<Desc/Clms Page number 1>
COUCHE DE SURFACE D'UN ARTICLE POUR L'HABITACLE.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE 1. Objet de l'invention.
La présente invention concerne une couche de surface d'un article à utiliser dans l'habitacle tel que tableau de bord, portières avant et arrière des deux cotés ainsi que toit d'une automobile.
2. Description de l'état antérieur de la technique.
Un élément classique à monter dans l'habitacle d'une automobile, tel que le tableau de bord comprend, comme le montre la figure 5, une couche tampon 22 formée, par exemple, d'une mousse, qui est fixée à la surface extérieure d'un élément de châssis 21, et une couche de surface 23 constituée d'une résine de chlorure de polyvinyle qui présente une dureté appropriée et qui est fixée à la surface extérieure de la couche tampon 22. D'autre part, la couche de surface 23 présente un dessin chiffoné irrégulier 24, de manière à ressembler à un revêtement en cuir artificiel et à donner à ladite surface un toucher agréable.
Pour réaliser le dessin irrégulier 24 sur la face extérieure de la couche de surface 23, nous avons mis au point un procédé de formage sous vide déjà décrit dans la demande de brevet japonaise n 104848/86, dans laquelle le dessin irrégulier 24 est
<Desc/Clms Page number 2>
obtenu simultanément avec une opération de formage en utilisant une matrice à dessin dont la surface de recouvrement représente un dessin irrégulier qui correspond au dessin irrégulier 24 et qui possède d'innombrables pores fins et continus répartis uniformément sur toute ladite surface de recouvrement.
Conformément à ce procédé, une feuille de résine synthétique à laquelle est fixée la couche tampon 22 est ramollie par chauffage préalable à température élevée sur le dos de la couche de surface 23, puis la surface de la couche de surface 23 est mise en contact étroit par aspiration avec la matrice à dessin disposée immédiatement au-dessus, de manière à obtenir un formage à effet, par lequel le dessin irrégulier 24 de la matrice à dessin qui est, par exemple, un dessin chiffonné est transféré sur la surface de la couche de surface 23.
Toutefois, une partie de la couche de surface 23,'par exemple, une partie cintrée qui est fortement étirée au cours de l'opération de formage, peut être rompue, ou bien le dessin irrégulier 24 peut être effacé par suite des modifications de la température de chauffage de la feuille de résine synthétique ou par suite de la diminution de température de la feuille de résine synthétique, ou bien encore par suite des variations de ladite chute de température au cours du formage avec la matrice à dessin après le chauffage.
Et cette tendance est plus nettement marquée dans la partie étirée.
Abrégé de l'invention
La présente invention a été conçue pour résoudre les difficultés précitées et a pour objet d'empêcher que la couche de surface ne soit rompue au cours de l'opération de formage et forme un dessin irrégulier sur la surface de la couche de surface d'une manière nette et claire, tout en conservant la dureté de cette couche.
<Desc/Clms Page number 3>
Conformément aux moyens techniques adoptés par la présente invention pour résoudre les difficultés précitées, la surface d'une couche de surface proprement dite réalisée en résine synthétique et présentant une grande élasticité est revêtue d'une peau de surface dont la température de ramollissement est inférieure, dans une mesure appropriée, à celle de la couche de surface, tandis qu'un dessin irrégulier est créé sur la peau de surface.
Conformément aux moyens précités et vu que la couche de surface proprement dite conserve sa dureté et présente une grande élasticité, la résistance de la couche de surface est conservée même dans la partie de celle-ci qui est étirée au cours de l'opération de formage, vu que la température de ramollissement de la peau de surface formée sur la surface extérieure de la couche de surface proprement dite est inférieure, dans une mesure appropriée, à celle de la couche de surface proprement dite, ladite peau de surface étant maintenue dans un état plus mou, ce qui permet un transfert efficace d'un dessin irrégulier bien net sur ladite couche de surface.
Brève description des figures.
