Brevet FR2688858A3 — publié le 19930924

FR 2688858 A3 19930924 FR 9303266 A 19930322 Tuyau souple pour haute pression L'invention concerne un tuyau souple pour haute pression formé d'une partie externe résistant à la pression et d'une partie interne résistant aux milieux chimique s. L'invention concerne notamment un tuyau souple pour haute pression destiné à des milieux liquides ou gazeux, qui comporte une partie interne résistante vis-à-vis de ces milieux, laquelle partie interne est entourée d'une partie externe résistant à la pression connue en soi, l'assemblage des différentes couches de polymères de la partie interne permettant de tenir compte des exigences posées pour des milieux liquides ou gazeux très divers. Les tuyaux souples pour haute pression sont utilisés pour transmettre la pression avec des huiles hydrauliques, pour guider des vapeurs dans des installations de chauffage et de refroidissement, en particulier pour des milieux de changement d'état, tels que le fréon, et pour le transport de gaz, tels que l'hélium, l'hydrogène, l'oxygène ou l'air, par exemple dans des appareils de plongée. Le transport des liquides ou des gaz mentionnés plus haut dans des tuyauteries de transport de milieux chimiques nécessite généralement un compromis du point de vue du choix des matériaux. L'invention repose sur une partie externe résistant à la pression connue en soi et sur un tuyau en matière plastique à plusieurs couches d'un type nouveau comme partie interne de tuyaux souples pour haute pression de ce type. Selon l'état de la technique, les parties internes sont fabriquées à partir de thermoplastiques techniques, tels que PA6, PA12 ou des d'élastomères de polyamides, tels que HytrSuivant le type d'application, on exige des matériaux avec une bonne tenue chimique ou une action de barrage vis-à-vis des milieux à transporter. Comme indiqué plus haut, on doit accepter des compromis importants entre souplesse, résistance chimique et action de barrage. Les documents DE 39 42 353 et DE 39 42 354 décrivent des tuyaux souples de sécurité comportant une partie interne à deux couches en polyamides partiellement réticulées qui présentent une structure complexe à au moins 5 ou 7 couches et une ou deux couches de tissu qui est ou sont liées par adhérence à ladite partie interne. L'objet de la présente invention est par conséquent de proposer une partie interne d'un type nouveau, résistant aux milieux chimiques, qui permette d'éliminer les inconvénients de l'état de la technique énumérés plus haut. Le probème est résolu à l'aide d'un tuyau souple pour haute pression dont la partie interne est constituée par un tuyau en polyamides à plusieurs couches qui est entouré sans serrage par la partie externe et comprend au moins une couche interne en polyamides et une couche externe en polyamides. La partie interne résistant aux milieux chimiques peut aussi être constituée par un tuyau en polyamides à plusieurs couches fabriqué par coextrusion. Le tuyau souple pour haute pression peut encore être formé d'un tuyau en polyamide à plusieurs couches, dans lequel la couche interne et/ou la couche externe sont en un polyamide choisi parmi le groupe polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12 ou en élastomères de polyamides à base de polyamide 6, polyamide 11 ou polyamide 12. Les tuyaux souples pour haute pression selon l'invention permettent, grâce à l'utilisation de tuyaux en polyamides à plusieurs couches comme partie interne, de réunir de manière avantageuse les diverses exigences élevées concernant les matériaux sans qu'il y ait d'inetraction négative. Ces tuyaux en polyamides à plusieurs couches sont formés d'au moins une couche interne en polyamides et au moins une couche externe en polyamides. Les polyamides adaptés pour les couches internes et/ou externes sont tous les homopolyamides et copolyamides courants avec ou sans agent modifiant la résilience et/ou les homo et les copolyamides plastifiés ou non, y compris les copolyamides élastomères. Cependant, on utilisera de préférence les polyamides 6, polyamides 11, polyamides 12. Les tuyaux en polyamides à plusieurs couches selon l'invention peuvent, conformément à un mode de réalisation particulier, comporter au moins une couche intermédiaire qui est constituée de polymères présentant des caractéristiques spécifiques et procure par exemple une adhérence particulièrement bonne entre couches interne et externe et/ou un effet de barrage particulier. La couche intermédiaire peut être une couche d'agent d'adhérence. Ceci permet d'éviter les problèmes suivants Par exemple, il arrive avec des couches intermédiaires en copolymères éthylène-alcool vinylique qui sont liées à des couches en polyamide 11 ou 12, que l'adhérence entre les couches soit faible