Brevet FR2123192A1 — publié le 19720908

La présente invention concerne de nouveaux matériaux contenant au moins un produit polymère comportant des fonctions amide et/ou des fonctions alcool et au moins un copolymère d'éthylène et d'anhydride maléique. On sait que, dans certaines conditions, il est possible de réaliser des matériaux complexes par union d'au moins deux polymères ou copolymères thermoplastiques. C'est ainsi, par exemple, que l'on a pu préparer des matériaux complexes par enduction de divers substrats à l'aide d'un polymère ou d'un copolymère ; mais les résultats obtenus ne sont pas toujours convenables par suite soit de l'adhérence insuffisante du revêtement sur le substrat, soit des propriétés mécaniques insuffisantes dùErevêtement par rapport aux propriétés du substrat. On sait que les polyoléfines notamment possèdent des propriétés intéressantes, complémentaires de celes de nombreux autres matériaux, mais que leur nature chimique les rend peu propres à des associations avec les autres matériaux.La réalisation de matériaux complexes industriellement intéressants, à partir de deux matières plastiques, nécessite donc que l'on effectue un choix judicieux des matériaux de base employés. Selon l'invention, il a été trouvé que l'on obtenait des matériaux complexes ayant des propriétés particulièrement intéressantes en choisissant comme matériaux constituants desdits matériaux complexes au moins une matière plastique choisie parmi les polyamides et les polymères à fonctions alcool libres, et au moins un copolymère statistique d'éthylène et d'anhydride maléique ayant un indice de fusion compris entre 0,1 et 100 et une teneur en motifs provenant de l'anhydride maléique comprise entre 0,5 et 20 % en poids. Selon l'invention, on utilise comme un des composants au moins une matière plastique choisie parmi les polyamides et les polymères à fonctions alcool libres. Par polyamides, on entend tous les produits de condensation des diacides sur les- diamines ou des aminoacides sur eux-mêmes. De tels produits sont commercialement connus et utilisables soit dans le domaine propre des matières plastiques (emballages, objets moulés ou extrudés ...), soit dans le domaine des fils et fibres à l'application textile, soit sous forme de poudres. Par polymères à fonctions alcool libres, on entend essentiellement les celluloses naturelles de types divers, telles que les papiers, les bois, les fibres végétales, les celluloses modifiées telles que cellulose régénérée, fibres de rayonne, de fibranne, fibres ou fils d'acétate de cellulose, les polyalcoolvinyliques, les copolymères EVA hydrolysés. Les matériaux selon l'invention présentent des propriétés remarquables liées aux forces d'adhésion qui se développent entre les deux matériaux et à- la flexibilité du copolymère. Il est ainsi très difficile de séparer les deux matériaux constituant le matériau final et ce dernier peut être à son tour aisément mis en forme afin d'obtenir l'objet recherché. L'invention comporte de nombreuses modalités d'applications; c'est ainsi, par exemple, que l'on peut réaliser un matériau complexe en chauffant simultanément un mélange de poudres de polyamide et de copolymère éthylène anhydride maléique (copolymère EAM); on peut aussi joindre des fibres ou fils polymériques (polyamide, fibres végétales naturelles, fibres cellulose ques) à l'aide d'une matrice constituée par un copolymère EAM, il s'agira dans ce cas particulier d'un renforcement dudit copolymère; c'est ainsi également que l'on peut réaliser des matériaux complexes par enduction d'un substrat à l'aide d'au moins un copolymère EAH. Si l'on considère le cas particulier de l'enduction d'un substrat, ladite enduction peut s'effectuer par des techniques connues en elles-mêmes comme pat exemple - extrusion-couchage (lamination) d'un film de copolymere EAM fondu, sur le substrat à enduire; - coextrusion au moyen d'une tête d'extrusion à filières multiples, indépendantes, d'au moins deux matériaux, en au moins deux couches; - contrecollage de deux films ou plaques d'un même matériau ou de matériaux différents au moyen d'un film de copolymère EAM servant de liant thermosoudable, la température de ramdlissement des films à unir étant évidemment supérieure à la température de fusion du liant; - enduction d'un support constitué par le copolymère EAM