Brevet FR2544253A1 — publié le 19841019

La présente invention concerne un procédé pour préparer une structure stratifiée par revêtement d1un substrat en chlorure de polyvinyle d'une couche superficielle d'un caout chouc normalement incompatible avec le chlorure de polyvinyle. Il est bien connu que le chlorure de polyvinyle (PVC) est incompatible avec beaucoup de caoutchoucs tels que le caout chouc de styrène-butadiene ou le caoutchouc de polychloroprène. En fait il est incompatible avec la plupart sinon la totalité des caoutchoucs pouvant etre utilisés pour conférer des carac teristiques de résistance à l'abrasion et de bon frottement superficiel (traction) dont le PVC est dépourvu. I1 est de façon certaine incompatible avec les caoutchoucs capables de présenter de bonnes propriétés de résistance au feu et aux flammes. Ceci est particulièrement important dans le domaine des courroies de transporteur dans lequel les courroies en tissu serré imprégné de PVC et les courroies stratifiées im prégnées de PVC ont d'excellentes propriétés de résistance au feu mais une mauvaise résistance à l'abrasion et une capacité relativement médiocre de transport de matières meubles selon des trajets inclinés.Une courroie stratifiée imprégnée de PVC est constituée de plusieurs strates distinctes imprégnées de PVC fusionnées de façon habituelle par pressage et chauffage. On sait également par le DE-OS 2 924 757 que des couches extérieures respectivement de polychloroprène et de chlorure de polyvinyle peuvent être unies entre elles au moyen d'une couche intermédiaire commune constituée d'un mélange d'un plastomère (thermoplastique) et d'un élastomère qui résistent à la matière des deux couches extérieures et n'absorbent pas les ingrédients constitutifs des couches extérieures. Selon une caractéristique préférée, l'adhérence peut être encore améliorée lorsque le polychloroprène d'une des couches exté rieures contient des composants de la couche intermédiaire et/ou du PVC de l'autre couche extérieure.Ceci constitue un système adhésif très complexe et, dans le cas du mode de réali sation préféré qui vient d'être exposé, la combinaison du poly -chloroprène avec les ingrédients de la couche adhésive ne peut que nuire aux propriétés physiques du polychloroprène et par conséquent aux performances du produit. Selon l'invention, un substrat constitué de PVC est recou vert d'une couche superficielle d'un caoutchouc normalement incompatible avec le PVC selon un procédé qui consiste a appliquer audit substrat une couche dsun compose adhésif constitué de caoutchouc nitrile non durci, puis à appliquer à ladite couche une couche de revêtement d'un caoutchouc non durci normalement incompatible avec le PVC puis à soumettre la structure stratifiées ainsi obtenue à un traitement de durci sement. De préférence l'adhésif constitué de caoutchouc nitrile est composé pour résister au feu. La demanderesse a découvert que l'on peut obtenir des performances supérieures par i 'em- ploi du système adhésif simple de l'invention. L'amélioration des performances ne nécessite pas la combinaison de l'adhésif au substrat ni à la couche superficielle. La demanderesse a de plus découvert que l'adhérence ainsi obtenue se maintient après des flexions dynamiques prolongées simulant une utilisation prolongée. Le substrat peut être une courroie de transporteur en tissu serré imprégné de PVC ou stratifiée et imprégnée de PVC et, de préférence, la couche de composé adhésif constitué- de caoutchouc nitrile résistant au feu non durci est relativement mince ; pour les présentes utilisations elle est inférieure à environ 0,5 mm. Une épaisseur d'environ 0,25 à 0,3 mm s'est révélée satisfaisante dans le cas d'une courroie de transporteur imprégnée de PVC. La couche de caoutchouc nitrile peut être appliquée selon l'une quelconque des techniques couramment utilisées. Par exemple, on peut l'appliquer par pulvérisation sous forme d'une solution dans un solvant ou la former par étalement, calandrage ou laminage de façon totalement classique après lui avoir combiné de