé résultant, à forme stable. Si on le désire, l'article résultant peut être ensuite refroidi rapidement à la température ambiante par immersion dans l'eau froide. Exemple I 25 On moule un siège pour escarpolette d'enfant à partir de diverses qualités de polyéthylène à haute densité en utilisant une machine à mouler par injection de Craven, type HPM 250-H-28, qui a été modifiée comme décrit ci-dessus à propos du dessin annexé. Les sièges résultants, qui sont d'une forme rec-30 tangulaire de 190,5 mm de largeur, 431,8 mm de longueur et 5,1 mm d'épaisseur, ont une peau lisse entourant un coeur alvéolaireo La machine est réglée de façon à fonctionner à un débit d'injection de 320 grammes de matière fondue expansible par seconde. Afin de montrer l'effet sur la résistance au choc 35 de la surface de section fournie par le canal de carotte, on forme les sièges moulés en utilisant deux grosseurs de canal de carotte, dont la plus petite est en dehors du cadre général de l'invention. Les deux canaux de carotte sont d'une forme conique s'élargissant vers le point d'injection, le degré de conicité 70 08713 13 2034880 étant classique. L'effet de la section du canal de carotte à l'extrémité d'injection du canal de carotte sur les propriétés du siège moulé alvéolaire résultant est déterminé par essai de choc par chute de poids (norme B.S. 2782, Part 3s Method 5 306), comme indiqué ci-après. Les diverses qualités de polyéthylène à haute densité utilisées dans cet exemple ont toutes un indice de fluidité à chaud de moins de 14- et une. masse vo-lumlfrue de 0,960 g/cm3. La charge de polyéthylène comprend des particules expansibles contenant 1,5# en poids d'un azo-dicar-10 bonamide comme agent moussant, en même temps que 2% en poids de silicate de calcium finement divisé comme agent de nucléation. La quantité de matière fondue expansible injectée dans le moule comme charge prédéterminée dans le cycle de moulage de chaque cas est calculée d'après la quantité nécessaire 15 pour donner une masse volumique du siège moulé de 0,6 g/cm3, quelles que soient la qualité du polyéthylène et les dimensions du canal de carotte qu'on utilise, et la machine est réglée dans chaque cas de façon à introduire dans le moule la quantité requise de matière fondue mesurée avec précision. 20 Le moule utilisé est en aluminium coulé et son rapport parcours d'écoulement/épaisseur est de 45: 1. Dans une série d'opérations de moulage, on utilise un eanal de carotte d'un diamètre de 6,35 qui fournit un passage de carotte d'une surface de section d'environ 31»5 ™n2 à l'extrémité d'injection 25 tandis que dans les autres essais on utilise un canal de carotte d'un diamètre de 12,7 ram qxa.i fournit un passage de carotte d'une surface de section d'environ 126 mm2 à l'extrémité d'injection. Le moule est maintenu à une température de 50°C environ durant l'essai par la circulation d'un fluide de re-50 froidissement dans les canaux de refroidissement qu'il contient. Après chaque injection de matière fondue expansible, une période de refroidissement de 90 secondes est prévue avant l'ouverture du moule et l'éjection du siège moulé à forme stable. Les principaux réglages de la machine utilisés durant l'essai sont 35 les suivants : Températures du cylindre : arrière - 180°C milieu - 210°C avant - 230°G Température de la buse d'injection - 240°C 70 08713 14 2034880 Dans tous les cas, on obtient des articles moulés de bonne apparence et on n'a aucune difficulté à obtenir la masse volumétrique requise de 0,6 g/cm3 dans chaque cas. Toutefois, la grosseur du canal de carotte utilisé a un effet notable sur la résistance au choc par chute de poids des articles moulés, ainsi qu'il sera évident d'après les résultats donnés dans le tableau -suivant : TABLEAU I Qualité de Indice de Résistance au choc 10 polyéthylène fluidité Canal de carotte Canal de carotte à chaud de 12.7 mm de 6«35 mm A 4,5 5»8 mètre/kilogram. 2,9 m/kilog. B 12 4,3 " " 2,4 " " C 3,0 2,7 " " 0,9 " " 15 D 8,0 2,3 " " 1,3 " " Exemple II Pour montrer les avantages, en ce qui concerne la rigidité et la résistance à la flexion, d'articles en matières plastiques alvéolaires de haute densité d'une forme difficile 20 à mouler fabriqués selon la présente invention, on forme des articles moulés (a) à partir de matières plastiques expansibles sous la forme de particules comme décrit à l'Exemple I et (b) à partir des matières non expansibles correspondantes pour obtenir des résultats comparatifs, les articles moulés dans ce 25 dernier cas étant moins épais (3,55 imO façon qu'on obtienne ces résultats sur la base d'un poids équivalent» Les articles moulés non alvéolaires sont formés par moulage par injection classique. Les articles moulés résultants sont soumis à des essais concernant la masse volumique, le module de flexion 50 et le facteur de rigidité et les résultats sont indiqués dans le Tableau II suivant. 