WO2011083276A1 - Profilé en matériau thermoplastique - Google Patents

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WO2011083276A1
WO2011083276A1 PCT/FR2011/050020 FR2011050020W WO2011083276A1 WO 2011083276 A1 WO2011083276 A1 WO 2011083276A1 FR 2011050020 W FR2011050020 W FR 2011050020W WO 2011083276 A1 WO2011083276 A1 WO 2011083276A1
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profile
fibers
matrix
thermoplastic
thermoplastic material
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PCT/FR2011/050020
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English (en)
Inventor
Sébastien Roux
Original Assignee
Sealynx Automotive Transieres
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J10/00—Sealing arrangements
    • B60J10/15—Sealing arrangements characterised by the material
    • B60J10/18—Sealing arrangements characterised by the material provided with reinforcements or inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J10/00—Sealing arrangements
    • B60J10/15—Sealing arrangements characterised by the material
    • B60J10/16—Sealing arrangements characterised by the material consisting of two or more plastic materials having different physical or chemical properties

Definitions

  • the invention relates to a profile made of a thermoplastic material.
  • Such a profile can in particular be used in the automotive industry, in particular for sealing a vehicle.
  • Possible applications include window louvers, window slides, seals with U-shaped thermoplastic reinforcement, double seals, roof trims, and others.
  • Thermoplastic materials such as polyolefin-type polymers, have among others the advantage of being lighter than metals, thus limiting the fuel consumption of the vehicle.
  • thermoplastic materials have coefficients of thermal linear expansion or CLTE (of the English Coefficient of Linear Thermal Expansion) relatively high.
  • a relatively pure polypropylene without reinforcing fillers, has a CLTE of about 10 x 10 -5 mm / mm / ° C.
  • the CLTE of aluminum and steel are around 2 x 10 ⁇ 5 mm / mm / ° C and 1, 2 x 10 ⁇ 5 mm / mm / ° C, respectively.
  • thermoplastic material subjected to relatively large temperature variations has a relatively large linear expansion.
  • a profile with a polypropylene frame with a length of one meter and subjected to a temperature variation of 30 ° C sees its modified length of about 3 millimeters.
  • the specifications of motor vehicles provide temperature ranges between -40 ° C and + 85 ° C.
  • the vehicles are therefore designed with relatively large functional clearances so that the profile can expand without exerting too much pressure on other parts of the vehicle or on itself.
  • a sealing profile for a motor vehicle comprising a matrix of a thermoplastic material having a first CLTE, a plurality of continuous fibers having a second CLTE, linked to the thermoplastic matrix and extending in a longitudinal direction of the profile , the fibers being arranged so that the CLTE of the profile is substantially constant over an entire section of the profile.
  • Such a composite profile and allows to offer motor vehicle designers greater design freedom.
  • the designers can reduce the functional clearances, making it possible to improve the aero-acoustic properties of the vehicle, as well as the style of the vehicle.
  • the fibers may furthermore make it possible to improve the mechanical properties of the profile, in particular to increase the rigidity of the profile.
  • the steel has a Young's modulus of substantially 200000 MPa, aluminum of approximately 70000MPa, while the Young's modulus of the filled thermoplastic materials rarely exceeds 6000 MPa. Steel reinforcements are therefore much more resistant to traction than thermoplastic reinforcements.
  • the Young's modulus can fall by, for example, 50% of its value at 25 ° C when the temperature reaches 85 ° C.
  • the incorporation of fibers may thus make it possible to overcome, at least in part, the disadvantages due to this relatively low Young's modulus of thermoplastic materials.
  • the fibers may for example comprise glass fibers.
  • the glass fibers may have a Young's modulus of the order of 70000 MPa, and can thus mechanically reinforce the profile.
  • the CLTE of glass fibers is approximately 0.9 x 10 ⁇ 5 mm / mm / ° C, which therefore makes it possible to obtain a profile whose CLTE is relatively close to this value.
  • the fibers may comprise carbon fibers, aramid fibers, in particular Kevlar fibers (registered trademark), and / or other types of fibers, in particular reinforcing fibers.
  • the profile is relatively light and can be recycled relatively easily.
  • the thermoplastic material of the matrix may, for example, comprise a polymer of the polyolefinic type, such as, for example, a polyethylene, a polypropylene, a copolymer, whether or not loaded, or an alloy of these materials.
  • the thermoplastic material of the matrix may for example comprise an alloy of one (or more) polyolefin (s) with one (or more) synthetic rubber (s).
  • synthetic rubbers mention may be made of EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) type materials, EPR ("Ethylene Propylene Rubber") EPR charged or not (for example TPO, from the English “Thermoplastic Elastomer Polyolefin” ").
  • the thermoplastic material of the matrix may for example comprise a styrenic type polymer, such as an alloy of the SBS ("Styrene-butadiene-styrene") type, SEBS (of English "Styrene-ethylene-butylene-styrene”) or an alloy of styrenic polymer (s) and polyolefin polymer (s).
