WO2007039593A1 - Panneau de revêtement de sol, notamment avec carreau céramique - Google Patents

Panneau de revêtement de sol, notamment avec carreau céramique Download PDF

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WO2007039593A1
WO2007039593A1 PCT/EP2006/066964 EP2006066964W WO2007039593A1 WO 2007039593 A1 WO2007039593 A1 WO 2007039593A1 EP 2006066964 W EP2006066964 W EP 2006066964W WO 2007039593 A1 WO2007039593 A1 WO 2007039593A1
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WO
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panel
support layer
outer layer
layer
coupling
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/066964
Other languages
English (en)
Inventor
Xavier Bathelier
Original Assignee
Tarkett Sas
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Publication date
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Priority to ES06793941T priority patent/ES2387820T3/es
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    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/14—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements stone or stone-like materials, e.g. ceramics concrete; of glass or with an outer layer of stone or stone-like materials or glass
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    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
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    • E04F15/082—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements only of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete; of glass or with a top layer of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete or glass with a top layer of stone or stone-like material, e.g. ceramics, concrete or glass in combination with a lower layer of other material
    • E04F15/087—The lower layer being of organic plastic with or without reinforcements or filling materials
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    • E04F15/10—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials
    • E04F15/105—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials of organic plastics with or without reinforcements or filling materials

Definitions

  • the present invention generally relates to surface covering panels for covering floors, walls or ceilings. It relates more specifically to such panels comprising a ceramic facing.
  • the mortar thus has the dual function of keeping the tile in position relative to its neighbors and strengthening the ceramic so as to make it more resistant to impact and bending.
  • the effectiveness of such glue-cements has become such that in recent years the thickness of ceramic tiles has decreased while their surface area has increased.
  • WO 2004/097141 proposes for example a floor covering panel comprising a wooden support layer of generally rectangular shape, on the front face of which are fixed by gluing, two ceramic tiles. The edges of the wooden support are machined to obtain profiles allowing their interlocking according to the well-known principles of so-called "floating" parquet.
  • the present invention results from the observation of the disadvantages of the solutions of the state of the art in the field of flooring panels, especially those with ceramic facing, and aims to provide an advantageous alternative particularly designed for this type of products.
  • a method of manufacturing a surface coating panel comprising an outer (or decorative) layer on a support layer.
  • the support layer has a front face facing the outer layer and an opposite rear face, and presents coupling means.
  • the support layer is manufactured by polymer injection molding.
  • the choice of the polymer injection molding technique for producing the support layer has many advantages. This makes it possible to produce a support with the chosen dimensions and to simultaneously form the coupling means. In this way, a "finished" support is obtained in a much simpler, faster and more economical way than with MDF or HDF support layers which require, in addition to the initial manufacture of the boards, a cut to size and a machining of the fields.
  • injection molding allows great flexibility in the choice of shapes, whether the general shape of the panel itself, or the shape of the coupling means.
  • the method according to the invention is particularly well suited, but not limited, to the manufacture of surface coating panels of the type comprising a decorative outer layer (or facing) of hard material such as ceramic, rock or stone. , especially in the form of tile (x). Such panels thus allow a floating installation of tiles.
  • the use of polymer for the support layer makes it possible to take advantage of the range of mechanical properties of the polymers for reinforcing the ceramic outer layer, and thus to improve the flexural strength and impact resistance of ceramic tile.
  • injection molding advantageously provides a rear face of the backing layer with a backing structure for increasing flexural and impact strength.
  • a reinforcing structure comprises for example reinforcing ribs and / or recessed areas.
  • the rear face of the support layer is molded so as to have a network of ribs forming a wall structure.
  • the process according to the invention was initially developed for the production of panels with a decorative layer made of tile (x) of ceramics or stones, various types of materials can nevertheless be envisaged for the top layer: wood, polymers, glass , enamel, melamine decorations or even metal sheets.
  • the outer layer itself may consist of several superimposed and / or adjacent layers. It will thus be possible to produce floor coverings, walls or ceilings with various aspects.
  • the outer layer is preferably securely bonded to the support layer.
  • the outer layer is placed in place on the latter, preferably by means of an adhesive (film or glue).
  • an adhesive film or glue
  • the outer layer consists for example of a single ceramic tile, it is sufficient to apply the adhesive (on the front face of the support and / or the rear face of the tile), then to put them in contact . If the outer layer consists of several tiles, we can:
  • the connection between the outer layer and the support layer is during the injection molding of the latter.
  • the outer layer e.g. one (or more) ceramic tile, in the bottom of the injection mold before the introduction of the polymer.
  • the support layer is then molded in direct contact with the rear face of the outer layer.
  • a thermoplastic or hot-melt adhesive film at the decor / support interface eg placed on the back side of the decorative outer layer in the injection mold
  • the injected material is advantageously formulated to be made compatible with the ceramic and cause a slight shrinkage.
  • the tensions generated by this low shrinkage will be collected by the ceramics (work essentially compres- sion so easily bearable) which will allow the respect of the dimensions of the reinforcement piece.
  • Polypropylene is particularly preferred for the support layer.
  • the coupling means may be designed to allow a tongue and groove type interlocking.
  • the grooves and tongues may comprise a mechanical locking system in the transverse direction, and / or be designed for angular interlocking (with or without "click").
  • the coupling means may be designed to cooperate with separate coupling elements.
  • a surface coating panel particularly of floor, comprising an outer layer on a support layer, the support layer having a front face facing said outer layer and an opposite rear face, and having coupling means adapted to cooperate with the coupling means of a panel of the same type.
  • the support layer is injection molded polymer.
  • the injection molding technique makes it possible to manufacture the support layer simply and quickly, including with complex shapes of the panel and coupling means.
