FR2786191A1 - Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues ses procedes de fabrication et ses applications - Google Patents

Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues ses procedes de fabrication et ses applications Download PDF

Info

Publication number
FR2786191A1
FR2786191A1 FR9814700A FR9814700A FR2786191A1 FR 2786191 A1 FR2786191 A1 FR 2786191A1 FR 9814700 A FR9814700 A FR 9814700A FR 9814700 A FR9814700 A FR 9814700A FR 2786191 A1 FR2786191 A1 FR 2786191A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
polymer
acrylate
meth
alkyl
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9814700A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2786191B1 (fr
Inventor
Philippe Renouard
Carole Dupuy
Regis Jacquemet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Elf Atochem SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elf Atochem SA filed Critical Elf Atochem SA
Priority to FR9814700A priority Critical patent/FR2786191B1/fr
Priority to FR9901929A priority patent/FR2786192B1/fr
Priority to PCT/FR1999/002421 priority patent/WO2000031177A1/fr
Priority to US09/856,525 priority patent/US6645620B1/en
Priority to AU59911/99A priority patent/AU5991199A/en
Priority to EP99972658A priority patent/EP1141115A1/fr
Priority to KR10-2001-7006433A priority patent/KR100444626B1/ko
Priority to JP2000583999A priority patent/JP2002530501A/ja
Priority to DE69916218T priority patent/DE69916218T2/de
Priority to AT99402912T priority patent/ATE263804T1/de
Priority to ES99402912T priority patent/ES2222021T3/es
Priority to EP99402912A priority patent/EP1004627B1/fr
Publication of FR2786191A1 publication Critical patent/FR2786191A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2786191B1 publication Critical patent/FR2786191B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L57/00Compositions of unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C08L57/06Homopolymers or copolymers containing elements other than carbon and hydrogen
    • C08L57/08Homopolymers or copolymers containing elements other than carbon and hydrogen containing halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/12Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • B29C48/156Coating two or more articles simultaneously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/521Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die and impregnating the reinforcement before the die
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2904Staple length fiber
    • Y10T428/2907Staple length fiber with coating or impregnation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un matériau, à base de résine thermoplastique halogénée, comprenant des fibres longues caractérisé en ce qu'au moins une fibre longue est en contact intime avec un polymère à base de (méth) acrylate d'alkyle. Elle a également pour objet les procédés de fabrication et les applications dudit matériau.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
MATERIAU A BASE DE RESINE THERMOPLASTIQUE HALOGENEE,'
COMPRENANT DES FIBRES LONGUES, SES PROCEDES DE
FABRICATION ET SES APPLICATIONS.
La présente invention concerne un matériau, à base de résine thermoplastique halogénée, comprenant des fibres longues, ses procédés de fabrication et ses applications.
L'incorporation des fibres minérales pour renforcer et améliorer les propriétés mécaniques des objets moulés, à base d'un polymère thermoplastique, est connue.
Ainsi, pour produire des structures thermoformables ayant un module de flexion qui approche les niveaux théoriquement possibles, le document EP 5~6703 enseigne de mouiller les filaments de renforcement, alignés parallèlement, avec un polymère thermoplastique fondu.
Le document FR 2579133 divulgue un matériau composite polymère thermoplastique renforcé de fibres dans lequel, la liaison intime entre le polymère et les fibres est assurée par un second polymère thermoplastique, compatible avec le premier, favorisant le mouillage des fibres. Il nous enseigne que ce matériau composite conduit à des objets possédant des propriétés mécaniques améliorées du fait de l'interposition, entre le polymère thermoplastique standard et les fibres, d'un second polymère thermoplastique favorisant le mouillage.
Par ailleurs, un procédé de fabrication de matériaux thermoplastiques renforcés de fibres longues, consistant à imprégner chaque fibre d'un polymère thermoplastique de mouillage avant de gainer les fibres par un polymère thermoplastique compatible avec le thermoplastique de mouillage, a été décrit dans le brevet français FR 2630967.
Lorsqu'on incorpore des fibres de verre pour renforcer et améliorer les propriétés des objets, à base de résine de chlorure de vinyle, on constate que l'accroissement de la rigidité de ces objets est souvent accompagné d'une dégradation de leur résistance au choc.
Etant donné la viscosité élevée d'une résine de chlorure de vinyle, on rencontre, lors de la mise en oeuvre du procédé de renforcement, des problèmes qui lui sont spécifiques, que l'enseignement de l'état de la technique précité sur les matériaux thermoplastiques renforcés ne permet pas de résoudre.
