LU87559A1 - THERMOFORMABLE MATERIALS MADE OF AT LEAST TWO LAYERS, PROCESS FOR OBTAINING AND APPLYING THEM - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a product made of thermoformable materials constituted by a thermoformable multilayer sheet containing volatile materials such as lubricants, processing aids and/or plasticisers. So as to avoid the so-called "fogging" effect (that is to say the deposition of volatile materials evaporated into the atmosphere on the inside of the windows of vehicles exposed to sunlight), a layer of at least 1 mm thickness, formed from a flexible foam of high porosity and preferably comprising a majority of open pores, is applied to at least one face of the base sheet.

Description

PRODUITS EN MATIERES THERMOFORMABLES CONSTITUES D'AÜ MOINS DEUX COUCHES » PROCEDE POUR LEUR OBTENTION ET LEUR APPLICATIONPRODUCTS IN THERMOFORMABLE MATERIALS CONSISTING OF AT LEAST TWO LAYERS 'PROCESS FOR OBTAINING AND APPLYING THEM

Objet de l'invention et arrière-plan technologiqueSubject of the invention and technological background

La présente invention concerne des produits en matières thermoformables constitués d'au moins deux couches de différentes natures, qui sont destinés notamment à la production de revêtements d'isolation.The present invention relates to products in thermoformable materials consisting of at least two layers of different natures, which are intended in particular for the production of insulation coatings.

L'invention s ' étend également aux procédés d ' obtention de tels produits et à leur application aux garnitures d'habitacles de véhicules automobiles.The invention also extends to the processes for obtaining such products and to their application to the trim of passenger compartments of motor vehicles.

Dans les matières thermoformables, notamment les matières plastiques telles que celles que l'on utilise en particulier pour des raisons d'isolation phonique comme revêtements ou garnitures d ' intérieur d ' habitacles de véhicules automobiles. par exemple, on introduit en général en quantités variables des éléments plus ou moins volatils tels que des lubrifiants, des agents facilitant la mise en oeuvre qualifiés de "processing aids" et des plastifiants. Ces divers produits contribuent à faciliter la mise en oeuvre et à améliorer les caractéristiques desdits revêtements, comme la souplesse et la déformabilité.In thermoformable materials, in particular plastics such as those which are used in particular for reasons of sound insulation as coatings or interior trim for the interior of motor vehicles. for example, more or less volatile elements such as lubricants, agents facilitating implementation qualified as "processing aids" and plasticizers are generally introduced in variable quantities. These various products help to facilitate implementation and improve the characteristics of said coatings, such as flexibility and deformability.

Ces additifs ont tendance à migrer dans la matière et à se volatiliser dans l'atmosphère, et ceci d'autant plus que l'action de la chaleur est importante (par exemple dans l'habitacle d'un véhicule exposé au soleil, lorsque les vitres sont fermées) et ensuite à se recondenser sur toute surface froide, en particulier pour les véhicules automobiles sur les vitres et le pare-brise.These additives tend to migrate into matter and volatilize in the atmosphere, all the more so when the action of heat is important (for example in the passenger compartment of a vehicle exposed to the sun, when the windows are closed) and then recondense on any cold surface, especially for motor vehicles on the windows and windshield.

Ce phénomène bien connu dans le domaine de l'automobile est couramment appelé "fogging".This well-known phenomenon in the automotive field is commonly called "fogging".

Ce phénomène est particulièrement désagréable pour l'automobiliste et il est, de manière générale, peu souhaitable de libérer ces substances volatiles dans l'atmosphère.This phenomenon is particularly unpleasant for the motorist and it is generally undesirable to release these volatile substances into the atmosphere.

Bien entendu, l'inconvénient précité n'est pas limité aux cas de matières constituant des garnitures d'isolation phonique de véhicules.Of course, the aforementioned drawback is not limited to cases of materials constituting sound insulation linings of vehicles.

On peut considérer que le phénomène décrit d'évaporation de matières volatiles contenues dans des matières plastiques de toute nature constitue un inconvénient largement rencontré dans d'autres applications industrielles.It can be considered that the described phenomenon of evaporation of volatile materials contained in plastics of any kind constitutes a drawback widely encountered in other industrial applications.

