Tube composite
On a déjà proposé des tubes composites comportant deux couches tubulaires en matières plastiques différentes, de façon à profiter au maximum des propriétés intéressantes des différentes matières plastiques. Ainsi, on connaît des tubes fabriqués par extrusion, comportant une couche externe en polyéthylène et une couche interne en polyamide. Toutefois, les tubes de ce genre présentent le défaut que ces couches ne se soudent pas entre elles et sont susceptibles de se séparer.
Pour solidariser ensemble les couches, on donne parfois à la couche interne la forme d'un tube à ailettes, les- dites ailettes permettant l'accrochage de la deuxième couche externe sur la première couche interne.
Pour remédier au défaut ci-dessus mentionné, à savoir un soudage insuffisant des couches de matières plastiques entre elles, on a proposé de faire subir à ces couches au moment de la sortie de la filière d'extrusion, un traitement par gaz chauds sur les faces à coller ensemble.
On a également proposé d'interposer entre deux couches de matières plastiques, une couche intermédiaire en une matière plastique collant aux deux autres.
La titulaire a trouvé un tube composite dont les différentes couches sont solidement soudées ensemble, tout en étant constitué de matières plastiques qui, d'ordinaire, n'adhèrent pas, ne collent pas ou collent mal entre elles.
La présente invention a donc pour objet un tube composite comprenant deux couches coaxiales essentiellement composées de matières plastiques différentes et non soudables, ces couches étant soudées entre elles par une couche intermédiaire. Ce tube est caractérisé en ce que la couche intermédiaire est essentiellement composée d'un mélange hétérogène des matières plastiques des couches adjacentes.
Pour la fabrication de tubes constitués de deux matières plastiques différentes, on peut extruder, en une seule fois, trois couches tubulaires, l'une, la couche interne étant constituée par l'une des matières plastiques, l'autre, la couche externe étant constituée par l'autre matière plastique et la couche intermédiaire étant constituée par un mélange des deux matières plastiques; le mélange des deux matières plastiques, constitutif de la couche intermédiaire, n'est pas parfaitement homogène.
Le tube composite selon l'invention peut comprendre plus de trois couches différentes. Ainsi, lorsqu'on veut obtenir un tube comportant trois matières plastiques dif- férentes, on extrude cinq couches, trois couches, interne, moyenne, et externe, étant constituées chacune par une des matières plastiques choisies, et deux couches intermédiaires, I'une, entre la couche interne et la couche moyen- ne, étant constituée par un mélange des deux matières plastiques constitutives de chacune de ces deux couches, l'autre, entre la couche moyenne et la couche externe, étant constituée par le mélange des deux matières plastiques constitutives de ces deux dernières couches.
D'une manière générale, on peut fabriquer ces nouveaux tubes composites en extrudant, de manière coaxiale, le nombre nécessaire de couches de matières plastiques, et de couches intermédiaires de mélanges de matières plastiques, à l'aide d'une filière comportant un nombre suffisant de système d'alimentation pour les différentes matières plastiques ou mélanges de matières plastiques.
Ainsi, pour la fabrication de tubes composites en deux matières plastiques différentes, on dispose, sur une mme tte d'extrudeuse, trois dispositifs d'alimentation, tels que, par exemple, boudineuse, chacun de ces dispositifs amenant la matière constitutive, d'une couche. La position relative des dispositifs suivant l'axe de la machine d'extrusion est fonction du rang de la pellicule dans le tube composite à fabriquer. Le dispositif d'alimentation fournissant la matière de la couche interne est évidemment le plus éloigné de l'orifice de sortie de la filière, les autres dispositifs étant échelonnés convena blement entre ces deux points, à savoir le premier dispositif et l'orifice de sortie.
Suivant une variante, on peut extruder ensemble deux des couches tubulaires, la couche interne et la couche intermédiaire, grâce à une tte d'extrudeuse pour tubes à deux couches comportant deux dispositifs d'alimentation. Ensuite, on applique la pellicule externe par extrusion, grâce à une autre filière convenable, par exemple, à l'aide d'un dispositif du type collier.
