Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~321~3~
Llinventio~ co~cer~e un procede pou~ la xealisation
d'objets a partir de polychlorure de ~ le xamolli renEorcés
de materiau renforçant.
Le materiau renforçant est sous forme de feuil~e~
il peut etre constitue par plusieurs parties et, d'une faç~on ~e-
nerale, il peut présenter une structure fibreuse, comme c~est
le cas de parties en papier, carton, ou une autre structure com-
me c~est le cas pour des parties en matiere synthétique, comme
une plaque en matiere synthétique cellulaire Le carton, materiau
peu coûteux, sensible à humidité mais assez rigide, est le plus
fréquemment utilise pour le renforcement d'objets en polychloru-
re de vinyle ramolli.
Selon un procédé usuel pour la réalisation de tels
objets dans l'art antérieur, au moins une piece de matériau ren-
forçant est posée entre des feuilles en polychlorure de vinyle
ramolli. Ensuite, cet ensemble, qui présente une structure dite
en " sandwich" , est introduit dans une machine a souder haute
fréquence, où les pièces de matériau renforçant posées entre les
feuilles sont " soudees~' suivant les bords à l'aide d'un champ
electrique à haute frequence. A cet effet, les feuilles en poly-
chlorure de vinyle doivent s'etendre jusqu'au-dela des parties
marginales ou du bord peripherique de materiau renforcant, afin
de permettre l'assemblage par soudage des feuilles en polychlo-
rure de vinyle suivant ledit bord périphérique. Dans le cas d~uti~
lisation de plusieurs pieces de materiau renforçant, il peut y
avoir un espace ou jeu en-tre les diverses pieces.
Le produit sandwich plan ainsi obtenu dit 1I produit
planaire" et presentant des pièces de materiau renforçant soudées
est ensuite transformé par voie mécanique, par exemple par pliage
dans la forme ou la configuration requise pour le produit fini.
Le caractere et la qualite du champ ~ haute frequen-
ce engendre dans la machine à souder sont determinés par les
~3~
electrodes utilisees. Une variation ~e la forme des électrodes
se traduit par une modif ication de la forme des soudures reali-
sées dans le produit sandwich. Ce~a implique donc que la ~orme
des pièces de materiau renforcant soudees peut différer fortement,
suivant les electrodes utilisees, ce qui permet de rea~lser des
objets très varies ~ partir du produit planaire.
A titre d'exemples de tels objets, on peut citer des
articles dlemballa~e ou dlemmagasinage, tels que des classeurs,
etuis, serviettes, bol-tes, valises et autres.
Après leur faconnage, pratiquement tous ces objets
doivent etre munis de pieces mecaniques en metal ou en une matiare
synthetique, telles que des charni~res, fermetures, anneaux ou
pinces. Ces pieces sont fixees, par exemple par rivetage, dans
l'objet en question, le rivet perforant llensemble comportant les
fe~lilles et le materiau renforcant inter~acent.
La susdite methode presente le desavantage d'un risque
de penetration d'air a travers les perforations provoquees par les
rivets dans l'ob]et en question dans les divers compartiments for-
més par soudage de sorte que la feuille en polychlorure de vinyle
ramolli entourant le matériau renforcant risque de présenter des
plis. Même en l'abs~nce des perforations et surtout par suite
d'un chauffage, par exemp]e par la lumiere solaire, les feuilles
en polychlorure de vinyle peuvent présenter des ondulations apres
un laps de temps plus ou moins long ce qui rend le produit invenda-
ble.
Suivant une autre méthode, une face de feuilles est
munie, sur une partie de la surface, d~une couche de colle aqu~use.
La grandeur et la forme de la partie ou des parties de la surface
munie(s) de la couche de colle doivent alors correspondre rigoureu-
sement a la grandeur et à la forme des parties de ma-tériau renfor-
cant utilisees. Sur la surface encollee de l'une des deux feuil-
les, les parties de materiau renforcant sont disposees rigoureuse~
ment de fason que les parties encollees de la feuille soient recou~
'~''
3~
vertes eXactement par le matériau ren~orçant. La seconde feuille
est ensuite posée de la meme ~açon ~i~oureuse sur la surface du
materiau renforcant situee a l'oppose de la premiere feuille, la
couche de colle etan-t, evidemment, opposee au materiau renforsant.
