FR2896721A1

FR2896721A1 - Decorative rigid plastic material e.g. for motor vehicle interior trim is made from base layer with projections and recesses coated with fluid material

Info

Publication number: FR2896721A1
Application number: FR0600832A
Authority: FR
Inventors: Cedric Habert; Frederic Poisson
Original assignee: Faurecia Interieur Industrie SAS
Current assignee: Faurecia Interieur Industrie SAS
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2007-08-03
Anticipated expiration: 2026-01-30
Also published as: FR2896721B1

Abstract

The plastic material with a decorative surface is made from a rigid support (10) of an injected plastic material with projections (12) and recesses, coated at least partly with a layer (16) of a fluid material of a different colour, and includes a stage of partial removal of the coating to leave the surfaces of the projections exposed. The partial removal of the coating can be carried out by a scraper passed over the surfaces of the projections or by abrasion. The material finished by drying by means of solvent evaporation or polymerisation.

Description

La présente invention concerne un procédé de revêtement destiné à donnerThe present invention relates to a coating process intended to give

un effet décoratif à une partie au moins de surface d'une pièce rigide formée par injection d'un support de matière plastique dont la surface décorée n'est pas plane. On cherche fréquemment à donner un effet décoratif, parfois appelé "grain", à divers éléments, notamment utilisés pour le garnissage du compartiment des passagers des automobiles. Dans le présent mémoire, ce "grain", qui peut correspondre à des variations de relief, comprend aussi une variation d'une ou plusieurs caractéristiques visuelles, telles que la couleur, qui simule un tel effet de relief même en l'absence de toute variation de relief. Il existe de nombreuses techniques pour donner un grain à un matériau. Le plus souvent, ces techniques ne sont applicables qu'à un matériau plan, souple le plus souvent. Par exemple, on connaît pour le cuir, qui peut être mis à plat, outre des étapes de grainage qui donnent un relief, des étapes de ponçage qui modifient l'effet visuel par enlèvement d'une partie superficielle du grain, des étapes de finissage par pulvérisation ou au rouleau, etc. qui per-mettent de donner au cuir ou à des matériaux plats analogues, divers effets décoratifs. Le "grain" obtenu peut être uniforme sur une surface étendue ou au contraire peut présenter un effet variant progressivement. Par exemple, la figure 5 représente un exemple d'effet recherché, cet effet comprenant un grain à contraste de plus en plus apparent de gauche à droite, puis décroissant rapidement. a decorative effect to at least a portion of the surface of a rigid part formed by injection of a plastic support whose decorated surface is not flat. It is often sought to give a decorative effect, sometimes called "grain", to various elements, in particular used for the lining of the passenger compartment of automobiles. In the present specification, this "grain", which may correspond to variations in relief, also comprises a variation of one or more visual characteristics, such as color, which simulates such a relief effect even in the absence of any variation of relief. There are many techniques to give a grain to a material. Most often, these techniques are applicable only to a flat material, flexible most often. For example, it is known for leather, which can be flattened, in addition to graining steps that give a relief, sanding steps that modify the visual effect by removing a superficial part of the grain, finishing steps by spraying or rolling, etc. which make it possible to give leather or similar flat materials a variety of decorative effects. The "grain" obtained can be uniform over a large area or on the contrary can have a gradually varying effect. For example, FIG. 5 represents an example of the desired effect, this effect comprising an increasingly apparent contrasting grain from left to right and then decreasing rapidly.

On a donc cherché à obtenir un tel effet décoratif sur des pièces rigides qui ne sont pas planes. On a utilisé diverses techniques analogues aux techniques connues, telles que l'application d'une couche par revêtement puis un ponçage, mais, lorsqu'il s'agit de surfaces non planes, ou au moins non cylindriques, ces procédés nécessitent d'importantes étapes manuelles qui augmentent le coût des pièces réalisées. So we sought to obtain such a decorative effect on rigid parts that are not flat. Various techniques similar to known techniques have been used, such as the application of a layer by coating and then sanding, but in the case of non-planar or at least non-cylindrical surfaces, these processes require significant manual steps that increase the cost of parts made.