70 08713 15 2034880 lâBLEâD II Matière 10 1 Polyéthylène à haute densité (plein) 2 -ditto - (expansé) 3 Homopolymère polypropylène (plein 4 ditto (expansé) Epaisseur Masse Module Facteur de volu- de fie- rigidité "mique xion hk (module de s à 23°C flexion x (g/cm3) (kg/cm2 épaisseur x 103) 3; (kg/cm x 102) 0,355c1& 0,945 6,68 0,508cm 0,65 5,62 0,355 0,905 14,06 0,508 0,65 11,24 3,0 7,3 6,2 14,6 3£ 3EK déterminée conformément à la norme B.S. 2782, Method 509 déterminé conformément à la norme AS OU D790-63 15 Le tableau III suivant fournit des informations supplémen taires concernant un certain nombre d'articles moulés alvéolaires formés à partir de diverses matières plastiques, comprenant un polystyrène renforcé (haute résistance au choc), selon la présente invention en utilisant un canal de carotte de 12,7 111111 20 de diamètre. TABLEAU III Propriété (de l'article moulé alvéolaire) Polyéthylène à haute densité Polypropylène Polystyrène TT ^ t à haute ré— Homopo- Copoly- Bistanoe au lymere mere clloo (lcaS8e volumique 1,05 g/cm3 25 Masse volumique (g/cm3) 3E _S3£ Module de flexion , à 23° (kg/cm2 x Kr) 0,55 6,1 0,57 0,55 6,4 6,0 0,68 13,0 70 08713 16 2034880 REVENDICATIONS 1 - Un procédé pour la fabrication d'un article en matière plastique alvéolaire par moulage par injection dans un moule ayant un espace libre minimal de 4,57 ma entre les surfaces intérieures des parois et un rapport parcours d'écou- 5 lement : épaisseur d'au moins 40î 1, caractérisé en ce que l'on forme une masse fondue de matière plastique expansible en plastifiant à l'aide d'une vis sans fin et en chauffant des particules expansibles de matière plastique ayant un indice de fluidité à chaud inférieur à 14, on accumule une certaine 10 quantité de la matière fondue dans un espace fermé séparé du moule tout en maintenant la matière fondue sous la forme 9 d'un liquide mobile dans des conditions ne provoquant pas la formation de mousse, on introduit dans le moule une quantité prédéterminée de la matière fondue à partir de cet espace de 15 façon que la matière fondue introduite remplisse le moule quand elle mousse dans le moule, la matière fondue étant injectée par une buse d'injection munie d'une valve dans un canal de carotte alimentant le moule, le canal de carotte fournissant, une voie de passage pour la matière fondue qui a une aire de section 20 d'au moins 121 mm2 à son entrée dans la cavité du moule, et la matière fondue étant injectée à raison d'au moins 250 grammes par seconde, on ferme le moule pour le séparer dudit espace, on refroidit la matière fondue expansée dans le moule tout en empêchant ou en réduisant- la transmission de chaleur à la ma-25 tière fondue expansée par la buse d'injection de façon que la matière fondue expansée se refroidisse pour former un article à surface lisse et à coeur alvéolaire et on enlève l'article du mouleo 2 - Un procédé selon la revendication 1, caractérisé 30 en- ce que l'injection est effectuée à raison d'au moins 400 grammes par seconde. 5 - Un appareil à mouler par injection utilisable pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, l'appareil est caractérisé en ce qu'il comprend un moule ayant un 35 espace libre minimal de 4,57 entre les surfaces intérieures des parois, un rapport parcours d'écoulement î épaisseur d'au moins 40 : 1, un canal de carotte fournissant une voie de pas 70 08713 i? 2034880 sage pour la masse fondue de matière plastique expansible qui a au moins 121 mm2 de surface de section à son entrée dans la cavité du moule et des moyens pour refroidir la matière fondue dans le moule, l'appareil comprenant aussi une machine à mouler 5 par injection à plastification par vis ayant une buse d'injection munie d'une valve et située en permanence à sa position d'injection, une vis prévue pour se déplacer en avant dans le cylindre de la machine pour effectuer l'injection de la matière fondue et pour chasser la totalité de la matière fondue du 10 cylindre à la fin de son mouvement en avant, la vis ayant une valve de retenue à son extrémité antérieure, un mécanisme hydraulique à piston et cylindre pour déplacer la vis vers l'avant à une vitesse telle que l'injection de la matière fondue soit effectuée à raison d'au moins 250 grammes par seconde, et un 15 dispositif de commande sensible à la pression pour la valve de la buse d'injection, ce dispositif de commande étant prévu pour provoquer 1'ouverture de la valve quand la pression hydraulique de fonctionnement appliquée au mécanisme à piston et cylindre atteint une valeur prédéterminée, la valve de la buse étant pré-20 vue pour se fermer quand le mouvement en avant de la vis se termine. 4 - Un appareil à mouler par injection selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme hydraulique à piston et cylindre est prévu pour déplacer la vis vers l'avant 25 à une vitesse telle que l'injection de la matière fondue soit effectuée à raison d'au moins 400 grammes par seconde. 5 - Les articles en matières plastiques alvéolaires fabriqués par le procédé selon la revendication 1.