Bien que l'invention sera décrite en référence à l'utilisation dans des garnitures à usage automobile, il doit être bien entendu qu'elle n'est pas nécessairement limitée à cette application spécifique.Although the invention will be described with reference to the use in fittings for automotive use, it should be understood that it is not necessarily limited to this specific application.

Résumé des solutions de l'art antérieurSummary of prior art solutions

Afin d'éliminer ce phénomène de ''fogging'' il existe deux manières de résoudre le problème qui sont exploitées dans le domaine de l'art antérieur.In order to eliminate this phenomenon of "fogging" there are two ways of solving the problem which are used in the field of the prior art.

La première solution consiste à ne pas introduire d'éléments volatils dans la matière plastique constituant le revêtement ou de limiter drastiquement la teneur de ces agents.The first solution consists in not introducing volatile elements into the plastic material constituting the coating or in drastically limiting the content of these agents.

Les inconvénients de cette méthode sont évidents: difficulté de mise en oeuvre, diminution de la vitesse de s production, augmentation du coût du produit ou atténuation des propriétés mécaniques.The disadvantages of this method are obvious: difficulty of implementation, reduction in the speed of production, increase in the cost of the product or attenuation of the mechanical properties.

La seconde possibilité consiste à protéger la surface du revêtement envisagé par un film ou par un vernis qui s'opposerait à l'évaporation des éléments volatils. Néanmoins, cette solution s'avère peu pratique. En effet, il apparaît des difficultés à obtenir une bonne adhérence entre le vernis et le revêtement (en particulier si la matière de base est grasse). D'autre part, il est nécessaire d'obtenir une imperméabilisation prononcée, voire totale pour toute la gamme des contraintes thermiques futures, ce qui nécessite de réduire fortement la mobilité des éléments volatils. Ceci peut être obtenu soit en réticulant le film, soit en créant un film restant en dessous de sa transition vitreuse pour toute la plage des contraintes thermiques imposées au produit.The second possibility consists in protecting the surface of the coating envisaged by a film or by a varnish which would oppose the evaporation of volatile elements. However, this solution is not very practical. Indeed, it appears to be difficult to obtain good adhesion between the varnish and the coating (in particular if the base material is greasy). On the other hand, it is necessary to obtain a pronounced or even total waterproofing for the whole range of future thermal stresses, which requires greatly reducing the mobility of volatile elements. This can be obtained either by crosslinking the film, or by creating a film which remains below its glass transition for the whole range of thermal stresses imposed on the product.

L'emploi de matériaux souples est de ce fait exclu pour la production des films d'imperméabilisation et l'introduction d'un film rigide va fragiliser le matériau très souple constituant le revêtement lors des diverses manipulations de transformation et de pose.The use of flexible materials is therefore excluded for the production of waterproofing films and the introduction of a rigid film will weaken the very flexible material constituting the coating during various processing and installation manipulations.

Buts visés par l'invention L'invention se propose de fournir un produit convenant entre autres à la production de revêtements d'isolation phonique de véhicules et un procédé pour la réalisation d'un tel produit qui permettent d'éviter les inconvénients précités résultant de l'évaporation de matières volatiles dans l'atmosphère ambiante, sans souffrir des difficultés liées aux solutions de l'art antérieur.Objectives of the Invention The invention proposes to provide a product suitable inter alia for the production of soundproofing coatings for vehicles and a method for producing such a product which make it possible to avoid the aforementioned drawbacks resulting from the evaporation of volatile matter in the ambient atmosphere, without suffering from the difficulties associated with the solutions of the prior art.

Principaux éléments caractéristiques de 1»inventionMain characteristic elements of the invention

Le produit de l'invention est constitué par une feuille de base monocouche ou multicouche thermoformable contenant des matières volatiles telles que des lubrifiants, des agents facilitant la mise en oeuvre et/ou des plastifiants caractérisée en ce qu'elle est revêtue sur au moins une face d'une couche d'une épaisseur d'au moins 1 mm formée d'une mousse souple d'indice de porosité élevé et comportant de préférence une majorité de pores ouverts.The product of the invention consists of a thermoformable monolayer or multilayer base sheet containing volatile materials such as lubricants, agents facilitating processing and / or plasticizers, characterized in that it is coated on at least one face of a layer with a thickness of at least 1 mm formed from a flexible foam with a high porosity index and preferably comprising a majority of open pores.

