WO1995011947A1 - Liant d'adhesion du pvdf, son application comme materiau barriere et materiaux obtenus a partir de celui-ci - Google Patents

Liant d'adhesion du pvdf, son application comme materiau barriere et materiaux obtenus a partir de celui-ci Download PDF

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WO1995011947A1
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polyamide
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Serge Lorek
Philippe Bussi
Philippe Renouard
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Elf Atochem S.A.
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Definitions

  • the subject of the present invention is an adhesion binder for PVDF and its application as a barrier material, as well as the materials obtained from it.
  • EP 3449 describes the coextrusion of PVDF with polyurethanes (PU); it is not necessary to use a binder.
  • FR 2 436 676 describes the coextrusion of PVDF with polymethyl methacrylate (PMMA) and an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), the PMMA film being between the PVDF and ABS films.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • Another example was made with poly (vinyl chloride) (PVC) instead of ABS.
  • EP 450994 describes an improvement in the previous technique which uses the mixture as a coextrusion binder: (a) 27 to 50 parts of PMMA, and (b) 73 to 50 parts of a product itself, per 100 parts, of 35 to 50 parts of PVDF and 65 to 50 parts of acrylic or methacrylic elastomer. This improvement increases the adhesion of PVDF to ABS.
  • FR-A-2 457 180 describes polymyl alkyl methacrylate as a binder of PVDF with non-compatible polymers.
  • non-compatible polymers ABS, polyurethane, polystyrene, polycarbonate, PVC and styrene / acrylic copolymers are mentioned.
  • this binder, in particular PMMA, is not suitable or exhibits weak adhesion with respect to certain incompatible polymers.
  • JP01-051 459 describes thermoplastic compositions based on PA, PVDF, and of crosslinked acrylic elastomer dispersed in the form of nodules in the PA or PVDF matrix; these compositions are alloys of incompatible polymers (PA and PVDF) within the meaning of the present application.
  • JP57-135 844 describes alloys of three immiscible polymers fluorinated elastomer / crosslinked butadiene-acrylonitrile / ethylene-acrylate-acid terpolymer which are not adhesion binders for PA and PVDF.
  • US 4,581,412 describes compositions crosslinkable at room temperature for coating substrates comprising a fluorinated copolymer derived from vinylidene fluoride and a vinyl monomer with hydroxyl or epoxy groups, an acrylic resin and a crosslinking agent in solution in a solvent.
  • EP 216 505 relates to polyimides as well as their mixtures with other thermoplastic materials.
  • the Applicant has now found a PVDF adhesion binder, comprising a specific polymer.
  • the present invention provides an adhesion binder for PVDF allowing it to adhere to polymers which are incompatible with it, characterized in that it comprises a polymer A containing units: 1
  • R1 represents H or a linear or branched alkyl having from 1 to 20 carbon atoms; and R2 identical or different from Ri when the latter does not represent H, represents a linear or branched alkyl having from 1 to 20 carbon atoms,
  • R3 represents H or a linear or branched alkyl having from 1 to 20 carbon atoms, in acid form, or its anhydride derivatives or mixtures thereof.
  • motif (2) is present in its anhydride form, it is represented by the formula:
  • R4 and R5 identical or different, represent H or a linear or branched alkyl having from 1 to 20 carbon atoms.
  • unit (2) in acid form or its anhydride derivatives or mixtures thereof covers in particular the following cases: the units (2) are substantially in acid form; the units (2) are substantially in anhydride form, mixtures; ” of units (2) in acid form and in anh ⁇ e form, mixtures of units (2) where the radicals R3, or R4 and R5 are variable.
  • L. formula given for the motif (2) also generally includes the motifs carrying an acid functionality.
  • the units (1) similarly can be mixtures when the radicals Ri and R2 are variable.
  • the polymer A comprises, in moles, up to
  • the polymer A comprises, in moles, up to 15% of unit (2), in acid form, or its anhydride derivative or their mixtures.
  • the polymer A mainly contains the unit (2) in acid form.
  • R2 represent the methyl radical.
  • the binder is a binder based on
  • R3 represents the hydrogen or methyl radical in the case where the unit (2) is in acid form
  • R4 and R5 represent the hydrogen or methyl radical in the case where the motif (2) is in anhydride form.
  • the polymers A mentioned above can be prepared by any suitable method known in the art. We will cite for example the process described in EP-A-216505.
