FR2991904A1 - Habillage interieur de vehicule comprenant un revetement d'aspect ayant une couche ligneuse, et procede de fabrication associe - Google Patents

Abstract

L'habillage (2) comporte un support (4) comprenant une matière plastique (30) et un revêtement (6) d'aspect comprenant une couche ligneuse (8) et recouvrant le support (4), le procédé étant du type dans lequel on insère le revêtement (6) dans un moule (14), puis on surmoule le support (4) par injection dans le moule (14). Le support (4) comprend des fibres naturelles (32).

Description

Habillage intérieur de véhicule comprenant un revêtement d'aspect ayant une couche ligneuse, et procédé de fabrication associé La présente invention concerne en général les habillages intérieurs de véhicules comprenant un revêtement d'aspect avec une couche ligneuse.

Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect un procédé de fabrication d'un habillage intérieur de véhicule, par exemple de véhicule automobile, l'habillage comportant un support comprenant une matière plastique et un revêtement d'aspect comprenant une couche ligneuse et recouvrant au moins en partie le support, le procédé étant du type dans lequel on insère le revêtement dans un moule, puis on surmoule le support par injection dans le moule. Un tel procédé est décrit dans FR 2949376. On constate que des gauchissements peuvent se produire dans les pièces obtenues selon le procédé de FR 2949376. Ces gauchissement, également appelés effets bi-lames, se produisent à l'interface entre le revêtement d'aspect et le support.

Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un procédé de fabrication permettant d'obtenir des habillages de meilleure qualité. A cette fin, l'invention porte sur un procédé de fabrication du type précité, caractérisé en ce que le support comprend des fibres naturelles. Du fait que la matière plastique du support est chargée par des fibres naturelles, le support présente un faible retrait pendant son refroidissement à l'issue de l'étape d'injection. En effet, pendant l'injection, le revêtement et le support sont portés à une température élevée, comprise par exemple entre 70 et 300° C. La matière plastique du support est en fusion à cette température et se colle à la face du revêtement tourné vers le support. Une fois l'étape d'injection réalisée, l'habillage refroidit jusqu'à la température ambiante. Le revêtement avec la couche ligneuse ne subit pratiquement aucun retrait pendant le refroidissement. Au contraire, la matière plastique en l'absence d'une charge de fibres naturelles présente toujours un retrait post injection plus ou moins important suivant la matière plastique utilisée. Cette différence de comportement, lors du refroidissement, entre la couche ligneuse qui ne subit pratiquement aucun retrait et le support en matière plastique qui présente toujours un retrait crée des déformations, souvent appelé gauchissement par l'homme du métier, sur l'habillage. Quand au contraire, la matière plastique comprend des fibres naturelles, la couche ligneuse et le support se rétractent sensiblement dans les mêmes proportions quand la température décroît. Ainsi, il ne se créée pas de contrainte entre la couche de support et la couche ligneuse, ou plutôt les contraintes qui résultent des retraits différents du support et de la couche d'aspect sont limitées. En tout état de cause, ces contraintes sont nettement inférieures à celles de FR 2949376. Typiquement, de préférence, le support comprend entre 5% et 40% en masse de fibres naturelles, le reste du support étant constitué par la matière plastique. De préférence, le support comprend entre 20% et 30% en masse de fibres naturelles, le reste du support étant constitué par la matière plastique. Une telle proportion de fibres naturelles permet de maintenir le retrait du support pendant l'étape de refroidissement dans des proportions telles qu'il ne se produit pas de déformation différentielle entre le support et le revêtement d'aspect limitant ainsi les risques de gauchissement de l'habillage. Par ailleurs, même en présence de ces fibres naturelles, le matériau plastique constituant le support reste injectable. Toutefois, on observe un comportement à l'injection optimum lorsque la matière contient moins de 40% en masse de fibres naturelles.