  • a styrenic type polymer such as an alloy of the SBS ("Styrene-butadiene-styrene") type, SEBS (of English "Styrene-ethylene-butylene-styrene" or an alloy of styrenic polymer (s) and polyolefin polymer (s).
  • the thermoplastic material of the matrix may for example comprise a polymer of polyamide type or alloy of polyamide (s) and polyolefin (s) loaded (s) or not.
  • the reinforcing fillers that can be envisaged are talc, calcium carbonate, glass, etc.
  • thermoplastic material of the matrix only to the extent that this material is suitable for the desired application.
  • sealing profile for a motor vehicle is meant a part of a seal of a motor vehicle, for example the seal itself, or even a U-shaped clip forming a seal when taken into consideration. combination with a soft coating, or another part.
  • the fibers it is preferable to arrange the fibers so that the CLTE of the profile is substantially constant over the entire section of the profile to avoid creating a curve in case of temperature variation.
  • a profile with a single fiber and subjected to a temperature variation could deform in a curved manner.
  • ten or more fibers may be arranged with a relatively even distribution on the section of the profile.
  • the maximum and minimum values may range from 10% or less than 10% of an average value, preferably 5% or less than 5%, and preferably 1% or less than 1% of the average value. .
  • the fibers are arranged so that for any section of the profile, the CLTE of the profile is substantially constant over the entire section of the profile.
  • the invention is in no way limited to this characteristic: it could for example be provided that the fibers are arranged so that the CLTE of the profile is substantially constant several sections of the profile, and thus tolerate sections of profile with a non constant CLTE on the section, to the extent that subsequent deformations are tolerable for the desired application.
  • the fibers are arranged so that the CLTE of the profile is substantially constant over the entire length of the profile, in order to avoid having a section of the profile that can expand or retract differently from the rest of the section, thus allowing better control of the effects of thermal expansion.
  • continuous fibers means fibers of a certain length, for example longer than the width of the profile.
  • the invention is of course not limited to this characteristic: for example, if the fiber density is sufficiently high, it can be provided that the fibers are not continuous from one end to the other of the section, provided that for any section of the profile, the fibers present on this section are distributed so that the CLTE of the profile is substantially constant throughout this section.
  • the fibers are grouped together, thus avoiding any problem of positioning the fibers relative to each other during the manufacture of the profile.
  • the fibers can be grouped into a thin strip, thus making it possible to obtain a constant CLTE over an entire section with relatively few fibers.
  • this thin strip may optionally be hot-stressed, thus making it possible to adapt to various shapes of profiles, for example U-shaped, V-shaped or other.
  • One or more thin strips can be provided.
  • thin strip is meant a strip whose thickness corresponds to a small number of fibers, for example a single fiber, or even two or three fibers.
  • the thin strip may have a thickness between 0.1 and 0.5 millimeters, advantageously between 0.2 and 0.3 millimeters and advantageously 0.25 millimeters.
  • a holding matrix makes it possible to keep the fibers integral with one another, so that all the grouped fibers, for example the thin strip, are easy to handle during the manufacture of the profile.
  • the fibers are thus embedded in this holding matrix, and are thus held in place relative to each other.
  • This holding matrix may be made of a binding agent that is chemically compatible with the thermoplastic material of the matrix, for example an olefinic, styrene or other type polymer.
  • a binding agent that is chemically compatible with the thermoplastic material of the matrix
  • Polypropylene, polycarbonate, an alloy of polycarbonate and acrylobutadiene styrene, polyoxymethylene, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, or the like may be used, for example.
  • the thin strip based on sheathed fibers may for example have been obtained by pultrusion, from fibers and synthetic resin powder.
  • the profile can be obtained by extrusion, from the thin strip of fibers and thermoplastic material.
  • the fibers can be embedded (directly or indirectly, in particular via a holding matrix) in the thermoplastic matrix, thus making it possible to obtain a constant CLTE over an entire section with relatively few fibers.
  • the invention is in no way limited to this characteristic. For example, a thin strip of fibers bonded on one side of the strip to the thermoplastic matrix could be provided.
  • the profile may include cut-outs, for example transverse cut-outs.
  • regular cut-outs can give the profile greater flexibility, which may be of interest for door seal type applications.
  • the perforations are of rounded shape, in order to improve the resistance to elongation of the profile.
  • a sharp angle can indeed serve as a primer for breaking.
  • the shape, in particular the width, and the number of cuts are chosen according to the environment to which the profile is intended.
  • the profile may be free of cuts, so that the profile is relatively rigid, which can be interesting for outdoor or indoor glass liner type applications. It is also proposed a seal comprising a profile as described above.
  • This seal may be an opening seal, for example a motor vehicle door seal, and then comprise a coating of a soft thermoplastic material around the profile, the profile then constituting a rigid reinforcement. U-shaped for example.