  • the outer layer is placed in the mold to be joined to the support layer during the molding thereof, there is obtained in a single step of manufacture a ready-to-use panel, thus comprising a decorative outer layer, a support layer with its coupling means, and preferably a reinforcing structure.
  • the outer layer comprises one or more tiles (x) of hard material, such as for example ceramic, rock or stone. Rectangular tiles are in practice the easiest to use for reasons of symmetry, one can nevertheless consider a variety of forms.
  • a plastic support is particularly advantageous in this application with an outer layer of ceramic tiles or other hard materials, because the use of a plastic support layer to which the (or the) tile is firmly bonded (x) strengthens the ceramic to achieve sufficient values of flexural strength and impact resistance compatible with domestic use.
  • Increased reinforcement can be advantageously obtained by playing on the design of the rear face of the support layer, and in particular by realizing a structure of reinforcement with ribs and recesses.
  • Such a panel with ceramic outer layer thus makes it possible to produce tiled surfaces in floating laying, and constitutes a very interesting alternative for the realization of tiled surfaces: - the laying is easy for a particular and no longer requires the use of cement glue nor the use of a professional;
  • the coating can be completely disassembled and the new coating installed, without changing the level;
  • the installation can be performed over a wooden screed (or derivative) and on old coatings difficult to remove such floors or textile glued, or even directly on concrete.
  • An important aspect in making a tile is the presence of joints between adjacent tiles to seal the surface.
  • the present invention provides the use of resilient seals designed to fill the gap separating two adjacent panels. Where appropriate, these elastic seals may comprise recessed portions for the coupling means connecting the adjacent panels.
  • the panel according to the invention comprises at least one peripheral seal (in a softer polymer, eg in flexible pvc) which is injected in contact with the support layer, for example using the technique bi-injection.
  • a separate coupling means in the form of a plastic profile comprises at least two coupling portions to be able to join two panels of this type.
  • the coupling means then comprise corresponding housings intended to cooperate with the shaped coupling portions. These housings are preferably located in the rear face of the support layer.
  • each separate coupling element is advantageously provided with first locking means which cooperate with second locking means in the walls of the corresponding housings in the support layer.
  • first locking means which cooperate with second locking means in the walls of the corresponding housings in the support layer.
  • a construction kit comprising panels as defined above, separate coupling elements adapted to cooperate with the coupling means of at least two of these panels to couple them in a assembly plan. If the panels are not provided with peripheral seals, the kit advantageously comprises separate seals able to be inserted between the gap separating two adjacent panels.
  • FIG. 1 a simplified perspective view of a preferred embodiment of a panel according to the invention
  • FIG. 2 a view from below of the panel of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of a coupling element for coupling the panel of FIG. 1 to adjacent panels;
  • FIG. 4 a bottom view of a panel assembly;
  • FiG.5 and 6 views of details A and B respectively illustrating a lug on the inner wall of a wall defining a housing and a corresponding notch in the coupling section; and
  • FIG. 7 is a perspective view of a separate seal.
  • the same reference signs designate identical or similar elements.
  • the present invention relates to a surface coating panel comprising a decorative outer layer associated with an injection molded support, and a method of manufacturing such a panel.
  • a floor covering panel 10 comprising a lower layer called a support layer 12 and an upper or outer layer 14, comprising a front face 16 facing the outer layer 14 and a face rear 18 opposite.
  • the outer layer which is the decorative layer of the panel, is a ceramic tile (or other hard material type stone or rock).
  • the support layer 12 which includes coupling means (not shown in Fig.1) for joining the panel 10 to other panels of the same type, is obtained by polymer injection molding. Injection molding makes it possible to directly obtain a support 12 of the desired dimensions and with coupling means; subsequent operations of cutting the support and machining of the coupling means are no longer necessary. In addition, the molding allows a wide variety of forms of the support (and therefore the panel) and the coupling means.
  • the rear face 18 of the support 12 advantageously has a reinforcing structure which is intended to strengthen the ceramic to achieve shock resistance to shocks compatible with domestic use.
  • a reinforcement structure typically comprises ribs 20 and recessed areas 22, and allows for example the realization of a wall structure as shown in Fig.2.
  • the ceramic tile to its support: a) By gluing. An adhesive adapted to the polymer used is deposited for example by "coating" on the support. This mode makes it possible to overcome the dimensional problems related either to the ceramic itself or to the support which can undergo a random withdrawal after cooling. b) During the injection itself by direct contact between the ceramic and the molten polymer introduced under pressure. In this case, the calibrated ceramic tile can be introduced into the bottom of the mold before the start of the injection cycle. The injected material is advantageously formulated to be made compatible with the ceramic and cause a slight shrinkage.
  • Modes b) and c) will be preferred since they avoid the additional step of bonding mode a), and thus make it possible to obtain the finished product directly.
  • Modes b) and c) are easy to implement. It suffices simply to arrange in the mold of the support 12 a space for the (or) tile (x) ceramic 14.
  • the coupling between the panel 10 and the adjacent panels 10 'and 10 " is preferably made by means of coupling elements in the form of a coupling section 24 as illustrated in FIG. profile form the coupling portions 26 and 28 which are adapted to cooperate with housings 30 (of corresponding shape) provided in the rear face 18 of the support layer 12.
  • the housings 30 for the coupling portions are defined by the ribs 20 (walls) of the reinforcement structure.
  • FIG. 4 shows a bottom view of the assembly of the panel 10 with two adjacent panels 10 'and 10 "
  • the panel 10 is connected to each adjacent panel by a pair of profiles 24 whose coupling portions 26 and 28 The profiles 24 also determine the inter-panel spacing 10, 10 ', respectively 10, 10 ".
  • locking means with pins and notches are provided to block the profiles 24 in the housings 30.
  • the interior walls of the walls defining the housings 30 are provided with lugs 32.