<Desc/Clms Page number 2>
Ainsi, d'une part le mouillage des fibres de verre avec une résine de chlorure de vinyle est insatisfaisant et d'autre part, lors du malaxage les fibres de verre sont soumises à des contraintes importantes et donc sont souvent brisées et se retrouvent finalement avec une longueur réduite.
Par conséquent, il est pratiquement impossible d'obtenir une dispersion uniforme des fibres longues dans un matériau à base de résine de chlorure de vinyle.
De surcroît, une mauvaise dispersion des fibres de verre dans un matériau à base de résine de chlorure de vinyle se traduit en général par des défauts d'aspect de surface des objets, dérivant d'un tel matériau.
Les problèmes spécifiques aux matériaux à base de résine de chlorure de vinyle ont été divulgués dans le document EP 773 259. Ce document propose de résoudre ces problèmes, et enseigne, par son exemple 10, de préparer dans un premier temps des fibres de verre revêtues d'un copolymère greffé (G1), constitué de 27 % en poids de motifs acrylonitrile, 68 % en poids de motifs styrène et 5 % en poids de motifs de méthacrylate de glycidyle, en imprégnant des fibres de verre de 3 mm de longueur et 13 m de diamètre, dans une solution homogène comprenant de l'acrylonitrile, du syrène, du méthacrylate de glycidyle et du peroxyde de benzoyle, ensuite en ajoutant de l'eau dans la solution et enfin, en portant l'ensemble à une température de polymérisation de 80 C pendant 5 heures. Après la polymérisation, les fibres de verre revêtues sont lavées à l'eau, puis séchées à 60 C pour donner un matériau (G1) contenant 80 % en poids de fibres de verre.
Dans un deuxième temps, un copolymère (e3) est préparé en portant, sous azote à 170 C pendant 2 heures, un milieu réactionnel constitué de polypropylène, d'un antioxydant, du peroxyde de dicumyle et du méthacrylate de méthyle. Après la polymérisation , le copolymère est lavé à l'acétone, puis séché pour donner un copolymère bloc (e3) constitué de 70 % en poids d'un bloc de polypropylène et 30 % en poids d'un bloc de polyméthacrylate de méthyle.
Enfin, dans un troisième temps, 35 parties en poids du matériau (G1), 5 parties en poids de copolymère bloc (e3), 100 parties en poids d'une résine de chlorure de vinyle (A), 3 parties en poids d'un mercaptide de dibutyle étain et 0,5 partie en poids d'acide stéarique sont mélangés, puis le mélange est extrudé pour donner une plaque de 3 mm d'épaisseur et 30 mm de largeur.
<Desc/Clms Page number 3>
Si la solution proposée dans le document EP 773 259 permet d'obtenir des objets à base de résine de chlorure de vinyle, possédant de bonnes mécaniques et présentant un état de surface correct, elle a néanmoins l'inconvénient d'être complexe et onéreuse.
La présente invention vise un matériau original à base de résine thermoplastique halogénée, comprenant des fibres longues, apte à donner des objets présentant à la fois une bonne résistance au choc, une rigidité suffisante et un état de surface correct.
Ce matériau est caractérisé en ce qu'au moins une fibre longue est en contact intime avec un polymère ou un mélange de polymère(s) à base de (méth)acrylate d'alkyle.
L'invention a plus particulièrement pour objet un matériau à base de résine thermoplastique halogénée, comprenant des fibres longues, caractérisé en ce que chaque fibre longue est en contact intime avec un polymère ou un mélange de polymère(s) à base de (méth)acrylate d'alkyle.
De préférence, le matériau à base de résine thermoplastique halogénée comprend des fibres longues en contact intime avec un polymère ou un mélange de polymère(s) à base de (méth)acrylate d'alkyle et alignées quasi-parallèlement.
Le matériau, selon l'invention, est avantageusement sous forme de granulés.
La section transversale de ces granulés est, de préférence, constituée d'un coeur formé de fibres longues en contact intime avec le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle et d'une couche externe à base de polymère thermoplastique halogéné. De plus, la longueur de ces granulés correspond à celle des fibres, et est, de préférence, supérieure à 3 mm.
Comme polymère thermoplastique halogéné, on peut citer notamment les polymères à base de chlorure ou de fluorure de vinyle, les polymères à base de fluorure de vinylidène, le polytetrafluoroéthylène, le polyfluoroalkyl vinyl éther, le polyhexafluoropropylène et le polychlorotrifluoroéthylène. Les polymères à base de chlorure de vinyle et ceux à base de fluorure de vinylidène sont préférés.