  • thermoplastic reinforcement may in particular make it possible to coat this EPDM-type synthetic rubber reinforcement. Indeed, when the rubber coating is coextruded on the thermoplastic clamp, the latter is softened due to the temperature related to the vulcanization process of the rubber. Nevertheless, the glass fibers remaining in place despite the rise in temperature and the draw of the line, the deformations of the clamp remain ultimately small.
  • the seal may alternatively be an inner glass liner, an outer glass liner, a conventional glass louver, a concealed frame glass louver, a double seal, a roof trim, an automobile side strip , a seal with thermoplastic reinforcement intended to be placed under the hood, a seal between doors, or other.
  • the fibers may be coextruded with the thermoplastic material.
  • FIG. 1 shows an external liner comprising an example of a sealing profile, according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows an internal liner comprising an example of a sealing profile, according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a slide comprising an exemplary sealing profile, according to one embodiment of the invention.
  • Figure 4 shows an opening seal comprising a sealing profile according to an embodiment of the invention.
  • Figure 5 shows a sealing profile according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 6 illustrates an example of a method of manufacturing a profile, according to one embodiment of the invention.
  • an outer liner 1 comprises a thin strip 2 composed of glass fibers, and embedded in a matrix made of thermoplastic material 3.
  • the thin strip 2 comprises a relatively high number of parallel or substantially parallel glass fibers (not visible in the figures).
  • the matrix 3 may be made of polypropylene for example.
  • the profile may comprise an inner lip 4 and three outer lips 5, 6, 7, made of vulcanized elastomeric thermoplastic (TPV).
  • TPV vulcanized elastomeric thermoplastic
  • the glass fibers are surrounded by a sheath (not shown).
  • the thin strip 2 comprises a holding matrix (not shown) which makes it possible both to maintain the bundled fibers during the manufacture of the profile and to facilitate the binding with the matrix 3.
  • the holding matrix is made of a chemically bonding agent compatible with the thermoplastic material of the matrix 3, for example a polypropylene.
  • the glass fibers are sufficiently numerous and their distribution on the section is sufficiently homogeneous to limit the expansion of the entire profile to substantially the expansion of the glass fibers which is substantially 0.9 x 10 ⁇ 5 mm / mm / ° C.
  • This profile 1 thus has a CLTE close to that of glass, that is to say that, under the effect of a temperature variation, this section 1 stretches or retracts in substantially the same way as would glass fibers alone.
  • the number and the distribution of the glass fibers in particular make it possible to have a CLTE that is substantially constant over the entire section of the section 1, and therefore to limit the curve of the profile 1 in the event of temperature variation.
  • the combination of glass fibers 2 with the thermoplastic matrix 3 further confers increased rigidity on the profile 1.
  • an inner liner 51 comprises a thin strip 52 of glass fibers embedded in a thermoplastic matrix 53. As can be seen, the thin strip has been folded into a relatively complex double U shape.
  • the inner liner 51 further includes internal lips 54 in the cavity formed in the inside of one of the two U, a licking lip 56, and a damping stop (not referenced).
  • FIG. 3 shows a slide 61 comprising a perforated U-shaped portion 63 made of a thermoplastic material reinforced by a thin band 62 of glass fibers.
  • This profile 61 further comprises two double sealing lips 66, glass slide licking lips 68, and inner lips 64 in the cavity defined by the U.
  • Figure 4 shows an opening seal, for example a motor vehicle door seal 21, having a U-shaped rigid frame 20, and a soft elastomeric thermoplastic coating 25.
  • the rigid armature 20 is for example a clip intended to cap and fit on a protruding portion of the frame of the body corresponding to the opening, or on a fastening means connected to this frame, said frame opening.
  • the coating 25 is arranged to protrude from a side branch or the base of the clamp, to be compressed between the opening and the corresponding frame.
  • the seal 21 may comprise a tubular portion 26 of softer material than the coating 25, to at least partially soundproof the interior of the living space.
  • the coating 25 further comprises internal lips 27 to facilitate the gripping of the opening frame.
  • This coating 25 may for example be made of a synthetic rubber type polymer or thermoplastic elastomer type.
  • the tube 26 is designed to be deformable due to the closing of the opening on the sash frame.
  • the rigid armature 20 is made of a thermoplastic material, for example a polyolefin type polymer. This avoids the recyclability problems associated with the combination of metal reinforcement and thermoplastic coating. Finally, a thermoplastic reinforcement is not likely to rust.
  • This frame 20 comprises a thin strip 23 of glass fibers and a polypropylene matrix 24. This frame 20 may be perforated.
  • FIG. 5 shows in more detail an example of a clamp 32 for an opening seal.
  • This clamp 32 has a thin strip 33 made of glass fibers and a thermoplastic matrix 34. Cut-outs 35 are arranged at regular intervals in order to provide the profile 32 with sufficient flexibility.
