Brevet FR2612118A1 — publié le 19880916

Raccord pour tuyauterie en résine à base de chlorure de vinyle comprenant un anneau d'étanch&ité en caoutchouc thermoplastique La présente invention concerne un raccord pour tuyauterie en résine à base de chlorure de vinyle comprenant un anneau d'étanchéité en caoutchouc thermoplastique fixé en place par soudage dans le raccord. Il a déjà été proposé de réaliser des raccords pour tuyauterie en matière plastique faisant appel à un anneau d'étanchéité en caoutchouc thermoplastique fixé par soudage dans le raccord. Ainsi, dans le brevet BE-A-861021 et dans la demande de brevet FR-A-2444864, on divulgue un raccord réalisé en poly- oléfine qui est équipé d'un anneau d'étanchéité en caoutchouc éthylènepropylène-diène-méthylène vulcanisé en soufre ou avec un corps donneur de soufre qui peut être fixé en place par soudage dans le raccord. Toutefois, un anneau d'étanchéité réalisé en un tel matériau ne peut être valablement fixé par soudage dans un raccord de tuyauterie réalisé en résine à base de chlorure de vinyle du fait d'un manque de compatibilité. Certes, dans le brevet BE-A-867993, on a proposé de réaliser des raccords de tuyauterie en résine à base de chlorure de vinyle équipé d'un anneau d'étanchéité en caoutchouc thermoplastique obtenu à partir de compositions de polychlorure de vinyle plastifié contenant du caoutchouc nitrile et du polyuréthane qui est fixé par soudage, mais pour obtenir, dans ce cas, des produits satisfaisants, il faut soumettre l'un au moins des éléments de raccord à une irradiation par un rayonnement très pénétrant en vue de provoquer une réticulation. Dans cette technique, on doit, dès lors, utiliser des compositions à base de polychlorure de vinyle plastifié dans lesquelles la réaction de - 2 - réticulation voulue prédomine sur la dégradation induite par la réticulation. De toute façon, pour réaliser de tels raccords, il faut disposer d'une installation d'irradiation, prévoir une étape d'irradiation et prendre toutes les précautions qui s'imposent dans des opérations d'irradiation. Il a maintenant été trouvé qu'il est possible dans des installations de production conventionnelles, de produire des raccords pour tuyauterie en résine à base de chlorure de vinyle comprenant un anneau d'étanchéité en caoutchouc thermoplastique qui peut être fixé en place dans les raccords par soudage et ce, sans devoir procéder à un quelconque traitement d'irradiation. L'invention concerne dès lors un raccord pour tuyauterie en résine à base de chlorure de vinyle comprenant un anneau d'étanchéité en caoutchouc thermoplastique fixé par soudage dans le raccord dans lequel l'anneau d'étanchéité est réalisé à partir d'un mélange partiellement vulcanisé d'un copolymère d'éthylène avec au moins un comonomère copolymérisable et de 5 à 75 %, de préférence 20 à 60 %, en poids du mélange d'un polymère d'halogénure de vinyle ou de vinylidène. Par résine à base de chlorure de vinyle, on entend désigner les homopolymères du chlorure de vinyle ainsi que les copolymères contenant au moins 50 % molaires d'unités dérivées du chlorure de vinyle. Parmi les comonomères qui peuvent être copolymérisés avec l'éthylène, on préfère généralement les monomères éthyléniquement insaturés tels que les acides mono- ou dicarboxyliques et leurs esters dérivés, les esters vinyliques, les monomères acryliques ou méthacryliques, l'oxyde de carbone et le dioxyde de soufre. Le polymère d'halogénure de vinyle ou de vinylidène peut être un homopolymère ou un copolymère contenant notamment des unités dérivées d'esters vinyliques, du nitrile acrylique, d'esters acryliques, du chlorure de vinyle ou de vinylidène, d'acides carboxyliques insaturés ou d'éthers vinyliques, le polymère préféré étant le polychlorure de vinyle. Des mélanges convenant particulièrement pour réaliser 2612 1 18 - 3 - l'anneau d'étanchéité ainsi que leur mode de fabrication sont décrits dans le document EP-A-0101833 dont le contenu est dès lors incorporé par référence dans la description. Les mélanges pour réaliser l'anneau d'étanchéité du raccord selon l'invention sont particulièrement vulcanisés, de préférence jusqu'à une teneur en gel de 10 à 70 % mesurée par dissolution dans du tétrahydrofurane ainsi qu'il est décrit dans le document EP-A-0101833 précité. Ces mélanges peuvent également contenir des additifs usuels tels que des matières de charge, des lubrifiants, des stabili- sants et/ou des plastifiants. Des mélanges qui conviennent particulièrement pour réaliser l'anneau d'étanchéité du raccord selon l'invention sont produits et vendus par la firme E.I. du PONT de NEMOURS sous la marque commerciale "ALCRYN". Ces mélanges restent thermiquement stables jusqu'à au moins 200 C, peuvent être aisément moulés par injection ou par compression sur des installations classiques et ne requièrent aucune opération de vulcanisation lors de leur moulage. Selon une première variante de réalisation du raccord pour tuyauterie conforme à l'invention, l'anneau d'étanchéité et le raccord en résine à base de chlorure de vinyle peuvent être moulés séparément par des techniques usuelles telles que le moulage par compression, le moulage par injection ou le thermo- formage, le moulage de l'anneau d'étanchéité étant réalisé à une température comprise entre 140 et 190C. Dans ce cas, l'anneau d'étanchéité préalablement moulé est ensuite introduit dans le raccord et fixé en place par soudage par une technique conven- tionnelle telle que le soudage au miroir chauffant, le soudage par ultrasons, le soudage par résistance électrique, le soudage par frottement, le soudage haute