et que celles-ci se séparent facilement. Même dans le cas d'une couche interne en copolymère polyéthylène-alcool vinylique liée à des élastomères de polyesters thermoplastiques, l'adhérence entre les couches reste faible de sorte que celles-ci se séparent facilement. La couche intermédiaire utilisée selon l'invention peut être une couche de barrage appartenant au groupe des homopolymères ou des copolymères d'oléfines, des homopolymères d'oléfines greffés, des copolymères éthylène-alcool vinylique, des copolymères de polyamide élastomères ou de mélanges de ceux-ci avec des élastomères de polyoléfines. Les tuyaux souples pour haute pression selon l'invention peuvent être pourvus, dans des modes de réalisation particuliers, d'une partie interne résistant plus spécialement aux milieux chimiques appartenant aux groupes des alcools, à l'eau, au fréon ou aux aromates. Pour les tuyaux souples pour fréon, une couche intermédiaire constituée d'un élastomère de polyamide, par exemple d'un copolyamide élastomère (type ELY 60 (E) ou ELX 23 NZ, EMS-Chemie AG, Zürich) a donné de bons résultats. Pour les tuyaux souples pour peinture au pistolet comportant une couche interne en polyamide 12 et une couche externe en polyamide 6, des agents d'adhérence à base de polymères d'oléfines, par exemple des homopolymères ou des copolymères d'oléfines pourvus de groupes fonctionnels qui simultanément ont une action de barrage vis-à-vis de l'humidité, se montrent adaptés. Afin d'améliorer les caractéristiques d'adhérence d'une couche intermédiaire de copolymère éthylène-alcool vinylique avec une polyamide, il est particulièrement avantageux d'utiliser une couche intermédiaire supplémentaire en un élastomère de polyamides, par exemple une copolyamide élastomère appartenant au groupe des polyéthers polyamides ou poly(éther-ester)polyamides. L'élément important du tuyau souple pour haute pression selon l'invention est par conséquent une partie interne résistante aux milieux chimiques qui est formée d'un tuyau en polyamides à plusieurs couches formé d'au moins une couche interne en polyamides et d'au moins une couche externe en polyamides et qui comporte en outre, le cas échéant, au moins une couche intermédiaire ayant une fonction de barrage et éventuellement au moins une couche ayant une fonction d'adhérence. Les tuyaux en polyamide à plusieurs couches utilisés comme partie interne de tuyaux souples pour haute pression selon l'invention qui sont fabriqués par coextrusion apportent une réponse parfaite à la séparation des fonctions entre souplesse, barrage et tenue aux agents chimiques. On obtient ainsi des solutions nettement meilleur marché et sans compromis par rapport à celles connues de l'état de la technique. Quelques exemples de structure de couche pour de telles parties internes sont du polyamide 6 comme couche intérieure, un élastomère de polyamide comme couche extérieure et un polyoléfine sur lequel on a greffé des groupes fonctionnels ou un copolymère éthylène - alcool vinylique comme couche intermédiaire ou encore du polyamide 12 comme couche interne, un élastomère de polyamide 12 comme couche externe, du polyamide 6 comme couche intermédiaire et des couches intermédiaires-agent d'adhérence à base de polyoléfines pourvues de groupes fonctionnels. Les exemples ci-après décrivent l'invention sans la limiter. Exemple 1 Partie interne pour un tuyau souple pour fréon. Couche interne: polyamide 6 à viscosité moyenne, à résilience modifiée 0,1 mm Couche intermédiaire: polypropylène avec des groupes fonctionnels 0,1 mm Couche externe: élastomère de polyamide 6 0,8 mm Exemple 2 Partie interne pour un tuyau souple pour fréon Couche interne: polyamide 6 à viscosité moyenne, à résilience modifiée 0,05 mm Couche intermédiaire: copolymère d'éthylène - alcool vinylique 0,05 mm Couche externe: élastomère de polyamide 6 0,9 mm Exemple 3 Partie interne pour un tuyau souple pour projection de peinture à haute pression Couche interne: polyamide 12 à viscosité moyenne contenant un plastifiant 0,2 mm Couche intermédiaire-agent d'adhérence 0,1 mm Couche externe: polyamide 6, à viscosité moyenne, à résilience modifiée contenant un plastifiant 0,7 mm Exemple 4 Partie interne pour tuyau respiratoire pour équipement de plongée Couche interne: polyamide 12 à viscosité moyenne, contenant un plastifiant 0,05 mm Couche intermédiaire-agent d'adhérence 0,1 mm Couche externe: élastomère de polyamide 6 0,85 mm Exemple S Partie interne pour un tuyau souple pour fréon Couche interne: polyamide 6 à viscosité moyenne 0,2 mm couche intermédiaire-agent d'adhérence 0,2 mm couche externe élastomère de polyamide 6 0,6 mm Exemples de polymères utilisés: - Grilon A28 NZ, PA6, viscosité moyenne, résilience modifiée, EMS Chemie AG, Zürich - Orilon