  • a thin strip of glass fibers is unwound in a unwinder during a step 40, and then preheated in a hot air tunnel during a step 41.
  • the thin strip is forced, in a step 42, into a preforming die.
  • This step leads to constrain the thin strip so as to give it a preform close to the shape of the desired profile, for example a U-shape.
  • the thin strip is coextruded via an extruder with an elastomeric thermoplastic in a coextrusion die, thereby obtaining a profile in which the glass fibers are embedded in a thermoplastic matrix.
  • the profile is then cooled in a water conformation system to maintain the shape obtained at the output of the coextrusion die during a step 44.
  • the profile can thus be manufactured in a relatively simple manner, using devices well known to those skilled in the art, such as dies for example.
  • the profile passes in a step 45 in a cutting station in order to make regular cut-outs.
  • the profile is coextruded with a soft coating during a step 46, by means of a coextrusion die, before being cooled in a step 50 in a water cooler.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Seal Device For Vehicle (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Un profilé d'étanchéité pour un véhicule automobile, comprenant une matrice en un matériau thermoplastique présentant un premier coefficient de dilatation thermique linéaire, une pluralité de fibres continues présentant un deuxième coefficient de dilatation thermique linéaire, liées à la matrice thermoplastique et s 'étendant dans une direction longitudinale du profilé, dans lequel les fibres sont disposées de sorte que le coefficient de dilatation thermique linéaire du profilé soit sensiblement constant sur toute une section et la longueur du profilé, et que le coefficient de dilation thermique linéaire résultant soit celui de la pluralité de fibres continues.

Description

Profilé en matériau thermoplastique
L'invention concerne un profilé réalisé en un matériau thermoplastique .
Un tel profilé peut notamment être utilisé dans l'industrie automobile, en particulier pour étanchéifïer un véhicule. Parmi les applications possibles, on peut ainsi citer les lécheurs de vitre, les coulisses de vitre, les joints d'étanchéité d'ouvrant avec une armature thermoplastique en forme de U, les joints de double étanchéité, les enjoliveurs de toit, ou autres.
Les matériaux thermoplastiques, comme par exemple les polymères de type polyoléfiniques, présentent entre autres l'avantage d'être plus légers que les métaux, permettant ainsi de limiter la consommation en carburant du véhicule.
En outre, pour certains joints d'étanchéité comportant des pièces non métalliques, par exemple un enrobage en thermoplastique élastomère mou, ou caoutchouc synthétique avec ou non une partie tubulaire à effet insonorisant, il serait préférable pour des raisons de recyclabilité, d'éviter de lier pièces métalliques et pièces non métalliques. Ainsi, plutôt que des pièces métalliques de type armature pour un joint d'étanchéité d'ouvrant, on peut prévoir d'utiliser des pièces réalisées en un matériau thermoplastique.
Néanmoins, les matériaux thermoplastiques ont des coefficients de dilatation linéaire thermique ou CLTE (de l'anglais « Coefficient of Linear Thermal Expansion ») relativement élevés.
Par exemple, un polypropylène relativement pur, sans charges renforçantes, présente un CLTE d'environ 10 x 10~5 mm/mm/°C. A titre de comparaison, les CLTE de l'aluminium et de l'acier sont aux alentour de respectivement 2 x 10~5 mm/mm/°C et 1 ,2 x 10~5 mm/mm/°C.
Aussi, un profilé en matériau thermoplastique soumis à des variations de température relativement importantes a une dilatation linéaire relativement importante.
Par exemple, un profilé avec une armature en polypropylène d'une longueur de un mètre et soumis à une variation de température de 30°C voit sa longueur modifiée de 3 millimètres environ. Or, les cahiers des charges des véhicules automobiles prévoient des plages de températures entre -40°C et +85°C. Les véhicules sont donc conçus avec des jeux fonctionnels relativement importants de façon à ce que le profilé puisse se dilater sans exercer de pression trop élevée sur d'autres pièces du véhicule ou sur lui-même. Egalement, et en particulier dans le cas de lécheurs, il est préférable d'éviter de fixer le profilé par ses extrémités de manière permanente, par exemple par des vis, car l'expansion ou le retrait linéaire du profilé peut au fil du temps entraîner le délogement voire la rupture du profilé ou de ses éléments constitutifs.
De manière plus générale, les effets de la dilatation thermique imposent un certain nombre de contraintes aux concepteurs du dispositif auquel un profilé est destiné. En particulier il peut être nécessaire de prévoir des jeux relativement importants afin d'éviter des interférences entre les différentes pièces de ce dispositif.
Il existe donc un besoin pour une plus grande liberté de conception de ce dispositif.
Il est proposé un profilé d'étanchéité pour un véhicule automobile, comprenant une matrice en un matériau thermoplastique présentant un premier CLTE, une pluralité de fibres continues présentant un deuxième CLTE, liées à la matrice thermoplastique et s'étendant dans une direction longitudinale du profilé, les fibres étant disposées de sorte que le CLTE du profilé soit sensiblement constant sur toute une section du profilé.