L'invention concerne le problème particulier de pièces de matière plastique ayant un support rigide formé par injection, à la surface duquel il est peu coûteux d'obtenir un grain, c'est-à-dire des creux et des saillies, mais qui ne présente pas de contraste visuel très marqué. L'invention concerne ainsi le problème de l'obtention d'un effet marqué de contraste visuel sur des surfaces de pièces ayant un support de matière plastique rigide formé par injection et ayant une forme non plane. The invention relates to the particular problem of plastic parts having a rigid support formed by injection, on the surface of which it is inexpensive to obtain a grain, that is to say hollows and projections, but which does not presents no very marked visual contrast. The invention thus relates to the problem of obtaining a marked visual contrast effect on parts surfaces having a rigid plastic support formed by injection and having a non-planar shape.

L'invention a pour objet l'obtention de tels effets décoratifs par mise en oeuvre d'un procédé qui ne nécessite aucune étape manuelle et qui peut être exécuté de façon entièrement automatique. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de revêtement d'une partie au moins d'une surface d'un support rigide de matière plastique injectée, destiné à donner un effet décoratif, ladite partie de surface n'étant pas plane et étant destinée à être apparente, le procédé étant du type qui comprend l'injection de matière plastique dans un moule ayant une surface de moulage qui forme des saillies et des creux à ladite partie au moins de surface du support, la matière plastique possédant, après injection, une première caractéristique visuelle, le revêtement de ladite partie au moins de surface par une couche d'une matière fluide qui, après finition, présente une seconde caractéristique visu-elle, différente de la première caractéristique visuelle, et la finition de la couche de matière fluide ; selon l'invention, le procédé comporte en outre une étape de suppression partielle de la couche de revêtement dans ladite partie au moins de surface du support. Dans un mode d'exécution, l'étape de suppression de la couche de revêtement est une étape de raclage de ladite partie de surface avec une lame qui balaye une partie au moins des saillies mais pas les creux, l'étape de raclage étant exécutée avant l'étape de finition. Dans le cas où ladite partie de surface est engendrée par une génératrice déplacée suivant une directrice, la lame a avantageusement un bord de raclage dont la forme correspond à celle de la génératrice, et l'étape de raclage comprend le déplacement de la lame sensiblement suivant la directrice. Dans un autre mode d'exécution, l'étape de suppression de la couche de revêtement est une étape d'enlèvement méca- nique de la couche de ladite partie de surface, exécutée après l'étape de finition. Dans un exemple, l'étape d'enlèvement mécanique est une étape d'abrasion. En particulier, l'étape de revêtement peut être est exécutée par pulvérisation, et l'étape d'abrasion peut être effectuée par projection de corps abrasifs, par exemple par sablage. Lorsque ladite partie de surface est engendrée par une génératrice déplacée suivant une directrice, l'étape de suppression de la couche de revêtement est avantageusement réalisée avec un organe de ponçage ayant une forme allongée correspondant à la génératrice et qui est déplacé suivant la directrice, avec superposition des petits déplacements de ponçage. De préférence, l'étape de revêtement est exécutée par impression, peinture, pulvérisation, dépôt chimique, tampon- nage, ou tout autre procédé bien connu d'application d'une couche de revêtement. Selon la technique particulière de revêtement et la nature chimique de la matière de revêtement, l'étape de finition peut être un séchage par évaporation d'un solvant, ou une polymérisation, par exemple par réticulation. De préférence, la caractéristique visuelle qui diffère entre le support et la couche de revêtement est la couleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur les-quels : les figures 1 à 3 sont des coupes schématiques illustrant des étapes successives d'un procédé selon un mode d'exécution de l'invention, la pièce étant représentée comme étant plate mais pouvant avoir une forme quelconque ; la figure 4 représente à grande échelle un exemple d'effet obtenu par mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; et la figure 5 représente à plus petite échelle un exemple d'effet qui peut être obtenu par mise en oeuvre du procédé de l'invention. La figure 5, à laquelle on s'est déjà référé, repré- sente une variation progressive d'une caractéristique visuelle d'une partie de pièce de matière plastique rigide injectée. Dans le cas particulier de la figure 5, la surface représentée est bombée et engendrée par une génératrice déplacée suivant une directrice, les références G1 à G7 désignant diverses positions de la génératrice. La partie la plus haute se trouve à l'emplacement de la génératrice G5, la partie comprise entre les génératrices G1 et G5 ayant une forme convexe alors que la partie comprise entre les génératrices G5 et G7 a une forme concave et est en creux par rapport au plan de la figure 5. On décrit maintenant la réalisation de la pièce représentée sur la figure 5 par mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, dans un premier mode d'exécution. Un support de matière plastique 10 est réalisé par injection de matière plastique, par exemple d'une polyoléfine. Le support injecté comporte des saillies 12 et des creux 14. Les dimensions des saillies et des creux peuvent être quelconques, mais elles sont de préférence comprises entre une fraction de millimètre et quelques millimètres. La hauteur des saillies par rapport aux creux est de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre. Ensuite, comme l'indique la figure 2, une couche de revêtement 16 est formée sur la surface qui doit être apparente afin qu'elle recouvre pratiquement les saillies. The object of the invention is to obtain such decorative effects by implementing a method that does not require any manual step and that can be executed entirely automatically. More specifically, the invention relates to a method of coating at least a portion of a surface of a rigid support of injected plastic, intended to give a decorative effect, said surface portion being not flat and being intended to be apparent, the method being of the type which comprises injecting plastic material into a mold having a molding surface which forms protrusions and recesses at said at least part surface of the support, the plastic material having, after injection, a first visual characteristic, the coating of said at least a surface portion by a layer of a fluid material which, after finishing, has a second characteristic visu-it, different from the first visual characteristic, and the finishing of the layer of material fluid; according to the invention, the method further comprises a step of partially removing the coating layer in said at least part of the surface of the support. In one embodiment, the step of removing the coating layer is a scraping step of said surface portion with a blade that scans at least part of the projections but not the recesses, the scraping step being performed before the finishing step. In the case where said surface portion is generated by a generator displaced in a direction, the blade advantageously has a scraping edge whose shape corresponds to that of the generator, and the scraping step comprises the movement of the blade substantially following the director. In another embodiment, the step of removing the coating layer is a step of mechanically removing the layer of said surface portion, performed after the finishing step. In one example, the mechanical removal step is an abrasion step. In particular, the coating step may be carried out by spraying, and the abrasion step may be carried out by spraying abrasive bodies, for example by sandblasting. When said surface portion is generated by a generator displaced along a director, the step of removing the coating layer is advantageously carried out with a sanding member having an elongated shape corresponding to the generator and which is moved according to the director, with superposition of small sanding movements. Preferably, the coating step is performed by printing, painting, spraying, chemical deposition, buffering, or any other well-known method of applying a coating layer. Depending on the particular coating technique and the chemical nature of the coating material, the finishing step may be solvent evaporation drying, or polymerization, for example by crosslinking. Preferably, the visual characteristic which differs between the support and the coating layer is the color. Other features and advantages of the invention will be better understood on reading the description which follows, with reference to the appended drawings in which: FIGS. 1 to 3 are schematic sections illustrating successive steps of a method according to one embodiment of the invention, the piece being shown as being flat but may have any shape; FIG. 4 represents on a large scale an example of effect obtained by implementing the method according to the invention; and FIG. 5 represents on a smaller scale an example of an effect that can be obtained by carrying out the method of the invention. FIG. 5, to which reference has already been made, represents a progressive variation of a visual characteristic of a part of rigid plastic material injected. In the particular case of Figure 5, the surface shown is curved and generated by a generator moved along a director, references G1 to G7 designating various positions of the generator. The highest part is at the location of the generator G5, the part between the generators G1 and G5 having a convex shape while the portion between the generators G5 and G7 has a concave shape and is recessed relative to in the plane of Figure 5. We now describe the embodiment of the part shown in Figure 5 by carrying out a method according to the invention, in a first embodiment. A plastic support 10 is made by injection of plastic material, for example a polyolefin. The injected support has projections 12 and recesses 14. The dimensions of the projections and recesses can be any, but they are preferably between a fraction of a millimeter and a few millimeters. The height of the projections relative to the hollows is of the order of a few tenths of a millimeter. Then, as shown in Figure 2, a coating layer 16 is formed on the surface to be apparent so that it substantially covers the projections.