Ensuite, les parties non encollees de deux feuilles sont assem-
blées par soudage dans un champ a haute fréquence suivant les
bords du matériau renforcant.
Le processus s'effectue dans un automate a coller
coûteux specialement conçu a cet efEet.
Comparativement a la premiere methode, cette derniere
méthode offre l'avanta~e de supprimer la formation de plis dans
la feuille, meme dans le cas d'utilisation de feuilles relative-
ment minces en polychlorure de vinyle ramolli.
Un inconvenient inherent a cette methode reside dans
le pxix d'achat eleve de l'automa-te a coller. De plus, la metho-
de presente l'inconvenient, comme on l'a deja mentionne ci-dessus,
que la couche de colle doit etre appliquee tres rigoureusement.
Si la couche de colle s'etend jusqu'au-dela du materiau renforçant,
il en resulte un mauvais joint, c'est-a-dire un joint qui presente
une resistance trop faible et qui risque dletre rompuO D'autre
part, si la couche de colle ne sietend pas entièrement jusqu'aux
bords du materiau renforçant, il subsiste pres de l'assemblage,
un espace rempli d'air entre le joint et les feuilles collees sur
le materiau renforçan-t. Ainsi, sous ]'influence des fluctuations
de pression et de temperature de l'air ambiant, il peut se produi~-
re des ondulations dans les feuilles en polychlorure de vinyle/
voire une delamination. Un autre inconvenient inherent a cette
methode est que le passage d'un produit à l'autre necessite d'ef-
fectuer des operations laborieuses pour regler llautomate a coller,
operations qui ne peuvent être effectuees que par des techniciens
très qualifies. C'est entre autres pour cette raison que ladite
methode convient moins a une fabricatlon en petites series.
~3?~36
La Demanderesse a développé un procédé qui ne pré-
sente pas les susdits inconvenients,
Selon la prescrite invention, il est prevu un pro-
cédé pour la réalisation d~objets en polychlorure de polyvinyle
ramolli renforcés de matériau renforsant, caractérisé en c~ qu~on
utilise deux feuilles perforées en pol~chlorure de vinyle ramolli
et on recouvre une des surfaces de chacune des dites Eeuilles avec
un recouvrement d'un terpolymere à base de chlorure de vinyle,
d'acétate de vinyle et d~acide carboxylique non saturé, on amène
la surface recouverte de chacune des dites feuilles en contact
avec une surface opposée dudit matériau renforçant, on assemble
ensemble des parties des dites feuilles situees le long des bords
dudit matériau renforsant à l~aide d~un champ à haute fréquence
pour ~ormer des joints, et on fait adhérer des parties des dites
feuilles comprises entre lesdits joints ~ la surface du matériau
renforsant par augmentation de température et de pression.
Le procédé conforme à l'invention permet de réaliser,
à l'aide d'appareils non couteux et simples, des produits de qua-
lité supérieure et, partant, une.fabrication economique de pro-
duits en petites series.
C'est ainsi qu'il suffit d'utiliser une machine à sou-
der par haute fréquence et une presse pour la mise en oeuvre du
procédé conforme à l'invention.
En ce qui concerne sa simplicité, la méthode conforme
à l'invention peut être comparée avec la premi~re méthode susdite
utilisant des feuilles non munies d'une couche de colle, qui sont
soudées dans une machine a souder haute fréquence, bien que la mé-
thode conforme à l'invention nécessite un traitement posterieur
simple sous forme d'un processus de pressage.
Les feuilles perforées en polychlorure de vinyle ramol-
utilisees dans le procédé conforme 3 l~invention et munies d'un co-
te dudit terpolymere peuvent etre realisées de fason simple par de-
3a
1 ~3Z~36
roulement en co~tinu d~une feuille e~rou~ee de gr~nde longueur
et passage au travers dlun appareil d9arrosa~ ou de pulvérisa-
tion de façon ~ appliquer, ~ l~aide de t8tes de pulverisation~
une solution ou dispersion dudit terpolymère dans un solvant
approprie sur la surface de la feuille, Comme solvant approprie
on peut citer les liquides organiques, tels que l~aceta-te éthy-
lique ou la met~'ylethylcetona. De plus, le terpolym~re peut 8tre
applique sur la feuille, ~ l'aide de rouleaux d~application. La
concentration du terpolymère dans le solvant ne doit pas etre Inain-
tenue dans d'etroites limites et se si-tue en general entre 10 et
25~ en poids. Ensuite, la feuille munie du terpolymere passe par
une zone de sechage Oa le solvant est entierement ou partiellement
aspire, éventuellement à température plus élevée.~~ ~ ~-
_ _ . . . . ...... .