  • the lugs 32 on the walls engage in corresponding notches 34 of the profiles (see FIG. 6). These lugs are distributed in such a way that their engagement in the notches is made in force thanks to the flexibility of the walls.
  • the coupling section 24 may also be made by polymer injection molding. A more elastic polymer than that constituting the support layer will preferably be used.
  • a peripheral seal 36 extending over the entire length of the edge. It is advantageously produced by the bi-injection technique, after the injection of the support 12 and in direct contact with it.
  • the seal 36 is made of flexible polymer, e.g. soft PVC.
  • the seal 36 is sized to fill the inter-panel gaps
  • the thickness of the seal 36 can correspond to the total distance between the panels. if the four songs have joints, we can size them so that their thickness is slightly greater than half of the gap inter-chants. Thus, the joints of each of the panels contribute to fill the interstices.
  • joints can be made separately, and put in place in the interstices after assembly of the panels.
  • Such a separate seal 38 is shown in Fig.7; its thickness is such that it fills the interpanneaux gap.
  • the present invention therefore also relates to a building kit comprising panels 10 as described above and profiles 24. If the joints are not preformed on the panels, the kit will comprise in others a plurality of separate joints. Starting from this construction kit, it will be left to the user to fit the profiles 24 in the housing provided for this purpose in the support 12 to achieve a surface coating whose appearance will match perfectly to that a traditional tile laying.
  • Any panel can be removed and / or replaced by inserting a screw-type tool between the seal and the adjacent panel and then exerting a lever effect to separate the profile of its housing under the support.
  • the installation is also very simple. After assembling the panels using the profiles, the joints are pushed between the tiles above the profiles.
  • a panel comprising a 20x20 cm porcelain stoneware ceramic tile was made on a polypropylene support piece having a rear face with a reinforcing structure as illustrated in FIG.
  • the support piece was formed directly in contact with the placed ceramic in the mold.
  • the ceramic had a Young's modulus of 3.7x10 5 Mpa and a fish coefficient of 0.22.
  • Polypropylene was standard with a Young's modulus of 30 MPa and a fish coefficient of 0.4. This panel has been submitted:
  • a calibrated ceramic tile between 3 mm and 6 mm thick is deposited at the bottom of the mold of a bi-injection press, the decoration face of the ceramic against the bottom of the mold.
  • a first polypropylene injection at 210 ° C. containing 5% by weight of fiberglass is carried out directly on the ceramic (against the non-decorative back side thereof) using a rotating mold.
  • the first imprint of this mold corresponds to the support layer.
  • a second injection takes place using a second impression (after rotation of the mold) corresponding to the seal.
  • This seal is positioned for example square against the support and is based on flexible PVC. The fact that this injection takes place while the support layer is still hot guarantees good adhesion between the polymers.
  • the shrinkage of the polypropylene filled with fiberglass is low enough not to cause major deformation of the support (the ceramic playing as a stabilizing element.) once cooled the support will be able to play its role fully by improving the resistance to impact and bending of the ceramic while the ceramic plays the role of stabilizer support, thus ensuring its dimensions (in relation to the dimensions of the coupling profiles) during its cooling.
  • it will preferably be chosen for the support a polymer whose shrinkage is not excessive ( ⁇ 0.5%), in order to limit the shear stresses that could separate the ceramic from the support layer.

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Abstract

Un panneau (10) de revêtement de sol comprend une couche extérieure (14) , par ex. un carreau céramique, sur une couche support (12) . La couche support a une face avant tournée vers la couche extérieure et une face arrière opposée, et pré- sente des moyens d'accouplement aptes à coopérer avec les moyens d'accouplement d'un panneau du même type. La couche support est en polymère moulé par injection.

Description

PANNEAU DE REVETEMENT DE SOL, NOTAMMENT AVEC CARREAU CERAMIQUE
Domaine Technique
La présente invention concerne généralement les panneaux de revêtement de surface pour recouvrir des sols, murs ou plafonds. Elle concerne plus spécifiquement de tels panneaux comprenant un parement céramique.
Etat de la technique
La pose de carrelage en céramique et plus généralement de tous produits en matériaux durs tels le marbre ou les pierres reconstituées à base de résine ou de ciment de Portland, est aujourd'hui de façon quasi-universelle réalisée par collage directement sur le support (dalle en béton ou murs) par l'emploi d'une colle adaptée. Ces colles sont en général du type ciment-colle : mélange de ciment de Portland, charge et latex. Ces latex, entrant en général à hauteur de 10% dans le mélange, sont la plupart du temps du type styrène-butadiène et permettent d'améliorer considérablement les propriétés d'adhésion du béton portland à la fois sur la dalle et sur le carreau lui-même. Lorsque la chape est en bois (ou produit dérivé) ou encore dans le cas ou la pose doit être effectuée sur un ancien parquet, une grille à base de fibres de verre ou de plastique composite est ajoutée pour renforcer les performances du ciment colle qui contribuera à stabiliser la chape et à maintenir la pose en place.
Le ciment-colle a ainsi la double fonction de maintenir le carreau en position par rapport à ses voisins et de renforcer la céramique de façon à la rendre plus résistante au choc et à la flexion. A cet égard, l'efficacité de tels ciments- colles est devenue telle qu'on à vu ces dernières années l'épaisseur des carreaux de céramique diminuer tandis que leur surface croissait.
Ce type de pose est donc bien acceptée car pérenne et sécurisante. Par contre elle reste associée à quelques inconvénients notables : • La pose en elle-même est délicate et fastidieuse. Elle nécessite souvent un ragréage préalable. La pose des joints in fine demande une grande minutie si l'on veut un résultat parfait. Si bien que beaucoup de particuliers préfèrent confier la pose à des professionnels, ce qui fait plus que doubler le montant de l'investissement.