Ensuite, alors que la matière de revêtement 16 est encore à l'état fluide, une lame de raclage est déplacée au contact de la surface apparente du support 10 afin qu'elle retire une partie de la matière de revêtement. Après passage de la lame de raclage, on obtient une pièce telle que représentée sur la figure 3, c'est-à-dire ayant la couche de revêtement 16 uniquement dans les creux du support 10, les saillies 12 ayant une partie d'extrémité au moins qui est apparente. Then, while the coating material 16 is still in a fluid state, a scraper blade is moved in contact with the apparent surface of the carrier 10 to remove a portion of the coating material. After passing the scraper blade, a part as shown in FIG. 3 is obtained, that is to say having the coating layer 16 only in the recesses of the support 10, the projections 12 having an end portion at least that is apparent.

Ensuite, la pièce est soumise à une opération de finition dans laquelle la couche de revêtement 16 subit soit un séchage (dans le cas d'une matière fluide de revêtement contenant un solvant), ou une polymérisation, par exemple par réticulation, dans le cas où la matière utilisée nécessite un "durcissement" c'est-à-dire un passage à l'état solide (éventuellement souple). La figure 4 est une vue en plan de la pièce de la figure 3 et elle indique que les extrémités des saillies 12 donnent un effet moucheté ou de "grain" par contraste entre les couleurs de la matière plastique des saillies 12 et de la matière de la couche de revêtement 16. Dans le mode d'exécution décrit de ce procédé, on utilise une lame de raclage pour retirer une partie de la matière fluide de revêtement. Il faut donc que la lame de raclage soit au contact du support sur toute la partie qui doit présenter l'effet décoratif voulu. Dans le cas d'un support plat représenté sur les figures 1 à 3 à titre d'exemple, il est simple d'obtenir le résultat avec une lame rectiligne. Cependant, l'invention concerne l'application du procédé à des surfaces qui ne sont pas planes. Plus précisément, dans le mode d'exécution considéré, appliqué à un support dont la partie de surface à décorer n'est pas plane, cette partie de surface est engendrée par une génératrice déplacée suivant une directrice. Selon l'invention, la lame utilisée a la forme de la génératrice, et, lors du raclage, elle est déplacée suivant la directrice. Bien entendu, comme la lame est formée d'un matériau souple, la forme de la génératrice et le trajet de dépla- cernent suivant la directrice peuvent présenter une certaine latitude de variation, de sorte qu'il est possible de donner l'effet décoratif à des surfaces qui ne sont pas parfaitement engendrées par une telle génératrice, mais qui sont proches d'une telle surface. Then, the workpiece is subjected to a finishing operation in which the coating layer 16 undergoes either drying (in the case of a fluid coating material containing a solvent), or polymerization, for example by crosslinking, in the case where the material used requires a "hardening" that is to say a transition to the solid state (possibly flexible). FIG. 4 is a plan view of the part of FIG. 3 and indicates that the ends of the projections 12 give a speckled or contrasting "grain" effect between the colors of the plastics material of the projections 12 and the material of the In the described embodiment of this method, a scraper blade is used to remove a portion of the fluid coating material. It is therefore necessary that the scraping blade is in contact with the support on all the part which must have the desired decorative effect. In the case of a flat support shown in Figures 1 to 3 by way of example, it is simple to obtain the result with a straight blade. However, the invention relates to the application of the method to surfaces that are not flat. More specifically, in the embodiment considered, applied to a support whose surface portion to be decorated is not flat, this surface portion is generated by a generator moved along a director. According to the invention, the blade used has the shape of the generator, and, when scraping, it is moved according to the director. Of course, since the blade is formed of a flexible material, the shape of the generator and the path of movement following the director may have a certain degree of variation, so that it is possible to give the decorative effect. surfaces which are not perfectly generated by such a generator, but which are close to such a surface.