  • PVDF denotes a homopolymer or a copolymer having at least 70% by weight of vinylidene fluoride residues.
  • PVDF can also be mixed with another thermoplastic polymer, provided that at least 50% by weight of PVDF is present in the mixture.
  • the term PVDF also covers PVDF modified, for example with elastomers.
  • polyamides are meant homopolyamides, copolyamides or polyamide alloys.
  • PA polyamides
  • the polyamide alloys can be those consisting of a polyamide matrix in which particles of another polymer such as those described in US Pat. No. 4,174,358 are dispersed.
  • the polyamides can also contain plasticizers.
  • the invention therefore provides a binder which makes it possible to compatibilize, inter alia, polyamides with PVDF.
  • the binder may contain compounds other than polymer A, for example conventional additives or fillers, in conventional proportions, known to those skilled in the art. Polymer A can however also represent all or almost all of the binder.
  • the binder can thus also contain plasticizers, elastomers, and various additives compatible with polymer A.
  • the binder can consist of at least 10% by weight of polymer A, the rest being PVDF and a shock modifier. An example of such a composition is given below, containing (in% by weight): • 12 to 20% of polymer A,
  • MBS designates impact modifiers which are in the form of particles having a styrene / butadiene rubber core and an acrylic / styrene shell.
  • the invention also relates to mixtures of polymer A with an additive or polymer to lower its modulus of elasticity or plasticizer.
  • the binder consisting of polymer A is too rigid for certain applications, it is useful to mix it with an additive or another polymer to make it less rigid.
  • the quantity of this additive or polymer is chosen according to the desired rigidity.
  • the binder is characterized in that it comprises an additive or polymer modifying its rigidity or plasticizer, compatible with the polymer A.
  • the binder comprises PVDF, modified or not, representing in% by weight of the binder, at least 65%, preferably at least 80%.
  • the PVDF present thus represents from 30 to 99.9995% by weight, preferably from 65 to 99.98%.
  • the percentages are calculated relative to the binder containing substantially completely the polymer A.
  • the PVDF acts as a plasticizer for the binder.
  • the PVDF added to the binder can also act, in addition as a plasticizer, as an agent conferring a barrier property.
  • the binder forms a barrier to hydrocarbons.
  • the binder comprises PVDF, modified or not, representing in% by weight of the binder, at least 65%, preferably at least
  • the PVDF present thus represents from 65 to 99.9995% by weight, preferably from 80 to 99.98%.
  • the percentages are calculated in the same way as above.
  • Hydrocarbons as this term is used in the present invention, covers all hydrocarbons with or without various additives, such as alcohols.
  • the invention also relates to the materials obtained from a binder according to the invention.
  • the binder can be used as a coextrusion binder.
  • This multi-layer material can be prepared by the usual techniques of coextrusion or overmolding.
  • the material comprises, in order, a layer of PVDF, a layer of the binder according to the invention, a layer of a polymer incompatible with PVDF.
  • These layers can be plates or films; they can be flat or cylindrical. These are for example pipes.
  • the material is characterized in that the polymer incompatible with PVDF is polyamide.
  • polyamide is meant homo- and co-polyamides, as well as their alloys and mixtures.
  • the material further comprises, on the side of the PVDF:
  • the material is characterized in that it comprises, in order, a layer of polyamide, a layer of a binder according to the invention, a layer of PVDF and optionally a layer of a binder according to the invention as well as a layer of polyamide.
  • the material comprises a layer of polymer incompatible with PVDF, a layer of a binder according to the invention forming a hydrocarbon barrier, a layer of polymer incompatible with PVDF.
  • the material comprises, in order, a layer of polyamide, a layer of a binder according to the invention, a layer of polyamide.
  • the material is characterized in that incompatible polymer-based materials which are ground and recycled are added to the layers of incompatible polymer and / or which are inserted between the binder and the incompatible polymer a layer made of crushed and recycled incompatible polymer materials.
  • a particularly advantageous application of the materials consists in the manufacture of tubes and pipes, in particular for the supply of petrol which constitute yet another object of the invention.
  • a preferred tube includes the PVDF disposed therein.
  • the layer of PVDF is located inwards.
  • car manufacturers impose on petrol tubes mechanical characteristics such as mechanical resistance, flexibility, and characteristics of increased resistance to permeability.
  • the tubes must be as least permeable as possible to petroleum products and their additives, in particular alcohols such as methanol.