• La pose est installée « à vie ». Poser un nouveau sol carrelé au-dessus du précédent est toujours possible mais modifie les niveaux des seuils. Ce type d'opération ne peut être renouvelé indéfiniment.
• Le remplacement d'un carreau en cas de bris, par exemple consécutif à une fissuration de la dalle, est possible mais fastidieux, et n'est quasi- jamais réalisé en pratique.
• La pose de carreaux sur chape de bois ou panneaux de particules (MDF, fibrociment) est une opération extrêmement technique qui est très peu retenue par le particulier, d'autant plus qu'elle a pour conséquence d'alourdir considérablement la structure du bâtiment ce qui peut être préjudiciable à un bâtiment en ossature bois (ce type d'habitat est très répandu en Amérique du nord et dans les pays nordiques et aura tendance à se développer en Europe de l'ouest du fait des initiatives gouvernementales en relation avec le protocole de Kyoto. En effet, le bois que l'on retrouve dans l'habitat sert de piège à carbone ce qui contribue à la réduction de l'effet de serre. En Europe les forêts étant bien gérées, le bilan environnementale est donc globalement positif).
Toutes ces considérations font que la pose de carreaux de céramique ou matériaux similaires est perçue par le consommateur comme quelque chose qui doit être définitif et qui correspond à un investissement important (surtout si la pose est confiée à un professionnel), ce qui l'incite à se tourner vers des produits perçus comme de qualité (donc encore plus chers) et d'aspect assez neutre (si l'immeuble doit être vendu, le nouvel acquéreur ne devra pas être freiné par l'aspect des revêtements.) Ceci a pour corollaire de limiter l'offre du point de vue esthétique essentiellement en ce qui concerne les céramiques : la grande majorité des produits céramique ont un aspect/apparence neutre ou imitant la pierre (plus récemment on trouve des imitations bois), c'est-à-dire ont des aspects considérés indémodables, alors que des techniques sophistiquées d'impression à bases d'émaux existent et permettraient des décors très riches et plus « tendance ». Sensibles à ces problèmes, des industriels ont tenté d'apporter une réponse en associant aux céramiques des couches support en HDF, MDF ou autres agglomérés à base de fibres de bois.
Le WO 2004/097141 propose par exemple un panneau de revêtement de sol comprenant une couche support en bois de forme généralement rectangu- laire, sur la face avant duquel sont fixées, par collage, deux carreaux de céramique. Les chants du support bois sont usinés pour obtenir des profils permettant leur emboîtement selon les principes bien connus des parquets dits « à pose flottante ».
Ce type de panneau n'élimine pas totalement les inconvénients énumérés ci-dessus et crée même de nouveaux problèmes. En effet, de tels panneaux ne fournissent pas entière satisfaction car le joint doit être réalisé de manière conventionnelle. De ce fait, la pose n'est pas réellement amovible. Les panneaux à base de fibres de bois, même traités, restent sensibles à l'humidité ce qui à terme engendrera des variations de niveaux et des ouvertures de joints. De plus, il n'est toujours pas possible de remplacer aisément un carreau endommagé.
Description générale de l'invention
La présente invention résulte de l'observation des désavantages des solutions de l'état de la technique dans le domaines des panneaux de revêtement de sols, notamment ceux à parement céramique, et vise à proposer une alternative avantageuse particulièrement conçue pour ce type de produits.
Selon un premier aspect de la présente invention, on propose un procédé de fabrication d'un panneau de revêtement de surface comprenant une couche extérieure (ou décorative) sur une couche support. La couche support a une face avant tournée vers la couche extérieure et une face arrière opposée, et présente des moyens d'accouplement. Selon un aspect important de l'invention, la couche support est fabriquée par moulage par injection de polymère.
On appréciera que le choix de la technique de moulage par injection de polymère pour la réalisation de la couche support présente de nombreux avantages. Cela permet de réaliser un support aux dimensions choisies et de former simultanément les moyens d'accouplement. On obtient ainsi un support « fini » de manière beaucoup plus simple, rapide, et économique, qu'avec des couches support en MDF ou HDF qui nécessitent, outre la fabrication initiale des planches, une découpe à dimension et un usinage des champs. Par ailleurs, le moulage par injection permet une grande flexibilité dans le choix des formes, qu'il s'agisse de la forme générale du panneau lui même, ou de la forme des moyens d'accouplement.
La méthode selon l'invention est particulièrement bien adaptée, mais pas limitée, à la fabrication de panneaux de revêtement de surface du type compre- nant une couche extérieure décorative (ou parement) en matériau dur tel que la céramique, la roche ou la pierre, notamment sous la forme de carreau(x). De tels panneaux permettent donc une pose flottante de carreaux de carrelage.
Dans le contexte plus particulier d'application au carrelage flottant, l'emploi de polymère pour la couche support permet de tirer avantage de l'éventail des propriétés mécaniques des polymères pour le renforcement de la couche extérieure en céramique, et d'améliorer ainsi la résistance à la flexion et la résistance au choc du carreau en céramique. En outre, on appréciera que le moulage par injection permet avantageusement de réaliser une face arrière de la couche support avec une structure de renfort destinée à accroître la résis- tance à la flexion et aux chocs. Une telle structure de renfort comprend par exemple des nervures de renforcement et/ou des zones évidées. De préférence, la face arrière de la couche support est moulée de sorte à présenter un réseau de nervures formant une structure en murets.
On notera que les zones évidées entres les nervures et murets conduisent à un allégement du support, et donc globalement du poids du panneau, ce qui est également appréciable pour l'utilisateur lors de la pose. On peut ainsi atteindre une réduction de moitié de la densité par rapport à une couche support en HDF.