En choisissant des fibres avec un CLTE relativement faible, par exemple des fibres de verre, on obtient du fait de la liaison avec la matrice thermoplastique un profilé dont la dilatation ou le retrait en cas de variation de température est relativement limité, ce qui permet ainsi d'éviter les contraintes de conception liées à ces variations de dimension du profilé.
Un tel profilé composite permet ainsi d'offrir aux concepteurs de véhicules automobiles une plus grande liberté de conception. En particulier, les concepteurs peuvent réduire les jeux fonctionnels, permettant d'améliorer les propriétés aéro-acoustiques du véhicule, ainsi que le style du véhicule.
Les fibres peuvent en outre permettre d'améliorer les propriétés mécaniques du profilé, en particulier d'augmenter la rigidité du profilé. En effet, l'acier présente un module de Young de sensiblement 200000 MPa, l'aluminium de sensiblement 70000MPa, tandis que le module de Young des matériaux thermoplastiques chargés dépasse rarement 6000 MPa. Les armatures en acier sont donc bien plus résistantes à la traction que les armatures en thermoplastique. En outre, les matériaux thermoplastiques étant en général sensibles à la chaleur, le module de Young peut chuter de par exemple 50% de sa valeur à 25°C lorsque la température atteint 85°C.
L'incorporation de fibres peut ainsi permettre de pallier, au moins en partie aux inconvénients dus à ce relativement faible module de Young des matériaux thermoplastiques.
Les fibres peuvent par exemple comprendre des fibres de verre. Les fibres de verre peuvent avoir un module de Young de l'ordre de 70000 MPa, et peuvent ainsi renforcer mécaniquement le profilé.
Le CLTE de fibres de verre est d'environ 0,9 x 10~5 mm/mm/°C, ce qui permet donc d'obtenir un profilé dont le CLTE est relativement proche de cette valeur.
Alternativement, les fibres peuvent comprendre des fibres de carbone, des fibres d'aramide, en particulier des fibres de Kevlar (marque enregistrée), et/ou d'autres types de fibres, en particulier des fibres renforçantes.
Les fibres étant non-métalliques, le profilé est relativement léger et peut être recyclé relativement facilement.
Le matériau thermoplastique de la matrice peut par exemple comprendre un polymère de type polyoléfînique, comme par exemple un polyéthylène, un polypropylène, un copolymère, chargé ou non, ou un alliage de ces matériaux.
Le matériau thermoplastique de la matrice peut par exemple comprendre un alliage d'un (ou plusieurs) polyoléfine(s) avec un (ou plusieurs) caoutchouc(s) synthétique(s). Parmi les caoutchoucs synthétiques, on peut citer les matériaux de type EPDM (Éthylène Propylène Diène Monomère), les EPR (de l'anglais « Ethylene Propylene Rubber ») chargé ou non (par exemple des TPO, de l'anglais « Thermoplastic Elastomer Polyolefin »).
Le matériau thermoplastique de la matrice peut par exemple comprendre un polymère de type styrénique, tel qu'un alliage de type SBS (de l'anglais « Styrene-butadiene-styrene »), SEBS (de l'anglais « styrene-ethylene-butylene-styrene ») ou un alliage de polymère(s) styrénique(s) et de polymère(s) polyoléfinique(s).
Le matériau thermoplastique de la matrice peut par exemple comprendre un polymère de type polyamide ou alliage de polyamide(s) et de polyoléfine(s) chargé(s) ou non. Parmi les charges renforçantes envisageables, on peut citer le talc, le carbonate de calcium, le verre, etc.
On comprendra que l'invention n'est limitée par la nature du matériau thermoplastique de la matrice que dans la mesure où ce matériau convient pour l'application souhaitée.
Par « profilé d'étanchéité pour un véhicule automobile», on entend une pièce d'un joint d'étanchéité d'un véhicule automobile, par exemple le joint lui-même, ou bien encore une pince en U formant un joint lorsque prise en combinaison avec un enrobage mou, ou une autre pièce.
Comme expliqué ci-dessus, il est préférable de disposer les fibres de sorte que le CLTE du profilé soit sensiblement constant sur toute la section du profilé afin d'éviter de créer un galbe en cas de variation de température. En particulier, un profilé avec une seule fibre et soumis à une variation de température pourrait se déformer de façon galbée.
On pourra par exemple disposer une dizaine de fibres (ou davantage) avec une répartition relativement régulière sur la section du profilé.
Par « CLTE relativement constant », on entend que les variations de CLTE restent relativement faibles . Par exemple, les valeurs maximales et minimales peuvent s'écarter de 10% ou moins de 10% d'une valeur moyenne, avantageusement de 5% ou moins de 5%, et avantageusement de 1% ou moins de 1% de la valeur moyenne.
