CH637329A5 - Structure laminee comprenant une couche de polymere fluore. - Google Patents

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Description

La présente invention concerne des structures laminées comprenant une couche de polymère thermoplastique fluoré qui présente une bonne adhérence à des substrats divers tels que les métaux et les matières plastiques.
Les revêtements à base de polymères thermoplastiques fluorés et plus particulièrement de polyfluorure de vinylidène conviennent particulièrement bien, grâce à leur grande inertie chimique, pour protéger des matériaux divers, lorsque ceux-ci sont appelés à être exposés à l'action de milieux ambiants corrosifs. Cependant, on a constaté qu'il est difficile d'obtenir une adhérence suffisante entre un revêtement à base de polyfluorure de vinylidène et une surface métallique ou en une autre matière plastique, par exemple un polyester thermo-durci.
Une technique connue pour améliorer l'adhérence de ces revêtements consiste à laminer au préalable sur une face ramollie par la chaleur une feuille de polyfluorure de vinylidène avec un tissu de fibres de verre. Le collage sur le substrat à protéger se fait par l'intermédiaire de la face pourvue du tissu, par exemple, au moyen d'une colle réticulable telle qu'une colle du type époxy. Il apparaît toutefois que l'accrochage mécanique entre la feuille de polyfluorure de vinylidène et le tissu de fibres de verre est insuffisant, en particulier lorsque le revêtement subit des chocs thermiques.
Afin de pallier ce défaut, on a déjà proposé, dans le brevet belge N° 848958 déposé le 1er décembre 1976 au nom de Produits chimiques Ugine Kuhlmann, d'interposer un adhésif particulier à base de polyfluorure de vinylidène entre la feuille de polyfluorure de vinylidène et le tissu de fibres de verre avant de procéder au laminage à chaud. Cette technique nécessite donc une opération supplémentaire, à savoir l'application de l'adhésif. En outre, elle ne permet pas non plus d'atteindre des résultats totalement satisfaisants.
On a maintenant trouvé qu'il est possible de réaliser une structure laminée comprenant une couche de polyfluorure de vinylidène et un tissu dans laquelle l'adhérence entre les constituants est pleinement satisfaisante et qui présente en outre une adhérence excellente à des substrats divers.
La présente invention concerne dès lors une structure laminée comprenant une couche de polyfluorure de vinylidène et un tissu pressé à chaud sur cette couche dans laquelle le tissu est constitué de fibres synthétiques produites à partir d'un polymère contenant des groupes polaires.
Le remplacement du tissu traditionnel à base de fibres de verre par un tel tissu permet, en effet, la réalisation de structures laminées dans lesquelles l'adhérence entre les constituants est remarquable sans devoir recourir à des adhésifs particuliers. En outre, la structure laminée conforme à l'invention peut être fixée de façon durable et totalement satisfaisante sur des substrats divers tels que, par exemple, des surfaces métalliques. Il a même été constaté que cette fixation peut être assurée de façon très efficace par des adhésifs de contact en lieu et place des adhésifs du type réticulable qui sont habituellement recommandés pour les structures antérieures comportant un tissu de fibres de verre.
Enfin, les tissus utilisés suivant l'invention sont plus facilement déformables que les tissus de fibres de verre. La structure laminée selon l'invention peut de ce fait être facilement déformée par l'action de la chaleur et de la pression et on peut ainsi lui conférer une forme se rapportant à celle du substrat à protéger.
Les polyfluorures de vinylidène utilisables sont aussi bien les ho-mopolymères de fluorure de vinylidène que les copolymères de fluorure de vinylidène, pour autant que ceux-ci contiennent au moins 50% molaires d'unités dérivées du fluorure de vinylidène. La résine peut évidemment contenir des additifs usuels tels que, par exemple, des stabilisants, des colorants, des pigments, des matières de charge et de renforcement, etc. En particulier, la résine peut contenir un polyamide compatible de haut poids moléculaire, ainsi qu'il est décrit dans le brevet belge N° 793813 déposé le 10.1.1973 au nom de la titulaire.