  • Polyamide tubes are currently commonly used in the automotive industry. Polyamides represent an ideal material for this tube application, their mechanical resistance being excellent and their flexibility being sufficient for a tube to support, without breaking, during practically the whole life of a vehicle, the accumulation of bending movements. However, these polyamide tubes no longer meet the new requirements of automobile manufacturers with regard to permeability. With the increasingly developed presence of methanol in gasoline, the sensitivity of polyamide tubes is manifested by swelling of the tube resulting in a decrease in mechanical properties and dimensional changes.
  • objects of the invention consist in sheathing the internal wall of the polyamide tube with a layer of polyvinylidene fluoride.
  • the polyvinylidene fluoride layer is preferably as thin as possible in order to preserve the maximum flexibility of the polyamide, knowing that polyvinylidene fluoride is not particularly known for its flexibility properties.
  • the invention relates to a tube, in particular gasoline, comprising an inner layer of PVDF, a layer of a binder according to the invention and an outer layer of polyamide.
  • the invention relates to a tube, in particular gasoline, comprising an inner layer of polyamide, a binder layer according to the invention supplemented with PVDF and an outer layer of polyamide.
  • the tubes for the fuel supply of engines generally having an external diameter of 6 to 12 mm, the thickness of the internal layer of polyvinylidene fluoride is between 10 ⁇ m and 1 mm and that of the polyamide between 0.8 and 1.8 mm, an intermediate layer of adhesion binder between the polyamide and polyvinylidene fluoride from 10 ⁇ m to 1 mm completing the tube.
  • the binder forms a barrier, that is to say contains PVDF
  • the thicknesses are substantially identical to those indicated above.
  • a tube which does not have a connection between the polyvinylidene fluoride and the polyamide cannot have good flexibility and therefore cannot be bent or bent easily by hot forming; in this case, the thinnest material forms folds during the operation.
  • the two layers do not adhere to each other, the possible condensation of the gases between the two layers can over time cause the deformation of the thinnest part of the tube.
  • the tubes being connected to each other, as well as to the fuel tank and to the carburetor by fittings, these cannot ensure sealing if they are supported on two dissociated layers.
  • the thickness of the polyvinylidene fluoride layer inside the tube is very thin, for example from 10 to a few tens of ⁇ m, and without adhesion, a depression in the tube deforms so irreversible polyvinylidene fluoride film making the tube unusable.
  • such a tube consisting of an internal layer of polyvinylidene fluoride bonded by the adhesion binder according to the invention to an external layer of polyamide, or alternatively a layer of binder containing PVDF between two layers of polyamide , reduces the permeability by at least a factor of 10 compared to that of an equivalent polyamide tube, while retaining the other properties, such as resistance to cold impact, within the limits of the specifications. builders.
  • the petrol tube can be formed from a central layer of PVDF with, on each side, a layer of the binder of the invention and a layer of polyamide, that is to say say that the tube has 5 layers: PA / binder according to the invention / PVDF / binder according to the invention / PA.
  • the polyamide layer (s) included regrinds, that is to say batches of polyamide-based tubes which are ground and mixed polyamide. It is also possible to layer these regrinds between the binder and the PA.
  • the binder according to the invention is mixed with PVDF and optionally PVDF modified with an elastomer or plasticized, and optionally an elastomer compatible with A, as mentioned above, to make it less rigid.
  • the petrol tubes thus produced have exceptional resistance to alcohols, alcoholic essences and heat.
  • the present invention therefore also relates particularly to tubes comprising a material according to the invention for supplying petrol.
  • a material according to the invention for supplying petrol is also envisaged by the present invention, such as the manufacture of plastic tanks for the storage of hydrocarbons, in particular petrol.
  • gasoline used in the present invention covers all types of gasoline, for the supply of all types of engines, turbines and the like.

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Abstract

L'invention a pour objet un liant du PVDF contenant des motifs (alkyl)acrylate d'alkyle et des motifs portant une fonction acide carboxylique. Ce liant, contenant du PVDF, forme barrière aux hydrocarbures. L'invention concerne aussi les matériaux comprenant le présent liant, notamment les tubes à essence comprenant du polyamide et le présent liant, en conjonction avec du PVDF.

Description

LIANT D'ADHESION DU PVDF, SON APPLICATION COMME MATERIAU BARRIERE ET MATERIAUX OBTENUS A PARTIR DE CELUI-CI
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention a pour objet un liant d'adhésion du PVDF et son application comme matériau barrière, ainsi que les matériaux obtenus à partir de celui-ci.