Avantageusement, les fibres sont disposées de sorte que, pour une section quelconque du profilé, le CLTE du profilé soit sensiblement constant sur toute cette section du profilé. L'invention n'est en rien limitée à cette caractéristique : on pourrait par exemple prévoir que les fibres soient disposées de sorte que le CLTE du profilé soit sensiblement constant plusieurs tronçons du profilé, et ainsi tolérer des tronçons de profilé avec un CLTE non constant sur la section, dans la mesure où les déformations subséquentes sont tolérables pour l'application souhaitée. Avantageusement, les fibres sont disposées de sorte que le CLTE du profilé soit sensiblement constant sur toute la longueur du profilé, afin d'éviter d'avoir un tronçon du profilé susceptible de se dilater ou de se rétracter différemment du reste du profilé, permettant ainsi un meilleur contrôle des effets de la dilation thermique.
Par « fibres continues », on entend des fibres d'une certaine longueur, par exemple de longueur supérieure à la largeur du profilé.
En particulier, on pourra avantageusement choisir des fibres continues d'un bout à l'autre du profilé, ce qui permet entres autres de fabriquer le profilé de façon relativement simple.
L'invention n'est bien entendu pas limitée à cette caractéristique : par exemple, si la densité de fibres est suffisamment élevée, on peut prévoir que les fibres ne soient pas continues d'un bout à l'autre du profilé, pourvu que pour une section quelconque du profilé, les fibres présentes sur cette section soient réparties de sorte que le CLTE du profilé soit sensiblement constant sur toute cette section.
Avantageusement et de façon non limitative, les fibres sont regroupées entre elles, permettant ainsi d'éviter tout problème de positionnement des fibres les unes par rapport aux autres lors de la fabrication du profilé.
Avantageusement et de façon non limitative, les fibres peuvent être regroupées en une bande mince, permettant ainsi d'obtenir un CLTE constant sur toute une section avec relativement peu de fibres.
En outre, cette bande mince peut éventuellement être contrainte à chaud, permettant ainsi de s'adapter à des formes variées de profilés, par exemple en forme de U, de V, ou autre.
On peut prévoir une ou plusieurs bandes minces.
Par « bande mince » on entend une bande dont l'épaisseur correspond à un petit nombre de fibres, par exemple une seule fibre, ou bien encore deux ou trois fibres. En particulier, la bande mince peut avoir une épaisseur entre 0.1 et 0.5 millimètres, avantageusement entre 0.2 et 0.3 millimètres et avantageusement de 0.25 millimètres.
Avantageusement et de façon non limitative, une matrice de maintien permet de maintenir les fibres solidaires les une des autres, de sorte que l'ensemble des fibres regroupées, par exemple la bande mince, soit aisé à manipuler lors de la fabrication du profilé. Les fibres sont ainsi noyées dans cette matrice de maintien, et sont ainsi maintenues en place les unes par rapport aux autres.
Cette matrice de maintien peut être réalisée en un agent de liaison chimiquement compatible avec le matériau thermoplastique de la matrice, par exemple un polymère de type oléfinique, styrénique, ou autre. On pourra par exemple utiliser du polypropylène, du polycarbonate, un alliage de polycarbonate et d'acrylobutadiène styrène, du polyoxyméthylène, du polybutylène téréphtalate, du polyéthylène téréphtalate, ou autre.
Afin de faciliter l'adhésion des fibres au matériau de la matrice de maintien, on peut en particulier prévoir une gaine d'adhésion autour de chaque fibre.
La bande mince à base de fibres gainées peut par exemple avoir été obtenue par pultrusion, à partir de fibres et de résine synthétique en poudre.
Le profilé peut être obtenu par extrusion, à partir de la bande mince de fibres et de matériau thermoplastique.
Les fibres peuvent être noyées (directement ou indirectement, en particulier via une matrice de maintien) dans la matrice thermoplastique, permettant ainsi d'obtenir un CLTE constant sur toute une section avec relativement peu de fibres. L'invention n'est en rien limitée à cette caractéristique. On pourrait par exemple prévoir une bande mince de fibres liées par un seul côté de la bande à la matrice thermoplastique.
Le profilé peut comporter des ajourages, par exemple des ajourages transversaux. En particulier, des ajourages réguliers peuvent conférer une plus grande flexibilité au profilé, ce qui peut être intéressant pour des applications de type joint d'étanchéité d'ouvrant.
Avantageusement, les ajourages sont de forme arrondie, afin d'améliorer la tenue à l'élongation du profilé. Un angle vif peut en effet servir d'amorce à la rupture.
La forme, en particulier la largeur, et le nombre d'ajourages sont choisis selon l'environnement auquel le profilé est destiné.
Alternativement, le profilé peut être exempt d'ajourages, de sorte que le profilé est relativement rigide, ce qui peut être intéressant pour des applications de type lécheur extérieur ou intérieur de vitre. Il est également proposé un joint d'étanchéité comprenant un profilé tel que décrit ci-dessus.
