FR3050995A1 - THERMOSCELLABLE FLAME RETARDANT POLYMERIC MATERIAL - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un matériau polymérique ignifuge thermoscellable comprenant au moins : a) un copolymère d'éthylène acétate de vinyle dont : - la teneur massique en acétate de vinyle étant comprise entre 18% et 50%, de préférence entre 14% et 50%, plus préférentiellement entre 14% et 26%, et - l'indice de fluidité étant compris entre 1 et 7 ; b) un polyéthylène basse densité ; c) un agent ignifuge exempt de composés halogénés et de métaux lourds ; d) un copolymère de polypropylène ; e) une polyoléfine plastomère. L'invention concerne également un film thermoscellable comprenant au moins ce matériau polymérique, ainsi qu'un vêtement ou un article de protection dont au moins une partie est réalisée en ce film.The invention relates to a flame-retardant polymeric heat-sealable material comprising at least: a) an ethylene vinyl acetate copolymer, the following: the vinyl acetate mass content is between 18% and 50%, preferably between 14% and 50%; more preferably between 14% and 26%, and the melt index being between 1 and 7; b) a low density polyethylene; (c) a flame retardant free of halogenated compounds and heavy metals; d) a polypropylene copolymer; e) a polyolefin plastomer. The invention also relates to a heat-sealable film comprising at least this polymeric material, as well as a garment or a protective article at least a part of which is made of this film.
Description
La présente invention concerne un matériau polymérique ignifuge thermoscellable destiné à être utilisé pour la fabrication par extrusion d'un film plastique.The present invention relates to a heat-sealable flame retardant polymeric material for use in the extrusion manufacturing of a plastic film.
Au cours d'interventions de maintenance dans des lieux confinés tels que des centrales nucléaires, il est nécessaire d'utiliser : des vêtements (par exemple des combinaisons ou des scaphandres de protection) pour protéger les opérateurs, des articles de protection pour protéger les sols et les murs de la zone d'intervention (par exemple des toiles, des bâches, des revêtements muraux ou de sols ou encore des parois de sas à l'entrée de ladite zone), des emballages tels que des enveloppes ou des sacs conçus pour recueillir des déchets.During maintenance work in confined spaces such as nuclear power plants, it is necessary to use: clothing (eg coveralls or protective suits) to protect operators, protective clothing to protect floors and the walls of the area of operation (for example, canvases, tarpaulins, wall or floor coverings or airlock walls at the entrance to the area), packagings such as envelopes or bags designed for collect waste.
Ces vêtements et articles de protection peuvent aussi être utilisés en laboratoires dans des domaines techniques très variés ou sur des chaînes industrielles, par exemple des chaînes de fabrication de produits pharmaceutiques.These garments and protective articles can also be used in laboratories in a wide variety of technical fields or on industrial chains, for example pharmaceutical production lines.
On a recours à des vêtements et des articles de protection qui sont à usage unique et qu'il est nécessaire de recycler après leur utilisation.Clothing and protective items are used for single use and need to be recycled after use.
La plupart des vêtements et articles de protection actuellement disponibles sur le marché sont réalisés à partir de films de matériaux polymériques qui ont été extrudés qui sont ensuite découpés et soudés pour obtenir les formes souhaitées.Most of the currently available protective clothing and articles on the market are made from films of polymeric materials that have been extruded and then cut and welded to the desired shapes.
Les vêtements et les articles de protection dans ces domaines d'applications tels que les interventions dans des centrales nucléaires doivent être ignifuges. Par exemple, lors des interventions dans des enceintes nucléaires, le déclenchement d'un feu peut être un risque majeur. C'est pourquoi, il est essentiel de disposer d'équipements de protection qui présentent une résistance à la propagation des flammes. Les matériaux polymériques dont sont constitués les vêtements et articles de protection doivent donc présenter des propriétés anti-feu. Le but est principalement d'éviter la propagation du feu à cause de la présence de ces articles de protection lors d'un incendie. Pour ce faire, les matériaux polymériques comprennent dans leurs formulations des composés retardateurs de flammes (autrement dit des agents ignifuges).Clothing and protective items in these areas of application such as interventions in nuclear power plants must be flame retardant. For example, during interventions in nuclear enclosures, the outbreak of a fire can be a major risk. Therefore, it is essential to have protective equipment that has resistance to the propagation of flames. The polymeric materials of which clothing and protective articles are made must therefore have fire-fighting properties. The main purpose is to prevent the spread of fire due to the presence of these protective items during a fire. To do this, the polymeric materials include in their formulations flame retardant compounds (ie flame retardants).
Outre la tenue au feu, les matériaux polymériques dont sont constitués les vêtements et les articles de protection doivent présenter des propriétés physiques et mécaniques telles que, par exemple, des aspects de surface et de tenue mécanique, et ce afin de satisfaire les normes auxquels sont soumis lesdits articles et vêtements de protection selon leur domaine d'utilisation.In addition to fire resistance, the polymeric materials of which clothing and protective articles are made shall have physical and mechanical properties such as, for example, surface and mechanical properties, in order to meet the standards to which they are subject. subject said articles and protective clothing according to their field of use.
