EP0578455B1 - Plaque pleine à base de polyoléfine - Google Patents

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EP0578455B1
EP0578455B1 EP93305225A EP93305225A EP0578455B1 EP 0578455 B1 EP0578455 B1 EP 0578455B1 EP 93305225 A EP93305225 A EP 93305225A EP 93305225 A EP93305225 A EP 93305225A EP 0578455 B1 EP0578455 B1 EP 0578455B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
talc
plate
polyolefin
plates
sheet according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93305225A
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German (de)
English (en)
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EP0578455A1 (fr
Inventor
Catherine Coudert
Jean-Philippe Coste
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.)
Kaysersberg Packaging SA
Original Assignee
Kaysersberg Packaging SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Kaysersberg Packaging SA filed Critical Kaysersberg Packaging SA
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Application granted granted Critical
Publication of EP0578455B1 publication Critical patent/EP0578455B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D71/00—Bundles of articles held together by packaging elements for convenience of storage or transport, e.g. portable segregating carrier for plural receptacles such as beer cans or pop bottles; Bales of material
    • B65D71/70—Trays provided with projections or recesses in order to assemble multiple articles, e.g. intermediate elements for stacking

Definitions

  • the present invention generally relates to plates polyolefin-based solids.
  • These plates are used in particular as spacers for palletizing or for packaging intended for transport or storage of containers. They are used for example to separate several layers of glass or metal containers or bottles.
  • This non-slip plate is based on polyolefin and is formed of a core layer and on at least one of the faces thereof, an outer layer non-slip. Such a plate is described in the application for French patent filed under number 91 13978. (EP-A 548553).
  • the subject of the invention is solid plates which overcome all of the disadvantages mentioned above. More specifically, the invention consists of a full polyolefin bottom plate for dividers or packaging, characterized in that it is formed of a core layer comprising at least at least one polyolefin and talc and on at least one of the faces of said layer core, a non-slip outer layer coextruded with the core layer cited above.
  • the aforementioned polyolefin is a polypropylene, homopolymer or copolymer, or mixtures thereof.
  • the talc content of the plate is at least equal to 5% by weight.
  • the plate according to the invention is a solid plate and calendered.
  • This plate is formed of a layer comprising a polyolefin charged with talc.
  • Talc has been chosen from different mineral substances such as chalk, mica, fiberglass or others, such as providing very advantageous results in mechanical properties.
  • the talc content of the plate must be at least 5% in weight. There is no upper weight limit but this content often remains below 25% for a simple reason cost of raw material.
  • the preferred talc content meeting both the characteristics mechanical requirements and cost requirements varies between about 5 and about 20% by weight. More preferably, the talc content varies between about 9 and about 15% talc. In addition, a plate too loaded with talc will become brittle and difficult to transform, especially with regard to cutting plates.
  • the plate must have a minimum thickness of approximately 3 millimeters for maintain good impact resistance and avoid breakage.
  • the polyolefin can be polypropylene in the form of a homopolymer or ethylene-based copolymer, or mixtures thereof.
  • Polypropylene homopolymer is preferably used, such as for example HOMOPOLYMERE HY 6100 marketed by SHELL Chimie, the properties of which are presented in Table I below.
  • PROPERTY TEST METHOD UNIT VALUE Fluidity index ISO 1133 dg / min 1.5 Volumic mass ISO 1183 g / cm 3 0.903
  • Tensile strength ISO 527 MPa 35 Flexural modulus ISO 178 MPa 1350 IZ0D impact resistance (notched) at 20 ° C ISO 180 kJ / m 2 5.2 Heat deformation temperature at 1.80 MN / m 2 (A) ISO 75 ° C 60 at 0.45 MN / m 2 (B) ° C 108 Vicat softening temperature ISO 306 ° C 153 Hardness ISO 868 Shore D 73
  • this product has a modulus of rigidity in bending and an impact resistance insufficient for use in the plates for dividers or packaging.
