FR2845145A1 - Conduite multicouche comprenant une couche comportant du pps et du pa - Google Patents
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Abstract
Conduite multicouche comprenant au moins une couche (1) comportant un mélange de polyphénylène sulfone et de polyamide et une couche externe de protection (2).
Description
La présente invention concerne une conduite utilisable notamment pour le
transport de fluides automobiles et plus particulièrement pour le transport de fluides
pouvant servir de carburant.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
Actuellement, le respect de l'environnement est une préoccupation centrale faisant l'objet de dispositions légales (telles que les directives européennes EURO 2000 et 2005) qui ont contribué au renforcement des con10 traintés imposées aux fabricants de conduites en ce qui
concerne la perméabilité de ces conduites.
En outre, l'évolution technologique des véhicules
automobiles entraîne un durcissement des conditions d'utilisation, notamment en température et en pression, 15 auxquelles sont soumises les conduites et plus particulièrement lorsque celles-ci sont implantées dans le compartiment moteur des véhicules.
Ainsi, une conduite implantée dans le compartiment moteur d'un véhicule devrait présenter des proprié20 tés barrières à des températures de l'ordre de 1250C en
continu et 1500C en pointe.
Une telle conduite devrait en outre résister, non seulement au fluide qu'elle transporte, mais également aux différents fluides avec lesquels elle risque de se 25 trouver en contact sur le véhicule, à savoir notamment: des carburants, des huiles de lubrification et de transmission, du liquide de refroidissement, du liquide lavevitre, le chlorure de zinc (répandu sur les chaussées
pour empêcher la formation de verglas)...
La conduite devrait de plus présenter des propriétés mécaniques lui permettant de résister notamment aux impacts de gravillons, aux vibrations, aux frottements...
Idéalement enfin, la conduite devrait pouvoir être fabriquée par des procédés connus et permettre un
montage facile dans le véhicule.
Le principal problème à résoudre dans le domaine de la fabrication des tubes en matière synthétique desti5 nés à transporter des fluides automobiles réside donc dans le compromis à trouver entre les performances à obtenir en regard des nombreuses exigences des constructeurs automobiles et le cot de la matière première et du
procédé de fabrication de ce type de produit.
Or, il existe de nombreuses structures monocouches ou multicouches à base de matériaux thermoplastiques, mais qui s'avèrent en général mal adaptées aux contraintes précitées.
On connaît ainsi par exemple des stuctures mono15 couches en polyamide 11 ou en polyamide 12 dont l'utilisation est relativement répandue mais qui ont un
cot élevé.
OBJET DE L'INVENTION
Par l'invention, on entend proposer une structure 20 qui soit un compromis acceptable entre les exigences contradictoires en matière de performances et de cot.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION L'invention concerne à cet effet une conduite
multicouche comprenant au moins une couche comportant un 25 mélange de polyphénylène sulfone et du polyamide et une
couche externe de protection.
Cette structure présente une basse perméabilité aux fluides automobiles et notamment aux carburants de type classique à base d'hydrocarbures ou moins répandus 30 tels que ceux à base d'alcools ou d'esters. Elle est en
outre relativement stable sur le plan dimensionnel. La conduite de l'invention présente aussi des propriétés chimiques et mécaniques lui permettant de résister aux différentes agressions et contraintes liées à une utili-
sation dans un véhicule automobile.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention ressortiront à la lecture de la description de modes de réalisation particuliers non limitatifs de
l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi
lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale 10 d'une conduite conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 d'une conduite selon un deuxième mode de réalisation,
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 15 d'une conduite selon un troisième mode de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Selon un premier mode de réalisation particulier,
la conduite est une conduite bicouche.
En référence à la figure 1, la couche 1 compor20 tant le mélange de polyphénylène sulfone (PPS) et de polyamide (PA) est donc disposée à l'intérieur.
De façon avantageuse, le mélange comprend, environ, entre 20% et 80% de polyphénylène sulfone et entre 20% et 80% de polyamide. De préférence, le mélange com25 prend environ 20% de polyphénylène sulfone et 80% de polyamide. Le mélange utilisé est par exemple celui produit sous la marque XTEL par la société CHEVRON PHILLIPS. Le polyphénylène sulfone apporte à la conduite ses propriétés barrières notamment aux hydrocarbures et ses proprié30 tés de résistance mécanique et chimique. La couche interne comprend de préférence des charges la rendant conductrice.