Par ailleurs, en vue de leur utilisation pour la fabrication de vêtements et d'articles de protection, ces matériaux polymériques doivent être parfaitement thermoscellables, et ce par toutes les techniques de soudage habituellement utilisées dans ces domaines techniques, par exemple le soudage par hautes-fréquences, par impulsions ou encore par ultrasons.Moreover, for their use in the manufacture of clothing and protective articles, these polymeric materials must be perfectly heat-sealable by all the welding techniques normally used in these technical fields, for example frequency, pulse or ultrasound.
Lors de la mise au point de la formulation des matériaux polymériques dont sont constitués les vêtements et articles de protection, il est également essentiel de tenir compte des incompatibilités chimiques qui ne permettent pas toujours de mélanger n'importe quel composé, par exemple un agent ignifuge, avec n'importe quel polymère.In developing the formulation of the polymeric materials of which clothing and protective articles are made, it is also essential to take into account chemical incompatibilities which do not always permit the mixing of any compound, for example a flame retardant , with any polymer.
Par ailleurs, ces matériaux polymériques comprennent souvent dans leur formulation des composés halogénés (tels que les dérivés bromés), l'antimoine, ainsi que des métaux lourds qui ne sont pas recyclables. Les agents ignifuges traditionnellement mis en oeuvre dans la formulation de ces matériaux polymériques comprennent des composés organiques halogénés qui sont utilisés pour leur capacité d'extinction de la source d'inflammation et d'inhibition de la décomposition chimique dans la flamme. C'est pourquoi, du fait qu'ils comprennent des composés halogénés non recyclables, l'élimination des déchets de ces vêtements et articles de protection après leur usage peut nécessiter des filières spécifiques de collecte et de traitement, afin d'éviter qu'ils ne soient éliminés dans des décharges pour être incinérés ; ce qui serait catastrophique pour l'environnement. En d'autres termes, lors de la mise au point de matériaux polymériques utilisés pour la fabrication de vêtements et articles de protection, il est indispensable de tenir également compte de leur recyclage après leur usage.Moreover, these polymeric materials often include in their formulation halogenated compounds (such as brominated derivatives), antimony, as well as heavy metals that are not recyclable. The flame retardants traditionally used in the formulation of these polymeric materials include halogenated organic compounds which are used for their ability to extinguish the ignition source and to inhibit chemical decomposition in the flame. Therefore, because they include non-recyclable halogenated compounds, the disposal of these garments and protective articles after their use may require specific collection and treatment channels, in order to prevent them from being recycled. are disposed of in landfills for incineration; which would be catastrophic for the environment. In other words, in the development of polymeric materials used for the manufacture of clothing and protective articles, it is essential to also consider their recycling after their use.
La présente invention se propose de surmonter les inconvénients détaillés ci-dessus en fournissant un nouveau matériau polymérique ignifuge thermoscellable qui présente l'avantage d'être parfaitement recyclable tout en présentant d'excellentes propriétés physico-mécaniques pour son utilisation dans la production de films extrudés destinés à la fabrication de vêtements et d'articles de protection, notamment mais non exclusivement dans le domaine du nucléaire.The present invention proposes to overcome the drawbacks detailed above by providing a new flame retardant polymeric heat-sealable material which has the advantage of being perfectly recyclable while having excellent physico-mechanical properties for its use in the production of extruded films. intended for the manufacture of clothing and protective articles, in particular but not exclusively in the nuclear field.
Les vêtements et articles de protection obtenus à partir du matériau polymérique selon l'invention présentent d'excellentes propriétés anti-feu qui sont en parfaite conformité avec les normes en vigueur relatives aux comportements au feu des matériaux.The garments and protective articles obtained from the polymeric material according to the invention have excellent fireproof properties which are in full compliance with the standards in force relating to the fire behavior of the materials.
Le matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention comprend au moins : a) un copolymère d'éthylène acétate de vinyle (ci-après abrégé « EVA ») dont : la teneur massique en acétate de vinyle est comprise entre 18% et 50%, de préférence entre 14% et 50%, plus préférentiellement entre 14% et 26%, et l'indice de fluidité est compris entre 1 et 7 ; b) un polyéthylène basse densité (ci-après abrégé « PEBD ») ; c) un agent ignifuge exempt de composés halogénés et de métaux lourds ; d) un copolymère de polypropylène (ci-après abrégé « PP ») ; e) une polyoléfine plastomère.The flame retardant polymeric heat-sealable material according to the invention comprises at least: a) an ethylene vinyl acetate copolymer (hereinafter abbreviated "EVA") of which: the mass content of vinyl acetate is between 18% and 50%, preferably between 14% and 50%, more preferably between 14% and 26%, and the melt index is between 1 and 7; (b) low density polyethylene (hereinafter abbreviated "LDPE"); (c) a flame retardant free of halogenated compounds and heavy metals; d) a copolymer of polypropylene (hereinafter abbreviated "PP"); e) a polyolefin plastomer.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention comprend, en poids par rapport au poids total dudit matériau, au moins : a) entre 50% et 80% du copolymère d'EVA ; b) entre 5% et 30% du PEBD ; c) entre 6% et 20% de l'agent ignifuge exempt de composés halogénés et de métaux lourds ; d) entre 5% et 10% du copolymère de PP ; e) entre 5% et 15% de polyoléfine plastomère.In one embodiment of the invention, the flame-retardant polymeric material heat-sealable according to the invention comprises, by weight relative to the total weight of said material, at least: a) between 50% and 80% of the EVA copolymer; (b) between 5% and 30% of the LDPE; c) between 6% and 20% of the flame retardant free from halogenated compounds and heavy metals; d) between 5% and 10% of the PP copolymer; e) between 5% and 15% of polyolefin plastomer.