Puis, la f~uille ainsi obtenue, qui egt prête a l'emploi, est enroulée sur un
rouleau.
L'épaisseur de la couche du terpolymère appliqué est faible et se situe
de preference entre I et 5 ~m.
La feuille munie dudit terpolymere presente une ~res bonne conservabilité
et un emmagasinage de longue durée même a une température elevée d'e~viron 70~C
n'affecte pa3 sa qualite. Le terpolymere applique sur la feuille résiste en
oucre ~ la migrztion du plastifiant provenant de la feuille en polychlorure de
vinyle ramolli, même dans 12 cas d'utilisation pendant l'application du terpo-
lymère d'un solvan~ auquel le plastifiant est sensible.
~leme dans le cas d'~mmagasinage de longue durée, la surface en terpolymère
maintient sa tenue non visqueuse. De par cette propriété, la feuille munie
du terpolymèra peut Aetre comparea, en ce qui concerne son usinabilité, avec une~euille en oolychlorure de vinyle munie d'un recouvrement.
Ul~e autre proprieté essentielle de la feuille en polychlorure de vinyle
ramolli munie du terpolymère réside dans sa bonne soudabilité. Deux feuilles
munies du terpolymère peuvent être soudées par leurs faces encollées. La ré-
sistance du joint ainsi obtenu dépasse notablement la résistance à la traction
d~ la feuille ramollie, de sorte que le joint ne peut pas être arraché~ Cette
bonne qualité, qui correspond à celle de la feuille non recouverte, permet
d'utili~er, dans le procédé conforme à l'invention, une feuille munie sur touce
sa surface du recouvrement en terpolymère.
Ainsi, il n'est ni nécessaire, ni désirable, d'utiliser pour la mise en
oeuvre du procédé conforme à l'invention, des machines coûteuses telles qu'un
automate à coller permettant d'appliquer un recouvrement sur des parties super-
ficielles nettement définies. On élimine donc les opérations de changement
coûteuses et laborieuses necessitées pcur une telle machine, sans risque de
fon~ation ultérieure d'ondulation ou de délamination des feuilles.
Pour la mise en oeuvre du procédé confoIme à llinvention, les pièces
nécessaires de matériau renforcant sont posees, dans la configuration requise,
entre deux feuilles dont les surfaces recouvertes sont opposées l'une ~ l'autre.Cet ansemble sandwich traverse, par exemple à l'aide d'un tapis roulant, une
~achine ~ souder haute frequence, où les feuilles sont reunies suivant les bordsdu matéri8u renforçant a l'aide d'un champ a haute fréquence. Le produit ainsi
3~ obtenu comportant le matériau rem orçant traverse ensuite une presse ou les
parties non soudées des feuilles sont collées sur le matériau renforc,ant a
température elevee et sous pression élevée.
On a constate que l'activation de la couche de terpolymere - operation qui
est necessaire pour le collage et qui doit s'e~fectuer ~ partir de l'e~térieur,
~o c'est-a-dire au travers de la feuille en polychlorure de vinyle - peut être
~l~3'~
realisee a une t~péraeurc d'au moins 70~C~ mais de préférence non supérieure
a 120~C. De plu9, on a con~ta~é que dans le cas d'application des feuilles
decorativeq en polychlorure de vinyle, cleRt-à-dire de feuille~ presentant une
surface structuree, une température d'activation relativement élevés de 110 a
120~C peut ~etre appliquee sans risque de formatio~ de tacheg brilla~tes pendant
le pressage des parties supérieures des feuilles. Dan3 un ~el cas, il est
reco3mandable d'utiliser une pression moyenne d'au maximum 3 kg/cm2 sur le pro-
duit ~ activer et une durée de pressage d'au maximum 10 secondes. Evide~ment,pour une ~emperature d'activation plus basse, la pression de prossage et la
durée du cycle sont moins critiques. D'une facon géne.rale, la pression u~ilisee
p~ur le pressage varie entre 0,5 a 3 kg/c~2 suivast l'épaisseur de la feuille
et la temperature. Pour aug~enter la vitesse de production, on prefere choisir
une courte duree de pressage, qui est comprise e~tre 1 a 5 secondes.