Dans ce qui précède et ce qui suit : - On entend par fibres longues, des fibres dont la longueur est généralement supérieure à 1 mm, avantageusement supérieure à 3 mm, et de préférence comprise entre 4 et 100 mm.
<Desc/Clms Page number 4>
- On entend par polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle, les homos et copolymères, ces derniers contenant au moins 70 % et de préférence au moins 90 %, en poids de méthacrylate et/ou acrylate d'alkyle et au moins un autre monomère choisi notamment parmi les oléfines, les acides insaturés polycarboxyliques tels que maléique, fumarique, itaconique, ainsi que leurs esters aliphatiques, cyclo- aliphatiques, aromatiques, leurs amides, leurs nitriles, les amides et nitriles d'acide insaturé carboxylique tel que acide acrylique ou méthacrylique, les esters vinyliques des acides mono- et poly- carboxylique, tels que acétate, propionate, benzoate de vinyle.
- Par polymères à base de chlorure de vinyle, on entend les homoet copolymères, ces derniers contenant au moins 50 % en poids de chlorure de vinyle et au moins un monomère copolymérisable avec le chlorure de vinyle. Les monomères copolymérisables sont ceux généralement employés dans les techniques classiques de copolymérisation du chlorure de vinyle. On peut citer les esters vinyliques des acides mono- et poly-carboxyliques, tel que acétate, propionate, benzoate de vinyle ; les acides insaturés mono- et poly-carboxylique, tels que acrylique, méthacrylique, maléique, fumarique, itaconique, ainsi que leurs esters aliphatiques, cyclo-aliphatiques, aromatiques, leurs amides, leurs nitriles ; les halogénures de vinyle, de vinylidène ; les alkylvinyl- éthers ; les oléfines.
Parmi les polymères à base de chlorure de vinyle, les homopolymères de chlorure de vinyle sont préférés.
Les polymères à base de chlorure de vinyle peuvent être préparés par des méthodes connues telles que la polymérisation en émulsion, en suspension ou microsuspension et en masse.
Comme polymères à base de fluorure de vinylidène on peut notamment citer les homo- et copolymères de fluorure de vinylidène (VF2) contenant de préférence au moins 50 % en poids de VF2 et au moins un autre monomère fluoré tel que le chlorotrifluoroéthylène (CTFE), l'hexafluoropropylène (HFP), le trifluoroéthylène (VF3), le tetrafluoroéthylène (TFE) ; les homo- et copolymères de trifluoroéthylène (VF3), les copolymères, et en particulier les terpolymères, associant les restes des motifs CTFE, TFE, HFP et/ou éthylène et éventuellement des motifs VF2 et/ou VF3. La masse moléculaire moyenne en nombre des polymères à base de fluorure de vinylidène est comprise entre 10 000 et 1 000 000, et de préférence entre 100 000 et 600 000.
<Desc/Clms Page number 5>
Les homo et copolymères de (méth)acrylate d'alkyle préférés sont ceux portant au plus quatre atomes de carbone dans le groupement alkyle. A titre d'exemple, on peut citer le polyacrylate de méthyle, le polyacrylate d'éthyle, le polyméthacrylate de méthyle, le polyméthacrylate d'éthyle, le copolymère de méthacrylate de méthyle et de n-butyle, le copolymère de méthacrylate de méthyle et d'acrylate d'éthyle. On utilise avantageusement le polyméthacrylate d'éthyle, le copolymère de méthacrylate de méthyle et de n-butyle, le copolymère de méthacrylate de méthyle et d'acrylate d'éthyle.
Les masses moléculaires moyennes en poids du polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle sont généralement comprises entre 1 000 et
100 000 et de préférence comprises entre 10 000 et 80 000. Des masses moléculaires moyennes voisines de 40 000 conviennent tout particulièrement.
Le matériau, selon la présente invention, est en général constitué de 10 à 60 % en poids de fibres longues, 3 à 20 % en poids de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle et 87 à 20 % de polymère thermoplastique halogéné.
Les fibres longues représentent environ 55 à 75 % en poids de l'ensemble constitué de fibres longues en contact intime avec le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle.
Les fibres longues servant à renforcer le matériau à base de résine thermoplastique halogénée sont connues. Elles sont organiques ou minérales et peuvent être continues. Les fibres continues sont préférées et à titre d'exemple, on peut citer les rovings de fibres de verre, de silice, de carbone ou encore d'aramide. Les fibres longues peuvent également être ensimées.