Si le procédé selon l'invention a été initialement développé pour la réalisation de panneaux avec couche décorative constituée de carreau(x) de cérami- que ou pierre, divers types de matériaux peuvent néanmoins être envisagés pour la couche supérieure: bois, polymères, verre, émail, décors mélaminés ou même des feuilles de métal. De plus, la couche extérieure elle-même peut être constituée de plusieurs couches superposées et/ou adjacentes. On pourra ainsi réaliser des revêtements de sols, murs ou plafonds aux aspects variés. La couche extérieure est de préférence solidement liée à la couche support.
Conformément à un premier mode de réalisation du procédé, une fois la couche support obtenue par moulage par injection, on met la couche extérieure en place sur cette dernière, de préférence au moyen d'un adhésif (film ou colle). Dans le cas où la couche extérieure est constituée par exemple d'un seul carreau de céramique, il suffit d'appliquer l'adhésif (sur la face avant du support et/ou la face arrière du carreau), puis de les mettre en contact. Si la couche extérieure se compose de plusieurs carreaux, on peut:
- soit former la couche extérieure sur la face avant du support en posant (et collant) les carreaux les uns après les autres;
- soit réaliser une couche extérieure pré-assemblée en posant (et collant) les carreaux sur un support auxiliaire, puis coller la couche extérieure pré-assemblée sur la face avant du support.
Conformément à un mode de réalisation préféré, l'assemblage entre la couche extérieure et la couche support se fait pendant le moulage par injection de cette dernière. On pourra placer la couche extérieure, par ex. un (ou plusieurs) carreau de céramique, dans le fond du moule d'injection avant l'introduction du polymère. La couche support est alors moulée en contact direct avec la face arrière de la couche extérieure. Suivant la nature de la couche extérieure et le type de polymère employé pour le support, on peut ainsi obtenir directement l'adhésion entre la face avant du support et la couche extérieure. L'emploi d'un film adhésif thermoplastique ou de type hot melt à l'interface décor/support (par ex. placé sur la face arrière de la couche extérieure décorative dans le moule d'injection) permet un contrôle plus précis de la liaison entre la couche extérieure et la couche support. Lorsque l'assemblage entre la couche exté- rieure et la couche support est réalisé ainsi, il faut bien entendu que le matériau de la couche extérieure supporte les températures pendant le cycle d'injection, ce qui est naturellement le cas pour les céramiques. Cette variante du procédé selon l'invention permet d'obtenir en une seule étape le produit fini, prêt à l'emploi. Nombre de polymères sont compatibles avec la technique de moulage par injection, qu'ils soient chargés ou non. Pour les applications à la réalisation de panneaux avec couche extérieure en céramique, on pourra choisir des polymères conférant une bonne absorption des chocs. Suivant l'utilisation envisagée pour le panneau, il peut être intéressant d'employer des polymères peu sensi- blés à l'humidité.
Lorsque le polymère est injecté en contact avec la céramique, la matière injectée est avantageusement formulée pour être rendue compatible avec la céramique et occasionner un faible retrait. Les tensions générées par ce faible retrait seront encaissées par la céramique (travail essentiellement en compres- sion donc aisément supportable) ce qui permettra le respect des cotes de la pièce de renfort. Le polypropylène est particulièrement préféré pour la couche support.
Comme mentionné plus haut, le moulage par injection permet une grande flexibilité dans le choix des formes, et ce notamment en ce qui concerne les moyens d'accouplement. Dans le domaine des parquets et planchers dits « à pose flottante », nombre de systèmes d'accouplement entre panneaux adjacents on été proposés, et peuvent naturellement être transposés au panneau selon l'invention. En particulier, les moyens d'accouplement peuvent être conçus de sorte à permettre un emboîtement du type à rainure et languette. Dans ce cas, comme on le sait, les rainures et languettes peuvent comprendre un système de verrouillage mécanique dans le sens transversal, et/ou être conçus pour un emboîtement angulaire (avec ou sans « clic »).
Alternativement, les moyens d'accouplement peuvent être conçus pour coopérer avec des éléments d'accouplement séparés.
Selon un autre aspect de la présente invention, on propose également un panneau de revêtement de surface, notamment de sol, comprenant une couche extérieure sur une couche support, la couche support ayant une face avant tournée vers ladite couche extérieure et une face arrière opposée, et présentant des moyens d'accouplement aptes à coopérer avec les moyens d'accouplement d'un panneau du même type. Conformément à l'invention, la couche support est en polymère moulé par injection.
Comme expliqué ci-dessus, la technique de moulage par injection permet de fabriquer simplement et rapidement la couche support, y compris avec des formes complexes du panneau et des moyens d'accouplement. En outre, lorsque la couche extérieure est placée dans le moule pour être jointe à la couche support durant le moulage de celle-ci, on obtient en une seule étape de fabrication un panneau prêt à l'emploi, comprenant donc une couche extérieure décorative, une couche support avec ses moyens d'accouplement, et préféra- blement une structure de renforcement.
Dans une variante particulièrement préférée de l'invention, la couche exté- rieure comprend un ou plusieurs carreau(x) en matériau dur, tel que par exemple céramique, roche ou pierre. Les carreaux de forme rectangulaire sont en pratique les plus faciles à employer pour des raisons de symétrie, on peut néanmoins envisager une variété de formes.
L'utilisation d'un support plastique se révèle particulièrement avantageux dans cette application avec une couche extérieure en carreaux de céramique ou autres matériaux durs, car l'emploi d'une couche support en plastique à laquelle est solidement lié le (ou les) carreau(x) permet de renforcer la céramique pour atteindre des valeurs suffisantes de résistance à la flexion et de résistance au choc compatibles avec un usage domestique. Un renforcement accru peut être avantageusement obtenu en jouant sur le dessin de la face arrière de la couche support, et notamment en réalisant une structure de renforcement à nervures et évidements.