Généralement, l'épaisseur de mousse est de l'ordre de 1.5 à 2 mm, les producteurs étant d'ailleurs généralement difficilement en mesure de fournir des mousses d'une épaisseur inférieure à 1 mm et présentant une porosité élevée.Generally, the thickness of foam is of the order of 1.5 to 2 mm, the producers being moreover generally difficult to supply foams with a thickness of less than 1 mm and having a high porosity.

Un tel produit peut être thermoformé en vue de constituer un revêtement servant de garniture d'habitacle de véhicules automobiles par exemple, en étant posé avec la face revêtue de mousse vers l'extérieur, après avoir subi un thermoformage.Such a product can be thermoformed in order to constitute a coating serving as a lining for the passenger compartment of motor vehicles for example, by being laid with the foam-coated face outwards, after having undergone thermoforming.

Bien que l'on eût pu craindre que le formage soit très délicat, il a été constaté de manière surprenante une moins grande sensibilité au perçage de la matière au contact des trous d'aspiration dans le dispositif de formage.Although it might have been feared that the forming would be very delicate, it has surprisingly been found that there is less sensitivity to piercing the material in contact with the suction holes in the forming device.

En outre, les possibilités de manipulation du produit avec mousse n'ont pratiquement pas changé par rapport à la référence, constituée par un produit identique sans mousse.In addition, the possibilities of handling the product with foam have practically not changed compared to the reference, constituted by an identical product without foam.

A titre d'illustration, si l'on applique en surface sur un isolant phonique, une mousse souple très poreuse et aussi fine que 1,5 à 2 mm d'épaisseur (par exemple la mousse type S243, fournie par la société RECTICEL, Wetteren, Belgique) , il a été constaté que paradoxalement, l'émission d'éléments volatils était réduite dans une très importante proportion qui est souvent bien meilleure que celle observée avec des vernis classiques, c'est-à-dire en dépit du fait que la mousse constitue une matière souple, poreuse et fine.By way of illustration, if a flexible, very porous foam as thin as 1.5 to 2 mm thick is applied on the surface of a sound insulator (for example, foam type S243, supplied by the company RECTICEL, Wetteren, Belgium), it has been found that paradoxically, the emission of volatile elements is reduced in a very large proportion which is often much better than that observed with conventional varnishes, that is to say despite the fact that the foam is a flexible, porous and fine material.

En outre, ce produit composite permet d'atteindre un allongement à la rupture proche de 250%.In addition, this composite product makes it possible to reach an elongation at break close to 250%.

Le thermoformage qui est bien entendu pratiqué avec la face mousse vers l'extérieur et par conséquent la feuille sous-jacente en contact avec le moule de thermoformage se déroule sans difficulté, grâce aux excellentes propriétés du produit composite de l'invention.The thermoforming which is of course practiced with the foam face outwards and therefore the underlying sheet in contact with the thermoforming mold takes place without difficulty, thanks to the excellent properties of the composite product of the invention.

Avantageusement, la feuille recevant le revêtement de mousse est constituée d'une seule couche homogène d'un PVC fortement chargé d'une matière lourde telle que la craie ou la baryte en vue de lui conférer des propriétés d'inertie très importantes aux ondes acoustiques et convenablement plastifiée en vue de présenter une souplesse facilitant la mise en oeuvre et la pose.Advantageously, the sheet receiving the foam coating consists of a single homogeneous layer of PVC heavily loaded with a heavy material such as chalk or baryte in order to give it very important properties of inertia to acoustic waves. and suitably plasticized in order to present a flexibility facilitating the implementation and the installation.

A titre indicatif, le taux et la nature de la charge incorporée dans la matrice de PVC sont avantageusement choisis de manière à obtenir un poids spécifique compris entre 1,5 et 2,5 g/dm3.As an indication, the rate and the nature of the filler incorporated into the PVC matrix are advantageously chosen so as to obtain a specific weight of between 1.5 and 2.5 g / dm3.