Le PEBD, aussi connu sous la dénomination de « polyéthylène radicalaire » ou de « polyéthylène haute pression », a une masse volumique comprise entre environ 0,92 g/cm3 et environ 0,94 g/cm3. Le PEBD est obtenu par polymérisation radicalaire de l'éthylène à haute pression.LDPE, also known as "free radical polyethylene" or "high pressure polyethylene", has a density of from about 0.92 g / cc to about 0.94 g / cc. LDPE is obtained by radical polymerization of ethylene at high pressure.
Dans le matériau polymérique selon l'invention, le copolymère d'EVA procure au PEBD des propriétés de souplesse et de soudabilité ; ce qui est indispensable au regard de l'utilisation dudit matériau pour la fabrication de vêtements et d'articles de protection. Le PEBD procure un renforcement au matériau polymérique selon l'invention qui est contrebalancé les propriétés de souplesse fournies par l'EVA. Le PEBD confère ainsi au matériau polymérique selon l'invention des propriétés mécaniques adéquates pour son extrusion sous la forme d'un film en vue de son utilisation dans la fabrication de vêtements et d'articles de protection.In the polymeric material according to the invention, the EVA copolymer provides LDPE with flexibility and weldability properties; which is essential with regard to the use of said material for the manufacture of clothing and protective articles. LDPE provides reinforcement to the polymeric material according to the invention which counterbalances the flexibility properties provided by EVA. LDPE thus gives the polymeric material according to the invention adequate mechanical properties for its extrusion in the form of a film for use in the manufacture of clothing and protective articles.
Le PEBD peut être choisi parmi les PEBD présentant : un grade compris entre 0,3 et 20, une densité comprise entre 0,918 et 0,932 g/cm3.The LDPE can be chosen from LDPE having: a grade of between 0.3 and 20, a density of between 0.918 and 0.932 g / cm 3.
Le copolymère d'EVA peut être choisi parmi les produits commercialisés par la société EXXONMOBIL sous les dénominations commerciales suivantes :The EVA copolymer may be chosen from the products marketed by EXXONMOBIL under the following trade names:
Escorène Ultra FL00218, à savoir un copolymère d'éthylène acétate de vinyle dont la teneur moyenne en acétate de vinyle est de 18%, de densité 0,940g/cm3 et l'indice de fluidité est 1,7 (g/lOmin sous 2,16kgs à 190°C) ; Escorène Ultra FL00226CC, à savoir un copolymère d'éthylène acétate de vinyle dont la teneur moyenne en acétate de vinyle est de 26%, de densité 0,949g/cm3 et l'indice de fluidité est 2,16 (g/lOmin sous 2,16kgs à 190°C). L'agent ignifuge est de préférence un agent ignifuge tel que décrit dans la demande de brevet US 2011/0257310 Al. L'agent ignifuge décrit dans cette demande présente les avantages d'être thermiquement stable et hautement efficace. De plus, il est exempt de composés halogénés et de métaux lourds qui sont connus pour être des composés toxiques. L'agent ignifuge décrit dans la demande de brevet US 2011/0257310 Al comprend des composés phosphonates, des acides alkyl ou arylphosphoniques et un composé de 1,3,5-triazine. L'agent ignifuge peut au moins comprendre un composé phosphonate, un acide alkyl ou arylphosphonique et un composé de 1,3,5-triazine. L'agent ignifuge peut être le produit commercialisé par la société BASF sous la dénomination commerciale Flamestab NOR 116 ou bien les produits commercialisés par la société THOR sous les dénominations commerciales AFLAMMIT® PCO 900 et AFLAMMIT® PCO 700. L'agent ignifuge peut avoir été prémélangé dans un mélange maître comprenant une résine. Par exemple, il peut s'agir d'une résine de PP ou d'une résine de PEBD.Escorene Ultra FL00218, namely a copolymer of ethylene vinyl acetate having an average vinyl acetate content of 18%, a density of 0.940 g / cm 3 and a melt index of 1.7 (g / 10 min under 2, 16kgs at 190 ° C); Escorene Ultra FL00226CC, namely a copolymer of ethylene vinyl acetate with an average vinyl acetate content of 26%, a density of 0.949 g / cm 3 and a melt flow index of 2.16 (g / 10 min under 2, 16kgs at 190 ° C). The flame retardant is preferably a flame retardant as described in US Patent Application 2011/0257310 A1. The flame retardant disclosed in this application has the advantages of being thermally stable and highly effective. In addition, it is free of halogenated compounds and heavy metals which are known to be toxic compounds. The flame retardant disclosed in US 2011/0257310 A1 comprises phosphonate compounds, alkyl or aryl phosphonic acids and a 1,3,5-triazine compound. The flame retardant may comprise at least one phosphonate compound, an alkyl or aryl phosphonic acid and a 1,3,5-triazine compound. The flame retardant may be the product marketed by BASF under the trade name Flamestab NOR 116 or the products marketed by THOR under the trade names AFLAMMIT® PCO 900 and AFLAMMIT® PCO 700. The flame retardant may have been premixed in a masterbatch comprising a resin. For example, it may be a PP resin or an LDPE resin.