La figure 1 est une vue en perspective partielle d'un objet pour habitacle.
La figure 2 est une vue en coupe agrandie de celle-ci.
La figure 3 est une vue en coupe d'une feuille de résine synthétique.
La f igure 4 est une vue en coupe d'une pièce formée, et
La figure 5 est une vue en coupe représentant un exemple classique.
Description d'un mode de réalisation préféré.
On décrira ci-après un mode de réalisation de la présente invention en se référant aux figures en annexe.
La figure 1 représente un tableau de bord pour
<Desc/Clms Page number 4>
automobile à titre d'exemple d'un objet A pour habitacle. L'objet pour habitacle A comprend un élément de châssis 4, une couche tampon 5 fixée à la surface extérieure de l'élément de châssis 4 et une couche de surface"a"fixée à la surface extérieure de la couche tampon 5. La couche de surface"a"est constituée de deux couches qui sont la couche de surface proprement dite 1 et une peau de surface 2. Un dessin irrégulier et compliqué"b", tel qu'un dessin chiffonné, est formé nettement sur toute la surface de la peau de surface 2.
Dans la présente invention, le dessin irrégulier"b" peut être réalisé sur la surface de la couche de surface "a"simultanément avec le formage de l'article pour habitacle A grâce à un procédé de formage sous vide utilisant une matrice à dessin (non représentée), ladite matrice à dessin ayant une surface à recouvrement ayant la même forme que la forme de la surface extérieure de la peau de surface 2 et présentant un dessin irrégulier correspondant au dessin irrégulier "b"et ayant également d'innombrables pores fins et continus répartis uniformément sur toute la surface de recouvrement, comme expliqué ci-dessus dans la description de l'état antérieur de la technique.
L'élément de châssis 4 peut être fixé à la couche tampon 5, en même temps que la couche tampon et la couche de surface"a"sont formées. Ou bien, comme le montre la figure 3, une feuille de résine synthétique" comprenant la couche tampon 5 et la couche de surface"a"qui ont été assemblées, peut être formée avec une forme prédéterminée, en même temps que le dessin irrégulier"b"et séparément par rapport à l'élément de châssis 4, afin de constituer une pièce formée" c''' (voir figure 4), tandis que l'élément de châssis 4 peut être fixé ensuite à la pièce formée
<Desc/Clms Page number 5>
c'au cours d'une autre étape. Tout autre procédé approprié peut être utilisé.
L'élément de châssis 4 ayant une couche qui sert de noyau pour l'article d'habitacle A est préparé avec une forme prédéterminée en utilisant un matériau ayant une résistance et une dureté appropriées tel que résine ABS, résine rigide de polyuréthane ou polypropylène.
La couche tampon 5 est fixée à la surface extérieure de l'élément de châssis 4 en utilisant une colle telle qu'une colle à fusion.
La couche tampon 5, qui sert d'amortisseur, est obtenue en faisant mousser un matériau tel qu'une résine de polypropylène ou de polyuréthane avec un taux de gonflement approprié. La couche de surface"a"est fixée à la surface extérieure de la couche tampon 5 en utilisant une colle appropriée.
La couche de surface"a"est constituée, comme mentionné précédemment, de deux couches qui sont la couche de surface proprement dite 1, ayant une dureté appropriée, et la peau de surface 2 formée sur la surface extérieure de la couche de surface proprement dite 1 et ayant le dessin irrégulier"b"formé en utilisant une matrice à dessin, comme décrit ci-dessus.
La couche de surface proprement dite 1 maintient la couche de surface"a"â une dureté prédéterminée et présente une grande élasticité qui permet à la couche de surface"a"d'être facilement étirée au cours de l'opération de formage. La peau de surface 2 est une structure à couche mince, destinée à former un dessin irrégulier"b"de, par exemple, 100 vau environ de profondeur sur la surface extérieure de la couche de surface"a"et présente une température de ramollissement inférieure à celle de la couche de surface proprement dite 1.