On entend par le terme « fibres naturelles », des matériaux fibreux issus de matières d'origine végétale ou animale. Les fibres naturelles sont typiquement: des fibres d'origine végétale notamment choisis dans le groupe constitué par le coton, le lin, le chanvre, le chanvre de Manille ou l'abaca, le bananier, le jute, la ramie, le raphia, le sisal, le genêt, le bambou, le miscanthus, le kenaf, le coco, l'agave, le sorgo, le switch-grass, le bois et la farine de bois. Des fibres d'origine animale notamment choisis dans le groupe constitué par la laine, l'alpaga, le mohair, le cachemire, l'angora, la soie, Le support comporte de préférence un seul type de fibre naturelle de la liste ci- dessus. En variante, le support comporte plusieurs types de fibre naturelle de la liste ci- dessus, en mélange. La farine de bois est constituée de bois haché par exemple de sciure de bois. Le bois est typiquement du pin. Les fibres naturelles présentent de préférence des longueurs comprises entre 0.05 et 10 mm, et présentent une longueur moyenne comprise entre 1 et 4 mm. Typiquement, les longueurs des fibres naturelles sont comprises entre 0.05 et 2 mm, et la longueur moyenne comprise entre 1 et 2 mm. La matière plastique est typiquement une matière thermoplastique du type polyester, homopolymère ou copolymère, ou polyoléfine, homopolymère ou copolymère, ou acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), ou polyamide (PA), ou polycarbonate (PC), ou polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ou encore toute combinaison d'au moins deux de ces matériaux. Ces matériaux ont une rigidité permettant de remplir une fonction de support. En variante, la matière plastique constituant le support ne comporte pas seulement une matière plastique et des fibres naturelles. Il comporte en outre : - un additif choc, par exemple un copolymère acrylique, un élastomère, etc. et/ou - un additif anti-hydrolyse par exemple des carbodiimide, des époxydes et/ou - un fluidifiant, par exemple des oligomères, des lubrifiants, des plastifiants et/ou - un antifongique, et/ou - des antioxydants, par exemple phosphoriques ou phénoliques, et/ou - des charges, par exemple de talc ou de carbonate de calcium et/ou - des nanocharges, par exemple de montmorillonite ou de cloisite et/ou - un anti-UV, par exemple des amines encombrées, ou un phénol et/ou - un colorant ou un pigment, et/ou - un ignifugeant, et/ou - un compatibilisant, par exemple un anhydride maléique, des silanes, etc. Typiquement, la matière plastique constituant le support est une composition telle que décrit dans FR 10 59 256 ou FR 10 59 258 ou FR 11 50 131. L'utilisation de ces compositions permet non seulement de pouvoir réduire les épaisseurs des pièces supports et par conséquent la masse de l'élément de l'habillage mais aussi d'utiliser des matériaux potentiellement bio-sourcés tel que le PBS tout en étant compatibles avec les contraintes d'injectabilité, de rigidité et de résistance thermique du secteur automobile. Avantageusement, une couche de renfort est interposée entre le support et le revêtement d'aspect. La couche de renfort est une couche souple, recouvrant la couche ligneuse du côté tourné vers la couche de support. La couche de renfort a pour fonction de renforcer la couche ligneuse sur son envers, et éventuellement de favoriser la liaison du revêtement avec le support lors du surmoulage de ce dernier sur l'envers du revêtement. La couche de renfort est par exemple une couche de matériau textile, notamment un tissu ou un non tissé, un papier, un carton ou un film plastique. La couche de renfort est par exemple contrecollée sur l'envers de la couche ligneuse. Dans une variante de réalisation, l'habillage ne comporte pas de couches de renfort interposées entre le support et le revêtement d'aspect. Le support est lié directement au revêtement d'aspect, aucune couche n'étant interposée entre le support et le revêtement d'aspect.