Ce mélange maître peut être un mélange maître commercialisé par la société SPHEREX sous les dénominations commerciales suivantes :This masterbatch may be a masterbatch marketed by SPHEREX under the following trade names:
Master batch TH200 qui comprend 20% de l'agent ignifuge Flamestab® NOR 116 dans une résine de PEBD dont la densité est 0,920g/cm3 et l'indice de fluidité est 20 (g/lOmin sous 2,16kgs à 190°C) ;TH200 batch master that comprises 20% Flamestab® NOR 116 flame retardant in a LDPE resin with a density of 0.920g / cm3 and a melt index of 20 (g / 10min under 2.16kg at 190 ° C) ;
Master batch PP500 qui comprend 50% de l'agent ignifuge AFLAMMIT® PCO 700 dans une résine PP homopolymère dont la densité est comprise entre 0,902 g/cm3 et 0,92g/cm3 et l'indice de fluidité est 12 (g/lOmin sous 2,16kgs à 230°C);Master batch PP500 which contains 50% of the flame retardant AFLAMMIT® PCO 700 in a homopolymer PP resin with a density of between 0.902 g / cm3 and 0.92g / cm3 and a melt index of 12 (g / lOmin under 2.16kg at 230 ° C);
Master batch PE600 qui comprend 40% de l'agent ignifuge AFLAMMIT® PCO 900 dans une résine de PEBD dont la densité est 0,920g/cm3 et l'indice de fluidité est 20(g/10min sous 2,16kgs à 190°C).Master batch PE600 which contains 40% of the AFLAMMIT® PCO 900 fire retardant in a LDPE resin with a density of 0.920g / cm3 and a melt index of 20 (g / 10min under 2.16kg at 190 ° C) .
Le copolymère de PP peut être le produit commercialisé par la société LYONDELLBASELL sous la dénomination commerciale MOPLEN RP210G. Il s'agit d'un copolymère aléatoire de densité de 0,900g/cm3 et d'indice de fluidité de 1,80 (g/lOmin sous 2,16kgs à 230°C).The copolymer of PP may be the product marketed by the company LYONDELLBASELL under the trade name MOPLEN RP210G. It is a random copolymer with a density of 0.900 g / cm 3 and a melt index of 1.80 (g / 10 min under 2.16 kg at 230 ° C.).
La polyoléfine plastomère peut être le produit commercialisé par la société DOW sous la dénomination commerciale AFFINITY PT1451G1. Ce polyoléfine plastomère a une densité 0,902g/cm3 et un indice de fluidité de 7,5 (g/lOmin sous 2,16kgs à 190°C).The polyolefin plastomer may be the product marketed by DOW under the trade name AFFINITY PT1451G1. This plastomer polyolefin has a density of 0.902 g / cm 3 and a melt index of 7.5 (g / 10 min under 2.16 kg at 190 ° C).
Le matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention peut en outre comprendre au moins un composé choisi parmi les pigments (par exemple le noir de carbone et le dioxyde de titane), les inhibiteurs d'ultra-violets et les antioxydants.The flame retardant polymeric heat-sealable material according to the invention may further comprise at least one compound chosen from pigments (for example carbon black and titanium dioxide), ultraviolet inhibitors and antioxidants.
La présente invention a aussi pour objet un film thermoscellable qui comprend au moins le matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention tel que décrit ci-dessus.The present invention also relates to a heat-sealable film which comprises at least the flame-retardant polymeric heat-sealable material according to the invention as described above.
De préférence, l'épaisseur dudit film est comprise entre 10 pm et 500 pm.Preferably, the thickness of said film is between 10 μm and 500 μm.
Le film selon l'invention comprend au moins une couche.The film according to the invention comprises at least one layer.
De manière avantageuse, ledit film comprend entre 2 et 7 couches. Plus préférentiellement, ledit film comprend entre 3 et 7 couches.Advantageously, said film comprises between 2 and 7 layers. More preferably, said film comprises between 3 and 7 layers.