  • the heat deformation temperature under two different constraints: one of 1.80 MN / m 2 (A) and the other of 0.45 MN / m 2 (B), is low.
  • the mixture of polypropylene homopolymer and talc allows provide rigidity, Vicat softening point and a heat distortion temperature under load significantly improved compared to other types of polypropylene, homopolymer or copolymer, conventionally used, as is moreover illustrated in the examples which follow.
  • Polypropylene can also be used in the form of a copolymer, preferably a block copolymer such as, for example, Moplen EPYS 30RE sold by Himont, and the characteristics of which are developed in Table II below.
  • the elastic modulus at the bending and impact resistance are insufficient.
  • the Vicat softening point and strain temperature at heat are very low.
  • the plate comprises on the one hand, a layer as described above, that is to say based on polyolefin and talc, which corresponds to the core layer forming the soul of the plate and on the other hand, on at least one of the faces thereof, a layer external non-slip.
  • the non-slip outer layer is arranged on at least one faces of the core layer, and is, in turn, made up of a product which confers the non-slip property to the plate.
  • a product which confers the non-slip property to the plate.
  • This is for example a polyolefin-based thermoplastic very soft and having a very low modulus of elasticity.
  • Concentration in anti-slip thermoplastic in the layer external is at least equal to about 5% by weight and is from preferably between about 20 and about 100% by weight.
  • the thickness of the non-slip outer layer may vary between approximately 5 and approximately 150 ⁇ m and preferably between approximately 30 and about 70 ⁇ m.
  • thermoplastic rubber such as Santoprene 201-55 sold by Advanced from Elastomer Systems or HIFAX FX 7036 XCP sold by Himont, the properties of which are given in Table III below.
  • the process for manufacturing solid plates is known per se and consists, for example, for solid non-slip plates. in a process of coextrusion of a flow in two layers in which the outer layer is deposited on the core layer by means of a coextrusion block or using a multilayer die. The plate formed from the above layers is then calendered.
  • the manufactured plate is without housing.
  • the mechanical properties of the plates produced in the tests illustrating the invention are measured by two tests: the first which is a 3-point bending test, relating to rigidity and the second which is a test for measuring the creep on the plates full.
  • the 3-point bending stiffness test consists of measuring the slope of the deformation curve of a rectangular plate based on two supports.
  • the plate is deformed by means of an applied purlin equidistant from the supports and moving at constant speed.
  • the diameter of the supports is 10 millimeters.
  • the two supports are 10 centimeters apart and the tip is 5 centimeters apart centimeters of the projection of each of the supports on the face top of the plate.
  • the measurement protocol is as follows:
  • the results are calculated as the average value of the 5 measurements SM and ST of the samples tested.
  • This test consists in measuring the deformation of the plate under the effect of a force corresponding to the weight exerted by a load about 50 kg simulating pallet storage.
  • An INSTRON 4301 dynamometer is used for the measurements which is installed an oven whose temperature is set at 70 ° C. 15 x 15 cm plate samples are prepared centimeters and condition these samples at 75 ° C, 2 to 3 hours before the test.
  • the device cyclically treats between 49.9 and 50.1 kg and the speed of travel of the sleeper on which the above-mentioned part is placed is 1 mm / min.
  • Creep values at 70 ° C in millimeters are thus obtained for 1.3 and 15 minutes.
  • a witness plate is prepared comprising a layer based on polypropylene homopolymer only, more precisely HY 6100 homopolymer base described above. This article does therefore does not include talc.
  • two plates are prepared, each formed of a layer which includes polypropylene homopolymer and talc.
  • this mixture is Stamylan P 13T1040 manufactured by DSM. It contains 60% homopolymer polypropylene and 40% talc. Its properties are presented in Table IV below.
  • the layer is obtained by mixing 25 to 30% of Stamylan P with 70 to 75% by weight of polypropylene homopolymer HY 6100.