A titre d'exemple de compositions correspondant à une application pour des garnitures d'habitacles de véhicules, on peut citer les teneurs suivantes en éléments constitutifs: PVC 5 à 20%By way of example of compositions corresponding to an application for vehicle interior linings, the following contents of constituent elements may be mentioned: PVC 5 to 20%

Plastifiant(s) 5 à 20%Plasticizer (s) 5 to 20%

Charge(s) 50 à 85%Charge (s) 50 to 85%

Divers additifs complémentaires 0 à 5%Various additional additives 0 to 5%

Parmi les additifs complémentaires, on peut citer des acides gras tels que l'acide stéarique, des stabilisants, de l'huile de soja époxydée, des pigments, etc.Among the additional additives, there may be mentioned fatty acids such as stearic acid, stabilizers, epoxidized soybean oil, pigments, etc.

D'autres matières de base pour lesquelles des phénomènes d'évaporation similaires de matières volatiles se présentent peuvent recevoir un revêtement de mousse de manière similaire. On peut citer les produits du type EPM, EPDM ou même des bitumes ou encore des produits imprégnés de bitume tels que des cartons bitumés, etc.Other base materials for which similar evaporation phenomena of volatile materials occur can receive a foam coating in a similar manner. Mention may be made of products of the EPM, EPDM or even bitumen type or even products impregnated with bitumen such as bituminous cardboard, etc.

La mousse utilisée est de nature généralement quelconque convenant pour l'effet recherché et peut être constituée par exemple de polyuréthane.The foam used is generally of any kind suitable for the desired effect and may for example be made of polyurethane.

L'opération de doublage de la mousse peut se faire soit en continu en profitant du fait que la matière plastique est encore ramollie, soit au cours d'une opération discontinue où la matière aura été ramollie préalablement par de l'air chaud, un cylindre chaud ou un rayonnement infrarouge par exemple.The foam lining operation can be done either continuously, taking advantage of the fact that the plastic material is still softened, or during a discontinuous operation where the material has been softened beforehand by hot air, a cylinder hot or infrared radiation for example.

Il est bien évident que l'on peut réaliser l'opération de doublage par tout autre procédé connu en soi, visant à obtenir les effets désirés. Citons à titre d'exemples non limitatifs des procédés tels que le laminage à la flamme, l'assemblage sur une surface thermocollante.It is obvious that the doubling operation can be carried out by any other method known per se, aimed at obtaining the desired effects. Let us cite as nonlimiting examples of processes such as flame lamination, assembly on a heat-bonding surface.

L'invention sera décrite plus en détail à titre d'illustration à l'aide des exemples non limitatifs qui suivent.The invention will be described in more detail by way of illustration with the aid of the following nonlimiting examples.

Exemples 1 et 2Examples 1 and 2

La matière de base utilisée dans les deux exemples est du PVC de la composition suivante (la masse surfacique est de 5 kg/m2, ce qui correspond à une épaisseur de 2,5 mm). PVC ; 8 % DOP : 12 %The base material used in the two examples is PVC of the following composition (the surface mass is 5 kg / m2, which corresponds to a thickness of 2.5 mm). PVC; 8% DOP: 12%

Craie et baryte : 79 %Chalk and barite: 79%

Acide stéarique : 0,35 %Stearic acid: 0.35%

Stabilisant liquide : 0,3 %Liquid stabilizer: 0.3%

Huile de soja époxydée : 0,35 %Epoxidized soybean oil: 0.35%

Ce type de composition est utilisé dans des systèmes d'insonorisation pour automobiles où sa densité élevée associée à une grande souplesse en font un élément d'inertie très important aux ondes acoustiques.This type of composition is used in soundproofing systems for automobiles where its high density combined with great flexibility make it a very important element of inertia to acoustic waves.

Le produit est obtenu par extrusion en une feuille d'une épaisseur de 0,2 cm de manière classique à une température de 160 °C.The product is obtained by extrusion into a sheet with a thickness of 0.2 cm in a conventional manner at a temperature of 160 ° C.