Dans la combinaison de la couche de surface
<Desc/Clms Page number 6>
proprement dite 1 et de la peau de surface 2 où les deux couches 1 et 2 sont essentiellement constituées de la même substance chimique qui est un polymère d'un composé simple, ce polymère est préparé de façon à ce que son degré de polymérisation soit plus faible dans la peau de surface 2 que dans la couche de surface proprement dite 1, tandis que la température de ramollissement de la peau de surface 2 est plus faible que celle de la couche de surface proprement dite 1.
Par exemple, la couche de surface proprement dite 1 et la peau de surface 2 sont essentiellement constituées de chlorure de polyvinyle ayant un degré de polymérisation élevé d'environ 2.500 pour la couche de surface proprement dite 1, tandis qu'un chlorure de polyvinyle ayant un degré de polymérisation faible d'environ 800 est utilisé pour la peau de surface 2.
Dans ce cas, la quantité de plastifiant à incorporer à la couche de surface proprement dite 1 est augmentée de manière avantageuse en fonction du degré de polymérisation relativement élevé de la résine, de manière à diminuer sa température de ramollissement et de rendre la couche de surface proprement dite fortement élastique, tout en lui conservant la dureté requise. Pour améliorer la conservation de la dureté et de la résistance de la couche de surface proprement dite 1, on peut y incorporer, dans une proportion appropriée, une résine synthétique comme, par exemple, une résine ABS.
On décrira ci-après le procédé de préparation du dessin irrégulier"b"sur la peau de surface 2 de la couche de surface proprement dite"a"en utilisant le matériau mentionné ci-dessus.
La feuille de résine synthétique"c"représentée à la figure 3 est suspendue horizontalement et est ramollie par chauffage à environ 185 C. La feuille
<Desc/Clms Page number 7>
"c"ainsi ramollie est placée avec la couche de surface proprement dite"a"tournée vers le haut juste en dessous de la surface de recouvrement, à l'extrémité inférieure de la matrice à dessin qui la précède (non représentée), puis une aspiration sous vide permet que la feuille"c"adhère fortement à la matrice à dessin sur le côté de la peau de surface 2. Dans ce cas, et afin d'améliorer l'adhérence, on peut presser une matrice à pression qui est en correspondance avec la matrice à dessin contre la feuille"c"par en dessous de cette feuille.
Quand on dégage la feuille de résine synthétique"c", on obtient une pièce formée "c'" présentant un dessin irrégulier net et compliqué"b" analogue à un cuir de buffle, ledit dessin étant obtenu en même temps que l'opération de formage.
La température de la feuille de résine synthétique"c"qui a été chauffée à environ 185 C est abaissée à environ 160 C au moment du formage sous vide, avec utilisation de la matrice à dessin et est réduite davantage jusqu'à 70-80 C au moment du démoulage. Ladite température (environ 160 C) pour l'opération de formage sous vide est une température de formage du matériau à laquelle la couche de surface proprement dite 1 est dans un état de ramollissement insuffisant pour créer, sur sa surface, un dessin irrégulier"b". Toutefois, vu que la peau de surface
2 présente un état de ramollissement suffisant, on peut former efficacement un dessin irrégulier"b"bien net sur la surface de la couche de surface"a".
La couche de surface proprement dite 1 et la couche tampon 5 ont également pour rôle d'empêcher que la feuille de résine synthétique"c"ne soit trop ramollie et ne festonne au cours du chauffage de la feuille.
Dans la présente invention, si l'on combine de manière avantageuse les conditions telles que les
<Desc/Clms Page number 8>
degrés de polymérisation des constituants de la couche de surface proprement dite 1 et de la peau de surface 2, la différence entre les deux degrés de polymérisation et la température de chauffage pour la feuille de résine synthétique"c", le dessin irrégulier"b"peut être créé de manière claire et efficace sur la surface de la couche de surface"a".