  • the stiffness is measured at 20 ° C. then at 60 ° C. and the creep at 70 ° C according to the tests described above.
  • the desired rigidity is at least 1 kgf / min at 20 ° C and at least minus 0.5 kgf / min at 60 ° C and the creep strain at 70 ° C must not not exceed 3 millimeters after 1 minute, 3.2 millimeters after after 3 minutes and 3.4 millimeters after 15 minutes.
  • Creep deformation at 70 ° C decreased by at least 40% for plates containing talc.
  • Seven plates are prepared formed from a layer prepared from homopolymer polypropylene and talc. For convenience. we will also use here as a raw material, a mixture of 60% polypropylene homopolymer and 40% talc: the Vestolen P manufactured by HÜLS.
  • Talc therefore provides the mixture with improved properties.
  • the layer is obtained by mixing Vestolen P with polypropylene homopolymer in proportions of 25-30% and 70-75% by weight.
  • the stiffness is measured at 20 ° C then at 60 ° C and the creep at 70 ° C following the same tests as in Example 1.
  • the rigidity at 20 ° C and 60 ° C of the plates according to the invention is at least twice as large as that of the witness plate and the deformation heat at 70 ° C of the plates according to the invention decreased about 40% and up to about 60% compared to the plate witness.
  • the thickness of the plate increases to compensate for the brittle nature that can be encountered with higher talc contents.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

La présente invention concerne généralement des plaques pleines à base de polyoléfine.
Ces plaques sont notamment utilisées comme intercalaires de palettisation ou pour des emballages destinés au transport ou au stockage de contenants. Elles servent par exemple à séparer plusieurs couches de récipients ou bouteilles en verre ou métal.
La Demanderesse a déjà mis au point une plaque intercalaire possédant des propriétés antiglissantes. Cette plaque antiglissante est à base de polyoléfine et est formée d'une couche de coeur et sur au moins une des faces de celle-ci, d'une couche externe antiglissante. Une telle plaque est décrite dans la demande de brevet française déposée sous le n° 91 13978. (EP-A 548553).
Or, bien que présentant de bonnes propriétés antiglissantes, ces plaques ne confèrent pas les propriétés mécaniques suffisantes requises pour le transport et le stockage de contenants. En effet, lorsque des palettes de bouteilles sont gerbées sur plusieurs hauteurs, les plaques formant intercalaires ne sont plus, assez rigides, à température ambiante et plus particulièrement à température plus élevée. Une bonne stabilité des contenants placés entre ces plaques n'est alors plus assurée. De plus, si les emballages ou palettes comportant ces plaques sont stockés sous des températures élevées, comme par exemple dans des hangars surchauffés à 70°C, les plaques se déforment sous la chaleur. Enfin, pour le stockage en hiver sous de faibles températures, la résistance aux choc est mauvais. Un example de l'état de l'art est JP-A-60-58339.
L'invention a pour object des plaques pleines qui pallient l'ensemble des inconvénients mentionnés ci-dessus. Plus précisément, l'invention consiste en une plaque pleine à bas de polyoléfine pour intercalaires ou emballages, caractérisée en ce qu'elle est formée d'une couche de coeur comprenant au moins une polyoléfine et du talc et sur au moins une des faces de ladite couche de coeur, d'une couche externe antiglissante coextrudée avec la couche de coeur précitée.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la polyoléfine précitée est un polypropylène, homopolymère ou copolymère, ou leurs mélanges.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la teneur en talc de la plaque est au moins égale à 5 % en poids.
On a en fait découvert que l'introduction de talc comme charge de la polyoléfine, confère à la plaque des propriétés mécaniques améliorées de façon surprenante, telles que la rigidité et la tenue à chaud, en particulier le fluage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui suit.
La plaque, selon l'invention, est une plaque pleine et calandrée.
Cette plaque est formée d'une couche comprenant une polyoléfine chargée en talc.
Le talc a été choisi parmi différentes substances minérales telles que la craie, le mica, la fibre de verre ou autres, comme procurant des résultats très avantageux les propriétés mécaniques.