La couche ligneuse est typiquement une fine couche de bois naturel. L'épaisseur de la fine couche de bois naturel est typiquement comprise entre 0.4mm et 2 mm. On entend ici par bois naturel une matière organique comprenant de la cellulose, et/ou de l'hémicellulose, et/ou de la lignine. En variante, la couche ligneuse est une couche de bois reconstituée, par exemple comprenant du bois naturel et une autre matière telle qu'un liant. Selon une autre variante, le revêtement comprend plusieurs couches ligneuses superposées et collées ensemble. Typiquement, le revêtement comprend une ou plusieurs couches de protection recouvrant la couche ligneuse sur une face opposée au support. La ou chaque couche de protection a pour fonction de protéger la couche ligneuse, notamment contre les radiations ultra-violets pouvant provoquer un vieillissement accéléré de la couche ligneuse. La ou chaque couche de protection est par exemple une résine de synthèse, par exemple un vernis ou une laque. Elle est colorée, transparente ou translucide. En variante, la couche de protection est gravée par exemple par un motif reproduisant les veines et la texture d'une matière ligneuse telle que le bois. Dans un exemple de réalisation, le revêtement d'aspect ne comporte pas de couches de protection sur sa face visible, opposée au support. La couche ligneuse est dans ce cas directement exposée, et n'est recouverte par aucune autre couche. Les fibres naturelles sont typiquement distribuées dans la matière plastique, de préférence distribuées de manière sensiblement uniforme dans la matière plastique. En variante, les fibres naturelles forment un tissu ou un non tissé noyé dans la matière plastique. Le tissu est de tout type : tissé, aiguilleté, etc. Dans ce cas, les fibres naturelles en tissu ou en non tissé sont placées dans le moule, contre le revêtement, avant l'injection. Seule la matière plastique du support est injectée. Dans une variante particulièrement avantageuse, le procédé comprend une étape de production de la matière plastique du support à partir d'une matière naturelle, par exemple le blé ou le manioc. La matière plastique est par exemple obtenue à partir d'amidon de blé. Elle n'est pas obtenue à partir de pétrole. Dans ce cas, l'empreinte environnementale de l'habillage est particulièrement réduite. Selon un second aspect, l'invention porte sur un habillage intérieur de véhicule, par exemple de véhicule automobile, du type comportant : - un support comprenant une matière plastique et des fibres naturelles ; et au moins - un revêtement d'aspect, comprenant une couche ligneuse et recouvrant en partie le support. Le support présente les caractéristiques décrites ci-dessus.

L'habillage comporte en variante une couche de renfort interposée entre le support et le revêtement d'aspect, du type décrit ci-dessus.

De préférence, le revêtement d'aspect comporte une couche de protection, du type décrit ci-dessus. L'habillage est particulièrement léger, du fait qu'une quantité significative de fibres naturelles est intégrée dans le support.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif mais nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un habillage intérieur de véhicule automobile comprenant un support en matière plastique chargé en fibres naturelles et un revêtement d'aspect, conforme à l'invention ; - les figures 2 à 6 sont des vues schématiques en coupe d'un moule de moulage par injection, illustrant différentes étapes d'un procédé de fabrication conforme à l'invention. Tel que représenté sur la figure 1, l'habillage 2 intérieur de véhicule automobile comprend un support 4 et un revêtement 6 recouvrant au moins partiellement le support 4. Le revêtement 6 est disposé sur la face visible de l'habillage 2. Il comprend une face avant 6a visible tournée du côté opposé au support 4, et une face arrière 6b en contact avec le support 4.

Le revêtement 6 comprend au moins une couche ligneuse 8. Le support 4 comprend une matière plastique 30, typiquement un thermoplastique, et des fibres naturelles 32. Le support 4 comprend entre 20% et 40% en masse de fibres naturelles, le reste étant constitué par la matière plastique.

Les fibres naturelles sont typiquement: des fibres d'origine végétale notamment choisis dans le groupe constitué par le coton, le lin, le chanvre, le chanvre de Manille ou l'abaca, le bananier, le jute, la ramie, le raphia, le sisal, le genêt, le bambou, le miscanthus, le kenaf, le coco, l'agave, le sorgo, le switch-grass, le bois et la farine de bois ; et /ou des fibres d'origine animale notamment choisis dans le groupe constitué par la laine, l'alpaga, le mohair, le cachemire, l'angora, la soie, Les fibres sont des fibres courtes, de longueur comprise entre 0.05 mm et 2 mm, de longueur moyenne comprise entre 1 mm et 2 mm. Les fibres naturelles sont réparties dans la matière plastique, de manière sensiblement homogène. La farine de bois est constituée de bois haché, typiquement de pin.