L'article pour habitacle A est réalisé suivant un procédé dans lequel l'élément de châssis 4 préformé, comme le montre la figure 1, est fixé à la pièce formée "c'"qui a été obtenue de la manière décrite précédemment en utilisant une colle appropriée au cours d'une étape séparée, ou bien suivant un procédé dans lequel, au cours du formage sous vide, l'élément de châssis 4 est fixé à la matrice à pression précédente (non représentée) et est fixé à la feuille de résine synthétique"c"au cours du formage de la feuille, ou bien suivant un procédé dans lequel un élément de châssis 4 est réalisé en mousse d'uréthane sur la face arrière de la couche tampon 5 de la pièce formée "c'''.
Si l'on utilise du polyuréthane à la place de chlorure de polyvinyle comme constituant de la couche de surface"a", le degré et le type de polymérisation des composants isocyanates et polyols du polyuréthane dans la peau de surface 2 et dans la couche de surface proprement dite 1 où la température de ramollissement de la peau de surface 2 est diminuée dans une mesure appropriée par rapport à celle de la couche de surface proprement dite 1.
Dans la combinaison de la couche de surface proprement dite 1 et de la peau de surface 2 où les deux couches sont essentiellement constituées de la même substance chimique tandis que cette substance est un copolymère de deux ou plusieurs types d'éléments monomères, les proportions d'éléments monomères dans
<Desc/Clms Page number 9>
la couche de surface proprement dite 1 et d'éléments monomères dans la peau de surface 2 diffèrent l'une de l'autre, ou bien le copolymère est préparé de façon à présenter un poids moléculaire plus faible dans la peau de surface 2 que dans la couche de surface proprement dite 1 tandis que la température de ramollissement de la peau de surface 2 est rendue inférieure à celle de la couche de surface proprement dite 1.
Par exemple, un élastomère thermoplastique préparé par copolymérisation du polypropylène comme constituant de base avec un autre composé est utilisé, et la proportion d'éléments monomères du polypropylène et de ceux de l'autre composé est modifée suivant qu'il s'agit de la couche 1 ou 2, ledit élastomère dans la peau de surface présentant un poids moléculaire plus faible que l'élastomère dans la couche de surface proprement dite 1, tandis que la température de ramollissement de la peau de surface 2 peut être rendue inférieure à celle de la couche de surface proprement dite 1.
Dans la présente invention, toutefois, la couche de surface proprement dite 1 et la peau de surface 2 peuvent être constituées de substances chimiques différentes, de manière à ce que la température de ramollissement de la peau de surface 2 soit inférieure à celle de la couche de surface proprement dite 1. Comme exemples de substances chimiques différentes, on peut citer les cas où la substance chimique servant de constituant principal est un polymère d'un élément monomère unique, un copolymère de plusieurs éléments monomères, ou bien un mélange des deux, tandis que le type d'éléments monomères et les nombres types peuvent différer d'un cas à l'autre.
Par exemple, on peut adopter une combinaison d'une résine de chlorure de polyvinyle
<Desc/Clms Page number 10>
pour la couche de surface proprement dite 1 et un élastomère thermoplastique à base d'uréthane pour la peau de surface 2.
Comme exemples de résines constituant la couche de surface"a"utilisées dans la présente invention on peut citer les polymères et les copolymères présentant une structure réticulée.
Les substances chimiques pouvant être utilisées pour former la peau de surface et la couche de surface proprement dite ne sont pas limitées à celles décrites dans le mode de réalisation ci-dessus. D'autres combinaisons appropriées peuvent être adoptées. Et la température et les autres conditions de formage peuvent être choisies en conséquence, de manière appropriée.
Dans la présente invention, le procédé de création du dessin irrégulier sur la peau de surface n'est pas limité à celui décrit dans le mode de réalisation précité. L'article pour habitacle n'est pas limité au cas représenté à la figure 1. Il peut aussi être celui représenté à la figure 4, ou bien peut être uniquement constitué de la couche de surface "a" comprenant la couche de surface proprement dite et la peau de surface formée sur celle-ci.