La teneur en talc de la plaque doit être au moins égale à 5 % en poids. Il n'y a pas de limite supérieure en poids mais cette teneur reste souvent inférieure à 25 % pour une simple raison de coût de la matière première.
La teneur préférée en talc répondant à la fois aux caractéristiques mécaniques requises et aux exigences de coût, varie entre environ 5 et environ 20 % en poids. De manière plus préférentielle, la teneur en talc varie entre environ 9 et environ 15 % en talc. Par ailleurs, une plaque trop chargée en talc deviendra cassante et difficile à transformer, notamment en ce qui concerne la découpe des plaques.
L'homme de l'art pourra ajuster la teneur en talc ainsi que l'épaisseur totale de la plaque en fonction des propriétés mécaniques de rigidité et de tenue à chaud recherchées, tout en gardant une bonne résistance aux chocs. En effet, la plaque doit présenter une épaisseur minimale d'environ 3 millimètres pour maintenir une bonne résistance aux chocs et éviter la cassure.
La polyoléfine peut être un polypropylène sous forme d'homopolymère ou de copolymère à base d'éthylène, ou leurs mélanges.
Le polypropylène homopolymère est de préférence utilisé, comme par exemple l'HOMOPOLYMERE HY 6100 commercialisé par SHELL Chimie, dont les propriétés sont présentées dans le Tableau I ci-dessous.
PROPRIETE METHODE DE TEST UNITE VALEUR
Indice de fluidité ISO 1133 dg/min 1,5
Masse volumique ISO 1183 g/cm3 0,903
Résistance à la limite élastique en traction ISO 527 MPa 35
Module de rigidité en flexion ISO 178 MPa 1350
Résistance aux chocs IZ0D (entaillé) à 20°C ISO 180 kJ/m2 5,2
Température de déformation à la chaleur
à 1,80 MN/m2 (A) ISO 75 °C 60
à 0,45 MN/m2 (B) °C 108
Température de ramolissement Vicat ISO 306 °C 153
Dureté ISO 868 Shore D 73
Cependant, ce produit présente un module de rigidité en flexion et une résistance aux chocs insuffisants pour une utilisation dans les plaques pour intercalaires ou emballages. De même, la température de déformation à la chaleur sous deux contraintes différentes : l'une de 1,80 MN/m2 (A) et l'autre de 0,45 MN/m2 (B), est peu élevée.
Le mélange de polypropylène homopolymère et de talc permet de fournir à la plaque une rigidité, un point de ramollissement Vicat et une température de déformation à la chaleur sous charge nettement améliorés, par rapport aux autres types de polypropylène, homopolymère ou copolymère, classiquement utilisés, comme cela est d'ailleurs illustré dans les exemples qui suivent.
On peut également utiliser un polypropylène sous forme de copolymère, de préférence un copolymère séquencé comme par exemple le Moplen EPYS 30RE commercialisé par Himont, et dont les caractéristiques sont développées dans le Tableau II ci-après.
PROPRIETE METHODE DE TEST UNITE VALEUR
Indice de fluidité ASTM 1238/L dg/min 1,5
Poids spécifique ASTM D1505 g/cm3 0,9
Module élastique à la flexion ASTM D790 MPa 1200
Résistance aux chocs IZOD (entaillé) à 23°C ASTM D256 J/m 350
Point de ramollissement Vicat ASTM D1525 °C 50
Température de déformation à la chaleur (à 0,46 MN/m2) ASTM D648 °C 85
Pour ce copolymère Moplen également, le module élastique à la flexion et la résistance aux chocs sont insuffisants. De plus, le point de ramollissement Vicat et la température de déformation à la chaleur sont très peu élevés.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la plaque comporte d'une part, une couche telle que décrite précédemment, c'est-à-dire à base de polyoléfine et de talc, qui correspond à la couche de coeur formant l'âme de la plaque et d'autre part, sur au moins une des faces de celle-ci, une couche externe antiglissante.