Tel que représenté sur la figure 1, le revêtement 6 comprend une seule couche ligneuse 8. En option, le revêtement 6 comprend plusieurs couches ligneuses 8 superposées et collées ensemble. Tel que représenté sur la figure 1, le revêtement 6 comprend une couche de protection 10 recouvrant la couche ligneuse 8 du côté de la face avant 6a La couche de protection 10 a pour fonction de protéger la couche ligneuse 8, notamment contre les rayons lumineux UV pouvant provoquer un vieillissement accéléré de la couche ligneuse 8. La couche de protection 10 est appliquée par exemple par projection sur l'endroit de la couche ligneuse 8. Le revêtement 6 comprend une couche de renfort 12 souple recouvrant la couche ligneuse 8 du côté de la face arrière 6b. La couche de renfort 12 a pour fonction de renforcer la couche ligneuse 8 sur son envers et éventuellement de favoriser la liaison du revêtement 6 avec le support 4 lors du surmoulage de ce dernier sur l'envers du revêtement 6. La couche de renfort 12 est par exemple une couche de matériau textile, notamment un tissu ou un non tissé, un papier, un carton ou une feuille de caoutchouc. La couche de renfort 12 est par exemple contrecollée sur l'envers de la couche ligneuse 8. Un tel revêtement 6 est nommé parfois complexe ligneux stratifié du fait de la superposition de couches incluant une couche ligneuse, en particulier une feuille de bois naturel. Le procédé de fabrication de l'habillage 2 est décrit par la suite en référence aux figures 2 à 6. Tel qu'illustré sur les figures 2 à 6, un moule 14 de moulage par injection comprend une partie supérieure 16 de moule et une partie inférieure 18 de moule complémentaires et mobiles l'une par rapport pour ouvrir le moule 14 par écartement des parties supérieure 16 et inférieure 18 et fermer le moule 14 par rapprochement des parties supérieure 16 et inférieure 18. La partie supérieure 16 et la partie inférieure 18 comprennent des surfaces respectivement 20, 22 en regard définissant une cavité 23 de réception du revêtement 6 et de moulage du support 4 lorsque le moule 14 est fermé (figure 3). La partie supérieure 16 comprend des canaux d'amenée 24 pour injecter dans la cavité 23 la matière plastique en fusion et les fibres naturelles. Les canaux d'amenée 24 débouchent sur la surface 20 de la partie supérieure 16 définissant une surface de moulage.

La surface 22 de la partie inférieure 18 est prévue pour la mise en forme du revêtement 6 appliqué en pression contre cette surface 22. La surface 22 est nommée ci-après surface de formage 22. Elle possède une forme tridimensionnelle correspondant à la forme tridimensionnelle finale souhaitée pour le revêtement 6. La surface de formage 22 peut notamment être une surface non développable. Le moule 14 comprend un dispositif de régulation de température de la surface de formage 22 permettant de réguler localement la température de la surface de formage 22. Typiquement la température de la surface de formage 22 est comprise entre 30°C et 90°C Avantageusement, le dispositif de régulation est par exemple un dispositif de régulation thermique par induction prévu pour provoquer la circulation de courants induits (ou courants de Foucault) localement le long de la surface de formage 22. En variante, la régulation thermique n'est pas un dispositif de régulation thermique par induction. Le dispositif de régulation thermique est par exemple réalisé par circulation d'un fluide caloporteur dans l'épaisseur du moule.

Le dispositif de régulation thermique comprend des inducteurs électromagnétiques prévus pour générer un champ électromagnétique variable dans la partie inférieure 18, induisant la circulation de courants induits le long de la surface de formage 22, comme illustré sur les figures 2 et 3. La partie inférieure 18 et le dispositif de régulation themique sont réalisés par exemple selon l'enseignement de la demande de brevet FR 2 867 939 déposée par la société ROCTOOL. Pour des raisons de clarté des dessins, les inducteurs ne sont pas représentés. Selon le procédé de fabrication, le moule 14 est ouvert (figure 2) et le revêtement 6, par exemple initialement sensiblement plat, est introduit entre les parties supérieure 16 et inférieure 18. La face avant 6a est tournée vers la surface de formage 22 et la face arrière 6b est tournée vers la surface de moulage 20. La surface de formage 22 est régulée jusqu'à une température comprise entre 60°C et 150°C. Après le chauffage ou pendant le chauffage de la surface de formage 22, le moule 14 est fermé (figure 3). Ce faisant, la partie supérieure 16 applique le revêtement 6 contre la surface de formage 22 chauffée, de sorte que le revêtement 6 est mis en forme à chaud - ou thermoformé - contre la surface de formage 22. Dans la phase finale de fermeture du moule 14, on ferme le moule 14 à une vitesse de fermeture lente permettant l'échange de calories entre la surface de formage 22 et le revêtement 6 afin que le revêtement 6 ait le temps de monter en température entre 60°C et 150°C.

