FR3011504A1 - Article textile en pvdf - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un article textile architectural ou article bâche de protection à base de polyfluorure de vinylidène (PVDF), ledit article comprenant un renfort tissé et un revêtement. Plus spécifiquement, l'invention a trait à un article textile comprenant une couche de tissu en fibres de PVDF homopolymère, ladite couche ayant une première face et une seconde face, ladite couche étant enduite sur au moins une de ses faces d'un revêtement comprenant un copolymère de fluorure de vinylidène (VDF) et d'un comonomère fluoré.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un article textile architectural ou article bâche de protection à base de polyfluorure de vinylidène (PVDF), ledit article comprenant un renfort tissé et un revêtement. Un textile architectural ou article bâche de protection est un tissu ou un non tissé destiné à la confection de divers éléments de couverture ou de construction, par exemple d'abris, de structures mobiles, de bâtiments textiles, de cloisons, de bâches, de tentes, de stands, de mobiliers, d'écrans publicitaires, de protections solaires, de plafonds et de stores. Ce type de matériau textile permet de réduire le poids des structures, de s'adapter aux contraintes d'espace, de luminosité, climatiques et de répondre aux exigences de l'architecture actuelle en termes de liberté des formes, de résistance aux intempéries et chimique, de durabilité, de protection anti-feu et/ou anti-UV.
ARRIERE-PLAN TECHNIQUE On connaît des toiles en polychlorure de vinyle (PVC) réputées pour leur poids faible ce qui permet de concevoir des structures légères destinées notamment aux façades textiles et aux plafonds tendus. Cependant, les toiles en PVC voient une diminution de leurs propriétés mécaniques au cours du temps, en raison du phénomène d'exsudation des plastifiants présents dans les formulations à base de PVC. Le poly(éthylène-co-tétrafluoroéthyléne) (ETFE) est un autre matériau utilisé comme textile architectural. Ses caractéristiques techniques sont notamment la transparence aux rayons UV, la résistance à l'usure et aux températures extrêmes. Ce matériau n'est cependant pas suffisamment souple et léger ce qui limite le nombre de ses applications. D'autres textiles architecturaux, plus souples, sont obtenus par l'application d'un revêtement en PVC, revêtu ou non d'un acrylique, sur un textile en polyester. La durabilité de ces matériaux est toutefois limitée.
Le document US 8,349,747 décrit un textile architectural comprenant plusieurs segments, chaque segment comprenant un fond de fibres d'ETFE expansé et un revêtement en PVDF ou PTFE appliqué sur lesdites fibres. L'exemple 1 de ce document décrit un matériau composite formé d'un fond en PTFE expansé, sur lequel un revêtement, consistant en un copolymère de fluorure de vinylidène (VDF) et hexafluoropropène (HFP), a été appliqué par lamination. Ce copolymère VDF-HFP, commercialisé par la société Arkema Inc. sous la référence Kynare 3120-10, est un copolymère hétérogène contenant moins de 10% en poids de HFP, conférant audit revêtement un caractère rigide, qui le rend inapte pour certaines applications architecturales. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur. Dans cette perspective, l'un des objectifs de la présente invention est de proposer un textile architectural sous forme d'une structure composite : fond tissé-revêtement, présentant une longue durée de vie, combinée à une bonne résistance aux UV et à des performances mécaniques du support tissé non altérées par le revêtement. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention concerne, selon un premier aspect, un article textile comprenant une couche de tissu en fibres de PVDF homopolymère, ladite couche ayant une première face et une seconde face, ladite couche étant enduite sur au moins une de ses faces d'un revêtement comprenant un copolymère de fluorure de vinylidène (VDF) et d'un comonomère fluoré. Selon un autre aspect, l'invention a trait à un procédé de fabrication dudit article textile, ledit procédé comprenant une étape d'application, sur au moins une des faces de ladite couche de PVDF homopolymère, dudit revêtement à base de copolymère de VDF par une technique choisie parmi l'enduction, la pulvérisation ou le trempage/imprégnation. Selon encore un autre aspect, l'invention concerne l'utilisation dudit article 25 textile comme textile architectural, notamment comme toile tendue et comme bâche de protection. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION L'invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans 30 la description qui suit. L'invention se propose de fournir un nouveau matériau composite apte à être employé comme textile architectural. Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un article textile comprenant une couche consistant en un matériau tissé. Il s'agit d'un tissé fait avec des multi-filaments de PVDF homopolymère ayant un titre allant de 400 dtex (48 filaments) jusqu'à 2380 dtex (96 filaments). Ces multi-filaments de PVDF homopolymère assurent à l'article textile selon l'invention une excellente résistance mécanique ainsi qu'une légèreté compatible avec son utilisation dans diverses applications architecturales. Les multi-filaments de PVDF homopolymère utilisés comme couche tissée, employant par exemple le produit Kynar® 705 commercialisé par la demanderesse, peuvent être texturisées et tissées selon tous les types de technologies connues. Ce textile tissé est enduit par un revêtement à base d'un copolymère de fluorure de vinylidène et d'un comonomère fluoré. Ledit comonomère fluoré peut être choisi parmi : le fluorure de vinyle; le trifluoroéthylène (VF3); le chlorotrifluoroethylène (CTFE); bromotrifluoroéthylène ; le 1,2-difluoroéthylène; le tetrafluoroéthylène (TFE); l'hexafluoropropylène (HFP); les perfluoro(alkyl vinyl) éthers tels que le perfluoro(méthyl vinyl)éther (PMVE), le perfluoro(éthyl vinyl) éther (PEVE) et le perfluoro(propyl vinyl) éther (PPVE); le perfluoro(1,3-dioxole); le perfluoro(2,2- diméthy1-1,3-dioxole) (PDD), tétrafluoropropène, chlorotrifluoropropène ; 3,3,3- trifluoropropène ; pentafluoropropène ; 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène ; le produit de formule CF2=CFOCF2CF(CF3)0CF2CF2X dans laquelle X est SO2F, CO2H, CH2OH; CH2OCN ou CH2OPO3H, le produit de formule CF2=CFOCF2CF2S02F; le produit de formule F(CF2).CH2OCF=CF2 dans laquelle n est égal à 1,2,3,4 ou 5 ; le produit de formule R1CH2OCF=CF2 dans laquelle R1 est l'hydrogène ou F(CF2), et z vaut 1, 2, 3, ou 4; le produit de formule R3OCF=CH2 dans laquelle R3 est F(CF2)z et z vaut 1, 2, 3, ou 4; perfluorobutyléthylène (PFBE) ; fluoroéthylènepropylène (FEP) ; 2 trifluoromethy1-3,3,3-trifluoro-1-propène ; 2,3,3,3 -tétrafluoroprop ène ou HF 0-1234yf ; E-1,3,3,3 -tetrafluoroprop ène ou HF0-1234zeE ; Z-1,3,3,3 -tétrafluoroprop ène ou HFO- 1234zeZ ; 1,1,2,3 -tétrafluoroprop ene ou HF 0-1234yc ; 1,2,3,3 -tétrafluoroprop ène ou HF0-1234ye ; 1, 1,3,3 -tétrafluoroprop ène ou HF0-1234zc ; chlorotétrafluoropropène ou HCFO-1224. De préférence le comonomère fluoré précité est choisi parmi le chlorotrifluoroéthylène (CTFE), l'hexafluoropropylène (HFP), le trifluoroéthylène (VF3), le tétrafluoroéthylène (TFE) et leurs mélanges. Le comonomère est avantageusement l'HFP. De préférence, le copolymère ne comprend que du VDF et de l'HFP.
Selon un mode de réalisation préféré, le copolymère VDF/HFP présente un taux d'HFP supérieur à 10%, de préférence supérieur à 15%. Ceci permet d'abaisser le module de flexion du revêtement, ce qui augmente considérablement les propriétés de souplesse de l'article textile selon l'invention. Des copolymères VDF/HFP de ce type sont par exemple ceux commercialisés par la demanderesse sous le nom KYNAR® Flex 2500, 2750, 2800, 2900, 2950 et sous le nom Kynar ULTRAFLEX. Selon un mode de réalisation, ledit copolymère est un copolymère statistique. Ce type de copolymère présente l'avantage de présenter une répartition homogène du comonomère le long des chaînes de fluorure de vinylidène, à la différence des copolymères dits « hétérogènes », qui se caractérisent par une distribution non- homogène du comonomère le long des chaînes de VDF, due au procédé de synthèse décrit par la demanderesse par exemple dans le document US 6,187,885. Les copolymères VDF/HFP hétérogènes décrits dans ce document sont obtenus en deux étapes, dans un premier temps ayant lieu l'homopolymérisation du monomère VDF, suivie dans un second temps par la polymérisation du VDF avec l'HFP, conduisant à l'obtention de domaines isolés plus riches en comonomère dans le copolymère ainsi préparé. Selon un mode de réalisation, ledit revêtement est appliqué sur une seule face de ladite couche en PVDF homopolymère.