La couche externe antiglissante est disposée sur au moins une des faces de la couche de coeur, et est, quant à elle, constituée d'un produit qui confère la propriété antiglissante à la plaque. Celui-ci est par exemple un thermoplastique à base de polyoléfine très mou et ayant un module d'élasticité très faible. La concentration en produit thermoplastique antiglissant dans la couche externe est au moins égale à environ 5 % en poids et se situe de préférence entre environ 20 et environ 100 % en poids.
L'épaisseur de la couche externe antiglissante peut varier entre environ 5 et environ 150 µm et de préférence entre environ 30 et environ 70 µm.
On peut utiliser un caoutchouc thermoplastique, tel que le Santoprène 201-55 commercialisé par Advanced d'Elastomer Systems ou le HIFAX FX 7036 XCP commercialisé par Himont dont les propriétés sont données dans le Tableau III ci-dessous.
PROPRIETE METHODE DE TEST UNITE VALEUR
Indice de fluidité "L" ASTM D1238 g/10' 0,8
Poids spécifique ASTM D 792 g/cm3 0,89
Module d'élasticité en flexion ASTM D 790 MPa 100
Contrainte au seuil d'écoulement ASTM D 638 MPa 5
à la rupture MPa >8
Allongement au seuil d'écoulement % 60
à la rupture % >350
Point de ramollissement Vicat (10N) ASTM D1525 °C 55
Dureté Shore D ASTM D2240 -- 30
Le procédé de fabrication des plaques pleines est connu en soi et consiste par exemple, pour des plaques pleines antiglissantes. en un procédé de coextrusion d'un flux en deux couches dans lequel la couche externe est déposée sur la couche de coeur au moyen d'un bloc de coextrusion ou bien en utilisant une filière multicouche. La plaque formée des couches précitées est ensuite calandrée.
Un exemple de procédé est décrit dans Kunstoff-Extrusions-technik, Tome II : Extrusionsanlagen page 200 de Hanser- Knappe-Potente aux Editions Hanser.
Différents modes de réalisation des plaques sont possibles suivant l'utilisation de celles-ci. Selon le mode de réalisation utilisé dans les exemples qui suivent, la plaque fabriquée est sans logement.
Dans un autre mode de réalisation. on peut fabriquer une plaque rigide munie de logements dont le contour correspond à la projection sur un plan horizontal des articles ou contenants devant être disposés entre les plaques.
Les propriétés mécaniques des plaques fabriquées dans les essais illustrant l'invention sont mesurées par deux tests : le premier qui est un test de flexion 3 points, relatif à la rigidité et le second qui est un test de mesure du fluage sur les plaques pleines.
Mesure de la rigidité
Le test de rigidité en flexion 3 points consiste à mesurer la pente de la courbe de déformation d'une plaque rectangulaire reposant sur deux appuis.
On déforme la plaque par l'intermédiaire d'une panne appliquée à égale distance des appuis et se déplaçant à vitesse constante.
Le diamètre des appuis est de 10 millimètres. Les deux appuis sont distants de 10 centimètres et la panne est distante de 5 centimètres de la projection de chacun des appuis sur la face supérieure de la plaque.
On utilise une machine de traction modèle INSTRON 4301 munie d'un capteur de force 100 kgf.
Le protocole de mesure est le suivant :
Deux mesures sont effectuées : l'une dans le sens marche (SM) et l'autre dans le sens travers (ST) sur des éprouvettes de dimensions déterminées.
On prélève dans chaque plaque à tester 5 échantillons 4 x 20 cm2 pour la mesure SM et 5 échantillons 4 x 20 cm2 pour la mesure ST. On effectue la mesure comme suit.
Dans un premier temps, on abaisse la traverse à une vitesse constante de 5 mm/min, on détermine les conditions optimales pour le calcul de la pente (vitesse du papier et choix de l'échelle des forces de l'enregistreur), on note les conditions choisies pour chaque échantillon, puis on mesure la pente (en kgf/mm) qui est tracée pour chaque courbe.