TECHNIQUE ANTERIEURE
EP 3449 décrit la coextrusion du PVDF avec des polyuréthanes (PU); il n'est pas nécessaire d'utiliser un liant. FR 2 436 676 décrit la coextrusion du PVDF avec le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et un acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), le film de PMMA étant entre les films de PVDF et d'ABS. Un autre exemple a été fait avec le poly(chlorure de vinyle) (PVC) au lieu de l'ABS. EP 450994 décrit un perfectionnement de la technique précédente qui utilise comme liant de coextrusion le mélange: (a) 27 à 50 parties de PMMA, et (b) 73 à 50 parties d'un produit constitué lui-même, pour 100 parties, de 35 à 50 parties de PVDF et 65 à 50 parties d'élasto- mère acrylique ou methacrylique. Ce perfectionnement augmente l'adhérence du PVDF sur l'ABS.
FR-A-2 457 180 décrit le polyméthacrylate d'alcoyle en tant que liant du PVDF avec des polymères non-compatibles. Parmi les polymères non-compatibles, sont cités l'ABS, le polyuréthane, le polystyrène, le polycarbonate, le PVC, les copolymeres styrène/acrylique. Cependant, ce liant, en particulier le PMMA, n'est pas approprié ou présente une adhésion faible vis-à-vis de certains polymères non- compatibles.
JP01-051 459 décrit des compositions thermoplastiques à base de PA, PVDF, et d'élastomère acrylique réticulé dispersé sous forme de nodules dans la matrice PA ou PVDF ; ces compositions sont des alliages de polymères incompatibles (PA et PVDF) au sens de la présente demande.
JP57-135 844 décrit des alliages de trois polymères non miscibles élastomère fluoré/copolymere butadiène-acrylonitrile réticulé/terpolymère éthylène- acrylate-acide qui ne sont pas des liants d'adhésion pour PA et PVDF. US 4.581.412 décrit des compositions réticulables à température ambiante pour le revêtement de substrats comprenant un copolymère fluoré dérivant de fluorure de vinylidène et d'un monomère vinylique avec des groupements hydroxyles ou époxydes, une résine acrylique et un agent de réticulation en solution dans un solvant. EP 216 505 concerne des polyimides ainsi que leurs mélanges avec d'autres matériaux thermoplastiques.
Ainsi, il n'existe pas de liant de coextrusion satisfaisant pour coller un film de PVDF sur tous les polymères non-compatibles avec celui-ci, en particulier du polyamide ou sur un produit à base de polyamide.
EXPOSE DE L'INVENTION
La demanderesse a maintenant trouvé un liant d'adhésion du PVDF, comprenant un polymère spécifique. Ainsi, la présente invention fournit un liant d'adhésion du PVDF permettant de le faire adhérer aux polymères qui lui sont incompatibles, caractérisé en ce qu'il comprend un polymère A contenant des motifs : 1
CH2 C (1 )
I
C = 0
O
R2 dans lequel:
Ri représente H ou un alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone; et R2 identique ou différent de Ri lorsque celui-ci ne représente pas H, représente un alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone,
et des motifs :
R3 | CH2 C (2)
I
C = 0
I OH dans lequel : R3 représente H ou un alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone, sous forme acide, ou ses dérivés anhydrides ou des mélanges de ceux-ci. Lorsque le motif (2) est présent sous sa forme anhydride, il est représenté par la formule:
R R5
I CH2 C CH2 C (2')
I 0 = C C = 0
\ / o dans laquelle R4 et R5, identiques ou différents, représentent H ou un alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone.
Le terme "motifs (2) sous forme acide ou ses dérivés anhydrides ou des mélanges de ceux-ci" couvre notamment les cas suivants : les motifs (2) sont sensiblement sous forme acide ; les motifs (2) sont sensiblement sous forme anhydride, des mélange;» de motifs (2) sous forme acide et sous forme anh →e, des mélanges de motifs (2) où les radicaux R3, ou R4 et R5 sont variables. L . rormule donnée pour le motif (2) comprend aussi de façon générale les motifs portant une fonctionnalité acide. Les motifs (1 ) similairement peuvent être des mélanges lorsque les radicaux Ri et R2 sont variables. Selon un mode de réalisation, le polymère A comprend, en moles, jusqu'à
30% de motif (2), sous forme acide, ou son dérivé anhydride ou leurs mélanges.