façon habituelle des ignifuges, etc. L'expression "normalement incompatible avec le PVC" signifie que la matière n'adhère pas de façon satisfaisante lorsqu'on l'applique directement au PVC. Le traitement de durcissement doit généralement être un traitement de vulcanisation à chaud et sous pression ; il convient de noter qu'il faut à la demande incorporer au caoutchouc nitrile et à l'autre caoutchouc les agents de durcissement et de vulcanisation nécessaires pour assurer la compatibilité des vitesses de dur cissement des deux caoutchoucs. Un caoutchouc normalement incompatible avec le PVC qu'on préfère particulièrement, est un caoutchouc de polychloroprène tel que celui vendu sous la marque déposée NEOPRENE. On peut également utiliser un polyéthylène chlorosulfoné tel que celui vendu sous la marque déposée HYPALON. De façon typiquè, la couche de recouvrement durcie a une épaisseur comprise entre 1 et 4 mm selon la qualite de la matière pour courroie. On peut recouvrir l'une ou les deux faces de la courroie du caoutchouc normalement incompatible avec le PVC. L'emploi d'un caoutchouc de polychloroprène comme couche superficielle d'une carcasse pour courroie en tissu serré ou stratifiée imprégnée de PVC permet d'obtenir un matériau pour courroie de transporteur ayant des propriétés remarquables de résistance à l'abrasion, de traction et de résistance au feu. L'emploi d'une couche adhésive constituée de caoutchouc nitrile entre le PVC et le polychloroprène, résout totalement le problème de l'incompatibilité ; la courroie finie est essentiellement d'une seule pièce et présente une excellente résistance au délaminage qui, de façon typique, est bien sur périeure à celle exigée par exemple par la norme B.S. 3289. Contrairement à l'art antérieur précité (DE-05 2 924 757), aucun composant plastomère n'est nécessaire dans couche adhésive. De plus, une couche relativement mince suffit contrairement auxcouches intermédiaires relativement épaisses précédemment indiquées comme nécessaires pour isoler efficacement la carcasse et la couche superficielle. I1 convient de nter que bien qu'un caoutchouc nitrile seul puisse être utilisé comme couche superficielle, son inflammabilité le rend inacceptable dans de nombreuses applications. L'emploi d'ingrédients additifs permet presque totalement de résoudre ce problème d'inflammabilité, mais nécessai- rement aux dépens d'autres propriétés importantes. Les additifs nécessaires pour réduire notablement l'inflammabilité altèrent également considérablement les caractéristiques normales du caoutchouc nitrile. I1 convient de noter que des ignifuges sont également normalement combinés au caoutchouc de polychloroprène dans les matériaux pour courroie.Cependant le taux d'addition de ces ingrédients est très nettement infé rieur à celui nécessaire pour le caoutchouc nitrile, ce qui permet de tirer pleinement parti des propriétés du caoutchouc ae polychloroprène. L'invention sera mieux comprise à la lecture des trois modes de réalisation décrits ci-après à titre exemples non limitatifs. EXEMPLE 1 On imprègne une carcasse en tissu serré pour courroie en coton-nylon épaisse d'environ 6 mm et large de 1 mètre d1un plastisol de PVC en utilisant le procédé et l'appareil du brevet GB nO 2 036. 818. On applique ensuite par calandrage un composé adhésif constituéd'un caoutchouc nitrile résistant au feu non durci sur chaque face de la carcasse imprégnée en une couche mince d'environ 0,3 mm d'épaisseur. On applique ensuite sur chaque face de l'ensemble une couche superficielle épaisse de 2 mm en caoutchouc de polychloroprène non durci (NEOPRENE GRT) sous forme d'une feuille calandrée.Le caoutchouc de polychloroprène est un composé classique résistant à l'abrasion renforcé par du carbon-black et contenant des ma tières lui conférant la résistance au feu. On pourrait également tout aussi bien effectuer un calandrage classiqué. On fusionne et durcit le stratifie assemblé par chauffage à la presse à 1600C pendant 15 minutes puis on refroidit dans la presse. On soumet le produit à des essais de ses