D'autre part, il n'est pas toujours nécessaire que l'article pour habitacle présente une structure tridimensionnelle avec une partie arrondie. Il peut avoir une forme plate, comme une plaque. D'autre part, la surface extérieure de la peau de surface 2 peut recevoir une finition de surface en utilisant une résine uréthane ou une résine acrylique.
On donnera ci-après des exemples concrets de réalisation de la présente invention et les résultats de l'évaluation des dessins résultants irréguliers ressemblant à un cuir de buffle. L'évaluation des
<Desc/Clms Page number 11>
dessins irréguliers sera réalisée par comparaison avec le cas où un dessin irrégulier est obtenu en utilisant un matériau classique (exemple comparatif).
<Desc/Clms Page number 12>
EXEMPLE (1) (1) Peau de surface partiesen poids Composition : résine de chlorure de polyvinyle (degré de polymérisation : 800) 100
Plastifiant à base 64 d'acide trimellitique
Stabilisant à base d'époxy 8
Stabilisant résistant à la lumière et à la chaleur 4
Pigment 5 Epaisseur : 0, 2 mm Fixation a la couche de surface proprement dite : fusion par chauffage.
(2) Couche de surface proprement dite partiesen poids Composition : Résine de chlorure de polyvinyle (degré de polymérisation : 2.500) 70
Résine modifiant l'al- longement à haute température 30
Plastifiant à base d'acide trimellitique 54
<Desc/Clms Page number 13>
Stabilisant à base d'époxy 6
Stabilisant résistant à la chaleur et à la lumière 4
Pigment 5 Epaisseur : 0,6 mm Fixation à la couche tampon : une colle à base d'uréthane du type à solvant.
(3) Couche tampon Matériau : une mousse de polypropylène réticulée par faisceau d'électrons (gonflement : 18X).
Epaisseur : 4 mm EXEMPLE COMPARATIF (1) Couche de surface proprement dite partiesen poids Composition : Résine de chlorure de polyvinyle (degré de polymérisation : 1.200 75
Résine modifiant l'al- longement à haute température 25
Plastifiant à base d'acide trimellitique 28
Stabilisant à base d'époxy 7
Stabilisant résistant à la chaleur et à la lumière 4
<Desc/Clms Page number 14>
Epaisseur : 0,6 mm Fixation à la couche tampon : une colle à base d'uréthane du type à solvant.
(2) Couche tampon Matériau : une mousse de polyuréthane réticulée par faisceau d'électrons (gonflement : 18X) Epaisseur : 4 mm.' EXEMPLE (2) (1) Peau de surface partiesen poids Composition Elastomère thermoplas-100 tique oléfinique (MFR=20, Shore A = 63)
Stabilisant résistant à la chaleur et à la lumière 0,5
Pigment 5 (Note) MFR 230 C, 10 kg, g/10 min, JISK72010 Epaisseur : 0, 1 mm Fixation à la couche de surface proprement dite : fusion par chauffage.
(2) Couche de surface proprement dite parties en poids Composition : Elastomère thermoplas- tique oléfinique 70 (MFR=2, Shore A = 95)
Polypropylène 30
<Desc/Clms Page number 15>
Stabilisant résistant à la chaleur et à la lumière 0,5
Pigment 5 Epaisseur : 0, 2 mm Fixation à la couche tampon : fusion par chauffage.
(3) Couche tampon Matériau : une mousse de polyéthylène réticulée par faisceau d'électrons (gonflement : 30X).
Epaisseur : 2,5 mm.
EXEMPLE (3) (1) Peau de surface partiesen poids Composition : Elastomère thermoplas- tique d'uréthane à base de polyéther 100 (dureté JIS A = 80)
Lubrifiant (cire de polyéthylène) 1
Pigment 2 Epaisseur : 0, 2 mm Fixation à la couche de surface proprement dite : fusion par chauffage.