Les matières plastiques pouvant tre utilisées pour la fabrication de tubes suivant l'invention comprennent toutes les matières plastiques extrudables, entre autres
Esters et éthers de la cellulose, par exemple, acétate, acétobutyrate, acétopropionate de cellulose et éthyl-cellulose, polymères et copolymères, vinyliques et vinylidéniques, par exemple, polymères et copolymères de chlorure de vinyle, d'acétate de vinyle, de chlorure de vinylidène, alcool polyvinylique, butyral polyvinylique; polymères et copolymères des esters acryliques et méthacryliques; polymères et copolymères des oléfines, tels que éthylène et propylène, polymères et copolymères du styrène de l'alphaméthyl styrène et leurs mélanges ou copolymères élastomères;
polyamides, interpolyamides, tels que polyhéxaméthylène-adipamide, poly-±-capro- lactame, polyundécanamide, polyhéxaméthylène-sébacamide; polycarbonates, polyéthers tels que poiyaldéhydes; poyluréthannes; élastomères naturels et synthétiques, résines fluorées thermoplastiques, résines et élastomères de silicones. De préférence, on utilise des polyoléfines en particulier les polyéthylènes et les polyamides, en particulier le polyundécanamide.
Ces matières plastiques peuvent naturellement tre employées en mélange avec des charges ou plastifiants, colorants ou autres adjuvants habituels, pourvu qu'elles soient dans l'état permettant l'extrusion-soufflage, état bien connu des techniciens.
On utilise en association, des matières plastiques dont les qualités connues sont complémentaires. Parmi les qualités recherchées, on citera, entre autres: résistance mécanique, résistance au choc, propriétés thermiques, transparence, opacité, tenue aux agents chimiques, imperméabilité aux liquides, aux gaz et aux odeurs, facilité de travail, aptitude à recevoir une impression ou une décoration, etc.
Par exemple, un tube composite peut comporter une couche externe en polyéthylène, une couche interne en polyamide, par exemple, poyundécanamide et une couche intermédiaire constituée par un mélange dans lequel les proportions en poids sont comprises entre 5 et 95 o/o pour le polyéthylène et 95-5 O/o pour le polyamide, et, de préférence, comprises entre 50 et 70 o/o pour le polyéthylène et 30 à 50 0/o pour le polyamide. Ces limites sont susceptibles de varier suivant la qualité des matières plastiques mises en oeuvre.
Exemple
On emploie une extrudeuse équipée de trois dispositifs d'alimentation. Un des dispositifs alimente des granulés de polyéthylène qualité haute pression , un autre dispositif alimente des granulés de polyamide vendus sous la marque déposée Rilsan , le troisième dispositif alimente, pour la couche intermédiaire, des granulés de mélange polyéthylène-polyundécanamide, préparés à l'aide d'une boudineuse à deux vis, ledit mélange comportant en poids 60 o/o de polyéthylène et 40 o/o de polyamide.
Pour l'extrusion de la couche de polyéthylène, la température du corps de l'extrudeuse est comprise entre
170 et 2100 C; pour l'extrusion du mélange, la température du corps de l'extrudeuse est comprise entre 190 et 2100 C, pour l'extrusion du polyamide ( Rilsan ), la température du corps de l'extrudeuse est comprise entre 200 et 2200 C. La température de la tte d'extrudeuse est voisine de 2200 C.
Le réglage de l'envoi d'air à l'intérieur du tube, ainsi que le refroidissement à la sortie de l'extrudeuse et le réglage de la vitesse d'étirement, se font comme pour l'extrusion d'un tube monocouche, mais en tenant compte des caractéristiques des diverses résines employées pour les couches multiples.
Composite tube
Composite tubes have already been proposed comprising two tubular layers of different plastics, so as to take maximum advantage of the advantageous properties of the different plastics. Thus, tubes manufactured by extrusion are known, comprising an outer layer of polyethylene and an inner layer of polyamide. However, tubes of this type have the defect that these layers do not weld together and are liable to separate.
In order to secure the layers together, the internal layer is sometimes given the shape of a finned tube, said fins allowing the attachment of the second outer layer to the first inner layer.
To remedy the above-mentioned defect, namely insufficient welding of the layers of plastic materials to one another, it has been proposed to subject these layers at the time of leaving the extrusion die to a treatment with hot gases on them. faces to be glued together.
It has also been proposed to interpose between two layers of plastics, an intermediate layer of a plastic material sticking to the other two.
The licensee found a composite tube whose different layers are firmly welded together, while being made of plastics which usually do not adhere, do not stick or do not adhere well to each other.
The subject of the present invention is therefore a composite tube comprising two coaxial layers essentially composed of different plastics and not weldable, these layers being welded together by an intermediate layer. This tube is characterized in that the intermediate layer is essentially composed of a heterogeneous mixture of the plastics of the adjacent layers.