La couche externe de protection 2 est à base de thermoplastique élastomère (TPE) et est de préférence réalisée en thermoplastique élastomère polyéther ester (TPE-E). Le thermoplastique élastomère utilisé est par exemple celui produit sous la référence HYTREL HTR4275BK
par la société DUPONT DE NEMOURS.
La conduite conforme à l'invention est obtenue par co-extrusion. On notera que le polyphénylène sulfone utilisé incorpore des additifs lui conférant un caractère extrudable (en effet, le polyphénylène sulfone utilisé classiquement en injection est généralement trop fluide 10 pour pouvoir être extrudé). Parmi ces additifs ajoutés à la base polymérique, peuvent par exemple figurer le butyle sulfamide sulfone (BSSA) pour abaisser le point de fusion du matériau et des charges telles que du kaolin ou
du talc pour augmenter la viscosité du matériau.
Lorsque les contraintes subies par la conduite sont très importantes, la conduite peut comprendre une couche de liant entre la couche interne 1 et la couche externe 2. La couche de liant est réalisée en un matériau présentant des propriétés d'adhésion entre le matériau 20 constituant la couche interne et celui constituant la
couche externe. Le matériau de la couche de liant est par exemple celui produit sous la référence BYNEL par la société DUPONT DE NEMOURS.
A titre d'exemple, pour une conduite de diamètre 25 interne égal à 6 mm, la couche interne a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm environ, la couche de liant a une épaisseur de l'ordre de 0,1 mm et la couche externe a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm environ. Selon un deuxième mode de réalisation particulier et en référence à la figure 2, la conduite multicouche de l'invention comprend une couche interne il et une couche externe de protection 12 qui sont identiques aux couches
1 et 2 du premier mode de réalisation.
La conduite multicouche comprend en outre, entre la couche interne Il et la couche externe 12, une couche intermédiaire 13 comportant un copolymère alcool polyvinylique éthylène (EVOH). Cette couche présente de bonnes 5 propriétés barrières notamment aux alcools. Le copolymère alcool polyvinylique éthylène utilisé est par exemple celui produit sous la marque EVAL par la société KURARAY ou celui produit sous la marque SOARNOL par la société
NIPPON GOSSEI.
La couche externe 2 assure alors une fonction supplémentaire de protection de la couche intermédiaire
notamment contre les chocs.
Lorsque les contraintes subies par la conduite sont très importantes, la conduite peut comprendre une 15 couche de liant entre la couche interne et la couche intermédiaire et/ou une couche de liant entre la couche intermédiaire et la couche externe. Chaque couche de liant est réalisée en un matériau présentant des propriétés d'adhésion entre les matériaux constituant les couches 20 entre lesquelles elle se trouve. Ici, le matériau des couches de liant est par exemple celui produit sous la
référence ADMER par la société MITSUI.
A titre d'exemple, pour une conduite de diamètre interne égal à 6 mm, la couche interne a une épaisseur 25 comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm environ, chaque couche de liant a une épaisseur de l'ordre de 0,1 mm, la couche intermédiaire a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm environ et la couche externe a une épaisseur comprise
entre 0,2 mm et 0,5 mm environ.
En variante, les matériaux utilisés pour les couches interne et intermédiaire peuvent être échangés.
Selon un troisième mode de réalisation particulier et en référence à la figure 3, la conduite multicouche de-l'invention comprend une couche interne 21 et une couche externe 22 de protection qui sont identiques aux
couches 1 et 2 du premier mode de réalisation.
La conduite multicouche comprend en outre, entre la couche interne et la couche externe, une couche inter5 médiaire 23 comportant un mélange de polyamide et de polyéthylène. Cette couche permet notamment de renforcer la résistance mécanique de la conduite de façon relativement peu coteuse. Le mélange utilisé est par exemple celui produit sous la marque NYLEX par la société MULTIBASE ou 10 celui produit sous la référence ORGALLOY LE60THM par la
société ATOFINA.
La couche externe 22 assure alors une fonction supplémentaire de protection de la couche intermédiaire
23 notamment contre les chocs.
Lorsque les contraintes subies par la conduite
sont très importantes, la conduite comprend comme ici une couche de liant 24 entre la couche interne 21 et la couche intermédiaire 23 et une couche de liant 25 entre la couche intermédiaire 23 et la couche externe 22. Chaque 20 couche de liant 24, 25 est réalisée en un matériau présentant des propriétés d'adhésion entre les matériaux constituant les couches entre lesquelles elle se trouve.
Ici, le matériau des couches de liant 24, 25 est par exemple celui produit sous la référence BYNEL 40E529 par 25 la société DUPONT DE NEMOURS. En variante, la conduite
peut ne comprendre qu'une couche de liant.