Avantageusement, le polymère A comprend, en moles, jusqu'à 15% de motif (2), sous forme acide, ou son dérivé anhydride ou leurs mélanges.
Selon un autre mode de réalisation, le polymère A contient principalement le motif (2) sous forme acide.
Selon encore un mode de réalisation, dans le motif (1 ) du polymère A, Ri et
R2 représentent le radical méthyle. Dans ce cas, le liant est un liant à base de
PMMA.
Selon encore un autre mode de réalisation, dans le motif (2) du polymère A, R3 représente le radical hydrogène ou méthyle dans le cas où le motif (2) est sous forme acide, et R4 et R5 représentent le radical hydrogène ou méthyle dans le cas où le motif (2) est sous forme anhydride.
Les polymères A mentionnés ci-avant peuvent être préparés par tout procédé approprié connu dans l'art. On citera par exemple le procédé décrit dans EP-A- 216505.
On désigne aux fins de la présente invention par PVDF un homopolymère ou un copolymère possédant au moins 70% en poids de restes de fluorure de vinylidène.
Le PVDF peut aussi être mélangé à un autre polymère thermoplastique, à condition qu'au moins 50% en poids de PVDF soit présent dans le mélange. Le terme PVDF couvre aussi les PVDF modifiés, par exemple par des élastomères.
Parmi les polymères incompatibles avec le PVDF, on peut citer par exemple les polyamides. Par polyamide, on entendra les homopolyamides, les copolyamides ou les alliages de polyamides. A titre d'exemples de polyamides (PA), on peut citer les PA-6,6, PA-6, PA-6,12, PA-1 1 et PA-12 ou leurs alliages. Les alliages de polyamides peuvent être ceux constitués d'une matrice polyamide dans laquelle sont dispersées des particules d'un autre polymère tels que ceux décrits dans le brevet US 4 174 358. Les polyamides peuvent aussi contenir des plastifiants. L'invention fournit donc un liant qui permet de compatibiliser, entre autres, les polyamides avec le PVDF.
Le liant peut contenir d'autres composés que le polymère A, par exemple des additifs ou charges conventionnelles, en des proportions classiques, connus de l'homme de l'art. Le polymère A peut cependant aussi représenter la totalité ou la quasi-totalité du liant. Le liant peut ainsi en outre contenir des plastifiants, des élastomères, et divers additifs compatibles avec le polymère A. A titre d'exemple, le liant peut être constitué d'au moins 10% en poids de polymère A, le reste étant du PVDF et un modifiant choc. On donne ci-après un exemple d'une telle composition, contenant (en % poids): • 12 à 20% de polymère A,
• 30 à 60% de PVDF,
• 20 à 40% d'élastomère MBS le total étant de 100%.
On désigne par MBS des modifiants chocs qui se présentent sous forme de particules ayant un coeur en caoutchouc styrène/butadiène et une enveloppe en acrylique/styrène.
L'invention concerne aussi des mélanges du polymère A avec un additif ou polymère pour abaisser son module d'élasticité ou plastifiant. En effet, le liant constitué du polymère A est trop rigide pour certaines applications, il est utile de le mélanger avec un additif ou un autre polymère pour le rendre moins rigide. On choisit la quantité de cet additif ou polymère selon la rigidité souhaitée. Ainsi, selon un mode de réalisation, le liant est caractérisé en ce qu'il comprend un additif ou polymère modifiant sa rigidité ou plastifiant, compatible avec le polymère A.
Selon un mode de réalisation, le liant comprend du PVDF, modifié ou non, représentant en % en poids du liant, au moins 65%, de préférence au moins 80%. Le PVDF présent représente ainsi de 30 à 99,9995% en poids, de préférence de 65 à 99,98%. Les pourcentages sont calculés par rapport au liant contenant sensiblement totalement le polymère A. Selon ce mode de réalisation, le PVDF agit comme plastifiant du liant. Le PVDF ajouté au liant peut aussi agir, outre en tant que plastifiant, en tant qu'agent conférant une propriété de barrière.
Ainsi, selon un mode de réalisation, le liant forme barrière aux hydrocarbures.