Selon un autre mode de réalisation, ledit revêtement est appliqué sur les deux faces de ladite couche en PVDF homopolymère. Dans les deux cas, l'épaisseur de la couche de revêtement par face varie entre 20 et 80 microns, de préférences entre 40 et 60 microns. Selon un mode de réalisation, ledit revêtement comprend au moins un additif choisi parmi : les charges ignifuges, les charges conductrices, les modifiants chocs, les stabilisants thermiques inorganiques, les stabilisants UV organiques et inorganiques. La présence de ces additifs permet d'améliorer sélectivement certaines propriétés du revêtement comme la tenue au feu ou la résistance aux rayonnements UV et aux intempéries.
Selon un deuxième aspect, l'invention a trait à un procédé de fabrication dudit article textile, ledit procédé comprenant une étape d'application, sur au moins une des faces de ladite couche de PVDF homopolymère, dudit revêtement à base de copolymère de VDF par une technique choisie parmi l'enduction, la pulvérisation ou le trempage/imprégnation. Ces techniques permettent d'appliquer le revêtement aussi bien à la surface des fibres multi-filaments de PVDF homopolymère, qu'entre ces fibres. Le revêtement de PVDF copolymère pourra être appliqué soit en voie aqueuse, soit en voie solvant, avec les solvants connus du PVDF comme par exemple ceux de la famille des cétones, du type éthyl méthyl cétone (MEK) ou méthylisobutylc n (MIBK), ceux de la famille des sulfones du type diméthylsulfoxyde (DMS0) ou ceux de la famille des éthers du type acétate d' éthyl, di-éthyl glycol, di-éthyl acétate. L'application du revêtement au moyen des techniques précitées présente l'avantage de permettre d'ajuster facilement les épaisseurs du revêtement et d'assurer une meilleure compatibilité entre les fibres de PVDF et la ou les couches de revêtement de par la nature chimique des polymères utilisés. Selon un autre aspect, l'invention concerne l'utilisation dudit article textile comme textile architectural, notamment comme toile tendue. Un tel article convient particulièrement bien aux diverses applications dans ce domaine, et présente une ou plusieurs des propriétés suivantes : - performances mécaniques du tissé non altérées par le revêtement, - bonne résistance aux UV, - bonne imperméabilité à l'eau, - bonne facilité de nettoyage et bonnes performances en termes d'élimination du 20 biofilm, - bonne tenue feu, - bonne soudabilité, - bonne résistance à la déchirure. 25 EXEMPLES L'exemple suivant illustre l'invention sans la limiter. Exemple 1 selon l'invention Un article textile selon l'invention a été préparé à partir d'une couche de tissé multi- 30 filaments en PVDF homopolymère (KYNAR® PVDF 705) ayant un titre de 550 dtex (96filaments). Cette couche tissée a été enduite par un revêtement comprenant un copolymère VDF/HFP (Kynar Flex® 2500-20) préalablement mis en solution dans un mélange de MEK et acétate d'éthyle.
La formulation de revêtement contient les composants suivants (pour 100 g) : - Kynarflex 2501-20 5,5 g, - MEK 25g, - Acétate d'éthyle 5 g, - Copolymère acrylique à 40% dans MEK 5,9 g Le restant jusqu'à 100 g est complété avec du solvant (MEK) en fonction de la viscosité finale visée et la technique d'application (enduction, pulvérisation ou trempage/imprégnation).
Cette formulation est déposée en voie liquide sur les deux faces du tissu à l'aide d'un dispositif de type enduction. Après évaporation du solvant (séchage à l'air ou quelques minutes à 60°C), le revêtement sur chaque face mesure environ 15 microns et est présent entre les fibres qui composent le tissu. L'épaisseur finale de 50 microns a été obtenue après trois pulvérisations successives.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Article textile comprenant une couche de tissu en fibres de PVDF homopolymère, ladite couche ayant une première face et une seconde face, ladite couche étant enduite sur au moins une de ses faces d'un revêtement comprenant un copolymère de fluorure de vinylidène (VDF) et d'un comonomère fluoré.