Les procédés de fabrication du matériau, selon l'invention présentent l'avantage d'être simples et peu onéreux. Ainsi, une première voie consiste à mouiller les fibres longues, avec le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle à l'état fondu, puis à mélanger le polymère thermoplastique halogénée avec les fibres imprégnées et éventuellement avec des additifs tels que les stabilisants thermiques, les antioxydants et les charges minérales. Le mouillage de fibres longues peut également être effectué avec une émulsion de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle.
Lorsqu'on utilise des rovings de fibres, on préfère les mouiller en les faisant passer en continu dans un récipient contenant le polymère à base
<Desc/Clms Page number 6>
de (méth)acrylate d'alkyle à l'état fondu. Après le mouillage, on coupe les rovings et les mélange avec le polymère thermoplastique halogénée, et éventuellement avec des additifs tels que les stabilisants thermiques, les antioxydants et les charges minérales.
Une deuxième voie d'obtention du matériau de l'invention consiste à imprégner intimement les rovings d'un polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle, avant de les gainer par un polymère thermoplastique halogéné. De préférence, préalablement à leur imprégnation par le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle, les rovings sont épanouis. Ce procédé peut être mis en oeuvre dans l'installation schématisée par la Figure 1 du document FR 2 630967.
Ainsi, dans cette configuration, l'imprégnation intime de chaque fibre consiste à imprégner des rovings par un ou plusieurs polymère(s) à base de (méth)acrylate d'alkyle dans une filière à alimentation en tête d'équerre. Les rovings imprégnés sont ensuite repris en sortie de filière d'imprégnation dans une seconde filière également à alimentation en tête d'équerre où ils sont gainés par un polymère thermoplastique halogéné.
Les rovings, préalablement à leur passage dans la filière d'imprégnation, sont épanouis de façon à étaler sensiblement côte à côte chacune des fibres de roving. Les rovings se trouvent dans ce cas sous forme de nappe ou de ruban constitué d'une succession de fibres individuelles continues parallèles. Pour réaliser cet alignement des fibres en épanouissant le roving, on introduit les rovings dans la filière d'imprégnation alimentée en polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle fondu après les avoir fait passer dans au moins une chicane d'une zone d'embarrage qui, forçant le roving, provoque l'étalement des fibres le constituant. La nappe ou le ruban ainsi formé est ensuite imprégné de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle, et tiré dans un nouveau système d'embarrage formé de chicanes sensiblement parallèles à la ou les premières. Dans ce système, la nappe ou le ruban imprégné de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle passe dans au moins deux chicanes opposées et parallèles l'une par rapport à l'autre. Dans ces conditions, l'ensemble des fibres imprégnées de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle est, dans la première chicane, écrasé sur une de ses faces forçant la résine à s'infiltrer à l'état fondu entre les fibres pour passer vers la face opposée. L'effet inverse se produit quand l'ensemble des fibres imprégnées entre en contact avec la chicane opposée. Ce système d'embarrage avant et après le contact avec le polymère à base
<Desc/Clms Page number 7>
de (méth)acrylate d'alkyle permet l'imprégnation individuelle des fibres avec le minimum de polymère. Les fibres imprégnées passent enfin dans une zone de conformation permettant de réaliser des rubans ou des joncs.
Ainsi, la première étape du second procédé de l'invention comprend l'épanouissement, l'imprégnation et la conformation des rovings.
En sortie de filière, les fibres imprégnées de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle sont dans la deuxième étape gainées par la résine thermoplastique halogénée à renforcer. Pour ce faire, les fibres continues imprégnées de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle à une température de préférence supérieure d'environ 40 C à celle de fusion dudit polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle passent dans une filière en tête d'équerre classique, telle qu'utilisée pour le revêtement de fil ou de câble. Cette... filière est alimentée en résine thermoplastique halogénée destinée à être renforcée de fibres, et éventuellement en additifs tels que les stabilisants thermiques, les antioxydants et les charges minérales, et se situe sensiblement dans l'alignement de la zone de conformation de la première filière. En sortie de filière, les rubans ou joncs sont granulés à une longueur déterminée, qui d'après le procédé peut être choisie arbitrairement. Ces granulés à fibres longues, c'est-à-dire dont la longueur des fibres correspond à celle du granulé, sont particulièrement adaptés à l'injection, la compression et l'extrusion-transfert.
Lorsque les fibres continues imprégnées de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle sortent de la filière d'imprégnation, le polymère d'imprégnation se trouve encore à l'état fondu. Elles se refroidissent de préférence au contact de l'air ambiant avant de pénétrer dans la seconde filière alimentée en résine de gainage. Avant de pénétrer dans cette filière, les fibres continues imprégnées de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle sont en général à une température comprise entre 40 et 80 C.