Selon un autre mode de réalisation, le liant comprend du PVDF, modifié ou non, représentant en % en poids du liant, au moins 65%, de préférence au moins
80%. Le PVDF présent représente ainsi de 65 à 99,9995% en poids, de préférence de 80 à 99,98%. Les pourcentages sont calculés de la même façon que ci-dessus.
Les hydrocarbures, ainsi que ce terme est utilisé dans la présente invention, recouvre tous les hydrocarbures comprenant ou non divers additifs, tels que les alcools.
POSSIBILITES D'APPLICATION INDUSTRIELLE
L'invention a aussi pour objet les matériaux obtenus à partir d'un liant selon l'invention. Dans ces matériaux, le liant peut être utilisé en tant que liant de coextrusion. Ce matériau à plusieurs couches peut être préparé par les techniques usuelles de coextrusion ou de surmoulage.
Selon un mode de réalisation, le matériau comprend, dans l'ordre, une couche de PVDF, une couche du liant selon l'invention, une couche d'un polymère incompatible avec le PVDF. Ces couches peuvent être des plaques ou des films; elles peuvent être planes ou cylindriques. Ce sont par exemple des tuyaux. Selon un autre mode de réalisation, le matériau est caractérisé en ce que le polymère incompatible avec le PVDF est du polyamide. Par polyamide, on entend les homo- et co-polyamides, ainsi que leurs alliages et mélanges.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention si le matériau comportait d'autres couches. Il est clair que l'on pourrait avoir plusieurs fois le liant de l'invention, c'est-à- dire que l'on aurait dans l'ordre PA/liant selon l'invention/PVDF/liant selon Pinvention/PA. Aussi, par exemple, sur la couche de PVDF, on pourrait avoir une couche de polyuréthanne, c'est-à-dire que l'on aurait dans l'ordre PA/liant selon Pinvention/PVDF/PU. Encore, par exemple, on pourrait avoir sur la couche de PVDF un autre liant, par exemple celui décrit dans EP 450994 puis une couche d'ABS, c'est-à-dire que l'on aurait dans l'ordre PA/liant selon l'invention/PVDF/liant/ABS.
Ainsi, selon un mode de réalisation, le matériau comprend de plus, du côté du PVDF :
(i) soit une autre couche de liant selon l'invention et un autre polymère incompatible avec le PVDF, (ii) soit une autre couche de polymère compatible avec le PVDF,
(iii) soit une autre couche d'un autre liant et un autre polymère incompatible avec le PVDF. Selon un mode de réalisation, le matériau est caractérisé en ce qu'il comprend, dans l'ordre, une couche de polyamide, une couche d'un liant selon l'invention, une couche de PVDF et éventuellement une couche d'un liant selon l'invention ainsi qu'une couche de polyamide.
Selon un mode de réalisation, le matériau comprend une couche de polymère incompatible avec le PVDF, une couche d'un liant selon l'invention formant barrière aux hydrocarbures, une couche de polymère incompatible avec le PVDF.
Selon un autre mode de réalisation, le matériau comprend, dans l'ordre, une couche de polyamide, une couche d'un liant selon l'invention, une couche de polyamide.
Selon encore un autre mode de réalisation, le matériau est caractérisé en ce que l'on ajoute dans les couches de polymère incompatible des matériaux à base de polymère incompatible qui sont broyés et recyclés et/ou que l'on intercale entre le liant et le polymère incompatible une couche faite de matériaux à base de polymère incompatible broyés et recyclés.
Une application particulièrement intéressante des matériaux consiste en la fabrication de tubes et tuyaux, notamment pour l'alimentation en essence qui constituent encore un autre objet de l'invention. Un tube préféré comprend le PVDF disposé à l'intérieur.
Ainsi, selon un mode de réalisation, dans le tube formé d'un matériau selon l'invention, la couche de PVDF est située vers l'intérieur. En effet, pour des raisons de sécurité et de préservation de l'environnement, les constructeurs automobiles imposent aux tubes d'essence des caractéristiques mécaniques telles que résistance mécanique, flexibilité, et des caractéristiques de résistance accrue à la perméabilité. Les tubes doivent être le moins perméable possible aux produits pétroliers et à leurs additifs, en particulier les alcools comme le méthanol.