A titre d'exemple, pour une conduite de diamètre interne égal à 6 mm, la couche interne 21 a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm environ, chaque couche de 30 liant 24, 25 a une épaisseur de l'ordre de 0,1 mm, la couche intermédiaire 23 a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm environ et la couche externe 22 a une
épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,5 mm environ.
En variante, les matériaux utilisés pour les cou-
ches interne 21 et intermédiaire 23 peuvent être échangés.
En variante, la couche intermédiaire 23 peut être également formée d'une couche de polyamide (PA) de préfé5 rence du polyamide 6 tel que celui produit sous la référence ZYTEL ST118 par la société DUPONT DE NEMOURS, ou
d'une couche de polyéthylène (PE).
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et des variantes de réalisa10 tions peuvent y être apportées sans sortir du cadre de
l'invention tel que défini par les revendications.
En particulier, les épaisseurs ne sont mentionnées qu'à titre indicatif et peuvent être modifiées en fonction du diamètre de la conduite ou pour tenir compte 15 de conditions particulières d'utilisation en liaison par
exemple avec la pression du fluide.
La couche externe de protection peut être en polyamide ou en un autre matériau ou mélange de matériaux
présentant des caractéristiques analogues.
La conduite peut comprendre une couche intermédiaire en un autre matériau que ceux mentionnés et par exemple un matériau recyclé provenant du broyage de tronçons de conduite, la couche intermédiaire comprenant alors, dans le cas du deuxième mode de réalisation, du 25 polyphénylène sulfone, du polyamide, du thermoplastique
élastomère polyéther ester et du copolymère alcool polyvinylique éthylène.
Le nombre de couches peut également être modifié.
En particulier, la conduite du premier mode de réalisa30 tion peut comprendre des couches supplémentaires utilisant des matériaux des couches intermédiaires des autres
modes de réalisation.
En outre, à titre d'exemple, la conduite peut comprendre une couche interne comportant un mélange de polyphénylène sulfone et de polyamide, une première couche intermédiaire à base de polyphénylène sulfone (soit associé au polyamide comme dans la couche interne, soit uniquement en un polyphénylène sulfone tel que celui pro5 duit sous la marque RYTON par la société CHEVRON PHILLIPS) ou à base de polyamide, une deuxième couche intérmédiaire à base de copolymère alcool polyvinylique
éthylène, une couche externe de protection en polyamide.
Claims (13)
1. Conduite multicouche comprenant au moins une couche (1, 11, 21) comportant un mélange de polyphé5 nylène sulfone et de polyamide et une couche externe de
protection é, 12, 22).
2. Conduite multicouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche externe de protection (2, 12, 22) est à base de thermoplastique élasto10 mère.
3. Conduite multicouche selon la revendication 2, caractérisée en ce que le thermoplastique élastomère comporte du polyéther ester.
4. Conduite multicouche selon la revendica15 tion 1, caractérisée en ce que la couche externe de protection (2, 12, 22) est à base de polyamide.
5. Conduite multicouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange comprend environ entre 20% et 80% de polyphénylène sulfone et entre 20 20% et 80% de polyamide.
6. Conduite multicouche selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche supplémentaire (13) comportant un copolymère alcool polyvinylique éthylène.
7. Conduite multicouche selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche
supplémentaire (23) comportant du polyamide.
8. Conduite multicouche selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche 30 supplémentaire comportant du polyéthylène.
9. Conduite multicouche selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisée en ce que la couche supplémentaire (23) comporte un mélange de polyamide et de polyéthylène.
10. Conduite multicouche selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la
couche supplémentaire (13, 23) s'étend entre la couche (1, 11, 21) comportant le mélange de polyphénylène sul5 fone et de polyamide, et la couche externe de protection
(2, 12, 22).
11. Conduite multicouche selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la
couche (1, 11, 21) comportant le mélange de polyphénylène 10 sulfone et de polyamide s'étend entre la couche supplémentaire (13, 23) et la couche externe de protection (2,
12, 22).
12. Conduite multicouche selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une 15 couche de liant (24, 25) entre deux couches adjacentes.
13. Conduite multicouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche la plus interne (1, 11, 21) incorpore des charges la rendant électriquement conductrice.
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| FR2845145A1 true FR2845145A1 (fr) | 2004-04-02 |
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- 2002-10-01 FR FR0212109A patent/FR2845145B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| FR2845145B1 (fr) | 2005-09-30 |
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