Brevet FR2090213A1 — publié le 19720114

La présente invention se rapporte aux produits composites moulés en matière plastique et caoutchouc, et elle concerne plus particulièrement des produits composites en matière plastique et caoutchouc polyoléfiniques moulés par des techniques d'injection ou de transfert. Selon un aspect de 11 invention, une structure composite moulée comprend au moins un composant en matière plastique polyoléfinique auto-liée à au moins un composant en caoutonoue polyoléfinique. Selon un autre aspect de l'invention, un procédé de production d'un produit composite moulé en matière plastique et en caoutchouc consiste à mouler par injection ou par transfert une matière plastique polyoléfinique sur un composant en caoutchouc polycléfinique. Dans un mode d'exécution de l'invention, le composant en caoutchouc polycléfinique est vulcanisé en contact avec la matière plastique polyoléfinique ramollie. En variante, le composant de caoutchouc polyoléfinique peut être prévulcanisé et l'on amena la matière plastique polyoléfinique en contact avec le caoutchouc pré-vulcanisé à une température supé- rieurs à son point de ramollissement par des techniques de moulage par injection ou par transfert. Le caoutchouc polyoléfinique peut être saturé ou non; les caoutchoues que l'on peut utiliser comprennent dos polymères polycléfiniques, par exemple un copolymère d'éthylène et de propylène, des copolymères d'oléfine et de diène, des copolymères d'oléfine et de polyène ou des mélanges contenant WII ou plusieurs de cas copolymêres avec d'autres caoutonoues, par exemple le caoutcnouc styrène-butadiène, le polybutadiène, le polyisoprène, etc. Les mat9ières plastiques polyoléfiniques utilisées dans la présente invention ont de préférence des indices de fusion o@ des taux d'écoulement minimaux d'au moins 0,25. Ces indices de fusion ou taux d'écoulement minimaux, sont déterminés dans les conditions d'essai, appropriées aux matières, qui sont spécifiées dans la norme AST D1238-65T. Les matières plastiques polyoléfiniques sont de préférence saturées et peuvent Stre des homopolymères tels que le polyéthylène ou le polypropylène, o des copolymères de ce-wx- ei vels que les copolymères d'éthylène et de propylène o udes copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle. Les matières plastiques polyoléfiniques peuvent contenir n importa quel additif (ctest-à-dire des charges, des agents de renforcemen;b,etc) normalement ajouté à ces matières plastiques. On peut aussi ajouter des dessiccateurs à la matière plastique polyoléfinique afin de réduira l'effet fâcheux sur la force de liaison de l'humidité absorbée par la matière plastique. La présente invention peut être utilisée dans la fabrication de nombreux articles qui, jusqu a présent, étaient constitués de composites de métal et de caoutchouc, par exemple des diaphragmes de soupape qui comportent un corps en caoutchouc avec une insertion en matière plastique, les corps de valves de pneumatique, les amortisseurs, les montures de moteur, les amortisseurs de vibration, les ressorts de compression, les manchons de torsion, les accouplements flexibles pour entraînements, etc. Les exemples suivants illustrent l'invention sans aucunement en limiter la portée. EXEMPLE 1 On constitue un mélange de caoutchouc selon la composition donnée ci-dessous, on la calandre en feuilles de 1 mm d'épaisseur et on vulcanise à 15000 pendant 60 minutes. On place une feuille de 125 x 125 x 1 mm de ce caoutchouc vulcanisé dans un moule de 125 x 125 x 3 mm et on injecte du polypropylène dans le moule à partir d'une machine de moulage par injection "Edgwick 1214 HY (MK III)" de 112 à 2 128 g pendant 2 secondes à 490 kg/cm . On maintient la pression 2 à 245 kg/cm pendant encore 8 secondes et on laisse le moule se refroidir pendant 20 secondes avant de démouler le produit composite de matière plastique et de caoutchouc. Le moule et l'injecteur sont respectivement à 6000 et 27500 au commencement du cycle d'injection. La résistance de la liaison entre le caoutchouc et la matière plastique est déterminée par adhérence au pelage à une vitesse de séparation des mâchoires de 500 mm/minute. On obtient une résistance de liaison de 12,5 kg/par 2,5 mm de largeur de l'échantillon avec défaillance du caoutchouc. Le propylène utilisé est disponible dans le commerce sous le nom "CARLONA KM61" de Shell Chemicals Ltd. mélange de caoutchouc Parties en poids "EPDM "Royalene 502)" 100 noir de carbone ISAF 90 huile naphthénique 60 oxyda de zinc 5,0 soufra 2,0 mercaptobenzothiazole 1,5 disulfiure de tétraméthylthiurame 0,75 dithiocarbamate de tellurium diéthyle 0,75 tétresulfure de dipentaméthylène thiurame 0,75 dessiccatsur Le dessiocateur utilisé est base sur l'oxyde de calcium et il est disponible dans le commerce sous le nom de "C.LOXOL W3" de J. & E. Sturge Ltd. EXEMPLE 2 On répète le processus de l'exemple 1 an @tilisant du polypropylène renforcé de verre, disponible dans le commerce sous le nom de "PROPATHEME 22/42" de ICI Ltd. On obtient une résistance de liaison