La pente est calculée comme suit : Pente P = F x VpX x Vt en kgf/mm
  • F (en kgf) et X (en mm) sont mesurées sur la courbe.
  • Vp est la vitesse du papier (en mm/min) et
  • Vt est la vitesse de la traverse (en mm/min)
    • Les résultats sont calculés comme valeur moyenne des 5 mesures SM et ST des échantillons testés.
    On effectue ces mesures d'une part à 20°C et d'autre part à 60°C.
    Mesure du fluage
    Ce test consiste à mesurer la déformation de la plaque sous l'effet d'une force correspondant au poids exercé par une charge d'environ 50 kg simulant un stockage de palettes.
    On utilise pour les mesures un dynamomètre INSTRON 4301 sur lequel on installe une étuve dont la température est fixée à 70°C. On prépare des échantillons de plaque de 15 centimètres sur 15 centimètres et on conditionne ces échantillons à 75°C, 2 à 3 heures avant le test.
    On place un échantillon dans l'étuve et on attend la stabilisation de la température de l'étuve à 70°C. Puis on exerce une force de 50 kgf ± 0,1 au moyen d'une pièce en aluminium ayant la forme d'un fond de bouteille.
    Pour réaliser cette force, l'appareil trayaille cycliquement entre 49,9 et 50,1 kg et la vitesse de déplacement de la traverse sur laquelle est disposée la pièce précitée est de 1 mm/min.
    Dès que l'on applique une charge de 50 kg sur l'échantillon (à la lecture), on démarre le chronomètre et l'on relève les valeurs de déformation de l'échantillon au bout de 1 minute, 3 minutes puis 15 minutes.
    On obtient ainsi des valeurs de fluage à 70°C en millimètres pour 1,3 et 15 minutes.
    Exemple 1.
    D'une part, on prépare une plaque témoin comportant une couche à base de polypropylène homopolymère uniquement, plus précisément à base d'homopolymère HY 6100 décrit précédemment. Cet article ne comprend donc pas de talc.
    D'autre part, on prépare deux plaques formées chacune d'une couche qui comprend du polypropylène homopolymère et du talc.
    Par commodité dans la préparation de cette couche, on utilise, comme composant de départ, un produit qui est un mélange de polypropylène et de talc, mélange qui existe sur le marché.
    Plus précisément, ce mélange est le Stamylan P 13T1040 fabriqué par DSM. Il contient 60 % de polypropylène homopolymère et 40 % de talc. Ses propriétés sont présentées dans le Tableau IV ci-dessous.
    PROPRIETE METHODE DE TEST UNITE VALEUR
    Indice de fluidité ISO R1133 dg/min 1,7
    Module de rigidité en flexion ISO R 178 MPa 3640
    Résistance aux chocs IZOD (entaillé) + 23°C ISO R 180 kJ/m2 2,7
    Température de déformation à la chaleur ISO R 75
    à 1,80 MN/m2 (A) °C 74
    à 0,45 MN/m2 (B) °C 129
    Température de ramollissement Vicat ISO R 306 °C 93
    Dureté ISO R 868 Shore D 74
    En comparant l'homopolymère HY 6100 (Tableau I) avec le Stamylan P contenant du talc (Tableau IV), on notera un module de rigidité en flexion nettement supérieur pour le mélange contenant du talc et une température de déformation à la chaleur sous deux contraintes différentes (A) et (B), supérieure également dans le cas du mélange.
    L'effet du talc sur la rigidité et la tenue à chaud du produit en mélange s'observe donc clairement sur le mélange en tant que tel.
    La couche est obtenue en mélangeant 25 à 30 % de Stamylan P avec 70 à 75 % en poids de polypropylène homopolymère HY 6100.
    Deux plaques sont fabriquées à partir de ces produits.