La distance entre la filière d'imprégnation des fibres imprégnées de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle et la filière de gainage dépend des caractéristiques thermiques du polymère d'imprégnation. Cette distance dépend également de la vitesse de tirage des joncs. Cette distance doit de préférence être la plus réduite possible et de façon pratique se trouve habituellement comprise entre 0,1 et 4 mètres.
La présente invention concerne également, des objets moulés obtenus notamment par compression, injection, injection-compression, extrusion ou extrusion-transfert du matériau, à base d'un polymère thermoplastique halogéné, comprenant des fibres longues. Comme objets
<Desc/Clms Page number 8>
moulés, on peut citer les coffrets électriques, les raccords de tube, les gouttières, les profilés de fenêtre, les profilés pour structures de bâtiment et les panneaux pour revêtement mural.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter.
Sauf indication contraire, la viscosité inhérente est définie comme celle d'une solution de 0,25 g de polymère dans 50 cm3 de dichlorométhane, à 20 C, mesuré à l'aide d'un viscosimètre CannonFenke n 50.
Le Melt Flow Index (MFI) est mesuré à 190 C sous une charge de 2,16 kg.
EXEMPLE 1
On alimente la filière d'imprégnation maintenue à 270 C en polyméthacrylate d'éthyle de viscosité inhérente 0,21 (Elvacite 2043) provenant d'une extrudeuse monovis en équerre. La filière d'imprégnation utilisée est du même type que celle de la Figure 1 de FR 2630967 et comporte les zones suivantes : * Zone 1 d'embarrage : - longueur : 70 mm, - largeur : 145 mm, - entrefer : 5 mm, - entrée évasée et une chicane au dôme de 10 mm de hauteur ; * Zone 2 de filière d'imprégnation : - longueur : 125 mm, - largeur : 100 mm, - 6 canaux d'alimentation de section rectangulaire 20 x 5 mm ; - entrefer en sortie de zone : 5 mm ; * Zone 3 d'embarrage : - longueur : 200 mm, - largeur : 100 mm, - embarrage sinusoïdal à 7 crêtes, - amplitude inter-crêtes : 25 mm - entrefer : mm ; * Zone 3 bis de trempage (identique à la zone 4) : - longueur : 500 mm, - largeur : 145 mm ; * Zone 4 de conformation :
<Desc/Clms Page number 9>
* Zone 4 de conformation : - filière à 6 trous de 1,8 à 2 mm de diamètre - longueur : 175 mm, - largeur : 100 mm.
On fait passer dans la filière d'imprégnation 6 rovings de verre E, 2400 tex.
Le débit de polyméthacrylate d'éthyle est d'environ 13 kg/h. On tire à la vitesse de 15 m/min, des joncs possédant un taux massique de verre d'environ 55 %, par des orifices de 2 mm de diamètre.
Ces joncs passent ensuite dans une filière de gainage placée à 20 cm de la filière d'imprégnation.
Cette seconde filière, sensiblement dans l'alignement de la première, est maintenue à la température de 210 C. Elle est montée en équerre sur une extrudeuse monovis maintenue à la température moyenne de 180 C et alimentée par un homopolymère de chlorure de vinyle de Kwert 50 préparé par la polymérisation en suspension. Des orifices de 5,4 mm de diamètre de cette filière sont tirés des joncs, ayant un taux massique en fibres de verre d'environ 24 %, qui sont ensuite refroidis et granulés à la longueur de 12 mm.
Des essais de flexion trois points (norme ISO 178) et de choc Charpy (norme ISO 179) sont réalisés sur des éprouvettes 80 mm x 10 mm x 4 mm, moulées par injection des granulés.
Des essais de choc multiaxial (norme ISO 6603-2 : 89) sont réalisés à une vitesse de 4,3 m/s sur des plaques 100 mm x 100 mm x 4 mm, moulées par injection des granulés.
L'imprégnation des fibres est évaluée qualitativement par l'aspect des granulés. Une mauvaise imprégnation donne lieu à une mauvaise découpe des granulés avec des fibres non solidaires au polymère d'imprégnation, et certaines dépassent des granulés (phénomène appelé "moustache"). On observe également des défauts d'aspect de surface des matériaux obtenus par injection de ces granulés.
Les résultats des essais et la qualité d'imprégnation sont reportés dans le Tableau 1.
EXEMPLE 2 (non conforme à l'invention)
On opère comme à l'exemple 1 sauf que la filière d'imprégnation n'est pas alimentée.