Ce joint d'étanchéité peut être un joint d'étanchéité d'ouvrant, par exemple un joint d'étanchéité de porte de véhicule automobile, et comprendre alors un enrobage en un matériau thermoplastique mou autour du profilé, le profilé constituant alors une armature rigide en forme de U par exemple.
L'incorporation de fibres continues dans l'armature thermoplastique peut permettre en particulier d'enrober cette armature de caoutchouc synthétique de type EPDM. En effet, lorsque l'enrobage en caoutchouc est co-extrudé sur la pince en thermoplastique, cette dernière est ramollie du fait de la température liée au procédé de vulcanisation du caoutchouc. Néanmoins, les fibres de verre restant en place malgré l'élévation de la température et le tirage de la ligne, les déformations de la pince restent in fine minimes.
Le joint d'étanchéité peut alternativement être un lécheur intérieur de vitre, un lécheur extérieur de vitre, une coulisse de vitre classique, une coulisse de vitre à cadre caché, un joint de double étanchéité, un enjoliveur de toit, une baguette latérale pour automobile, un joint avec armature thermoplastique destiné à être placé sous le capot, un joint entre-portes, ou autre.
Il est également proposé un procédé de fabrication d'un profilé d'étanchéité tel que décrit ci-dessus. En particulier, les fibres peuvent être co-extrudées avec le matériau thermoplastique.
L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins.
La figure 1 montre un lécheur extérieur comprenant un exemple de profilé d'étanchéité, selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 montre un lécheur intérieur comprenant un exemple de profilé d'étanchéité, selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 3 montre une coulisse comportant un exemple de profilé d'étanchéité, selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 montre un joint d'étanchéité d'ouvrant comprenant un profilé d'étanchéité selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 5 montre un profilé d'étanchéité selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 6 illustre un exemple de procédé de fabrication d'un profilé, selon un mode de réalisation de l'invention. En référence à la figure 1 , un lécheur extérieur 1 comporte une bande mince 2 composée de fibres de verre, et noyée dans une matrice en matériau thermoplastique 3.
La bande mince 2 comporte un nombre relativement élevé de fibres de verre parallèles ou sensiblement parallèles entre elles (non visibles sur les figures).
La matrice 3 peut être réalisée en polypropylène par exemple.
Le profilé peut comporter une lèvre interne 4 et trois lèvres externes 5, 6, 7, réalisées en thermoplastique élastomère vulcanisé (TPV).
Les fibres de verre sont entourées d'une gaine (non représentée).
La bande mince 2 comprend une matrice de maintien (non représentée) permettant à la fois de maintenir les fibres regroupées lors de la fabrication du profilé et de faciliter la liaison avec la matrice 3. La matrice de maintien est réalisée en un agent de liaison chimiquement compatible avec le matériau thermoplastique de la matrice 3, par exemple un polypropylène.
Comme on peut le voir sur la section représentée du profilé 1 , les fibres de verre sont suffisamment nombreuses et leur répartition sur la section est suffisamment homogène pour limiter la dilatation de l'ensemble du profilé à sensiblement la dilatation des fibres de verre qui est de sensiblement 0.9 x 10~5 mm/mm/ °C.
Ce profilé 1 possède ainsi un CLTE proche de celui du verre, c'est-à-dire que, sous l'effet d'une variation de température, ce profilé 1 s'étire ou se rétracte de sensiblement la même façon que le feraient les fibres de verre seules.
Le nombre et de la répartition des fibres de verre en particulier permettent d'avoir un CLTE sensiblement constant sur toute la section du profilé 1 , et donc de limiter le galbe du profilé 1 en cas de variation de température.
L'association de fibres de verre 2 à la matrice thermoplastique 3 confère en outre une rigidité accrue au profilé 1.
En référence à la figure 2, un lécheur intérieur 51 comprend une bande mince 52 de fibres de verre, noyée dans une matrice thermoplastique 53. Comme on peut le voir, la bande mince a été pliée en une forme en double U relativement complexe. Le lécheur intérieur 51 comporte en outre des lèvres internes 54 dans la cavité formée à l'intérieur de l'un des deux U, une lèvre de léchage 56, et une butée d'amortissement (non référencée).
La figure 3 montre une coulisse 61 comprenant une partie en U ajourée 63 réalisée en un matériau thermoplastique renforcé par une bande mince 62 en fibres de verre. Ce profilé 61 comporte en outre deux lèvres de double étanchéité 66, des lèvres de léchage de coulisse de vitre 68, et des lèvres internes 64 dans la cavité définie par le U.
La figure 4 montre un joint d 'étanchéité d'ouvrant, par exemple un joint d'étanchéité de porte de véhicule automobile 21 , comportant une armature rigide 20 en forme de U, et un enrobage 25 en thermoplastique élastomère mou.