    Pour l'ensemble des plaques, témoin et plaques selon l'invention, on mesure la rigidité à 20°C puis à 60°C et le fluage à 70°C suivant les tests décrits précédemment.
    Les résultats sont résumés dans le Tableau V ci-dessous.
    Plaque Epaisseur (mm) % poids Talc Rigidité à 20°C (kgf/ min) Rigidité à 60°C (kgf/min) Fluage à 70°C (mm)
    SM ST SM ST 1' 3' 15'
    Témoin 2,9 0 0,5 0,5 4,6 4,8 5,1
    (Polypropylène homopolymère + talc) Plaque n° 1 3,1 18 1,3 1,1 0,7 0,6 2,7 2,8 3,0
    (Polypropylène homopolymère + talc) Plaque n° 2 3,15 18 1,3 1,2 0,7 0,7 2,7 2,7 2,9
    La rigidité recherchée est d'au moins 1 kgf/min à 20°C et d'au moins 0,5 kgf/min à 60°C et la déformation au fluage à 70°C ne doit pas dépasser 3 millimètres au bout de 1 minute, 3,2 millimètres au bout de 3 minutes et 3,4 millimètres au bout de 15 minutes.
    Il apparait clairement du Tableau V que les plaques contenant du talc présentent des caractéristiques mécaniques largement supérieures à celles du témoin et tout à fait satisfaisantes. La rigidité a largement doublé sa valeur. Il est à noter que la rigidité du témoin à 60°C n'a pas été mesurée du fait de sa faible valeur à 20°C qui est déjà inférieure à la valeur souhaitée à 60°C.
    La déformation au fluage à 70°C a diminué d'au moins 40 % pour les plaques contenant du talc.
    Exemple 2
    On prépare sept plaques formées d'une couche préparée à partir de polypropylène homopolymère et de talc. Par commodité. on utilisera également ici comme matière première, un mélange de 60 % de polypropylène homopolymère et de 40 % de talc : le Vestolen P fabriqué par HÜLS.
    Les propriétés de ce produit sont présentées dans le Tableau VI ci-dessous.
    PROPRIETE METHODE DE TEST UNITE VALEUR
    Indice de fluidité ISO 1133 dg/min 2,8
    Module de rigidité en flexion ISO 527 MPa 4500
    Résistance aux chocs à température ISO 180 kJ/m2
    ambiante IZ0D (entaillé) 3,2
    Température de déformation à la chaleur
    à 1,80 MN/m2 (A) °C 100
    à 0,45 MN/m2 (B) °C 140
    Température de ramollissement Vicat ISO 306 °C 110
    En comparant l'homopolymère HY 6100 (Tableau I) avec le Vestolen P contenant du talc (Tableau VI), on remarque que le module de rigidité en flexion du mélange contenant du talc (Vestolen P) est trois fois supérieur à celui du polypropylène homopolymère seul et la température de déformation à la chaleur sous deux contraintes différentes (A) et (B), est bien supérieure dans le cas du mélange contenant le talc (Vestolen P) que pour le polypropylène homopolymère seul.
    Le talc procure donc au mélange des propriétés améliorées.
    La couche est obtenue par mélange du Vestolen P avec du polypropylène homopolymère dans des proportions respectivement de 25-30 % et de 70-75 % en poids.
    Sept plaques sont fabriquées à partir de ces produits.
    On mesure la rigidité à 20°C puis à 60°C et le fluage à 70°C suivant les mêmes tests que dans l'exemple 1.
    Les résultats sont donnés dans le Tableau VII ci-après.