de 15,0 kg par 2,5 mm de largeur de l'échantillon, à nouveau avec défaillance du caoutchouc. On décrira maintenant l'invention en se référant au dessin annexé sur lequel: la figure 1 montre un accouplement d'entraînement flexible fabriqué selon la présente invention; la figure 2 montre le moule dans lequel l'accouplement de la figure 1 peut être fabriqué; La figure 3 montre un diaphragme de soupape à utiliser dans un clapet de non retour; les figures 4 et 5 montrent le moule dans lequel la diaphragme de soupape de la figure 3 peut être fabrîc' . L'aeco@plement d'entraîneur flexible représenté sur la figura 1 comprend un corps cylindrique 1 de caoutchoue vuloanisé auquel des éléments 2 en matière plastique sont fixes aux extrémités opposées. Ces éléments 2 comportent des douilles de section transversale en D de sorte qu'elles constituant un emmanchement à force pour les barres d'entra1- nagent ru 'il â a lieu d'accoupler. Des pas de vis 4 sont prévus dans les éléments en matière plastique pour aider à positionner les barres d'entraînement. L'accouplement d'entraîneur flexible représente sur la figure 1 un produit dans le moule de la figure 2. Le corps 1 en caoutchouc est moulé et vulcanisé dans un moule séparé par des techniques classiques. Un rebord 7 est prévu sur le corps 1 et ceci sert à placer le corps 1 en caoutchouc entre les sections 5 de dessus et de dessous du moule. Chaque section du moule comporte un conduit d'entrée 6 à travers lequel on injecte la matière plastique polycléfinique pour remplir les cavités de chaque côté du corps 1 afin de former les éléments 2 en matière plastique. La figure 3 montre le diaphragme d'un clapet de non retour. Il comprend un corps 10 en caoutchouc qui comporte une pièce insérée 11 en matière plastique sous la forme d'une chemise de réglage à travers laquelle peut passer un boulon 15 qui serre le diaphragme sur une plaque perforée 13. Le diaphragme recouvre donc les perforations pratiquées dans la plaque 13 jusqu a ce que la différence de pression soit suffisante pour déformer le diaphragme et permettre ainsi le passage du fluide d'un côté du diaphragme à l'autre côté. On produit le diaphragme montré sur la figure 3 en utilisant le moule représenté sur les figures 4 et 5. Le moule comprend une base 16 à deux dessus différents 17 et 18. Dans le premier stade de production, le moule comportant le dessus 17 est utilisé et le caoutchouc est injecté à travers le conduit d'entrée 19 dans la cavité 21 du moule qui a la forme du corps 10 en caoutchouc, et l'on vulcanise le caoutchouc. On enlève alors le dessus 17 et on le remplace par le dessus 18 qui laisse une cavité 22 ayant la forme de la chemise 11. On injecte alors de la matière plastique polycléfi- nique par le conduit d'entrée 20 dans la cavité 22, et on laisse refroidir avant d'enlever du moule le diaphragme terminé. REVENDICATIONS I.- Procede de production d'un produit composite moule en matière plastique et an caoutchouc, caractérise en ce qu'il consiste à mouler par injection ou par transfert une matière plastique polyoléfinique sur un composant en caoutchouc polyoléfînique. 2.- Procéde selon la revendication 1, caracterise en ce que le composant en caoutchouc est vulcanise en contact avec la matière plastique polyolefinique a une temperature superieure au point de ramollissement de la matière plastique polyolefinique. 3. - Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le composant en caoutchouc est pre-vulcanise et la matière plastique polyolerinique est mise en contact avec le caoutchouc pre-vulcanise a une temperature superieure a son point de ramollissement. t.- Procede selon l une quelconque des revendications 1 a , caracterise en ce que la matière plastique poly olariniqua est un polymère satura. 5.-Procedé selon l'une quelconque des revendications 1 å 4, caracterise en ce que la matière plastique polycléfiniqua est un homopolymère olerinique. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérise en ce que la matière plastique polyolefinique est du polyathylène ou du polypropylène. 7.- Procede selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisa en ce que la matière plastique poly olafiniqua est un copolymère d'au moins deux oléfines. 8.- Procéda selon la revendication 7, caractérisa en ce que la matière plastique polycléfinique est un copolymère d'éthylène et de propylène ou un copolymère d'éthylène et d'acetate de vinyle. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisa en ce que la caoutchouc polyolefinique est un copolymère olefinique. 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisa en ce que le caoutchouc polyoléfinique est choisi parmi un copolymère d'ethylène et de propylène, un copolymère d'olerine et de diène, un copolymère d'oléfine et de polyène et un mélange d'au moins l'un de ces copolymères avec d'autres caoutchoucs. 11.- Structure composite moulée, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un composant en matière plastique polycléfiniqua auto-liée à au moins un composant en caoutchouc polyoléfinique.