L'armature rigide 20 est par exemple une pince destinée à coiffer et s'encastrer sur une partie saillante du cadre de la carrosserie correspondant à l'ouvrant, ou bien sur un moyen de fixation lié à ce cadre, dit cadre d'ouvrant.
L'enrobage 25 est disposé de façon à faire saillie à partir d'une branche latérale ou de la base de la pince, en vue d'être comprimé entre l'ouvrant et le cadre correspondant. En particulier, le joint 21 peut comporter une partie tubulaire 26 en matériau plus mou que l'enrobage 25, afin d'insonoriser au moins partiellement l'intérieur de l'habitable.
L'enrobage 25 comporte en outre des lèvres internes 27 pour faciliter la préhension du cadre d'ouvrant.
Cet enrobage 25 peut par exemple être réalisé en un polymère de type caoutchouc synthétique ou de type thermoplastique élastomère.
Le tube 26 est conçu de façon à pouvoir se déformer du fait de la fermeture de l'ouvrant sur le cadre d'ouvrant.
L'armature rigide 20 est réalisée en un matériau thermoplastique, par exemple un polymère de type polyoléfinique. On évite ainsi les problèmes de recyclabilité liés à la combinaison armature métallique- enrobage thermoplastique. Enfin, une armature en thermoplastique n'est pas susceptible de rouiller.
Cette armature 20 comporte une bande fine 23 de fibres de verre et une matrice en polypropylène 24. Cette armature 20 peut être ajourée.
La figure 5 montre de façon plus détaillée un exemple de pince 32 pour un joint d'étanchéité d'ouvrant. Cette pince 32 comporte une bande mince 33 en fibres de verre et une matrice thermoplastique 34. Des ajourages 35 sont disposés à intervalles réguliers afin de conférer une flexibilité suffisante au profilé 32.
En référence à la figure 6, une bande mince de fibres de verre, est déroulée dans un dérouleur lors d'une étape 40, puis préchauffée dans un tunnel à air chaud lors d'une étape 41.
Une fois ramollie sous l'effet de la température, la bande mince est forcée, lors d'une étape 42, dans une filière de préformage. Cette étape conduit à contraindre la bande mince de façon à lui conférer une préforme proche de la forme du profilé désiré, par exemple une forme en U.
Puis, lors d'une étape 43, la bande mince est co-extrudée via une extrudeuse avec un thermoplastique élastomère dans une filière de co-extrusion, permettant ainsi d'obtenir un profilé dans lequel les fibres de verre sont noyées dans une matrice thermoplastique.
Le profilé est alors refroidi dans un système de conformation à eau pour conserver la forme obtenue en sortie de la filière de co- extrusion, lors d'une étape 44.
Le profilé peut ainsi être fabriqué de façon relativement simple, en mettant en œuvre des appareils bien connus de l'homme du métier, comme les filières par exemple.
Dans cet exemple, le profilé passe lors d'une étape 45 dans une station de découpage afin de pratiquer des ajourages réguliers.
Puis le profilé est co-extrudé avec un enrobage mou lors d'une étape 46, au moyen d'une filière de co-extrusion, avant d'être refroidi lors d'une étape 50 dans un refroidisseur à eau.

Claims

REVENDICATIONS
1. Profilé d'étanchéité (20) pour un véhicule automobile, comprenant
une matrice (24) en un matériau thermoplastique présentant un premier coefficient de dilatation thermique linéaire,
une pluralité de fibres continues (23) présentant un deuxième coefficient de dilatation thermique linéaire, liées à la matrice thermoplastique et s 'étendant dans une direction longitudinale du profilé,
dans lequel les fibres sont disposées de sorte que le coefficient de dilatation thermique linéaire du profilé soit sensiblement constant sur toute une section du profilé.
2. Profilé (20) selon la revendication 1 , dans lequel la pluralité de fibres (23) comprend des fibres de verre.
3. Profilé (20) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les fibres sont regroupées en une bande mince (23).
4. Profilé (20) selon la revendication 3, dans lequel la matrice (24) en matériau thermoplastique est co-extrudée sur la bande mince (23).
5. Profilé (1) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une matrice de maintien pour maintenir les fibres solidaires les unes des autres.
6. Profilé (20) selon l'une des revendications 1 à 5, ledit profilé étant en forme de U.
7. Profilé (32) selon l'une des revendications 1 à 6, comportant des ajourages transversaux (35).
8. Joint d'étanchéité (21) comprenant un profilé (20) selon l'une des revendications 1 à 7.
9. Joint d'étanchéité (21) selon la revendication 8, comprenant en outre un enrobage (25) réalisé en un matériau thermoplastique élastomère mou ou en caoutchouc synthétique.
10. Procédé de fabrication d'un profilé d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant une étape (43) de co-extrusion de la pluralité de fibres avec le matériau thermoplastique.
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