FR2876699A1 - Multi-use, high-strength material, useful for making articles of protective clothing, comprises a polyamide thermoplastic resin and elastomer - Google Patents
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Abstract
Description
2876699 12876699 1
La présente invention se rapporte à un matériau multiusage à caractéristiques physiques et mécaniques élevées, particulièrement recommandé pour réaliser facilement, rapidement, économiquement et en toute sécurité des éléments actuellement réalisés en métal ou dans d'autres matières plastiques diverses. The present invention relates to a multipurpose material with high physical and mechanical characteristics, particularly recommended to achieve easily, quickly, economically and safely current elements made of metal or other miscellaneous plastics.
Il est connu que de nombreux articles, par exemple les renforts de protection contre les accidents dans les chaussures, les protections pour les coudes, les genoux et les tibias, divers types de casques, gilets de protection et similaires sont actuellement réalisés à partir de métaux ou de matériaux synthétiques divers. It is known that many articles, for example, accident protection reinforcements in shoes, protectors for elbows, knees and shins, various types of helmets, protective vests and the like are currently made from metals. or various synthetic materials.
Il est également connu que certains desdits produits, tout en étant adaptés à des applications spécifiques, ne conviennent pas pour d'autres conditions particulières. Par exemple les chaussures de sécurité sont dotées de semelles anti-perforation et d'embouts anti-écrasement en métal; cette configuration, tout en garantissant une protection adéquate des pieds, présente un premier inconvénient en raison de la lourdeur et de la rigidité des chaussures, entraînant gêne et fatigue pour celui qui les porte pendant longtemps au travail; un deuxième inconvénient est dû au fait que lesdites chaussures ne sont pas isolantes électriquement et ne conviennent donc pas en présence de champs électriques et/ou magnétiques; un troisième inconvénient est dû au fait que la réalisation et le montage desdits éléments métalliques dans les chaussures, non seulement s'avèrent laborieux et coûteux, mais ne permettent pas d'éviter leur oxydation, rendant rapidement inefficaces les caractéristiques requises de sécurité des chaussures, qui deviennent d'autre part peu hygiéniques. It is also known that some of said products, while being adapted to specific applications, are not suitable for other particular conditions. For example, safety shoes have anti-perforation soles and metal anti-crush tips; this configuration, while ensuring adequate protection of the feet, has a first disadvantage because of the heaviness and rigidity of the shoes, causing discomfort and fatigue for those who wear them for a long time at work; a second drawback is due to the fact that said shoes are not electrically insulating and are therefore not suitable in the presence of electric and / or magnetic fields; a third disadvantage is due to the fact that the realization and assembly of said metal elements in the shoes, not only are laborious and expensive, but do not prevent their oxidation, quickly rendering ineffective the required safety characteristics of the shoes, which, on the other hand, become unhygienic.
D'autres exemples concernent les coques des casques de moto et/ou des casques de protection contre les accidents que portent les ouvriers sur les chantiers; les matériaux actuellement utilisés, tels que les matières plastiques et/ou fibres de carbone haute résistance, tout en étant adaptés et efficaces en raison de leur légèreté et pour diverses formes de protection à caractère 2876699 2 général, se révèlent dans certains cas fragiles s'ils sont soumis à des chocs plutôt secs, violents et localisés. Other examples relate to the hulls of motorcycle helmets and / or crash helmets worn by workers on construction sites; the materials currently used, such as plastics and / or high-strength carbon fibers, while being adapted and effective because of their lightness and for various forms of protection of a general nature, are in some cases fragile in their nature. they are subject to rather dry, violent and localized shocks.
D'autres éléments encore, comme les protections en général pour les coudes, les genoux et les tibias, sont plutôt encombrants et lourds, notamment lorsqu'il s'agit d'applications dans lesquelles les utilisateurs, et en particulier les sportifs, doivent se déplacer avec un maximum d'agilité. Other elements, such as protections in general for the elbows, knees and shins, are rather bulky and heavy, especially when it comes to applications in which users, and in particular athletes, must move with maximum agility.
L'objet de la présente invention est d'éliminer, ou au moins, de minimiser les inconvénients susmentionnés. The object of the present invention is to eliminate, or at least minimize, the aforementioned disadvantages.
L'invention résoud lesdits problèmes en proposant un matériau multi-usage constitué d'un mélange à chaud d'une résine polyamide additionnée d'un élastomère, la quantité d'élastomère employée dans le mélange par rapport à la résine thermoplastique polyamide étant comprise entre 5 et 15 %. The invention solves said problems by proposing a multi-use material consisting of a hot mix of a polyamide resin added with an elastomer, the amount of elastomer used in the mixture relative to the thermoplastic polyamide resin being between 5 and 15%.