La nature du polymère contenant des groupes polaires constituant les fibres du tissu peut être quelconque. Ainsi, on peut utiliser une résine acrylique ou vinylique, une résine de polyamide ou encore une résine de polyester. On accorde toutefois la préférence aux résines de polyamides et, en particulier, aux résines de polyesters thermoplastiques telles que le polytéréphtalate d'éthylèneglycol, car ces dernières permettent d'atteindre les meilleurs résultats au point de vue de l'adhérence. On préfère également utiliser des tissus produits à partir de fibres ayant subi un traitement de texturisation. Le grammage du tissu est compris en général entre 50 et 600 g/m2 et, de préférence entre 150 et 450 g/m2.
La couche de fluorure de vinylidène est associée avec le tissu de fibres en polymère contenant des groupes polaires par pressage à chaud. Cette association peut, en particulier, être réalisée par pressage des constituants entre les cylindres d'une calandre. Le pressage est effectué à une température comprise entre 170 et 300° C et, de préférence, entre 180 et 240° C sous une pression comprise entre 5 et 40 bar et, de préférence, entre 10 et 25 bar. Suivant un mode de réalisation préférentiel, une feuille de polyfluorure de vinylidène et éventuellement le tissu sont préchauffés avant le pressage de façon à les amener dans l'intervalle de températures précisé ci-avant. Selon une autre variante avantageuse, le tissu éventuellement préchauffé est appliqué sur une feuille de fluorure de vinylidène fraîchement extradée et l'ensemble est directement dirigé entre les cylindres d'une installation adéquate de calandrage. Il a enfin été constaté qu'il est généralement avantageux de préchauffer le tissu à une température provoquant le ramollissement de ses fibres constitutives, notamment lorsque celui-ci doit être déformé lors de l'association. Il est par ailleurs bien évident que d'autres techniques d'association par pressage à chaud telles que, par exemple, celles faisant appel à des presses fixes ne sont nullement exclues du cadre de la présente invention.
Ainsi qu'il a été dit, la structure laminée conforme à l'invention peut être déformée par compression à chaud, et son collage sur des substrats divers par l'intermédiaire de colles de contact ne pose aucun problème particulier. La structure laminée conforme à l'invention se révèle donc particulièrement intéressante pour le revêtement de récipients et autres objets devant résister à des agents corrosifs tels que, par exemple, des cuves ou autres appareillages utilisés dans les industries chimiques et autres.
En particulier, du fait de son inertie chimique et de sa parfaite innocuité, la structure laminée conforme à l'invention peut être utili5
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sée pour le revêtement de récipients et autres appareillages utilisés dans les industries alimentaires.
La structure laminée conforme à l'invention est, en outre, illustrée par les exemples de réalisation pratique qui vont suivre.
L'exemple 1 est donné à titre comparatif et est exclu du cadre de 5 la présente invention.
Exemple 1 (de comparaison):
Sur une feuille de polyfluorure de vinylidène d'une épaisseur de 2 mm (polymère Solef X 10 N produit et commercialisé par la titu- io laire), on applique par laminage à chaud un tissu de fibres de verre 92151 produit et commercialisé par la société Interglas dont le grammage est de 445 g/m2. La température de laminage est de 200° C et la pression exercée durant cette opération est de 20 bar.
Après refroidissement à température ambiante de la structure 15
laminée ainsi produite, on soumet celle-ci à un test de pelage. On constate que l'effort nécessaire pour séparer les deux constituants est de 3 kg/cm.