  2. 2. Article selon la revendication 1 dans lequel lesdites fibres de PVDF homopolymère sont des multi-filaments comprenant de 48 à 96 filaments et ayant un titre compris entre 400 et 2380 dtex.
  3. 3. Article selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel ledit revêtement recouvre les deux faces de la couche en PVDF homopolymère.
  4. 4. Article selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel ledit copolymère est un copolymère statistique.
  5. 5. Article selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel ledit comonomère fluoré est choisi parmi : le fluorure de vinyle; le trifluoroéthylène (VF3); le chlorotrifluoroethylène (CTFE); bromotrifluoroéthylène ; le 1,2- difluoroéthylène; le tetrafluoroéthylène (TFE); l'hexafluoropropylène (HFP); les perfluoro(alkyl vinyl) éthers tels que le perfluoro(méthyl vinyl)éther (PMVE), le perfluoro(éthyl vinyl) éther (PEVE) et le perfluoro(propyl vinyl) éther (PPVE); le perfluoro(1,3-dioxole); le perfluoro(2,2-diméthy1-1,3-dioxole) (PDD), tétrafluoropropène, chlorotrifluoropropène ; 3,3,3-trifluoropropène ; pentafluoropropène ; 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène ; le produit de formule CF2=CFOCF2CF(CF3)0CF2CF2X dans laquelle X est SO2F, CO2H, CH2OH; CH2OCN ou CH2OPO3H, le produit de formule CF2=CFOCF2CF2S02F; le produit de formule F(CF2).CH2OCF=CF2 dans laquelle n est égal à 1,2,3,4 ou 5 ; le produit de formule R1CH2OCF=CF2 dans laquelle R1 est l'hydrogène ou F(CF2)z et z vaut 1, 2, 3, ou 4; le produit de formule R3OCF=CH2 dans laquelle R3 est F(CF2)z et z vaut 1, 2, 3, ou 4; perfluorobutyléthylène (PFBE) ; fluoroéthylènepropylène (FEP) ; 2 trifluoromethy1-3,3,3-trifluoro-1-propène ; 2,3,3,3-tétrafluoropropène ou HF0-1234yf ; E-1,3,3,3-tetrafluoropropène ou HF0-1234zeE ; Z-1,3,3,3-tétrafluoropropène ou HF0-1234zeZ ; 1,1,2,3-tétrafluoropropene ou HF 0-1234yc ; 1,2,3,3 -tétrafluoropropène ou HFO- 1234ye ; 1, 1,3,3 -tétrafluoroprop ène ou HF0-1234zc ; chlorotétrafluoropropène ou HCFO-1224.
  6. 6. Article selon la revendication 5 dans lequel ledit comonomère est l'HFP.
  7. 7. Article selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel le taux massique dudit comonomère fluoré dans le copolymère est d'au moins 10%.
  8. 8. Article selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel l'épaisseur de la couche de revêtement par face varie entre 20 et 80 microns, de préférences entre 40 et 60 microns.
  9. 9. Article selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel ledit revêtement comprend au moins un additif choisi parmi : les charges ignifuges, les charges conductrices, les modifiants chocs, les stabilisants thermiques inorganiques, les stabilisants UV organiques et inorganiques.
  10. 10. Procédé de fabrication d'un article textile selon l'une des revendications 1 à 9 comprenant une étape d'application, sur au moins une des faces de ladite couche de PVDF homopolymère, dudit revêtement à base de copolymère de VDF par une technique choisie parmi l'enduction, la pulvérisation ou le trempage/imprégnation.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel ledit revêtement est appliqué sur la couche de PVDF homopolymère par voie solvant avec un solvant choisi parmi ceux de la famille des cétones, du type éthyl méthyl cétone (MEK) ou méthylisobutylcétone (MIBK), ceux de la famille des sulfones du type diméthylsulfoxyde (DMSO) ou ceux de la famille des éthers du type acétate d' éthyl, di-éthyl glycol, di-éthyl acétate.
  12. 12. Procédé selon la revendication 10 dans lequel ledit revêtement est appliqué sur la couche de PVDF homopolymère par voie aqueuse.
  13. 13. Utilisation d'un article selon l'une des revendications 1 à 9 ou obtenu selon l'une des revendications 11 et 12 comme textile architectural.
  14. 14. Utilisation selon la revendication 13 dans laquelle ledit article est une toile tendue.
  15. 15. Utilisation selon la revendication 13 dans laquelle ledit article est une bâche de protection.
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