Le collage des feuilles obte~ues conformement au procédé conLorme à l'in-
vention peut etre considéré comme excellent. C'est ai~si qu'au cours d'es3ais
d'endurance, on a déterminé que dans le cas d'emmagasinage pendant des semaines,dans de~ conditions humides et à des temperatures de 60, 70, 80 et 90~C, les
produits ne presantaient pas de détérioraeion visible en ca qui concerne la
qualité, ni une délamination des feuilles et du materiau renforçant.
Co~me il a ete mentionne dans le procede conforme à l'invention9 on util~e
une feuille perforée, ce qui veut dire que la f~uille doit etre perforee avant
le processus de collage. De~ essais effectués ave des feuilles non perforees
et du carton comme materiau renforçant ont revele qutil est possible d'obtenir
une bonne ada-~;ence entre la feuille et le carto~, mais qu'il se produit pendan~
l'ouverture de la presse, une surpression telle que le carton, qui est strat~ié,est sujet à délamination 90US 1 1 e~fet de l'air qui s'évade et de l'eau qui
s'évapore du car~on.
Dans une forme de réalisstion préférentielle du procédé con~orme à l'in-
vention, on utilise, un terpolymèrP conte~ant en poids, 80 à 85 parties de
chlorure de vinyle, 12,5 a 17,5 parties en poids d'acétate de vinyle et 0,5 a
2,5 parties en poids d'un acide car~o~ylique monobasique ou dibasique non sàturé.
~ titre d'exemples d'acide3 carboxyliques appropriés on peut citer les
acide~ carboxyliques monobasiques tels que l'acide acrylique, l'acide méthacry-
lique ou leurs déri~és et les acides carboxyliques non saturés dibasiques, tels
35 que l'ac-de maléique, l'acide itaconique ou leurs dérivés qui sont préférés.
La description ci-apres, en se référant aux dessins annexés, le tout donné
à titre d'exemple non limitatif, fera bien co~prendre comment l'invention peut
ê~re réalisée.
La ~igure I représente en perspecti~e une cha;ne de production pour la
~ise en oeuvre du procédé confo~me à 1~ invention.
~a figure 2 est une section tran5versala d'un obiet obtenu par la mi3e ~n
oeuvre du procedé confo~te à l'invention.
Exemple de réalisation
-
S Une feuille perforee en polychlorure de vinyle ramolli de grande lon~u~ur,
d'une largeur de 150 cm et d'une é?aisseur de 0,~5 mm, est munie, d'un côté,
par un processus d'impression, d'un recouvrement d'une épais~eur de 3 ~m en un
tcrpol~mère à ba3e. de 85 ~:de chlorure de virlyle, de 14 % d'acétate de vinyle
et I ~ d'acide maléique. A cet effet, la feuille est traitée avec ~me solution
dudit ~erpolymère dans de la mé~hyléthylcétone con~enant par litre 200 g de
terpolymère, apras quoi le solvant est chassé par aspiration à unP temp~rature
de 60~C. La feuille ainsi munie d'un recouvrement peut alors être enroulée
sanj risque de collage et e~re stockee.
La réalisatio~ d'un objet ren~orcé à l'aide de matériau renfor~ant par
IS utilisation de la feuille en polychlorure de vinyle enduite est illustrée sur
la figure 1.
Sur la figure 1, le repère I désigne la feuille en polychlorure de vinyle
munie d'un côté dudit terpolymère, le recouvrement en terpolymère 3~ trouvant
sur la surface supérieure de ladite feuille. La feuille 1 est tran~portée
à l'aide d'un tapis roulant 2 au-dessous de l'automate 3, qui assure l'intro-
duction du carton et qui contient à cet effet un magaqin 5 rempli de pièces
de carton 4. Ladite feuille I e~t munie, de fac,on conti~ue Pt du côté du
recouvrement en tPrpolymère, desdite~ piècPs en carton 4. Il y a Lieu de noter
que les pièces en carton ne se raccordent pas les unes aux autres, mais qu'elles2S sont posées sur le trajet de feuille I par l'automate d'une raçon net~ement
espacée (repère 6).