R47HV, PA6, viscosité moyenne, résilience modifiée, contenant un plastifiant, EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid ELX 23 NZ, élastomère de PA6, EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid ELY 60, élastomère de PA12, EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid L25 V40, PA12, viscosité moyenne, contenant un plastifiant, EMS-Chemie AG, Zürich - Admer QFSOOE, polypropylène pourvu de groupes fonctionnels, Mitsui Chemicals - Copolymère éthylène alcool vinylique fabriquants Dupont de Nemours, Essso, Wacker, Solvay. REVENDICATIONS 1. Tuyau souple pour haute pression comprenant une partie externe résistant à la pression et une partie interne résistant aux milieux chimiques, caractérisé par le fait que la partie interne est un tuyau en polyamide à plusieurs couches, qui est entouré sans serrage par la partie externe et est formé d'au moins une couche interne en polyamides et une couche externe en polyamides. 2. Tuyau souple pour haute pression selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche interne et/ou la couche externe est en un polyamide choisi parmi le groupe polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12 ou en élastomères de polyamides à base de polyamide 6, polyamide 11 ou polyamide 12. 3. Tuyau souple pour haute pression selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que le tuyau en polyamides présente au moins une couche intermédiaire. 4. Tuyau souple pour haute pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la couche intermédiaire est une couche de barrage appartenant au groupe homopolymères d'oléfines ou copolymères d'oléfines, homopolymèrs d'oléfines greffés, copolymères éthylène-alcool vinylique, élastomères de polyamide, ou leurs mélanges avec des élastomères de polyoléfines. 5. Tuyau souple pour haute pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la couche intermédiaire est un agent d'adhérence. 6. Tuyau souple pour haute pression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la couche interne est en polyamide 12 et la couche externe en polyamide 6. 7. Tuyau souple pour haute pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la couche interne est en élastomère de polyamides. 8. Tuyau souple pour haute pression comprenant une partie externe résistant à la pression et une partie interne résistant aux milieux chimiques, caractérisé par le fait que sa partie interne est un tuyau de polyamides à plusieurs couches selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, fabriqué par coextrusion. 9. Partie interne résistante aux milieux chimiques d'un tuyau souple pour haute pression constituée d'un tuyau de polyamides à plusieurs couches, caractérisée par le fait que la couche interne etfou la couche externe est en un polyamide choisi parmi le groupe polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12 ou en élastomères de polyamides à base de polyamide 6, polyamide 11 ou polyamide 12. 10. Partie interne résistante aux milieux chimiques selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le tube polyamide comporte au moins une couche intermédiaire. 11. Partie interne résistante aux milieux chimiques selon la revendication 9 ou 10, caractérisée par le faut que la couche interne est une couche de barrage appartenant au groupe homopolymères d'oléfines ou copolymères d'oléfines, homopolymères d'oléfines greffés, copolymères éthylène-alcool vinylique, élastomères de polyamides ou de mélanges de ceux-ci avec des élastomères de polyoléfines. 12. Partie interne résistante aux milieux chimiques selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée par le fait que la couche intermédiaire est une couche d'agent d'adhérence. 13. Partie interne résistante aux milieux chimiques selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que la couche interne est formée de polyamide 12 et la couche externe de polyamide 6. 14. Partie interne mais résistant aux milieux chimiques selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée par le fait que la couche interne est constituée d'un élastomère de polyamides. 15. Partie interne résistant aux milieux chimiques selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisée par le fait qu'elle est fabriquée par coextrusion. 16. Partie interne résistant aux milieux chimiques selon la revendication 9 comportant une couche interne en polyamide 6, une couche intermédiaire en polymères d'oléfines greffés et une couche externe en élastomères de polyamides à base de polyamide 6. 17. Partie interne résistant aux milieux chimiques selon la revendication 9, comportant une couche interne en polyamide 6, une couche intermédiaire en copolymères éthylène-alcool vinylique et une couche externe en élastomères de polyamides à base de polyamide 6 ou de polyamide 12.