Dans un premier cas (exemple 1), il est mis en oeuvre sans revêtement de mousse et, dans un deuxième cas (exemple 2), on réalise un doublage en continu à chaud à la sortie de l'extrudeuse. A ce moment, la feuille présente une température de surface de l'ordre de 140 eC et elle reçoit un doublage d'une feuille d'une épaisseur de 2 mm de mousse de polyuréthane à pores ouverts du type S243, fournie par la firme RECTICEL précitée, répondant aux caractéristiques physiques suivantes:In a first case (example 1), it is implemented without foam coating and, in a second case (example 2), there is a continuous hot doubling at the outlet of the extruder. At this time, the sheet has a surface temperature of the order of 140 eC and it receives a doubling of a sheet with a thickness of 2 mm of open-pore polyurethane foam of the S243 type, supplied by the company RECTICEL. above, meeting the following physical characteristics:

Figure LU87559A1D00081

Une étude comparative entre un produit non-revêtu (exemple 1) et un produit revêtu selon la caractéristique de l'invention (exemple 2) a été effectuée en procédant aux tests standardisés suivants: a) Parta en poids sur charbon actifA comparative study between an uncoated product (Example 1) and a coated product according to the characteristic of the invention (Example 2) was carried out by carrying out the following standardized tests: a) Parta by weight on activated carbon

Une éprouvette circulaire d'un diamètre de 122 mm (1 dm2) est mise en contact avec 20 g de charbon actif (Columbia Grade ACCr 6/14 inch) répandus uniformément sur la surface de l'éprouvette, pendant 24 heures à 100“C.A circular specimen with a diameter of 122 mm (1 dm2) is brought into contact with 20 g of activated carbon (Columbia Grade ACCr 6/14 inch) spread evenly over the surface of the specimen, for 24 hours at 100 “C .

La perte en poids est mesurée et est exprimée en grammes par mètre carré.Weight loss is measured and is expressed in grams per square meter.

b) Dépôt sur vitra après 6 heures à 110*0b) Deposit on glass after 6 hours at 110 * 0

Le test est réalisé en exposant une vitre à l'effet d'une feuille de matière pendant 6 heures dans une étuve maintenue à 110°C (projet de norme internationale ISO/DIS 6452).The test is carried out by exposing a glass pane to the effect of a sheet of material for 6 hours in an oven maintained at 110 ° C. (draft international standard ISO / DIS 6452).

La distance entre la feuille et la vitre est de l'ordre de 115 mm.The distance between the sheet and the glass is of the order of 115 mm.

Après 6 heures et refroidissement de la vitre, on mesure la perte de transmission de la lumière blanche (indice de ternissement).After 6 hours and the glass has cooled down, the loss of white light transmission is measured (tarnishing index).

Les résultats obtenus sont les suivants:The results obtained are as follows:

Figure LU87559A1D00091

Claims (14)