Une deuxième feuille en polychlorure de vinyle ramollie 7, dont une face
présente égalem~nt un recouvrement en terpolymère, est appliquée en régime
continu par l'intermédiaire des galets de guidage 8 sur la pre~ière feuille 1
munie de pièces de carton 4, le recouvremen~ de la feuille 7 R'appliquant con-
tre les pièces e~ carton 7. L'ensemble ainsi obtenu est traItsporté par l'in-
termédiaire du tapis roulant 2 et introduit d~ns un auto~ate à souder 9. L'au-
tomate 9 comporte une plaque d'application en aluminium 10, dortt la face supé-
rieure est reliée à un piston à commande hydraulique 11 et dont la face infé-
rieure est munie d'électrodes étroites en laiton non représentées sur le dessin.Le piston 1I traverse le corp~ de guidage 12, qui prësente à cet effet une ou-
verture 13. Le corps de guidage 12 est relié à un support 14 contenant un corp3de support 15. L'utilisation d'un couran~ à haute fréquence dans les électrodesétroites e~ laiton per~tet d'obtenir une te~pérature d'environ 180~C. Sous une
pression d'environ 0,5 kg/cm2 appliquee duran~ 2 a 3 secondes, les parties cle
feuilles 16 (fi~urs 2) situéss le long des bords des pièces en carton 4 sont
ass~mblees par souda~e à l'aide des électrodes en laiton.
Ls produit ainsi obtenu est représenté sur la figure 2, le~ pièces corres-
pondantes portant les mêmes repères de référence que Sur la figure 1. Les par-
ties des feuilles 1 et 7, qui se situent entre les pièces en carton 4, sontassemblées à l'aide d'électrodes 17 de façon à formar des joints 18. ~e~ élec-
trodes de soudage extrêmeq representees sur la figure'2 sont munies d'un bord
de coupage 19~ de sorte que leg joints 18 presentent une rainure 20. Le pro-
duit ainsi obtenu peut facilement être déchiré suivant cette rainure. L'épais-
9eus des ~euilles en polychlorure de vinyle au ni~eau de la rainure est d'en-
viron 0,1 mm.
Le produit ainsi obtenu 28 est introduit dans la presse 21 (figure 1) entre
deux plaques de pressage 22 et 23, qui sont por~ées à une te~pérature de 100~C.
Le produit est comprime pendant 4 secondes a l'aide d'une pression de 1,5 kg/
cm , les feuilles 1 et 7 adherant à l'aide des couches en terpolymère aux piècesen carton interjacentes 4. La plaque de pressage supérieure 22 est reliée au
piston 24, qui traverse une ouverture de la pla~ue de guidage 25 et qui peut
être co~mande par voie hydraulique ou pneumatique. ~a plaque de guidaga 25 est
reliée au support 26. La plaque inferieure 23 est munie d'une plaque de sup-
~0 port 27. Les plaques de pressage 22 et 23 sout munies, du côté de la surfacelibre opposée au produit soudé, d'une plaque tampon en un ma~eriau re~ilient
non représentée sur le dessin, qui est formée par une plaque en matière cellu-
laire présentant des pores ouverts. La plaque t~mpon offre l'avantage que les
composants volatil~ eventuellement presents dans le carton, tels que l'humidicé
ainsi que l'air inclu, peuvent s'échapper à travers le~ pores des feuilles 1
et 7 et de la structure ouverte de la matière cellulaire de 13 plaque tampon.
De plus, la plaque tampon assure la protection du produit soudé et conserve
par exemple la surimpression ou la structure superficielle appliquee sur les
feuilles. Finalement, la plaque tampon offre l'avantage de pouvoir c~mpenser
facilement des differences en epaisse~r du carto~.
Le produit collé et soudé ainsi obtenu 29 est transporte à l'aide de galets
de traction 30 et subdivisé en parties séparée~ par dechirurs suivant les rai-
nures 20 indiquées sur la figure 2.
Il y a lieu de noter que dans le produit 29 represente sur la figure 2,
35 les feuilles 1 et 7 sont collées sur des pièces en carton 4. ~e produit planaire
ainsi ob~nu peut être plié aux joints compris entre les pieces en carton 4 e~
ainsi transforme en un objet tridimensionnel, tel qu'un dasseur. Des traitementsposterieurs permettent d'y appliquer les fermetures, pinces, anneaux et autres.