En position fermée du moule 14, un espace d'injection est ménagé entre l'envers du revêtement 6 et la surface de moulage 20 pour l'injection du support 4. Les canaux d'amenée 24 débouchent dans cet espace d'injection. Ensuite, on injecte la matière plastique mélangée avec les fibres naturelles par les canaux d'amenée 24, de façon à mouler par injection le support 4. En variante ou en option, il est envisageable d'injecter de la matière plastique mélangée avec les fibres naturelles lorsque le moule 14 n'est pas encore complètement fermé. Un dispositif de régulation de température permet le refroidissement de la surface de formage 22 et du revêtement 6 jusqu'à une plage de température permettant la solidification de la matière plastique injectée, par exemple la température de la surface de formage est inférieure à 100°C. La matière plastique mélangée avec les fibres naturelles sont injectées à une température élevée, comprise entre 100°C et 300°C.

En variante, le revêtement 6 n'est pas mis en forme dans le moule d'injection de la matière plastique et des fibres naturelles. Le revêtement est mis en forme au cours d'une première étape, par tous moyens adaptés, puis déposé dans le moule d'injection. Le procédé de fabrication décrit ci-dessus permet d'obtenir un habillage présentant un revêtement d'aspect comprenant une couche ligneuse en une seule opération et sans risque de gauchissement.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'un habillage (2) intérieur de véhicule, l'habillage (2) comportant un support (4) comprenant une matière plastique (30) et un revêtement (6) d'aspect comprenant une couche ligneuse (8) et recouvrant au moins en partie le support (4), le procédé étant du type dans lequel on insère le revêtement (6) dans un moule (14), puis on surmoule le support (4) dans le moule (14), caractérisé en ce que le support (4) comprend des fibres naturelles (32).
2. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (4) comprend entre 5% et 40% en masse de fibres naturelles (32).
3. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les fibres naturelles (32) sont choisies dans le groupe constitué par le coton, le lin, le chanvre, le chanvre de Manille ou l'abaca, le bananier, le jute, la ramie, le raphia, le sisal, le genêt, le bambou, le miscanthus, le kenaf, le coco, l'agave, le sorgo, le switch-grass, le bois et la farine de bois, la laine, l'alpaga, le mohair, le cachemire, l'angora, la soie,
4. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une couche de renfort (12) est interposée entre le support (14) et le revêtement d'aspect (6).
5. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres naturelles (32) sont distribuées dans la matière plastique (30).
6. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de production de la matière plastique (30) incorporée dans le support (4) à partir d'une matière naturelle.
7. 7.- Habillage intérieur de véhicule automobile, l'habillage (2) comportant : - un support (4) comprenant une matière plastique (30) et des fibres naturelles (32) ; et - un revêtement (6) d'aspect comprenant une couche ligneuse (8) et recouvrant le support (4).
8. 8.- Habillage intérieur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support (4) comprend entre 5% et 40% en masse de fibres naturelles (32).
9. 9.- Habillage intérieur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les fibres naturelles (32) sont choisies dans le groupe constitué par le coton, le lin, le chanvre, le chanvre de Manille ou l'abaca, le bananier, le jute, la ramie, le raphia, le sisal, le genêt, le bambou, le miscanthus, le kenaf, le coco, l'agave, le sorgo, le switch-grass, le bois et la farine de bois, la laine, l'alpaga, le mohair, le cachemire, l'angora, la soie,
10. 10.- Habillage intérieur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'une couche de renfort (12) est interposée entre le support (4) et le revêtement d'aspect (6)
11. 11.- Habillage intérieur selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le support (4) comprend une matière plastique produite à partir d'une matière naturelle.