Brevet FR2562473A1 — publié le 19851011

NOUVEAU MATERIAU COMPOSITE FILMOGENE FLUORESCENT, ET PROCEDE DE PREPARATION. L'invention concerne un nouveau matériau composite filmogène; elle se rapporte également à un procédé pour sa fabrication. On connait déjà des bandes de signalisation, notam- ment pour la signalisation routière, constituées par un film coloré, par exemple en jaune, imprimé sur son autre face, par exemple en rouge. Ce produit, bien que largement répandu présente néanmoins l'inconvénient de mal résister à l'eau et aux ultra-violets. Dans une autre forme de réalisation, on a proposé de coller un film coloré sur un tissu. Si ce produit constitue effectivement un progrès, il a néanmoins l'in- convénient notable d'être cher. L'invention pallie ces inconvénients. Elle concerne une bande du type en question qui soit économique à fa- briquer, qui résiste bien aux agents agressifs extérieurs, notamment aux ultra-violets, et enfin qui présente une bonne résistance-mécanique. Ce matériau composite formé d'au moins deux films thermoplastiques superposes accolés, se caractérise: - en ce que lesdits films sont coextrudés; - et en ce que l'un des films comporte des pigments fluorescents, alors que l'autre film comporte des pigments colorés non fluorescents. Par "pigment fluorescent", on désigne des pigments qui génèrent de la fluorescence par excitation sous l'ef- fet de la lumière. Avantageusement, en pratique: - le pigment coloré non fluorescent est blanc, afin d'améliorer le rendu de la fluorescence - le matériau composite est formé de trois couches superposées accolées, coextrudées, les deux couches ex- térieures comportant des pigments fluorescents de teinte -2- différente, alors que celle du centre comporte le pigment non fluorescent; - les films sont obtenus par coextrusion, notamment à l'aide d'une filière ronde et soufflage simultané; - les films thermoplastiques sont en polyéthylène; - les différentes couches extérieures ont une épais- seur sensiblement analogue, du moinsne variant pas de plus de 25 % d'une couche à l'autre, et l'épaisseur totale de ce matériau composite est comprise entre cinq et trente centièmes de millimètre, en fonction de l'applica- tion envisagée et des performances requises. Un procédé pour réaliser un tel matériau composite consiste à coextruder au moins deux compositions de poly- mère thermoplastique de même nature chimique contenant respectivement, l'une un colorant pigmentaire non fluo- rescent, l'autre un pigment fluorescent. Avantageusement, en pratique: - la composition contenant le pigment fluorescent est obtenue en réalisant tout d'abord un mélange maître du polymère et du pigment, par exemple à 50 % en poids de chacun des constituants, puis à ajouter ce mélange maîitre au polymère à extruder; la coextrusion est effectuée dans une machine à filière ronde et soufflage simultané. Comme matière thermoplastique, on utilise des ma- tières, extrudables, notamment par soufflage. On peut citer des polyamides et le polypropylène. On obtient de bons résulats avec le polyéthylène basse et haute densité. Comme déjà dit, le mélange maître: polymère-pigment fluorescent est avantageusement à 50 % en poids, puis ce mélange mâître est additionné à raison de 15 % en poids au polymère à extruder. Les pigments mis en oeuvre doivent être stables dans les conditions d'extrusion. On fait appel avantageusement aux pigments dénommés thermostables. On a constaté que l'on obtenait un bon niveau de fluores- cence si la densité par mètre carré des pigments fluores- cents dans le film est comprise entre un à dix et de préférence voisine de trois grammes par mètre carré. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent donnés à titre indi- catif et non limitatif, à l'appui des- figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique d'un matériau composite filmogène conforme à l'invention. La figure 2 est une représentation schématique d'une deuxième forme de réalisation de ce matériau. La figure 3 est une représentation symbolique d'un mode de fabrication de ce produit. En se référant à la figure 3-, l'installation de fabrication de ce matériau comprend trois boudineuses monovis respectivement (1,2,3) avec leurs trémies de chargement (4,5,6). Ces boudineues (1,-3) alimentent l'entrée d'une filière circulaire (7) dans laquelle si- multanément est soufflé un courant d'air et d'o est tiré un film tubulaire (8) par des organes classiques appropriés. Le film tubulaire (8) refroidi est ensuite bobiné de manière conventionnelle, puis découpé par des moyens également classiques. Exemple 1: A l'aide du dispositif de la figure 3, on réalise un matériau filmogène composite sous forme de trois cou- ches de la manière suivante. On réalise tout d'abord un mélange maître à 50 % en poids de polyéthylène basse