    Plaque Epaisseur (mm) % poids Talc Rigidité (kgf/ à 20°C min) Rigidité à 60°C (kgf/min) Fluage à 70°C (mm)
    SM ST SM ST 1' 3' 15'
    Témoin 2,9 0 0,5 0,5 4,6 4,8 5,1
    (Polypropylène homopolymère + talc) Plaque n° 3 3,7 9 1,8 1,7 1 1 2,0 2,1 2,2
    (Polypropylène homopolymère + talc) Plaque n° 4 3,1 10 1 1 0,6 0,7 2,8 2,9 3,1
    (Polypropylène homopolymère + talc) Plaque no 5 3 11 1,1 1 0,6 0,5 2,8 2,9 3,1
    (Polypropylène homopolymère + talc) Plaque no 6 3 14 1,1 1 0,6 0,6 2,7 2,9 3,1
    (Polypropylène bomopolymère + talc) Plaque no 7 3,25 17 1,4 1,3 0,8 0,8 2,4 3,0 2,7
    (Polypropylène homopolymère + talc) Plaque no 8 3,35 17 1,6 1,3 0,8 0,8 2,4 2,5 2,6
    (Polypropylène homopolymère + talc) Plaque no 9 3,75 21 2,3 2,1 1,3 1,3 1,9 2,0 2,1
    De manière générale, on conclut des résultats du Tableau VII que la rigidité requise à 20°C est toujours supérieure à 1 et celle à 60°C est toujours supérieure à 0,5. De même, les propriétés de fluage sont tout à fait satisfaisantes, la déformation restant bien inférieure à 3, 3,2 et 3,4 millimètres respectivement au bout de 1, 3 et 15 minutes.
    Par rapport à la plaque témoin ne contenant pas de talc, la rigidité à 20°C et 60°C des plaques selon l'invention est au moins deux fois supérieure à celle de la plaque témoin et la déformation à la chaleur à 70°C des plaques selon l'invention a diminué d'environ 40 % et jusqu'à environ 60 % par rapport à la plaque témoin.
    On peut observer que la rigidité augmente proportionnellement à la teneur en talc (voir les plaques n° 4, 5, 8 et 9). De même, la déformation au fluage à 70°C diminue dans l'ensemble lorsque le taux en talc augmente (voir les plaques n° 4, 6, 8 et 9).
    On remarque également que le paramètre épaisseur de la plaque intervient dans les propriétés mécaniques.
    Pour les plaques n° 7 à 9, l'épaisseur de la plaque augmente pour compenser le caractère cassant que l'on peut rencontrer avec des teneurs en talc plus importantes.
    Dans la pratique de l'invention, il est plus intéressant de choisir des teneurs en talc situées entre 9 et 12 % en poids qui procurent des propriétés mécaniques tout à fait satisfaisantes et qui n'entrainent pas de coût excessif quant à l'achat de matière première. Enfin, il est à noter que lorsque l'on augmente nettement l'épaisseur de la plaque à 3,7 millimètres pour une teneur en talc de 9 % en poids (plaque n° 3), la propriété mécanique de rigidité est nettement améliorée.

    Claims (8)

    1. Plaque pleine a base de polyoléfine pour intercalaires ou emballages, caractérisée en ce qu'elle est formée d'une couche de coeur comprenant au moins une polyoléfine et du talc et sur au moins une des faces de ladite couche de coeur, d'une couche externe antiglissante coextrudée avec la couche de coeur précitée.
    2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que la polyoléfine précitée est un polypropylène, homopolymère ou copolymère, ou leurs mélanges.
    3. Plaque selon la revendication 2, caractérisée en ce que la polyoléfine est de préférence le polypropylène homopolymère.
    4. Plaque selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la teneur en talc est au moins égale à 5 % en poids.
    5. Plaque selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la teneur en talc est comprise de préférence entre environ 5 et environ 20 % en poids.
    6. Plaque selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la couche externe antiglissante précitée comprend un produit thermoplastique compatible avec les polyoléfines et possédant des propriétés antiglissantes.
    7. Plaque selon la revendication 6, caractérisée en ce que le produit précité est un thermoplastique à base de polyoléfine.
    8. Plaque selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche externe précitée a une épaisseur variant entre environ 5 et environ 150 µm et de préférence entre environ 30 et environ 70 µm.
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