propriétés d' "adhérence du revêtement" selon la méthode de la norme B.S. 3289. La valeur obtenue est d'environ 7 kN/m de largeur. Ceci indique que pour toutes les applications pratiques, les couches sont inséparables. La courroie est également classée comme résistant au feu selon la norme B.S. 3239. EXEMPLE 2 On traite comme dans l'exemple 1 une carcasse de tissu serré en coton-polyester épaisse de 6 mm mais en utilisant un polyéthylène chlorosulfoné (HYPALON 40) au lieu du caoutchouc NEOPRENE. Le produit présente une très bonne adhérence du revêtement d'environ 6 kN/m de largeur. Lors des'essai de ses propriétés d'allongement sous une charge égale à 10% de sa résistance à la rupture, on obtient une valeur inférieure à 2% ; ceci est conforme à la norme française NF M81-651/ 1971. EXEMPLE 3 On prépare une courroie stratifiée en utilisant quatre strates de carcasse en tissu de coton-polyester épais de 2 mm. On imprègne séparément les strates par trempage dans un plastisol de PVC. On revêt ensuite une face de chacune des deux strates imprégnées d'une couche de composé adhésif constitué de caoutchouc nitrile résistant au feu non durci (comme dans les exemples précédents) par calandrage. On réalise ensuite une courroie à quatre strates avec les couches de caoutchouc nitrile sur les deux faces extérieures en utilisant un rouleau presseur. On place également sur les faces extérieures selon le même procédé une feuille calandrée épaisse de 2 mm de caoutchouc de polychloroprène non durci. Le caoutchouc de polychloroprène a la même composition que dans l'exemple 1. On fusionne et durcit ensuite dans une presse pour courroie, comme dans les exemples précédents, l'ensemble constitué des quatre strates séparées et des couches superficielles. Après refroidissement, on découpe la courroie à la largeur finale requise et on la soumet à des essais comme dans les exemples 1 et 2. L'adhérence du revêtement est de 7 kN/m de largeur et la courroie résiste au feu, ces deux propriétés étant déterminées selon la norme B.S. 3289. L'allongement sous une charge égale à 10% de la limite de rupture est inférieur à 2%. REVENDICATIONS 1. Procédé pour revêtir un substrat constitué de PVC d' une couche superficielle d'un caoutchouc normalement incompatible avec le PVC, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer au substrat une couche d'un composé adhésif constitué de caoutchouc nitrile non durci puis à appliquer à ladite couche une couche de revêtement d'un caoutchouc normalement incompatible avec le PVC, non durci, puis à soumettre le stratifié obtenu à un traitement de durcissement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adhésif constitué de caoutchouc nitrile est composé pour résister au feu. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé de plus en ce que le substrat est une matière pour courroie de transporteur en tissu serré ou stratifiée que 1' on a imprégnée de PVC. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que la couche de caoutchouc nitrile non durci est appliquée pour que son épaisseur soit inférieure à environ 0,5 mm. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en-ce que la couche de caoutchouc nitrile non durci a une épaisseur d'environ 0,25 à 0,3 mm. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche de revêtement est faite d'un caoutchouc de polychloroprène. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de revêtement est faite de caoutchouc de polyéthylène chlorosulfoné. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche de revêtement est épaisse de 1 à 4 mm après durcissement. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement de durcissement est un traitement de vulcanisation à chaud et sous pression de façon à ce que le substrat et les couches forment essentiellement un tout. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'une ou les deux surfaces du substrat sont recouvertes d'un caoutchouc normalement incompatible avec le PVC. 11. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes à la production d'une courroie de transporteur.