densité et de pigments fluorescents thermostables, par exemple du type de celui qui est commercialisé par la société belge RADIANT COLOR, sous la dénomination "K 600". Un premier mélange maître est réalisé avec un pigment fluorescent jaune et un second -4- mélange maître identique est réalisé avec un pigment orange-rouge. Le premier mélange Maitre de couleur jaune est additionné à raison de 15 % en poids avec du polyé- thylène basse densité analogue à celui contenu dans le mélange maître, puis ce nouveau mélange-est introduit dans la trémie (4) de la boudineuse (1). De la même ma- nière, la boudineuse (3) est additionnée également à rai- son de 15 % en poids par l'autre mélange maître et cet ensemble est chargé dans la trémie (6) de la boudineuse (3). En revanche, la boudineuse centrale (2) est chargée par une composition du même polyéthylène additionné à, raison de 15 % en poids d'un mélange maître de Ti02 à % en poids. On obtient un film (8) qui, après refroidissement et découpage, présente la structure symbolisée à la fi- gure 2 ayant une épaisseur de quinze centièmes de milli- mètre, constitué de trois couches superposées coextrudées respectivement: - (10): film contenant un pigment fluorescent jaune d'environ 65 microns d'épaisseur, - (11): disposé à coeur, film de polyéthylène colo- ré en blanc d'épaisseur 20 microns, - (12): film de polyéthylène comportant des pig- ments fluorescents orange-rouge, d'épaisseur voisine de 65 microns. Du fait de la coextrusion, les trois films superpo- sés (10,11,12) adhèrent fermement les uns aux autres. Comme déjà dit, il est préférable que la couche cen- trale (11) soit colorée et non fluorescente, et de préfé- rence colorée en blanc, pour empêcher le passage de la fluorescence de la couche extérieure (10) vers l'autre couche (12) extérieure et vice-etversa, c'est-à-dire en d'autres termes pour bien améliorer le rendu de la fluorescence. 2562473' - Exemple 2: On répète l'exemple précédent, mais en supprimant la boudineuse (3). Le matériau composite obtenu est montré à la figure 1, dans laquelle (13) désigne la cou- che contenant le pigment fluorescent et (14) la couche colorée en blanc. Si dans les exemples décrits, on a fait appel à une filière circulaire de coextrusion, on peut également utiliser une filière plate avec tirage du film et bobi- nage de manière conventionnelle. Les matériaux composites filmogènes préparés con- formément à l'invention présentent de nombreux avanta- ges, notamment: - une meilleure résistance aux agents atmosphéri- ques, tels que l'eau, les ultra-violets et la lumière; - une meilleure résistance aux solvants. De ce fait, ils peuvent recevoir de nombreuses ap- plications. On peut citer: - les bandes de sécurité et de signalisation, notam- ment pour des applications routières; - les bretelles vestimentaires de sécurité; - des parties de vêtement de sécurité; - des éléments de signalisation de véhicule ou navires; - des panneaux de sécurité. -6 2473 6- REVENDICATIONS 1/ Matériau composite formé d'au moins deux films thermoplastiques (10-14) superposés accolés, caractéri- sé: - en ce que lesdits films (10-14) sont coextrudés; - et en ce que l'un des films (10,12,13) comporte des pigments fluorescents, alors que l'autre film (11, 14) comporte des pigments colorés non fluorescents. 2//Matériau composite filmogène selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le pigment coloré non fluorescent est blanc. 3/ Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il se compose de trois couches (10,11,12) su- perposées accolées, coextrudées, les deux couches exter- nes (10,12) comportant des pigments fluorescents, alors que la couche centrale (11) comporte des pigments colorés non fluorescents. 4/ Matériau selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est du polyéthylène. 5/ Matériau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pigments sont thermostables. 6/ Matériau composite filmogène selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il se présen- te sous forme de ruban. 7/ Procédé pour réaliser un matériau composite filmogène selon l'une des revendications 1 à 6, caracté- risé en ce qu'il consiste à coextruder au moins deux compositions de polymère thermoplastique de même nature chimique contenant respectivement l'une un colorant non fluorescent, l'autre des pigments fluorescents. 8/ Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la composition thermoplastique contenant les pig- ments fluorescents est obtenue en réalisant tout d'abord un mélange maitre de ce polymère avec des pigments fluorescents, puis en ajoutant ce mélange maître à des -7- granulés du polymère à extruder. 9/ Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la coextrusion est effectuée au moyen d'une machine à filière circulaire et soufflage -simultané.