Un tel panneau avec couche extérieure en céramique permet donc de réaliser des surfaces carrelée en pose flottante, et constitue une alternative très intéressante pour la réalisation de surfaces carrelées: - la pose est facile pour un particulier et ne requiert plus l'emploi de ciment colle ni le recours à un professionnel;
- des panneaux endommagés peuvent être retirés individuellement puis remplacés aisément (puisqu'ils ne sont pas collés au sol);
- en cas de déménagement, d'usure, ou simplement si l'on souhaite changer de revêtement, le revêtement peut être entièrement démonté et le nouveau revêtement posé, sans changement de niveau;
- la pose peut être réalisée par dessus une chape en bois (ou dérivé) ainsi que sur d'anciens revêtements difficiles à retirer tels parquets ou textile collés, ou même directement sur du béton. Un aspect important dans la réalisation d'un carrelage est la présence de joints entre carreaux adjacents pour assurer l'étanchéité de la surface. Afin de garder un esprit conforme à la pose flottante, la présente invention propose l'emploi de joints élastiques conçus pour combler l'interstice séparant deux panneaux adjacents. Le cas échéant, ces joints élastiques peuvent comprendre des portions évidées pour les moyens d'accouplement reliant les panneaux adjacents.
Les joints peuvent être des éléments séparés. Toutefois, conformément à une variante préférée, le panneau selon l'invention comprend au moins un joint périphérique (dans un polymère plus souple, par ex. en pvc souple) qui est injecté en contact avec la couche support, en utilisant par exemple la technique de bi-injection.
Conformément à une variante préféré, un moyen d'accouplement séparé sous la forme d'un profilé en matière plastique comprend au moins deux portions d'accouplement pour pouvoir joindre deux panneaux de ce type. Les moyens d'accouplement comprennent alors des logements correspondants destinés à coopérer avec les portions d'accouplement profilé. Ces logements sont de préférence situés dans la face arrière de la couche support.
Afin d'améliorer la solidité de l'accouplement, chaque élément d'accouplement séparé est avantageusement pourvu de premiers moyens de verrouil- lage qui coopèrent avec des deuxièmes moyens de verrouillage dans les parois des logements correspondants dans la couche support. Pour ce faire, on peut utiliser un système du type ergots/encoches qui vont s'engager en force les uns dans les autres lors de la mise en place des profilés dans les logements.
Selon un troisième aspect de la présente invention, on propose un kit de construction comprenant panneaux tels que définis précédemment, des éléments d'accouplement séparés aptes à coopérer avec les moyens d'accouplement d'au moins deux de ces panneaux pour les accoupler dans un plan d'assemblage. Si les panneaux de sont pas pourvus de joints périphériques, le kit comprend avantageusement des joints séparés aptes à être insérés entre l'interstice séparant deux panneaux adjacents.
Description des dessins
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent: FIG.1 : une vue simplifiée en perspective d'un mode de réalisation préféré d'un panneau selon l'invention;
FIG.2: une vue de dessous du panneau de la Fig.1 ;
FIG.3: une vue en perspective d'un élément d'accouplement pour accoupler le panneau de la Fig.1 à des panneaux adjacents; FIG.4: une vue de dessous d'un assemblage de panneaux;
FiG.5 et 6: des vues des détails A et B illustrant respectivement un ergot sur la paroi intérieure d'un muret définissant un logement et une encoche correspondante dans le profilé d'accouplement; et FIG.7: une vue en perspective d'un joint séparé. Sur les figures, les mêmes signes de référence désignent des éléments identiques ou similaires.
Description détaiiiée de quelques modes de réalisation préférés
La présente invention concerne un panneau de revêtement de surface comprenant une couche extérieure décorative associée à un support moulé par injection, et une méthode de fabrication d'un tel panneau.
Dans la variante préférée illustrée à la Fig.1 , on propose un panneau de revêtement de sol 10 comprenant une couche inférieure dite couche support 12 et une couche supérieure ou extérieure 14, comprenant une face avant 16 tournée vers la couche extérieure 14 et une face arrière 18 opposée. La couche extérieure, qui constitue la couche décorative du panneau, est un carreau en céramique (ou autre matériau dur type pierre ou roche).
On appréciera que la couche support 12, qui comprend des moyens d'accouplement (non représentés sur la Fig.1 ) pour joindre le panneau 10 à d'autres panneaux du même type, est obtenue par moulage par injection de polymère. Le moulage par injection permet d'obtenir directement un support 12 aux dimensions désirées et avec des moyens d'accouplement; des opération ultérieures de découpe du support et d'usinage des moyens d'accouplement ne sont plus nécessaires. En outre, le moulage autorise une grande diversité de formes du support (et donc du panneau) ainsi que des moyens d'accouplement. On appréciera encore que la face arrière 18 du support 12 présente avantageusement une structure de renforcement qui est destinée à renforcer la céramique pour atteindre des résistances à la flexion aux chocs compatibles avec un usage domestique. Une telle structure de renforcement comprend typiquement des nervures 20 et zones évidées 22, et permet par exemple la réalisation d'une structure en murets telle qu'illustrée à la Fig.2.
On comprendra que pour un renforcement efficace de la céramique 14, il est souhaitable que cette dernière soit solidement assemblée au support 12. Selon le présent procédé de fabrication, il existe plusieurs manières d'assembler le carreau de céramique à son support: a) Par collage. Une colle adaptée au polymère utilisé est déposée par exemple par « coating » sur le support. Ce mode permet de s'affranchir des problèmes dimensionnels liés soit à la céramique elle-même soit au support qui peut subir un retrait aléatoire après refroidissement. b) Lors de l'injection en elle-même par contact direct entre la céramique et le polymère fondu introduit sous pression. Dans ce cas le carreau calibré de céramique peut être introduit en fond de moule avant le début du cycle d'injection. La matière injectée est avantageusement formulée pour être rendue compatible avec la céramique et occasionner un faible retrait. Les tensions générées par ce faible retrait seront encaissées par la céramique (travail essentiellement en compression donc aisément supportable) ce qui permettra le respect des cotes de la pièce de renfort. c) Lors de l'injection par adjonction d'un film après l'introduction de la céramique. Ce film (par exemple un film mélaminé) fusionne au moment de l'injection du polymère chaud et assure l'interface entre le polymère constituant la pièce de renfort et la céramique. Il est bien sur choisi pour sa compatibilité avec les deux matériaux.