Exemple 2: 20
Sur une feuille de polyfluorure de vinylidène identique à celle de l'exemple 1, on applique par laminage à chaud un tissu de fibres de polyamide 1403 produit et commercialisé par la société Vereinigte Seidenwebereien. AG dont le grammage est de 220 g/m2. La température de laminage est de 185°C et la pression exercée durant cette 25 opération est de 10 bar. Après refroidissement à température ambiante de la structure laminée ainsi produite, on soumet celle-ci à un test de pelage identique à celui de l'exemple 1. On constate que l'effort nécessaire pour séparer les deux constituants est de 5,10 kg/cm. 30
Exemple 3:
Sur une feuille de polyfluorure de vinylidène identique à celle de l'exemple 1, on applique par laminage à chaud un tissu de fibres de polyester 1823 produit et commercialisé par la société Vereinigte Sei- 35 denwebereien AG dont le grammage est de 380 g/m2. La température de laminage est de 187°C et la pression exercée durant cette opération est de 20 bar. Après refroidissement à température ambiante de la structure ainsi produite, on soumet celle-ci à un test de pelage identique à celui de l'exemple 1. On constate que l'effort né- 40 cessaire pour séparer les deux constituants est de 9,70 kg/cm.
Exemple 4:
On opère comme dans l'exemple 3, mis à part le fait que la température de laminage est de 200° C et que la pression exercée durant cette opération est de 10 bar. Après refroidissement à température ambiante de la structure laminée ainsi produite, on soumet celle-ci à un test de pelage identique à celui de l'exemple 1. On constate que l'effort nécessaire pour séparer les deux constituants est de 7,10 kg/cm.
Les exemples 2 à 4 montrent clairement que l'adhérence par laminage à chaud entre une feuille de polyfluorure de vinylidène et un tissu de fibres constitué de fibres préparées à partir d'un polymère contenant des groupes polaires est nettement supérieure à celle obtenue en laminant à chaud une feuille de polyfluorure de vinylidène avec un tissu de fibres de verre.
Exemple 5:
Des structures laminées obtenues selon les exemples 1, 2 et 4 sont appliquées sur des plaques d'acier sablé en utilisant comme adhésif soit un adhésif de contact (colle Henkel 602 à base de polychloro-butadiène produite et commercialisée par Henkel und Cie GmbH) soit un adhésif réticulable (colle AV 138: époxyde produit et commercialisé par Ciba-Geigy AG).
On soumet ensuite ces ensembles à un test de résistance en cisaillement identique à température ambiante, en vue de séparer les structures laminées de leur support métallique.
Les résultats de ces essais sont repris au tableau ci-après.
Tableau
Structure laminée selon
Résistance au cisaillement (kg/cm2)
Adhésif Henkel 602
Adhésif AV 138
exemple 1
15
23,8
exemple 2
30,5
43,2
exemple 4
27,2
24,6
L'examen de ce tableau montre que les structures laminées selon l'invention collées au moyen d'un adhésif de contact adhèrent plus fortement sur le métal que les structures conventionnelles (feuille de polyfluorure de vinylidène/tissu de fibres de verre) collées au moyen d'un adhésif réticulable.
Par ailleurs, les exemples montrent l'excellent comportement des tissus de polyester dans les structures laminées selon l'invention.
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Claims (7)

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1. Structure laminée comprenant une couche de polyfluorure de vinylidène et un tissu pressé à chaud sur cette couche, caractérisée en ce que le tissu est constitué de fibres synthétiques produites à partir d'un polymère contenant des groupes polaires.
2. Structure laminée suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le polyfluorure de vinylidène est un homopolymère de fluorure de vinylidène.
2
REVENDICATIONS
3. Structure laminée suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le polyfluorure de vinylidène est un copolymère contenant au moins 50% molaires d'unités dérivées du fluorure de vinylidène.
4. Structure laminée suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tissu est constitué de fibres de polyamide.
5. Structure laminée suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tissu est constitué de fibres de polyester thermoplastique.
6. Structure laminée suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le tissu à un grammage compris entre 50 et 600 g/m2.
7. Structure laminée suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les fibres synthétiques sont texturisées.
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