On considère maintenant un second mode d'exécution du procédé selon l'invention. Les étapes de réalisation du support 10 avec les creux et les saillies et d'application de la couche de revêtement 16 peuvent être les mêmes que dans le premier mode d'exécution. Cependant, dans le second mode d'exécution, la couche de revêtement 16 subit la finition alors qu'elle se trouve dans l'état représenté sur la figure 2. La couche de revêtement 16 subit une opération, par exemple de durcissement ou de polymérisation, et se trouve à l'état solide. Dans ce cas, l'étape de suppression d'une partie de la couche de revêtement comprend une étape d'enlèvement mécanique, par exemple d'abrasion. Bien qu'il soit possible d'exécuter l'étape d'abrasion par projection de corps abrasifs, par exemple par sablage, il est aussi possible d'effectuer l'étape d'abrasion par une opération de ponçage. Par exemple, on utilise un dispositif de ponçage ayant une surface abrasive qui suit une génératrice de la partie de surface à traiter et qui est déplacée suivant la directrice de cette surface, avec superposition d'un mouvement de faible amplitude suivant une ou plusieurs directions pratiquement comprises dans la surface du support à l'emplacement de ponçage. We now consider a second embodiment of the method according to the invention. The steps of producing the support 10 with the recesses and projections and applying the coating layer 16 may be the same as in the first embodiment. However, in the second embodiment, the coating layer 16 is finished while in the state shown in Figure 2. The coating layer 16 undergoes an operation, for example curing or polymerization , and is in the solid state. In this case, the step of removing a portion of the coating layer comprises a step of mechanical removal, for example abrasion. Although it is possible to perform the abrasion step by spraying abrasive bodies, for example by sandblasting, it is also possible to carry out the abrasion step by a sanding operation. For example, using a sanding device having an abrasive surface which follows a generatrix of the surface portion to be treated and which is moved along the director of this surface, with superposition of a small amplitude movement in one or more directions substantially included in the surface of the support at the sanding location.