Actuellement les tubes de polyamide sont couramment utilisés dans l'industrie automobile. Les polyamides représentent un matériau idéal pour cette application de tube, leur résistance mécanique étant excellente et leur flexibilité étant suffisante pour qu'un tube supporte, sans casser, durant pratiquement toute la vie d'un véhicule, l'accumulation de mouvements de flexion. Cependant, ces tubes en polyamide ne répondent plus aux nouvelles exigences des constructeurs automobiles en ce qui concerne la perméabilité. Avec la présence, de plus en plus développée, de méthanol dans l'essence, la sensibilité des tubes en polyamide se manifeste par un gonflement du tube entraînant une diminution des propriétés mécaniques et des modifications dimensionnelles.
Pour remédier à cet inconvénient, tout en conservant les effets mécaniques des polyamides, des objets de l'invention consiste à gainer la paroi interne du tube de polyamide d'une couche de polyfluorure de vinylidène. La couche de polyfluorure de vinylidène est de préférence la plus fine possible afin de conserver au maximum la flexibilité du polyamide, sachant que le polyfluorure de vinylidène n'est pas connu particulièrement pour ses propriétés en souplesse.
Ainsi, selon un mode de réalisation, l'invention concerne un tube, notamment à essence, comprenant une couche intérieure de PVDF, une couche d'un liant selon l'invention et une couche extérieure de polyamide.
Selon un autre mode de réalisation, l'invention concerne un tube, notamment à essence, comprenant une couche intérieure de polyamide, une couche de liant selon l'invention additionné de PVDF et une couche extérieure de polyamide.
De façon recommandée, les tubes pour l'alimentation en essence des moteurs possédant généralement un diamètre externe de 6 à 12 mm, l'épaisseur de la couche interne de polyfluorure de vinylidène est comprise entre 10 μm et 1 mm et celle du polyamide comprise entre 0,8 et 1 ,8 mm, une couche intermédiaire de liant d'adhésion entre le polyamide et le polyfluorure de vinylidène de 10 μm à 1 mm complétant le tube. Dans le cas où le liant forme barrière, c'est-à-dire contient du PVDF, les épaisseurs sont sensiblement identiques à celles indiquées ci-avant.
Il est en effet indispensable que le polyfluorure de vinylidène soit lié de façon efficace au polyamide. Un tube qui ne présente pas de liaison entre le polyfluorure de vinylidène et le polyamide ne peut posséder une bonne flexibilité et, par conséquent, ne peut être plié ou coudé facilement par formage à chaud; dans ce cas, le matériau le plus mince forme des plis au cours de l'opération.
Par ailleurs, si les deux couches n'adhèrent pas entre elles, la condensation éventuelle des gaz entre les deux couches peut dans le temps entraîner la déformation de la partie du tube la plus mince. En outre, les tubes étant reliés entre eux, ainsi qu'au réservoir d'essence et au carburateur par des raccords, ceux-ci ne peuvent assurer l'étanchéité s'ils s'appuient sur deux couches dissociées. Enfin, dans le cas où l'épaisseur de la couche de polyfluorure de vinylidène, à l'intérieur du tube, est très mince, par exemple de 10 à quelques dizaines de μm, et sans adhésion, une dépression dans le tube déforme de façon irréversible le film de polyfluorure de vinylidène rendant le tube inutilisable. II est constaté qu'un tel tube constitué d'une couche interne de polyfluorure de vinylidène liée par le liant d'adhésion selon l'invention à une couche externe de polyamide, ou alternativement une couche de liant contenant du PVDF entre deux couches de polyamide, permet de diminuer d'au moins un facteur 10 la perméabilité par rapport à celle d'un tube équivalent en polyamide, tout en conservant les autres propriétés, telles que la résistance au choc à froid, dans la limite du cahier des char¬ ges des constructeurs.
Selon une autre forme de l'invention, le tube d'essence peut être formé d'une couche centrale de PVDF avec, de chaque côté, une couche du liant de l'invention et une couche de polyamide, c'est-à-dire que le tube possède 5 couches: PA/liant selon l'invention/PVDF/liant selon l'invention/PA.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention si, comme précédemment, la (ou les) couche(s) de polyamide comprenaient des rebroyés, c'est-à-dire des lots de tubes à base de polyamide qui sont broyés et mélangés au polyamide. On peut aussi mettre ces rebroyés en couche entre le liant et le PA. De préférence, pour les tubes à essence, le liant selon l'invention est mélangé avec du PVDF et éventuellement du PVDF modifié par un élastomère ou plastifié, et éventuellement un élastomère compatible avec A, comme cité précédemment, pour le rendre moins rigide.