1. Produit en matière thermoformable constitué par iine feuille de base monocouche ou multicouche thermoformable contenant des matières volatiles telles que des lubrifiants, des agents facilitant la mise en oeuvre et/ou des plastifiants caractérisée en ce qu'elle est revêtue sur au moins une face d'une couche d'une épaisseur d'au moins 1 mm formée d'une mousse souple d'indice de porosité élevé.1. Product in thermoformable material consisting of a thermoformable monolayer or multilayer base sheet containing volatile materials such as lubricants, agents facilitating processing and / or plasticizers, characterized in that it is coated on at least one side a layer with a thickness of at least 1 mm formed from a flexible foam with a high porosity index. 2. Produit selon la revendication 1 caractérisé en ce que la mousse souple comporte une majorité de pores ouverts .2. Product according to claim 1 characterized in that the flexible foam comprises a majority of open pores. 3. Produit selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la feuille recevant le revêtement de mousse est constituée d'une seule couche homogène d'un PVC fortement chargé d'une matière lourde telle que la craie ou la baryte en vue de lui conférer des propriétés d'inertie très importantes aux ondes acoustiques et convenablement plastifiée en vue de présenter une souplesse facilitant la mise en oeuvre et la pose.3. Product according to claim 1 or 2 characterized in that the sheet receiving the foam coating consists of a single homogeneous layer of a PVC heavily loaded with a heavy material such as chalk or baryte in view of it give very important inertial properties to the acoustic waves and suitably plasticized in order to present a flexibility facilitating the implementation and the installation. 4. Produit selon la revendication 3 caractérisé en ce que le taux et la nature de la charge incorporée dans la matrice de PVC sont avantageusement choisis de manière à obtenir un poids spécifique compris entre 1,5 et 2,5 g/dm3.4. Product according to claim 3 characterized in that the rate and the nature of the filler incorporated in the PVC matrix are advantageously chosen so as to obtain a specific weight between 1.5 and 2.5 g / dm3. 5. Produit selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il répond à la composition suivante: PVC 5 à 20% Plastifiant(s) 5 à 20% Charge(s) 50 à 85% Divers additifs complémentaires 0 à 5%5. Product according to claim 4 characterized in that it corresponds to the following composition: PVC 5 to 20% Plasticizer (s) 5 to 20% Filler (s) 50 to 85% Various additional additives 0 to 5% 6. Produit selon la revendication 5 caractérisé en ce que lesdits additifs complémentaires sont constitués notamment par des acides gras, tels que l'acide stéarique, des stabilisants, de l'huile de soja époxydée ou des pigments .6. Product according to claim 5 characterized in that said additional additives consist in particular of fatty acids, such as stearic acid, stabilizers, epoxidized soybean oil or pigments. 7. Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la feuille de base est constituée par des produits du type EPM, EPDM, ou encore des bitumes ou des produits imprégnés de bitume tels que des cartons bitumés.7. Product according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the base sheet is constituted by products of the EPM, EPDM type, or even bitumens or products impregnated with bitumen such as bituminous cardboard. 8. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la mousse est constituée de polyuréthane.8. Product according to any one of the preceding claims, characterized in that the foam consists of polyurethane. 9. Produit selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'on met en oeuvre une mousse présentant un indice de porosité exprimé en terme de cellularisation selon la norme RECTICEL 7B de 55 à 65 unités PPI.9. Product according to claim 8 characterized in that a foam is used having a porosity index expressed in terms of cellularization according to the RECTICEL 7B standard from 55 to 65 PPI units. 10. Procédé pour la production d'un produit ther-moformable selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'on procède à une opération de doublage de la mousse sur la feuille de base en continu en profitant du fait que la matière plastique est encore ramollie.10. A method for the production of a thermoformable product according to any one of claims 1 to 9 characterized in that one proceeds to a doubling operation of the foam on the base sheet continuously taking advantage of the fact that the plastic material is still softened. 11. Procédé pour la production d'un produit ther-moformable selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'on procède à une opération de doublage de la mousse sur la feuille de base de manière discontinue après que la matière de la feuille de base aura été préalablement ramollie, de préférence par de l'air chaud, à l'aide d'un cylindre chaud ou par un rayonnement infrarouge.11. A method for the production of a thermoformable product according to any one of claims 1 to 9 characterized in that one proceeds to an operation of doubling the foam on the base sheet discontinuously after the material of the base sheet will have been previously softened, preferably by hot air, using a hot cylinder or by infrared radiation. 12. Procédé pour la production d'un produit ther-moformable selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'on procède à une opération de doublage de la mousse sur la feuille de base par laminage à la flamme.12. A method for the production of a thermoformable product according to any one of claims 1 to 9 characterized in that one proceeds to an operation of doubling the foam on the base sheet by flame rolling. 13. Procédé pour la production d'un produit ther-moformable selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'on procède à une opération de doublage de la mousse sur la feuille de base thermocollante.13. A method for the production of a thermoformable product according to any one of claims 1 to 9 characterized in that one proceeds to an operation of doubling the foam on the fusible base sheet. 14. Application du produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce qu'il est thermoformé de manière en soi connue en vue de la réalisation de revêtements ou de garnitures d'habitacles de véhicules automobiles .14. Application of the product according to any one of claims 1 to 8 characterized in that it is thermoformed in a manner known per se for the production of coatings or linings of passenger compartments of motor vehicles.
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