Suivant une caractéristque secondaire de l'invention, la résine thermoplastique de polyamide utilisée dans le mélange a une densité typiquement comprise entre 1,00 et 1,20 g/cm3. According to a secondary feature of the invention, the thermoplastic polyamide resin used in the mixture has a density typically between 1.00 and 1.20 g / cm3.
Le matériau obtenu à partir du mélange présente des caractéristiques élevées d'isolation électrique et des caractéristiques élevées d'élasticité et de résistance mécanique à la flexion, aux chocs et à la perforation. Les avantages qui découlent de l'invention résident essentiellement dans le fait que, pour les mêmes caractéristiques physiques et mécaniques que les produits actuellement connus, les produits obtenus avec le matériau objet de la présente invention se révèlent être plus faciles à adapter à des objectifs pré-établis, beaucoup plus légers, plus économiques et aisément mis en forme par estampage, injection ou emboutissage. Un autre avantage réside dans le fait que, outre les caractéristiques susmentionnées, le matériau selon l'invention est un bon isolant électrique et thermique. The material obtained from the blend has high electrical insulation characteristics and high characteristics of elasticity and mechanical resistance to bending, impact and puncture. The advantages which derive from the invention reside essentially in the fact that, for the same physical and mechanical characteristics as the products currently known, the products obtained with the material which is the subject of the present invention prove to be easier to adapt to pre-existing objectives. - Established, much lighter, more economical and easily shaped by stamping, injection or stamping. Another advantage lies in the fact that, in addition to the aforementioned characteristics, the material according to the invention is a good electrical and thermal insulator.
Dans les modes préférés de mise en oeuvre pratique de l'invention, le matériau se compose essentiellement d'une résine 2876699 3 thermoplastique polyamide, présentant une densité typiquement comprise entre 1,00 et 1,20 g/cm3, additionnée de 5 à 15 % d'un élastomère présentant en moyenne une densité typiquement comprise entre 1,00 et 1,20 g/cm3, un allongement à la rupture de 550 à 700 %, une dureté Shore A de 75 à 90, une résistance à la rupture de 40 à 50 MPa, une résistance à l'arrachement de 50 à 80 N/mm, une résistance à l'allongement qui est à 20 % de 2 à 3 MPa, à 100 % de 4 à 7 MPa et à 300 % de 7 à 1 1 MPa. In the preferred embodiments of the invention, the material consists essentially of a thermoplastic polyamide resin having a density typically between 1.00 and 1.20 g / cm 3, added with 5 to 15 % of an elastomer having on average a density typically between 1.00 and 1.20 g / cm3, an elongation at break of 550 to 700%, a Shore A hardness of 75 to 90, a breaking strength of 40 to 50 MPa, a pull-out strength of 50 to 80 N / mm, an elongation resistance which is 20% of 2 to 3 MPa, 100% of 4 to 7 MPa and 300% of 7 at 1 1 MPa.
Dans un exemple typique d'application, les semelles anti- perforation et les embouts anti-écrasement formés anatomiquement avec voûte plantaire destinés aux chaussures de protection ont été réalisés par estampage et/ou par injection à partir d'un mélange de résine thermoplastique de polyamide et d'un pourcentage de 5 à 15 % d'élastomère à une température comprise entre 230 et 280 C, conformément à l'invention. In a typical example of application, the anti-perforation soles and anti-crush tips formed anatomically with arch for protective shoes were made by stamping and / or injection from a blend of thermoplastic resin polyamide and a percentage of 5 to 15% of elastomer at a temperature between 230 and 280 C, according to the invention.
Les résultats des essais mécaniques réalisés sur les éléments ainsi obtenus ont largement dépassé les seuils requis par les critères normatifs prévus par les lois en vigueur en matière de sécurité. The results of the mechanical tests carried out on the elements thus obtained have largely exceeded the thresholds required by the normative criteria provided for by the laws in force concerning safety.
Plus précisément, et à titre d'exemple, il s'est avéré que la résistance à la perforation de la semelle des chaussures de protection de chantier équipées de semelles anti-perforation réalisées dans le matériau objet de la présente invention dépassait de 27 à 36 % (1 400 à 1 500 N) le seuil requis de 1 100 N (norme actuelle EN 344-1/92), pour un clou d'une superficie de 1 mm sur une épaisseur de 3 mm minimum et de 5 mm maximum, alors qu'après 1 000 000 de cycles de flexion, en maintenant le talon fixe et avec des flexions de plus de 5 cm, l'insert anti-perforation n'a présenté ni déformation permanente ni rupture (normes prEN ISO 20345/03, prEN ISO 20346/03 et prEN ISO 20347/03). More specifically, and by way of example, it has been found that the resistance to perforation of the sole of protective footwear with anti-perforation soles made in the material which is the subject of the present invention exceeded from 27 to 36 % (1 400 to 1 500 N) the required threshold of 1 100 N (current standard EN 344-1 / 92), for a nail with an area of 1 mm to a thickness of 3 mm minimum and 5 mm maximum, whereas after 1 000 000 bending cycles, maintaining the fixed heel and with flexures of more than 5 cm, the anti-perforation insert showed no permanent deformation or rupture (standards prEN ISO 20345/03, prEN ISO 20346/03 and prEN ISO 20347/03).