Comme dans le cas du raclage, les organes de ponçage peuvent être appliqués avec une force d'élasticité qui per-met le traitement de surfaces dont la forme n'est pas parfaitement engendrée par une telle génératrice déplacée suivant une directrice, mais qui est proche d'une telle surface. On a représenté sur la figure 5, par les références G1 à G7 les directions des génératrices à divers emplacements de la surface. La variation de densité du grain est avantageusement obtenue par la densité des creux et des saillies formées dans le support injecté. Cependant, lorsque les creux et les saillies n'ont pas une forme à angle droit telle qu'indiquée sur les figures 1 à 3, mais au contraire une forme arrondie, il est possible de moduler l'effet obtenu par variation de la force appliquée à l'organe de raclage ou à l'organe de ponçage suivant les diverses génératrices. Dans cette variante, il est cependant avantageux que la surface de la couche de revêtement 16, à son emplacement de contact avec la surface du support, soit pratiquement perpendiculaire à cette surface du support, dans un plan de coupe, afin que la couche ne puisse pas présenter un écaillage facile à cette interface, du fait de sa plus faible épaisseur. La couche de revêtement 16 peut être formée par n'importe quel procédé classique adapté. Par exemple, il peut s'agir d'une impression, d'une application à la brosse ou au rouleau d'une peinture, d'un dépôt chimique, d'une pulvérisation, etc. La forme des saillies et des creux peut être choisie à volonté du moment qu'elle ne gêne pas le démoulage du support injecté. La latitude de dessin et de dimensions est donc extrêmement grande. As in the case of scraping, the sanding members can be applied with a force of elasticity which allows the treatment of surfaces whose shape is not perfectly generated by such a generator moved according to a director, but which is close of such a surface. FIG. 5 shows, by the references G1 to G7, the directions of the generators at various locations on the surface. The variation in density of the grain is advantageously obtained by the density of the depressions and projections formed in the injected support. However, when the depressions and protrusions do not have a right angle shape as indicated in FIGS. 1 to 3, but on the contrary a rounded shape, it is possible to modulate the effect obtained by varying the force applied. to the scraping member or the sanding member according to the various generatrices. In this variant, however, it is advantageous for the surface of the coating layer 16, at its location of contact with the surface of the support, to be substantially perpendicular to this surface of the support, in a plane of section, so that the layer can not not present an easy peeling at this interface, because of its smaller thickness. The coating layer 16 may be formed by any suitable conventional method. For example, it may be an impression, a brush or roller application of a paint, a chemical deposit, a spray, etc. The shape of the projections and recesses can be chosen at will as long as it does not interfere with the release of the injected support. The latitude of drawing and dimensions is therefore extremely great.

La matière plastique utilisée pour l'injection du support peut être quelconque, du moment qu'elle permet l'obtention de la forme voulue. Bien entendu, la nature de la matière fluide utilisée pour la couche de revêtement est adaptée à la nature chimique du support, de manière bien connue dans la technique. The plastic material used for the injection of the support can be any, as long as it allows the desired shape to be obtained. Of course, the nature of the fluid material used for the coating layer is adapted to the chemical nature of the support, as is well known in the art.

Claims

A method of coating at least a portion of a surface of a rigid support (10) of injected plastic to provide a decorative effect, said surface portion being non-planar and intended to be apparent the method being of the type which comprises injecting a plastic support (10) into a mold having a molding surface which forms projections and depressions at said at least a portion of the surface of the support, the plastics material possessing, after injection, a first visual characteristic, the coating of said at least one surface part by a layer (16) of a fluid material which, after finishing, has a second characteristic visu-it, different from the first visual characteristic, and finishing, the layer (16) of fluid material, characterized in that it further comprises a step of partial removal of the layer (16) of coating in said at least part of the surface of the support ( 10).

2. A coating method according to claim 1, characterized in that the step of removing the coating layer (16) is a scraping step of said surface portion with a blade that scans at least a portion of the projections (12). ) but not the recesses (14), the scraping step being performed before the finishing step.

3. A coating method according to claim 2, characterized in that the step of said surface portion is generated by a generator moved in a director, the blade has a scraping edge whose shape corresponds to that of the generator, and the scraping step comprises moving the blade substantially following the director.

4. A coating method according to claim 1, characterized in that the step of removing the coating layer (16) is a step of mechanical removal of the layer (16) of said surface portion, executed after the finishing step.

5. A coating method according to claim 4, characterized in that the mechanical removal step is an abrasion step.

6. A coating method according to claim 5, characterized in that the coating step is performed by spraying, and the abrasion step is performed by spraying abrasive bodies.

7. A coating method according to claim 5, characterized in that the step of said surface portion is generated by a generatrix displaced in a director, and the step of removing the layer (16) of coating is carried out at using a sanding member having an elongated shape corresponding to the generator and which is moved according to the director, with superposition of small sanding displacements.

8. A coating method according to any one of the preceding claims, characterized in that the finishing step is a drying by evaporation of a solvent.

9. The coating method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the finishing step is a polymerization.

10. A coating method according to any one of the preceding claims, characterized in that the visual characteristic is the color.