Dans un mode de réalisation selon l'invention, ledit film comprend au moins une couche réalisée en le matériau polymérique ignifuge thermoscellable tel que décrit ci-dessus.In one embodiment of the invention, said film comprises at least one layer made of heat-sealable flame retardant polymeric material as described above.
Outre la couche réalisée en le matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention, ledit film peut comprendre au moins une autre couche qui contient au moins un polymère qui est choisi parmi les copolymères d'EVA, les PP, les polyéthylènes (ci-après abrégé : « PE »), les polyvinylchlorides (ci-après abrégé « PVC »), les polyvinylacétates (ci-après abrégé « PVA »), les élastomères de polyuréthane thermoplastiques (ci-après abrégé « TPU ») et les résines de polyester.In addition to the layer made of the heat-sealable flame retardant polymeric material according to the invention, said film may comprise at least one other layer which contains at least one polymer which is chosen from EVA copolymers, PPs and polyethylenes (hereinafter abbreviated "PE"), polyvinylchlorides (hereinafter abbreviated "PVC"), polyvinylacetates (hereinafter abbreviated "PVA"), thermoplastic polyurethane elastomers (hereinafter abbreviated "TPU") and polyester resins.
Dans un mode de réalisation de l'invention, toutes les couches du film sont réalisées en le matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention qui a été décrit ci-dessus.In one embodiment of the invention, all the layers of the film are made of the flame-retardant polymeric heat-sealable material according to the invention which has been described above.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le film selon l'invention comprend au moins deux couches et les constituants du matériau polymérique ignifuge thermoscellable que sont le copolymère d'EVA, le PEBD, l'agent ignifuge, le copolymère de PP et le polyoléfine plastomère sont répartis dans les au moins deux couches.In another embodiment of the invention, the film according to the invention comprises at least two layers and the constituents of the heat-sealable flame retardant polymeric material which are the EVA copolymer, the LDPE, the flame retardant, the PP copolymer and the polyolefin plastomer are distributed in the at least two layers.
De manière avantageuse, dans ce mode de réalisation de l'invention, ledit film comprend au moins : une liere couche de copolymère d'EVA, une 2ieme couche de copolymère de PP, une 3ieme couche de polyoléfine plastomère, au moins une desdites liere à 3ieme couches comprend en outre l'agent ignifuge et/ou le PEBD. De manière préférée, ladite 2ieme et/ou ladite 3ieme couche comprennent en outre l'agent ignifuge et/ou le PEDB. De manière tout à fait préférée, ladite 2ieme et ladite 3ieme couche comprennent en outre l'agent ignifuge et le PEDB.Advantageously, in this embodiment of the invention, said film comprises at least: one EVA copolymer layer, a second PP copolymer layer, a third polyolefin plastomer layer, at least one of said Third layer further comprises the flame retardant and / or LDPE. Preferably, said second and / or said third layer further comprises the flame retardant and / or the PEDB. Most preferably, said second and third layers further comprise flame retardant and PEDB.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, ledit film comprend au moins : une liere couche de copolymère d'EVA, une 2ieme couche de copolymère de PP, une 3ieme couche de polyoléfine plastomère, une 4ieme couche de PEDB, au moins une desdites liere à 4ieme couches comprend en outre l'agent ignifuge.In another embodiment of the invention, said film comprises at least: one EVA copolymer layer, a second PP copolymer layer, a third plastomer polyolefin layer, a fourth PEDB layer, at least one said fourth layer means further comprises the flame retardant.
Selon que le film selon l'invention est monocouche ou multicouches, il sera obtenu respectivement par extrusion au moyen d'un dispositif d'extrusion ou par coextrusion au moyen d'un dispositif de coextrusion. Dans la suite de la description, on désigne par le terme général « extrudeuse » aussi bien le dispositif d'extrusion que celui de co-extrusion. L'extrudeuse comporte dans un fourreau une vis d'alimentation de matière dont le diamètre est avantageusement compris entre 40 et 150 mm.Depending on whether the film according to the invention is monolayer or multilayer, it will be obtained respectively by extrusion by means of an extrusion device or by coextrusion by means of a coextrusion device. In the remainder of the description, the general term "extruder" designates both the extrusion device and the coextrusion device. The extruder comprises in a sheath a feed screw material whose diameter is advantageously between 40 and 150 mm.
Le ratio de la longueur de la vis d'alimentation de matière sur son diamètre est avantageusement compris entre 25 et 50. De manière tout à fait avantageuse, ledit ratio est de 30.The ratio of the length of the material feed screw to its diameter is advantageously between 25 and 50. In a completely advantageous manner, said ratio is 30.