fréquence ou encore le soudage par vibrations. L'anneau d'étanchéité peut être évidemment conformé de façon telle que sa fixation soit réalisée sur une face interne et/ou externe du raccord. Une fixation sur la face externe du raccord peut par ailleurs se révéler utile lorsqu'on 2612 1 18 - 4 - désire protéger l'extrémité du raccord contre des chocs. Lorsque la fixation est réalisée par la technique de soudage au miroir chauffant, on utilise généralement une température de miroir de à 240 C, une pression de soudage de 0,1 à 0,3 N/mm2 et un temps de soudage de 15 à 60 secondes. Selon une autre variante de réalisation du raccord pour tuyauterie qui se révèle plus économique, le raccord et l'anneau d'étanchéité peuvent être moulés simultanément par la technique de coinjection ainsi qu'il est notamment décrit dans les documents BE-A-838058, BE-A-853292, EP-A0031620, EP-A-0188012, EP-A-0188300 et EP-A-0188301. Dans ce cas, la température d'injection du matériau constituant l'anneau d'étanchéité est choisie de façon à assurer la fixation directe par soudage de l'anneau d'étanchéité moulé dans le raccord. Selon une troisième variante, l'anneau d'étanchéité équipé d'un anneau rigide de retenue en matière plastique, de préférence en polychlorure de vinyle, fixé par soudage peut être produit séparément par exemple par la technique de coinjection et cet ensemble est ensuite inséré et fixé par soudage via l'anneau de retenue dans le raccord moulé. Une technique de ce type est décrite dans le document GB-A-2144190. Dans le raccord conforme à l'invention, il est encore possible, si on le désire, de mouler un anneau d'étanchéité renforcé par un insert interne métallique ou autre. Cet insert peut en particulier être une résistance électrique dans le cas o l'on envisage une fixation ultérieure par soudage électrique. Le raccord pour tuyauterie conforme à l'invention peut être soit un raccord d'emboîtement bout à bout de n'importe quel type ou encore un raccord de dérivation tel que décrit dans le document BE-A-833318. Le raccord pour tuyauterie selon l'invention est illustré par les figures des dessins annexés dans lesquelles les figures 1 à 3 montrent en vue partielle des variantes de réalisation possible de raccords à emboîtement et la figure 4 une vue d'un raccord de dérivation. Dans ces figures, l'anneau d'étanchéité 1 2612 1 18 -5- en caoutchouc thermoplastique selon l'invention est fixé par une soudure 2 sur les parois interne et/ou externe du raccord 3 moulé en polychlorure de vinyle rigide. Le raccord pour tuyauterie conforme à l'invention est encore illustré par la description qui va suivre d'un exemple de réali- sation pratique d'un raccord du type illustré par la fig. 2. Exemple On réalise par moulage par transfert un anneau d'étanchéité de profil montré à la fig. 2 en utilisant comme matériau des granules de résine ALCRYN, de dureté 70 Shore A. A cet effet, le matériau en quantité dosée est placé dans la matrice maintenue à 180 C et après un temps de chauffage de 10 minutes, on effectue le moulage par presslon. Après refroidisse- ment de la matrice à la température ambiante, on extrait l'anneau d'étanchéité moulé. L'anneau d'étanchéité ainsi obtenu est ensuite fixé sur l'extrémité du raccord en polychlorure de vinyle, prémoulé par thermoformage, par la technique de soudage au miroir chauffant. A cet effet, le miroir est maintenu à 220 C, la pression de soudage appliquée est de 0,2 N/mm2 et le temps de soudage est de secondes. Après refroidissement, on constate que l'anneau d'étanchéité est parfaitement soudé sur le raccord et que cet anneau se déchire lorsqu'on tente de l'arracher du raccord et ce sans que la soudure cède. - 6 - R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Raccord pour tuyauterie en résine à base de chlorure de vinyle comprenant un anneau d'étanchéité en caoutchouc thermoplastique fixé par soudage dans le raccord caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est réalisé à partir d'un mélange partiellement vulcanisé d'un copolymère d'éthylène avec au moins un monomère copolymérisable et de 5 à 75 %, en poids du mélange, d'un polymère d'halogénure de vinyle ou de vinylidène. 2 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que le polymère d'halogénure de vinyle est du polychlorure de vinyle. 3 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que le caoutchouc thermoplastique partiellement vulcanisé contient une matière de charge. 4 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que le caoutchouc thermoplastique partiellement vulcanisé présente une teneur en gel de 10 à 70 % mesurée par dissolution dans du tétrahydrofurane. - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est fixé par soudage par la technique du miroir chauffant. 6 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est fixé par soudage aux ultrasons. 7 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est fixé par soudage par friction. 8 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est fixé par soudage électrique. 9 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est fixé par soudage haute fréquence. 10 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est réalisé et fixé par coinjection. 26 12 1 1 8 - 7 - 11 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est fixé par soudage sur un anneau de fixation en résine à base de chlorure de vinyle qui est ensuite rendu solidaire du raccord. 12 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau d'étanchéité est fixé par coinjection sur un anneau de fixation en résine à base de chlorure de vinyle qui est ensuite rendu solidaire du raccord.