<Desc/Clms Page number 10>
EXEMPLE 3
On reprend l'exemple 1 à ceci près que l'extrudeuse en équerre de la filière d'imprégnation est maintenue à 290 C et alimentée en copolymère de méthacrylate de méthyle (40 % en poids) et méthacrylate de n-butyle (60 % en poids), de viscosité inhérente 0,21 (ELVACITE 2614).
EXEMPLE 4
On reprend l'exemple 1 à ceci près que l'extrudeuse en équerre de la filière d'imprégnation est alimentée en copolymère de méthacrylate de méthyle (50 % en poids) et d'acrylate d'éthyle (50 % en poids) (NEOCRYL B 722).
La masse moléculaire moyenne en poids du copolymère est voisine de 55 000.
EXEMPLE 5 (non conforme à l'invention)
On opère comme à l'exemple 1 sauf que l'extrudeuse en équerre de la filière d'imprégnation est alimentée en un copolymère d'éthylène (28 % en poids) et d'acétate de vinyle (72 % en poids), ayant un Melt Flow Index (MFI) de 800.
L'imprégnation est très mauvaise, le copolymère formant une "gangue caoutchoutique" autour des fibres sans les imprégner à c#ur.
EXEMPLE 6 (non conforme à l'invention)
On opère comme à l'exemple 1 sauf que l'extrudeuse en équerre de la filière d'imprégnation est maintenue à 300 C et alimentée en un terpolymère d'éthylène (90,6 % en poids), d'acrylate d'éthyle (6,5 % en poids) et d'anhydride maléique (2,9 % en poids). Ce terpolymère présente un MFI de 200.
L'imprégnation est très mauvaise, et on observe le même phénomène que l'exemple précédent.
<Desc/Clms Page number 11>
Figure img00110001
<tb>
<tb>
EXEMPLE <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Taux <SEP> verre <SEP> % <SEP> 24 <SEP> 24 <SEP> 24 <SEP> 23
<tb> Module <SEP> flexion <SEP> MPa <SEP> 6 <SEP> 900 <SEP> 6 <SEP> 700 <SEP> 7 <SEP> 000 <SEP> 6 <SEP> 700 <SEP>
<tb> # <SEP> rupture <SEP> MPa <SEP> 147 <SEP> 138 <SEP> 141 <SEP> 107
<tb> Charpy <SEP> entaillé <SEP> kJ/m2 <SEP> 9 <SEP> 4 <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP>
<tb> Choc <SEP> multiaxial <SEP> E <SEP> à <SEP> F <SEP> 10 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 6
<tb> max <SEP> (J)
<tb> E <SEP> tot <SEP> (J) <SEP> 23 <SEP> 20 <SEP> 23 <SEP> 23
<tb> Aspect <SEP> Granulés <SEP> Bon <SEP> Mauvais, <SEP> Bon <SEP> Bon
<tb> nombreuses
<tb> fibres <SEP> libres
<tb> Plaques <SEP> Bon <SEP> Mauvais, <SEP> Bon <SEP> Bon
<tb> injectées <SEP> nombreux
<tb> paquets <SEP> de
<tb> fibres <SEP> en
<tb> surface
<tb>
Exemple comparatif
TABLEAU 1

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS @ 7. Matériau à base de résine thermoplastique halogénée, comprenant des fibres longues caractérisé en ce qu'au moins une fibre longue est en contact intime avec un polymère ou un mélange de polymère(s) à base de (méth)acrylate d'alkyle.
  2. 2. Matériau suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chaque fibre longue est en contact intime avec un polymère ou un mélange de polymère(s) à base de (méth)acrylate d'alkyle.
  3. 3. Matériau suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les fibres longues sont alignées quasi-parallèlement.
  4. 4. Matériau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le matériau est sous forme granulé.
  5. 5. Granulé suivant la revendication 4 caractérisé par une section transversale, constituée d'un coeur formé de fibres longues en contact intime avec le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle et d'une couche externe à base de polymère thermoplastique halogéné.
  6. 6. Matériau ou granulé suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle porte au plus quatre atomes de carbone dans le groupement alkyle.
  7. 7. Matériau ou granulé suivant l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le polymère thermoplastique halogéné est le polychlorure de vinyle.
  8. 8. Procédé d'obtention d'un matériau suivant l'une des revendications 1 à 3,6 et 7 caractérisé en ce qu'il consiste à mouiller les fibres longues avec une émulsion de polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle ou le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle à l'état fondu, puis à mélanger le polymère thermoplastique halogéné avec les fibres imprégnées et avec éventuellement des additifs.