Pour obtenir un film multicouches, on utilisera alors un nombre de vis d'alimentation de matière (autrement dit « vis sans fin ») de l'extrudeuse qui sera égal au nombre de couches souhaité du film. Dans ce type d'extrudeuse permettant de co-extruder, lesdites vis convergent vers une même tête d'extrusion sur laquelle est montée une filière à travers laquelle est extrudé le profilé (ou autrement dit l'extrudat). Chaque vis d'alimentation de matière de l'extrudeuse est alimentée en un matériau constitutif d'une des couches du film selon l'invention.To obtain a multilayer film, then use a number of feed screw material (ie "worm") of the extruder which will be equal to the desired number of layers of the film. In this type of extruder for coextruding, said screws converge to the same extrusion head on which is mounted a die through which is extruded the profile (or in other words the extrudate). Each material feed screw of the extruder is fed with a material constituting one of the layers of the film according to the invention.
Plusieurs vis d'alimentation de matière de l'extrudeuse peuvent être alimentées en le même matériau. Il peut s'agir du matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention. Dans un mode de réalisation de l'invention, toutes les vis d'alimentation de matière de l'extrudeuse sont alimentées en le matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention.Several material feed screws of the extruder may be fed with the same material. It may be the flame retardant polymeric heat-sealable material according to the invention. In one embodiment of the invention, all material feed screws of the extruder are fed with the flame-retardant polymeric heat-sealable material according to the invention.
La fabrication du film par extrusion, le cas échéant par co-extrusion lorsque ledit film est multicouches, est parfaitement à la portée de l'homme du métier.The manufacture of the film by extrusion, where appropriate by coextrusion when said film is multilayer, is perfectly within the reach of the skilled person.
Les constituants d'une couche du film selon l'invention sont tout d'abord mélangés ensemble dans un mélangeur. Les constituants polymériques se présentent généralement sous la forme de granulés ou de poudres.The constituents of a layer of the film according to the invention are first mixed together in a mixer. The polymeric constituents are generally in the form of granules or powders.
Ensuite, le mélange ainsi obtenu est transféré, par exemple par aspiration gravimétrique, jusqu'à la trémie de l'extrudeuse. Puis, le mélange est acheminé dans le fourreau comportant la vis d'alimentation de matière de l'extrudeuse.Then, the mixture thus obtained is transferred, for example by gravimetric suction, to the hopper of the extruder. Then, the mixture is conveyed into the sheath comprising the material feed screw of the extruder.
Le fourreau présente avantageusement trois sections dans lesquelles passe successivement le mélange : une l,ere section dans laquelle le mélange est préchauffé, puis une 2ieme section dans laquelle le mélange est porté à fusion et comprimé sous l'action combinée de la pression fournie par la vis d'alimentation de matière, de la température du fourreau et de la vis, ainsi que du freinage dû à la contrepression de l'écoulement en filière, puis une 3ieme section dans laquelle le mélange est soumis à une étape de relaxation.The sheath advantageously has three sections in which passes successively the mixture: a 1st section in which the mixture is preheated, then a second section in which the mixture is melted and compressed under the combined action of the pressure provided by the material supply screw, the temperature of the sleeve and the screw, as well as the braking due to the counterpressure of the die flow, then a third section in which the mixture is subjected to a relaxation step.
De manière avantageuse, dans la liere section, le mélange passe d'une température d'environ 120°C à environ 230°C.Advantageously, in the section, the mixture changes from a temperature of about 120 ° C to about 230 ° C.
Au cours de l'extrusion, la pression peut être comprise entre 150 et 500 bars.During the extrusion, the pressure can be between 150 and 500 bar.
Une fois le profilé refroidi, il est acheminé vers un dispositif de tirage au moyen de cylindres parallèles et horizontaux qui assurent une fonction de calandrage afin d'obtenir un film selon l'invention de l'épaisseur souhaitée.Once the profile has cooled, it is conveyed to a drawing device by means of parallel cylinders and horizontal which provide a calendering function to obtain a film according to the invention of the desired thickness.
De manière avantageuse, le taux de gonflage du film, à savoir le rapport d'étirement transversal sur l'étirement longitudinal est compris entre 1 et 4.Advantageously, the rate of inflation of the film, namely the ratio of transverse stretching on the longitudinal stretch is between 1 and 4.
La présente invention a aussi pour objet un vêtement ou un article de protection dont au moins une partie est réalisée en ledit film selon l'invention qui a été décrit ci-dessus.The present invention also relates to a garment or a protective article, at least a portion of which is made of said film according to the invention which has been described above.
Le vêtement de protection peut être choisi parmi les combinaisons, les scaphandres, les pantalons, les gants, les charlottes, les casquettes, les bonnets, les masques, les chemises et les masques. L'article de protection peut être choisi parmi les toiles, les bâches, les revêtements muraux ou de sols et les emballages pour recueillir des déchets.The protective clothing may be chosen from suits, suits, pants, gloves, charlottes, caps, hats, masks, shirts and masks. The protective article may be selected from webs, tarpaulins, wall or floor coverings and waste collection containers.
La présente invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un vêtement de protection ou un article de protection tels que décrits ci-dessus qui se caractérise en ce qu'il met en oeuvre au moins une étape de soudage.The present invention also relates to a method of manufacturing a protective clothing or a protective article as described above which is characterized in that it implements at least one welding step.