On préférera les modes b) et c) puisqu'ils évitent l'étape additionnelle de collage du mode a), et permettent donc d'obtenir directement le produit fini. Les modes b) et c) sont faciles à mettre en œuvre. Il suffit simplement d'aménager dans le moule du support 12 un espace pour le (ou les) carreau(x) de céramique 14.
Comme mentionné ci-dessus, le moulage par injection permet une grande diversité dans la réalisation des moyens d'accouplement. On peut naturellement prévoir un accouplement du type à rainure et languette, au choix avec ou sans emboîtement angulaire. De tels accouplements sont bien connus dans le domaine des parquets flottants.
L'accouplement entre le panneau 10 et les panneaux voisins 10' et 10" est préférablement réalisé au moyen d'éléments d'accouplement prenant la forme d'un profilé d'accouplement 24 tel qu'illustré à la Fig.3. Les extrémités du profilé forment les portions d'accouplement 26 et 28 qui sont aptes à coopérer avec des logements 30 (de forme correspondante) prévus dans la face arrière 18 de la couche support 12. Dans la présente variante, les logements 30 pour les portions d'accouplement sont définis par les nervures 20 (murets) de la struc- ture de renforcement.
La Fig.4 montre une vue de dessous de l'assemblage du panneau 10 avec deux panneaux voisins 10' et 10". Le panneau 10 est relié à chaque panneau adjacent par une paire de profilés 24 dont les portions d'accouplement 26 et 28 épousent le contour intérieur des logements 30. Les profilés 24 déterminent également l'espacement (interstice) inter-panneaux 10, 10', resp. 10, 10".
Avantageusement, on prévoit des moyens de verrouillage à ergots et encoches pour bloquer les profilés 24 dans les logements 30. Comme on peut le voir sur la Fig.2, et plus en détail sur la Fig.5, les parois intérieures des murets définissant les logements 30 sont pourvues d'ergots 32. Lors de l'emboîtement des profilés dans les logements respectifs des panneaux à relier, les ergots 32 sur les murets s'engagent dans des encoches 34 correspondantes des profilés (voir Fig.6). Ces ergots sont répartis de telle sorte que leur engagement dans les encoches se fasse en force grâce à la souplesse des murets.
Le profilé d'accouplement 24 peut être également réalisé par moulage par injection de polymère. On utilisera de préférence un polymère plus élastique que celui constituant la couche support.
En se référant à nouveau à la Fig.1 , on notera la présence d'un joint périphérique 36 s'étendant sur toute la longueur du chant. Il est avantageusement réalisé par la technique de bi-injection, après l'injection du support 12 et en contact direct avec celui-ci. Le joint 36 est en polymère souple, par ex. du PVC souple.
Le joint 36 est dimensionné pour combler les interstices inter-panneaux
10, 10', resp. 10, 10". Bien qu'un seul joint 36 soit représenté sur la Fig.1 , on peut en prévoir le long de chaque chant. L'épaisseur du joint 36 peut corres- pondre à la distance totale entre les panneaux. Alternativement, si les quatre chants sont pourvus de joints, on pourra les dimensionner de sorte que leur épaisseur soit légèrement supérieure à la moitié de l'interstice inter-chants. Ainsi, les joints de chacun des panneaux contribuent à combler les interstices.
Bien sur, on peut fabriquer les joints séparément, et les mettre en place dans les interstices après assemblage des panneaux. Un tel joint 38 séparé est représenté sur la Fig.7; son épaisseur est telle qu'elle comble l'interstice interpanneaux.
Que les joints soient séparés ou solidaires des panneaux, si l'on utilise des éléments d'accouplement tels que le profilé 24, il est avantageux de prévoir des évidements dans la partie inférieure des joints pour le passage des profilés (voir l'évidement 40 dans la partie inférieure du joint 38, Fig.7).
La présente invention concerne donc également un kit de construction comprenant des panneaux 10 tels que décrits ci-dessus et des profilés24. Si les joints de sont pas préformés sur les panneaux, le kit comprendra en outres une pluralité de joints séparés. Partant de ce kit de construction, il ne restera plus à l'utilisateur qu'à emboîter les profilés 24 dans les logements prévus à cet effet dans les support 12 pour réaliser une un revêtement de surface dont l'aspect correspondra tout à fait à celui d'une pose traditionnelle de carrelage.
N'importe quel panneau pourra être retiré et/ou remplacé en insérant un outil du type tourne-vis entre le joint et le panneau voisin puis en exerçant un effet levier pour désolidariser le profilé de son logement sous le support.
Dans le cas où le joint n'est pas formé sur le support par bi-injection mais réalisé à part, la pose s'effectue également très simplement. Après assemblage des panneaux à l'aide des profilés, les joints sont poussés entre les carreaux au-dessus des profilés.
Exemple 1 - tests de résistance
On a réalisé un panneau comprenant un carreau céramique de type grès cérame de 20x20 cm sur une pièce support en polypropylène présentant une face arrière avec une structure de renforcement telle qu'illustrée à la Fig.2. La pièce support a été formée directement en contact avec la céramique placée dans le moule.
La céramique présentait un module d'Young de 3,7x105 Mpa et un coefficient de poisson de 0,22. Le polypropylène était standard avec un module d'Young de 30 MPa et un coefficient de poisson de 0,4. Ce panneau a été soumis:
- à un test de résistance à la flexion en appliquant des contraintes de l'ordre de 3 000 N, réparties uniformément sur la céramique.