For the manufacture of tubes made of two different plastics, it is possible to extrude, in one go, three tubular layers, one, the inner layer being constituted by one of the plastics, the other, the outer layer being constituted by the other plastic material and the intermediate layer being constituted by a mixture of the two plastic materials; the mixture of the two plastics, constituting the intermediate layer, is not perfectly homogeneous.
The composite tube according to the invention can comprise more than three different layers. Thus, when it is desired to obtain a tube comprising three different plastic materials, five layers are extruded, three layers, internal, middle, and external, each consisting of one of the chosen plastic materials, and two intermediate layers, one. , between the inner layer and the middle layer, being constituted by a mixture of the two plastic materials constituting each of these two layers, the other, between the middle layer and the outer layer, being constituted by the mixture of the two materials plastics constituting these last two layers.
In general, these new composite tubes can be manufactured by extruding, coaxially, the necessary number of layers of plastics, and of intermediate layers of mixtures of plastics, using a die comprising a number sufficient supply system for different plastics or mixtures of plastics.
Thus, for the manufacture of composite tubes in two different plastic materials, there are, on the same extruder head, three feed devices, such as, for example, an extruder, each of these devices bringing the constituent material, to a diaper. The relative position of the devices along the axis of the extrusion machine is a function of the rank of the film in the composite tube to be manufactured. The feed device supplying the material of the inner layer is obviously the farthest from the outlet of the die, the other devices being suitably staggered between these two points, namely the first device and the outlet orifice. .
According to one variant, two of the tubular layers, the inner layer and the intermediate layer, can be extruded together by means of an extruder head for two-layer tubes comprising two feed devices. Then, the outer film is applied by extrusion, through another suitable die, for example, using a device of the collar type.
The plastics which can be used for the manufacture of tubes according to the invention include all the extrudable plastics, among others.
Cellulose esters and ethers, for example, acetate, acetobutyrate, cellulose acetate propionate and ethyl cellulose, polymers and copolymers, vinyl and vinylidene, for example, polymers and copolymers of vinyl chloride, vinyl acetate, chloride vinylidene, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral; polymers and copolymers of acrylic and methacrylic esters; polymers and copolymers of olefins, such as ethylene and propylene, polymers and copolymers of styrene, of alphamethyl styrene and their elastomeric mixtures or copolymers;
polyamides, interpolyamides, such as polyhexamethylene-adipamide, poly- ± -capro-lactam, polyundecanamide, polyhexamethylene-sebacamide; polycarbonates, polyethers such as polyaldehydes; poylurethanes; natural and synthetic elastomers, thermoplastic fluororesins, silicone resins and elastomers. Preferably, polyolefins are used, in particular polyethylenes and polyamides, in particular polyundecanamide.
These plastics can naturally be used as a mixture with fillers or plasticizers, dyes or other usual adjuvants, provided that they are in the state allowing extrusion-blow molding, a state well known to technicians.
Plastics are used in combination, the known qualities of which are complementary. Among the qualities sought, we can cite, among others: mechanical resistance, impact resistance, thermal properties, transparency, opacity, resistance to chemical agents, impermeability to liquids, gases and odors, ease of work, ability to receive an impression or decoration, etc.
For example, a composite tube may include an outer layer of polyethylene, an inner layer of polyamide, for example poyundecanamide and an intermediate layer consisting of a mixture in which the proportions by weight are between 5 and 95 o / o for polyethylene and 95-5 O / o for the polyamide, and, preferably, between 50 and 70 o / o for the polyethylene and 30 to 50 0 / o for the polyamide. These limits are liable to vary depending on the quality of the plastics used.
Example
An extruder equipped with three feed devices is used. One of the devices feeds high-pressure quality polyethylene granules, another device feeds polyamide granules sold under the Rilsan trademark, the third device feeds, for the intermediate layer, polyethylene-polyundecanamide mixture granules, prepared using of a twin-screw extruder, said mixture comprising by weight 60% of polyethylene and 40% of polyamide.
For the extrusion of the polyethylene layer, the temperature of the extruder body is between
170 and 2100 C; for the extrusion of the mixture, the temperature of the body of the extruder is between 190 and 2100 C, for the extrusion of polyamide (Rilsan), the temperature of the body of the extruder is between 200 and 2200 C. The temperature of the extruder head is close to 2200 C.
The adjustment of the sending of air inside the tube, as well as the cooling at the exit of the extruder and the adjustment of the stretching speed, are done as for the extrusion of a single-layer tube, but taking into account the characteristics of the various resins used for the multiple layers.