Le soudage peut être choisi parmi le soudage par hautes-fréquences, par impulsions, ou encore par ultrasons. PARTIE EXPERIMENTALE :The welding can be selected from welding by high frequencies, pulses or ultrasound. EXPERIMENTAL PART :
Des expérimentations ont été réalisées sur des films obtenus à partir d'un matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention et de matériaux polymériques comparatifs afin de mettre en évidence les avantages procurés par le matériau selon l'invention.Experiments were carried out on films obtained from a flame-retardant polymeric material heat-sealable according to the invention and comparative polymeric materials in order to highlight the advantages provided by the material according to the invention.
Les expérimentations ont notamment consisté à valider l'excellent comportement au feu de film obtenu après extrusion de matériaux polymériques selon l'invention.The experiments in particular consisted in validating the excellent fire behavior of the film obtained after extrusion of polymeric materials according to the invention.
Plus précisément, au cours de ces expérimentations, on a réalisé un essai de propagation de la flamme en mettant en oeuvre le protocole expérimental décrit dans la norme NF P 92-504 de décembre 1995 ; L'essai de propagation de la flamme selon la norme NF P 92-504 de décembre 1995 a consisté à soumettre, dans des conditions définies, des éprouvettes des films testés à l'action d'une source de chaleur constituée par un brûleur à gaz et à provoquer éventuellement : l'inflammation de l'éprouvette et la mesure de la persistance de la flamme ; un effet de propagation de flamme et les mesures de vitesse. L'appareillage utilisé comportait : un support permettant de fixer le porte-éprouvette ; un porte-éprouvette en métal en forme de U renversé ; un brûleur à gaz ; un chariot sur lequel est fixée une plate-forme horizontale portant le brûleur qui peut s'incliner à 45° vers l'éprouvette à partir de sa position verticale autour d'un axe horizontal entre 0,1 s à 0,2 s ; un chronomètre ; un dispositif pour mesurer la hauteur de la flamme du brûleur ; un gabarit permettant de vérifier la distance entre le brûleur et l'éprouvette ; une hotte vitrée pour permettre une évacuation correcte vers l'extérieur des gaz et fumées produits par la combustion du film testé. En fonction du comportement du film testé au cours de l'essai de propagation de flamme, on a déterminé sa catégorie de comportement au feu en se référant aux définitions des catégories du classement M qui sont détaillées au chapitre 3 de la norme NF P92-507 de février 2004.More specifically, during these experiments, a flame propagation test was carried out using the experimental protocol described in standard NF P 92-504 of December 1995; The flame propagation test according to the NF P 92-504 standard of December 1995 consisted in subjecting, under defined conditions, test pieces of the films tested to the action of a heat source constituted by a gas burner. and to possibly provoke: the ignition of the specimen and the measurement of the persistence of the flame; a flame spread effect and speed measurements. The apparatus used included: a support for fixing the sample holder; a U-shaped metal test-tube holder turned upside down; a gas burner; a carriage on which is fixed a horizontal platform carrying the burner which can tilt at 45 ° to the test piece from its vertical position about a horizontal axis between 0.1 s to 0.2 s; a stopwatch; a device for measuring the height of the burner flame; a template for checking the distance between the burner and the test piece; a glass hood to allow a proper evacuation to the outside of the gases and fumes produced by the combustion of the tested film. Based on the behavior of the film tested during the flame propagation test, its category of fire behavior was determined by reference to the definitions of the M classification categories which are detailed in Chapter 3 of the NF P92-507 standard. of February 2004.
Les films testés avaient les caractéristiques suivantes :The films tested had the following characteristics:
Essai n°l : Film n°l selon l'invention :Test No. 1: Film No. 1 According to the Invention
Ce film n°l était un film tri-couches d'épaisseur totale de 200 pm et de poids 189 g/m2.This film No. 1 was a three-layer film with a total thickness of 200 μm and a weight of 189 g / m 2.
La répartition massique des couches était la suivante par rapport au poids total du film : - lière couche : 30,8% ; - 2ième couche : 38,4% ; - 3ième couche : 30,8%.The mass distribution of the layers was as follows with respect to the total weight of the film: - 1st layer: 30.8%; - 2nd layer: 38.4%; - 3rd layer: 30.8%.
Chacune des liere à 3ieme couche était réalisée en un matériau polymérique ignifuge thermoscellable selon l'invention qui comprenait en pourcentages massiques, en poids par rapport au poids total dudit matériau : - 72,60% d'Escorène® Ultra FL00218 ; 3,00% de Master batch TH200 ; 10,00% de Master batch PE600 ; - 6,90% de MOPLEN RP210G ; - 7,5% d'AFFINlTY PT1451G1.Each of the third-layer liner was made of a heat-sealable flame retardant polymeric material according to the invention which included in percentages by weight, by weight relative to the total weight of said material: - 72.60% Escorène® Ultra FL00218; 3.00% of Master batch TH200; 10.00% Master batch PE600; - 6.90% of MOPLEN RP210G; - 7.5% AFFINlTY PT1451G1.