D'autres éléments ont été soumis aux essais suivants: essais de résistance au choc (énergie d'impact 200 4 J), 2876699 4 essais de résistance à la compression (charge de compression 15 0,1 kN), essais de résistance au choc après un traitement de vieillissement chimique (énergie d'impact 200 4 J à des températures de + 60 2 C et-20 2 C), essais de résistance au choc après un traitement de vieillissement chimique (énergie d'impact 200 4 J) après immersion dans une solution d'acide sulfurique, après immersion dans de l'hydroxyde de sodium et après immersion dans du triméthylpentanol, à une température de 20 2 C pendant 24 heures). Other elements were subjected to the following tests: impact resistance tests (impact energy 200 4 J), 2876699 4 compressive strength tests (compression load 0.1 kN), impact resistance tests after a chemical aging treatment (impact energy 200 4 J at temperatures of + 60 2 C and -20 2 C), impact tests after chemical aging treatment (impact energy 200 4 J) after immersion in a solution of sulfuric acid, after immersion in sodium hydroxide and after immersion in trimethylpentanol, at a temperature of 20 ° C. for 24 hours).
Tous les résultats ont parfaitement satisfait aux prescriptions de la norme actuellement en vigueur EN 12568/98. Les essais d'isolation électrique ont de même donné des résultats satisfaisants. All the results have perfectly met the requirements of the current standard EN 12568/98. The electrical insulation tests have likewise given satisfactory results.
Grâce à ces caractéristiques physiques et mécaniques, associées au fait qu'il est essentiellement léger, diélectrique, hygiénique, résistant aux hautes et aux basses températures, non toxique et inoxydable, le matériau selon l'invention peut trouver application pour améliorer la fabrication aussi bien des éléments des chaussures dites de protection que d'autres éléments destinés à la sécurité et aux mesures de protection contre les accidents, comme les casques de chantier, casques de moto, protections pour la tête, les coudes, les genoux et les tibias des sportifs, les gilets de protection, les protections pour le visage ou des membres suite à un traumatisme, et d'autres encore. Thanks to these physical and mechanical characteristics, associated with the fact that it is essentially light, dielectric, hygienic, resistant to high and low temperatures, non-toxic and stainless, the material according to the invention can find application to improve the manufacturing as well. elements of so-called protective shoes than other elements intended for safety and accident protection measures, such as hard hats, motorcycle helmets, protections for the head, elbows, knees and shins of athletes , protective vests, face protectors or limbs following trauma, and others.
Pour réaliser lesdits produits, le matériau selon l'invention peut être mis en oeuvre par estampage, injection, emboutissage, ou profilage. To achieve said products, the material according to the invention can be implemented by stamping, injection, stamping, or profiling.
La présente invention a été décrite et illustrée selon des formes de mise en oeuvre choisies à titre d'exemples sans aucun caractère limitatif. On en comprend aisément qu'il sera évident aux experts du domaine technique d'utiliser d'autres résines thermoplastiques de polyamide additionnées d'élastomères similaires sans sortir ni du cadre de l'invention ni de son objet. The present invention has been described and illustrated according to embodiments chosen as examples without any limiting character. It is easy to understand that it will be obvious to experts in the technical field to use other thermoplastic polyamide resins added with similar elastomers without departing from the scope of the invention or its object.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
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FR2876699A1 true FR2876699A1 (en) | 2006-04-21 |
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FR0507415A Pending FR2876699A1 (en) | 2004-07-15 | 2005-07-08 | Multi-use, high-strength material, useful for making articles of protective clothing, comprises a polyamide thermoplastic resin and elastomer |
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IT (1) | ITRE20040085A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2920644A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-13 | Msa Gallet Soc Par Actions Sim | IMPROVEMENT FOR A PLASTIC PART OF A PROTECTIVE HELMET |
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2004
- 2004-07-15 IT IT000085A patent/ITRE20040085A1/en unknown
-
2005
- 2005-07-08 FR FR0507415A patent/FR2876699A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2920644A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-13 | Msa Gallet Soc Par Actions Sim | IMPROVEMENT FOR A PLASTIC PART OF A PROTECTIVE HELMET |
WO2009066018A2 (en) * | 2007-09-10 | 2009-05-28 | Msa Gallet | Improvement to a plastic part of a protective helmet |
WO2009066018A3 (en) * | 2007-09-10 | 2009-07-16 | Msa Gallet | Improvement to a plastic part of a protective helmet |
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