<Desc/Clms Page number 16>
(2) Couche de surface proprement dite partiesen poids Composition : Résine de chlorure de 70 polyvinyle (degré de polymérisation : 2.500)
Résine modifiant l'al- longement à haute température 30
Plastifiant à base d'acide trimellitique 54
Stabilisant à base d'époxy 6
Stabilisant résistant a la chaleur et à la lumière 4
Pigment 5 Epaisseur : 0, 6 mm Fixation à la couche tampon : une colle à base d'uréthane, du type solvant.
(3) Couche tampon Matériau : une mousse de polypropylène réticulée par faisceau d'électrons (gonflement : 18X).
Epaisseur : 4 mm.
<Desc/Clms Page number 17>
RESULTATS DE L'EVALUATION DES POSSIBILITES DE
CREER UN DESSIN IRREGULIER
EMI17.1
<tb>
<tb> Tempér. <SEP> de <SEP> Echantillon <SEP> de <SEP> feuille <SEP> Possibilité
<tb> surface <SEP> de <SEP> de <SEP> créer <SEP> un
<tb> la <SEP> feuille <SEP> dessin
<tb> (*1) <SEP> irrégulier
<tb> (*2)
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> 185 C <SEP> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple
<tb> Exemple <SEP> @
<tb> comparatif
<tb> Exemple
<tb> Exemple
<tb> 175 C
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple <SEP> @
<tb> comparatif
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> 165 C
<tb> Exemple <SEP> où
<tb> Exemple <SEP> #
<tb> comparatif
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple.
<SEP> 0
<tb> 155 C
<tb> Exemple <SEP> # <SEP> #
<tb> Exemple <SEP> #
<tb> comparatif <SEP> @
<tb>
EMI17.2
emperature de la surtace de la feuille : Température de surface juste après le chauffage de la feuille *2. Possibilité de créer un dessin irrégulier : Comparaison visuelle de la profondeur et de la netteté du dessin irrégulier.
(Supérieur) # > # > # (Inférieur)
<Desc/Clms Page number 18>
Les exemples ci-dessus (1)- (3) correspondent respectivement aux revendications 2, 3 et 4.
Les résultats mentionnés ci-dessus montrent que tous les produits (1)- (3) obtenus grâce à la présente invention présentent une possibilité améliorée de création d'un dessin irrégulier, même dans la zone à basse température de la surface de la feuille si on les compare aux produits classiques (exemple comparatif).
D'autre part, les produits de la présente invention permettent de maintenir les dessins irréguliers pendant une durée plus longue et leurs caractéristiques de conservation de forme sont donc améliorées.
Nos expériences ont donc permis d'atteindre un résultat tel que la couche de surface proprement dite elle-même, présentant une élasticité élevée grâce à la présente invention, permet d'améliorer la possibilité de créer un dessin irrégulier par comparaison avec la couche de surface proprement dite de type classique.
Conformément à la présente invention, et comme indiqué ci-dessus, vu que la structure de base de la couche de surface est constituée de la couche de surface proprement dite présentant une élasticité élevée, la couche de surface peut être exempte de ruptures même dans sa partie qui est étirée au moment de l'opération de formage ; d'autre part, vu que la température de ramollissement de la peau de surface formée sur la couche de surface proprement dite est inférieure à celle de la couche de surface proprement dite, la peau de surface est maintenue dans un état de ramollissement plus grand au cours de l'opération
<Desc/Clms Page number 19>
de formage, ce qui permet de créer un dessin irrégulier bien net sur la peau de surface.
Par conséquent, non seulement on peut éviter toute rupture de la couche de surface au cours de l'opération de formage mais on peut également améliorer la possibilité de créer un dessin irrégulier sur la surface de la couche de surface grâce à la peau de surface, ce qui permet qu'un dessin irrégulier présentant une meilleure caractéristique de maintien de sa forme puisse être formé sur la surface de la couche de surface, de manière claire et nette, tout en conservant la dureté de la couche de surface classique. On a donc réalisé l'objectif souhaité de la présente invention.