- à des contraintes locales dites « pied de chaise » appliquées sur 2 cm2 pour une valeur de 1300 N. Auncune brisures ni fissures n'ont été observées sur le carreau en céramique.
Exemple 2 - exemple de fabrication
Un carreau calibré de céramique entre 3 mm à 6 mm d'épaisseur est dé- posé en fond de moule d'une presse de bi-injection, face de décoration de la céramique contre le fond du moule.
Une première injection de polypropylène à 2100C contenant 5 % en poids de fibre de verre est réalisée directement sur la céramique (contre la face arrière, non décorative, de celle-ci) en utilisant un moule rotatif. La première empreinte de ce moule correspond à la couche support.
Après 2 mm de refroidissement une deuxième injection a lieu utilisant une seconde empreinte (après rotation du moule) correspondant au joint. Ce joint est positionné par exemple en équerre contre le support et est à base de PVC souple. Le fait que cette injection a lieu alors que la couche support est encore chaude garantit une bonne adhésion entre les polymères.
Après deux autres minutes, la pièce complète est éjectée et un nouveau cycle peut reprendre.
Le retrait du polypropylène chargé de fibre de verre est suffisamment faible pour ne pas entraîner de déformation majeure de du support (la céramique jouant comme un élément stabilisateur.) le support une fois refroidi va pouvoir jouer pleinement son rôle en améliorant la résistance au choc et à la flexion de la céramique tandis que la céramique joue quant à elle le rôle de stabilisateur du support, garantissant ainsi ses dimensions (en relation avec les dimensions des profilés d'accouplement) au cours de son refroidissement. Dans cette application, on choisira de préférence pour le support un polymère dont le retrait n'est pas excessif (<0,5%), afin de limiter les contraintes de cisaillement qui pourraient désolidariser la céramique de la couche support.

Claims

Revendications
1. Panneau de revêtement de surface, notamment de sol, comprenant une couche extérieure sur une couche support, ladite couche support ayant une face avant tournée vers ladite couche extérieure et une face arrière opposée et présentant des moyens d'accouplement aptes à coopérer avec les moyens d'accouplement d'un panneau du même type, caractérisé en ce que ladite couche support est en polymère moulé par injection.
2. Panneau selon la revendication 1 , dans lequel ladite couche extérieure est solidement liée à la couche support.
3. Panneau selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite couche support est solidement liée à la couche extérieure au moyen d'un adhésif.
4. Panneau selon la revendication 1 , 2 ou 3, dans lequel la face arrière de la couche support présente une structure de renforcement comprenant des nervures et/ou évidements.
5. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche extérieure comprend au moins un carreau dans un matériau dur tel que céramique, pierre ou roche.
6. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un ou plusieurs joints périphériques en polymère moulé par injection.
7. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens d'accouplement sont prévus au niveau des chants du panneau et conçus pour un accouplement par emboîtement à rainure et languette.
8. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel lesdits moyens d'accouplement sont aptes à coopérer avec un élément d'accouplement séparé, lequel est conçu pour coopérer avec les moyens d'accouplement d'au moins un autre panneau.
9. Panneau selon la revendication 8, dans lequel ledit élément d'accouplement séparé est un profilé en matière plastique comprenant au moins deux portions d'accouplement pour pouvoir joindre deux panneaux de ce type; et lesdits moyens d'accouplement comprennent des logements correspon- dants aptes à recevoir lesdites portions d'accouplement dudit profilé.
10. Panneau selon la revendication 9, dans lequel lesdits logements sont situés dans la face arrière de la couche support.
11. Panneau selon la revendication 9 ou 10, dans lequel ledit élément d'accouplement séparé est pourvu de premiers moyens de verrouillage qui coopè- rent avec des deuxième moyens de verrouillage dans les parois des logements correspondants dans la couche support.
12. Revêtement de sol comprenant une pluralité de panneaux selon l'une quelconque des revendications précédentes accouplés entre eux.
13. Kit de construction comprenant: des panneaux selon l'une quelconques des revendication 1 à 11 ; des éléments d'accouplement séparés aptes à coopérer avec les moyens d'accouplement d'au moins deux de ces panneaux pour les accoupler dans un plan d'assemblage.
14. Kit de construction selon la revendication 13, comprenant des joints séparés aptes à être insérés dans l'interstice séparant deux panneaux adjacents.
15. Kit de construction selon la revendication 13, dans lequel les panneaux sont pourvus, sur au moins un de leur chants, d'un joint périphérique en polymère.
16. Procédé de fabrication d'un panneau de revêtement de surface, notamment de sol, ledit panneau étant réalisé de sorte à comprendre une couche extérieure et une couche support, ladite couche support présentant des moyens d'accouplement pour coopérer avec des moyens d'accouplement d'un panneau du même type, caractérisé en ce qu'on forme ladite couche support par moulage par injection de polymère.
17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel le moulage de la couche support est réalisé de sorte qu'elle présente une face arrière avec une structure de renforcement.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel ladite structure de renforce- ment comprend des nervures de renforcement et/ou des évidements.
19. Procédé selon la revendication 17 ou 18, dans lequel la couche extérieure est associée à la couche support pendant le moulage de celle-ci.
20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel la couche support est moulée par injection en contact avec au moins une partie de la face arrière de la couche extérieure.
21. Procédé selon la revendication 19, dans lequel la face arrière de la couche extérieure est revêtue d'une couche adhésive, et la couche support est moulée par injection contre la face arrière de la couche extérieure.
22. Procédé selon la revendication 17 ou 18, dans lequel la couche extérieure est associée à la couche support après démoulage et refroidissement.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, dans lequel la couche extérieure comprend au moins un carreau en matériau dur tel que céramique, pierre ou roche.
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