Les tubes d'essence ainsi fabriqués possèdent une résistance exceptionnelle aux alcools, aux essences alcoolisées et à la chaleur.
La présente invention vise donc aussi particulièrement les tubes comprenant un matériau selon l'invention pour l'alimentation en essence. Cependant, d'autres applications sont aussi envisagées par la présente invention, comme la fabrication de cuves plastiques pour le stockage d'hydrocarbures, en particulier d'essence. Le terme "essence" utilisé dans la présente invention vise tous les types d'essences, pour l'a¬ limentation de tous types de moteurs, turbines et autres.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.

Claims

RP INDICATIONS 1- Liant d'ac, sion f mettant au PVDF de le faire adhérer aux polymères qui lui sont incompatibles, caractérisé e~ ce qu'il comprend un polymère A contenant des motifs :
R1
CH2 (D
C = 0
0
R2
dans lequel: Ri représente H ou un alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone; et R2 identique ou différent de Ri lorsque celui-ci ne représente pas H, représente un alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone, et des motifs:
R3
CH2 C (2)
I
C = 0
I
OH
dans lequel: R3 représente H ou un alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone, sous forme acide, ou ses dérivés anhydrides ou des mélanges de ceux-ci et ne contenant pas de motif imide.
2.- Liant selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le polymère A comprend, en moles, jusqu'à 30% de motif (2), sous forme acide, ou son dérivé anhydride ou leurs mélanges.
3.- Liant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le polymère A comprend, en moles, jusqu'à 15% de motif (2), sous forme acide, ou son dérivé anhydride ou leurs mélanges.
4.- Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polymère A contient principalement le motif (2) sous forme acide.
5.- Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans le motif (1 ) du polymère A, R-| et R2 représentent le radical méthyle.
6.- Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans le motif (2) du polymère A, R3 représente le radical hydrogène ou méthyle dans le cas où le motif (2) est sous forme acide, et R4 et R5 représentent le radical hydrogène ou méthyle dans le cas où le motif (2) est sous forme anhydride.
7.- Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un additif ou polymère modifiant sa rigidité, ou plastifiant compatible avec le polymère A.
8.- Liant selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend du
PVDF, modifié ou non, représentant en % en poids du liant, au moins 30%, de préférence au moins 65%.
9.- Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il forme barrière aux hydrocarbures.
10.- Liant selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend du
PVDF, modifié ou non, représentant en % en poids du liant, au moins 65%, de préférence au moins 80%.
11.- Matériau comprenant, dans l'ordre, une couche de PVDF, une couche du liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, une couche d'un polymère incompatible avec le PVDF.
12.- Matériau selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le polymère incompatible avec le PVDF est du polyamide.
13.- Matériau selon la revendication 10 ou 1 1 , caractérisé en ce qu'il comprend de plus, du côté du PVDF : (i) soit une autre couche de liant selon l'une des revendications 1 à 6 et un autre polymère incompatible avec le PVDF, (ii) soit une autre couche de polymère compatible avec le PVDF, (iii)soit une autre couche d'un autre liant et un autre polymère incompatible avec le PVDF.
14.- Matériau selon la revendication 11 , caractérisé en ce qu'il comprend, dans l'ordre, une couche de polyamide, une couche d'un liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, une couche de PVDF et éventuellement une couche d'un liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ainsi qu'une couche de polyamide.
15.- Matériau comprenant, dans l'ordre, une couche de polymère incompatible avec le PVDF, une couche d'un liant selon la revendication 9 ou 10, une couche de polymère incompatible avec le PVDF.
16.- Matériau selon la revendication 15 comprenant, dans l'ordre, une couche de polyamide, une couche d'un liant selon la revendication 9 ou 10, une couche de polyamide.
17.- Matériau selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que l'on ajoute dans les couches de polymère incompatible des matériaux à base de polymère incompatible qui sont broyés et recyclés et/ou que l'on intercale entre le liant et le polymère incompatible une couche faite de matériaux à base de polymère incompatible broyés et recyclés.
18.- Tube formé d'un matériau selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, la couche de PVDF étant située vers l'intérieur.
19.- Tube selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend une couche intérieure de PVDF, une couche d'un liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, et une couche extérieure de polyamide.
20.- Tube selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend une couche intérieure de polyamide, une couche de liant selon l'une des revendications 9 ou 10, et une couche extérieure de polyamide.
21.- Tube selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, pour l'alimentation en essence.
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