    <Desc/Clms Page number 13>
  9. 9. Procédé d'obtention d'un matériau suivant l'une des revendications 1 à 3,6 et 7 caractérisé en ce qu'il consiste à mouiller les rovings de fibres en les faisant passer en continu dans le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle à l'état fondu, puis à couper les rovings ainsi imprégnés et à mélanger les rovings coupés avec le polymère thermoplastique halogéné et éventuellement des additifs.
  10. 10. Procédé d'obtention d'un matériau ou granulé suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il consiste à imprégner des rovings par un polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle avant de gainer les fibres par un polymère thermoplastique halogéné, contenant éventuellement des additifs.
  11. 11. Procédé suivant la revendication 10 caractérisé en ce que, préalablement à l'imprégnation des rovings par le polymère à base de (méth)acrylate d'alkyle, les rovings sont épanouis.
  12. 12. Objets susceptibles d'être obtenus par moulage du matériau ou des granulés suivant l'une des revendications 1 à 7.
FR9814700A 1998-11-23 1998-11-23 Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues ses procedes de fabrication et ses applications Expired - Fee Related FR2786191B1 (fr)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9814700A FR2786191B1 (fr) 1998-11-23 1998-11-23 Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues ses procedes de fabrication et ses applications
FR9901929A FR2786192B1 (fr) 1998-11-23 1999-02-17 Materiaux de resines thermoplastiques renforcees par des fibres longues et incorporant des charges, et leur procede de fabrication
JP2000583999A JP2002530501A (ja) 1998-11-23 1999-10-08 長繊維を含んでなるハロゲン化熱可塑性樹脂に基づく材料、その製造法およびその用途
AU59911/99A AU5991199A (en) 1998-11-23 1999-10-08 Material based on halogenated thermoplastic resin, comprising long fibres, methods for making same and uses
EP99972658A EP1141115A1 (fr) 1998-11-23 1999-10-08 Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues, ses procedes de fabrication et ses applications
KR10-2001-7006433A KR100444626B1 (ko) 1998-11-23 1999-10-08 긴 섬유를 포함하는 할로겐화된 열가소성 수지기재 물질, 그 제조 방법 및 그 용도
PCT/FR1999/002421 WO2000031177A1 (fr) 1998-11-23 1999-10-08 Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues, ses procedes de fabrication et ses applications
US09/856,525 US6645620B1 (en) 1998-11-23 1999-10-08 Material based on halogenated thermoplastic resin, comprising long fibers, methods for making same and uses
DE69916218T DE69916218T2 (de) 1998-11-23 1999-11-23 Durch lange Fasern verstärktes thermoplastisches Harzmaterial gekennzeichnet durch die Zugabe von Füllstoffen und Verfahren zu dessen Herstellung
AT99402912T ATE263804T1 (de) 1998-11-23 1999-11-23 Durch lange fasern verstärktes thermoplastisches harzmaterial gekennzeichnet durch die zugabe von füllstoffen und verfahren zu dessen herstellung
ES99402912T ES2222021T3 (es) 1998-11-23 1999-11-23 Materiales de resinas termoplasticas reforzadas con fibras largas y que incorporan cargas, y su procedimiento de fabricacion.
EP99402912A EP1004627B1 (fr) 1998-11-23 1999-11-23 Matériaux de résines thermoplastiques renforcées par des fibres longues et incorporant des charges, et leur procédé de fabrication

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9814700A FR2786191B1 (fr) 1998-11-23 1998-11-23 Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues ses procedes de fabrication et ses applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2786191A1 true FR2786191A1 (fr) 2000-05-26
FR2786191B1 FR2786191B1 (fr) 2002-07-05

Family

ID=9533053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9814700A Expired - Fee Related FR2786191B1 (fr) 1998-11-23 1998-11-23 Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues ses procedes de fabrication et ses applications

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6645620B1 (fr)
EP (1) EP1141115A1 (fr)
JP (1) JP2002530501A (fr)
KR (1) KR100444626B1 (fr)
AU (1) AU5991199A (fr)
FR (1) FR2786191B1 (fr)
WO (1) WO2000031177A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6867273B2 (en) 2000-07-31 2005-03-15 Solvay (Societe Anonyme) Vinylidene fluoride polymers, process for manufacturing them and use thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030096248A1 (en) * 2001-09-04 2003-05-22 Vitivity, Inc. Diagnosis and treatment of vascular disease