lui-même au moyen de vernis, en solution ou émulsion. I1 est possible de démontrer cette bonne adhésion entre le copolymère éthylène anhydride maléique d'une part, et le substrat polyamide ou polymère à fonctions alcool libres d'autre part, en mesurant la force de pelage d'une pellicule de copolymère déposée sur un substrat. On peut ainsi d'ailleurs comparer ladite force avec la force de pelage d'autres. matériaux voisins du copolymere tels que les polyéthylènes et les copolymères.d'éthylène et d'acétate de vinyle. On a réalisé les essais suivants - sur une feuille d'aluminium de 80 microns d'épaisseur, découpée en bandelettes de 25 x 170 mm et dégraissée, on dépose un film des polymères suivants un copolymère éthylène anhydride maléique, un polyéthylène, un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, l'épaisseur du film polymérique est de 300 1u Le collage entre le film polymérique et la feuille d'aluminium est réalisé par chauffage, sous presse, à une température de 180dC - on revêt une plaquette d'aluminium de mêmes dimensions que celles des bandelettes d'aluminium, mais de 2 mm d'épaisseur, d'un film du même polymère ou copolymère que celui revêtant les bandelettes d'aluminium l'épaisseur du film de polymère ou copolymère est de 300 /u et le collage entre ce film et la plaquette d'aluminium est effectué, sous presse, à 180 C environ - ces deux matériaux composites sont alors pressés sur un film du matériau étudié susceptible de constituer le substrat selon l'invention ; bien évidemment, ce sont les deux films de polymèrescu copolymères qui sont pressés contre les deux faces du film de matériau substrat. L'ensemble est chauffé, sous presse, à une température supérieure à 1200C mais inférieure à la température de fusion du matériau substrat. Lorsque le matériau sandwich a été obtenu, on mesure la force d'adhésion entre le polymère ou copolymère utilisé et le substrat en pelant, sous un angle de 1804 et avec une vitesse de traction de 100 mm/mn, l'ensemble formé de la feuille d'aluminium revêtue du polymère ou copolymère par rapport au substrat étudié lié au reste du sandwich. On enregistre la force de pelage en fonction de la longueur pelée et l'on détermine la moyenne des résultats mesurés. Les résultats obtenus sont fournis dans le tableau unique ci-dessous dans ce tableau, on peut voir les différentes forces d'adhésion de films de polyéthylènes, de copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle et de copolymère d'éthylène et d'anhydride maléique sur des substrats de polyamides (Nylon 6-10), de cellulose ("Cellophane") et d'alcool poyvinylique ("Cipoviol"W72). TABLEAU Substrat Nylon 6-10 Cellophane Cipoviol W72 Conditions de préparation température C 140 140 170 durée de fusion (minutes) 10 10 10 Adhésions mesurées en 10-3 dyne pour 25 mm polyéthylène (indice de O fusion 2) n'adhère pas - polyéthylène (indice de - 100 0 fusion 4) n'adhère pas copolymère éthylène acétate de vinyle 2600 + 150 460 + 100 environ 2000 copolymère éthylène anhydride maléique 4850 + 200 3100 + 200 3000 + 500 Le tableau ci-dessus montre les propriétés d'adhérence remarquables du copolymère éthylène anhydride maléique sur les substrats sélectionnés. Ces propriétés d'adhérence ont été confirmées par des essais dynamiques dans lesquels on a préparé des films complexes par coextrusion, au moyen de boudineuses et d'une tête d'extrusion à filières multiples - d'une part, d'un copolymère d'éthylène et d'anhydride maléique ; et - d'autre part, des substrats en polyamides ou en polymères à fonctions alcool libres. REVENDICATIONS 1. Matériaux complexes nouveaux caractérisésen ce qu'ils sont constitués par au moins deux matières polymériques dont l'une est choisie parmi les polyamides et les polymères à fonctions alcool libres et dont l'autre est au moins un copolymère statistique d'éthylène et d'anhydride maléique ayant un indice de fusion compris entre 0,1 et 100 et une teneur en motifs provenant de l'anhydride maléique comprise entre 0,5 et 20 % en poids. 2. Matériaux nouveaux selon la revendication 1, caractérisés en ce que le polymère à fonctions alcool libres est un polymère cellulosique. 3. Matériaux nouveaux selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par enduction d'un substrat polymérique au moyen du copolymère s,tatistique d'éthylène et d'anhydride maléique.