Essai n°2 : Film n°2 comparatif :Test n ° 2: Comparative film n ° 2:
Ce film n°2 était un film tri-couches d'épaisseur totale de 140 pm.This film No. 2 was a three-layer film with a total thickness of 140 μm.
La répartition massique des couches était la suivante par rapport au poids total du film : - lière couche : 30,8% ; - 2ième couche : 38,4% ; - 3ième couche : 30,8%.The mass distribution of the layers was as follows with respect to the total weight of the film: - 1st layer: 30.8%; - 2nd layer: 38.4%; - 3rd layer: 30.8%.
Chacune des l'ere à 3ieme couches était réalisée en un matériau qui comprenait en pourcentages massiques, en poids par rapport au poids total dudit matériau : - 52,36% d'un PEBD ; 3,00% de Master batch TH200 ; - 9,00% de Master batch PE600 ; - 35,64% de MOPLEN RP210G.Each of the 1st to 3rd layers was made of a material which included in percentages by weight, by weight relative to the total weight of said material: - 52.36% of a LDPE; 3.00% of Master batch TH200; - 9.00% Master batch PE600; - 35.64% of MOPLEN RP210G.
Essai n°3 : Film n°3 comparatif :Test No. 3: Comparative Film No. 3:
Ce film n°3 était un film monocouche d'épaisseur 170 pm.This film No. 3 was a monolayer film of thickness 170 μm.
Ce film était réalisé en un matériau comprenant en pourcentages massiques, en poids par rapport au poids total dudit matériau : 62,00% de PE de grade 0,8 ; - 5,00% de Master batch TH200 ; - 8,00% de Master batch PP500 ; - 10,00% de MOPLEN RP210G ; - 15,00% d'AFFINlTY PT1451G1.This film was made of a material comprising, in mass percentages, by weight relative to the total weight of said material: 62.00% of 0.8 grade PE; - 5.00% Master batch TH200; - 8.00% of Master batch PP500; 10.00% MOPLEN RP210G; - 15.00% of AFFINlTY PT1451G1.
Essai n°4 : Film n°4 comparatif :Test No. 4: Comparative Film No. 4:
Ce film n°4 était un film tri-couches de poids de 193-200 g/m2.This film No. 4 was a three-layer film weight of 193-200 g / m2.
La répartition massique des couches était la suivante par rapport au poids total du film : - lière couche : 30,8% ; - 2ième couche : 38,4% ; - 3ième couche : 30,8%.The mass distribution of the layers was as follows with respect to the total weight of the film: - 1st layer: 30.8%; - 2nd layer: 38.4%; - 3rd layer: 30.8%.
Chacune des liere à 3ieme couche était réalisée en un matériau qui comprenait en pourcentages massiques, en poids par rapport au poids total dudit matériau : - 72,60% d'Escorène® Ultra 02133 EN2 de la société EXXONMOBIL (à savoir un copolymère d'éthylène acétate de vinyle dont la teneur moyenne en acétate de vinyle est de 33%, de densité 0,957g/cm3 et d'indice de fluidité de 21 (g/lOmin sous 2,16 kgs à 190°C)) ; - 3,00% de Master batch TH200 ; 10,00% de Master batch PE600 ; - 6,90% de MOPLEN RP210G ; - 7,5% d'AFFINlTY PT1451G1.Each of the third-layer layers was made of a material which included in percentages by weight, relative to the total weight of said material: - 72.60% of Escorene® Ultra 02133 EN2 from the company EXXONMOBIL (namely a copolymer of ethylene vinyl acetate having an average vinyl acetate content of 33%, a density of 0.957 g / cm 3 and a melt index of 21 (g / 10 min under 2.16 kg at 190 ° C.); - 3.00% of Master batch TH200; 10.00% Master batch PE600; - 6.90% of MOPLEN RP210G; - 7.5% AFFINlTY PT1451G1.
Les résultats du comportement au feu des films n°l à 5 selon la norme NF P 92 504 sont les suivants : - Film n°l : Ml - Film n°2 : M4 - Film n°3 : M1/M2 - Film n°4 : M1/M2The results of the fire behavior of films No. 1 to 5 according to standard NF P 92 504 are as follows: Film No. 1: Ml Film No. 2: M4 Film No. 3: M1 / M2 Film No. ° 4: M1 / M2
Ainsi, le film selon l'invention n°l est le seul film de catégorie Ml selon la norme NF P 92 504. Cela signifie que le film selon l'invention a le meilleur comportement au feu parmi tous les films testés.Thus, the film according to the invention No. 1 is the only film of category Ml according to NF P 92 504. This means that the film according to the invention has the best fire behavior among all the films tested.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109632675A (en) * | 2019-02-01 | 2019-04-16 | 重庆消防安全技术研究服务有限责任公司 | The fire-proof wooden door fire endurance rapid detection method of phosphorus flame retardant processing |
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