WO2006066304A1 (fr) * 2004-12-24 2006-06-29 Munters Pty Limited Corps de contact et procede de production d'un corps de contact ignifuge
US9249806B2 (en) 2011-02-04 2016-02-02 Ti Group Automotive Systems, L.L.C. Impeller and fluid pump
US11197949B2 (en) 2017-01-19 2021-12-14 Medtronic Minimed, Inc. Medication infusion components and systems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581392A (en) * 1984-05-24 1986-04-08 Owens-Corning Fiberglas Corporation Hot melt glass fiber coating
EP0773259A1 (fr) * 1995-05-25 1997-05-14 Asahi Glass Company Ltd. Compositions de resine de chlorure de vinyle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3275637D1 (en) 1981-01-21 1987-04-16 Ici Plc Fibre-reinforced compositions and methods for producing such compositions
FR2579133B1 (fr) 1985-03-25 1987-09-25 Atochem Materiau composite polymere thermoplastique renforce de fibres, son procede de fabrication
FR2630967B1 (fr) 1988-05-09 1993-12-10 Atochem Procede de fabrication de resines thermoplastiques renforcees de fibres longues
US5198303A (en) * 1991-06-25 1993-03-30 The B. F. Goodrich Company Paintable high specific adhesion polyvinyl halide copolymer compositions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581392A (en) * 1984-05-24 1986-04-08 Owens-Corning Fiberglas Corporation Hot melt glass fiber coating
EP0773259A1 (fr) * 1995-05-25 1997-05-14 Asahi Glass Company Ltd. Compositions de resine de chlorure de vinyle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6867273B2 (en) 2000-07-31 2005-03-15 Solvay (Societe Anonyme) Vinylidene fluoride polymers, process for manufacturing them and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002530501A (ja) 2002-09-17
WO2000031177A1 (fr) 2000-06-02
KR20010107982A (ko) 2001-12-07
KR100444626B1 (ko) 2004-08-21
AU5991199A (en) 2000-06-13
EP1141115A1 (fr) 2001-10-10
FR2786191B1 (fr) 2002-07-05
US6645620B1 (en) 2003-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0342080B1 (fr) Procédé de fabrication de résines thermoplastiques renforcées de fibres longues
KR100212526B1 (ko) 유리장 섬유 폴리프로필렌과 폴리프로필렌의 용융성형용혼합물
EP0287427A1 (fr) Procédé de fabrication de profilés de résine thermoplastique renforcés de fibres continues, appareillage pour leur obtention
KR100666769B1 (ko) 폴리프로필렌계 장섬유 강화 조성물 및 이를 이용하여제조된 도어 쉴드 모듈 플레이트 성형품
US4844578A (en) Jacketed polymer optical waveguides
JP3493774B2 (ja) ガラス長繊維強化ポリプロピレンとポリプロピレンとの溶融成形用混合物およびその成形品
US20210221967A1 (en) Long Fiber-Reinforced Propylene Composition for Use in a Thin Part
CA2019164A1 (fr) Methode de perfectionnement des caracteristiques de traitement des melanges de polyethylene
EP0934143A1 (fr) Granules cylindriques
EP0709429B1 (fr) Compositions à base de copolymères du fluorure de vinylidène comprenant du polychlorure de vinyle et leur utilisation en câblerie
FR2786191A1 (fr) Materiau a base de resine thermoplastique halogenee, comprenant des fibres longues ses procedes de fabrication et ses applications
CN101068667A (zh) 长纤维增强热塑性浓缩物及其制备方法
CA1256662A (fr) Systeme de gainage d&#39;une ame sensible a la temperature de fusion du materiau de gainage, procede de gainage en resultant, application aux poudres et aux fibres plastiques gainees
JP2935893B2 (ja) 長繊維含有樹脂組成物及びその製造方法
EP1004627B1 (fr) Matériaux de résines thermoplastiques renforcées par des fibres longues et incorporant des charges, et leur procédé de fabrication
FR2600585A1 (fr) Procede de fabrication de pieces thermostables en materiaux composites et les pieces ainsi obtenues
JP4743593B2 (ja) 長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料の製造方法
FR2739626A1 (fr) Composition reticulable de polymere du fluorure de vinylidene, procede pour reticuler la composition et articles faconnes
JPH031907A (ja) 繊維強化複合材料の製造方法
CA1263006A (fr) Materiau composite constitue d&#39;une gaine thermoplastique continue et d&#39;une ame sensible a la temperature de fusion de la gaine, son procede de fabrication
EP0541527B1 (fr) Melanges de polymeres thermoplastiques presentant une permeabilite reduite aux hydrocarbures
MXPA02010188A (es) Granulado plastico..
JPH11226948A (ja) 長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料、長繊維強化熱可塑性樹脂成形品および成形品の製造方法
EP0492036A2 (fr) Compositions de polymères fluorés renforcés avec des fibres de verre
CA1052964A (fr) Matiere plastique renforcee et son procede de fabrication_

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20060731