Brevet FR2801365A1 — publié le 20010525

Dans le domaine de la construction automobile, les conduites de transfert de fluide se classent dans deux catégories: les conduites pour les fluides haute pression et les conduites pour les fluides basse pression. Les fluides haute pression (liquide de freinage, carburant au niveau des injecteurs,...) sont encore aujourd'hui véhiculés par des conduites métalliques alors que les conduites de fluide basse pression (carburant, liquide de refroidissement, liquide de climatisation, liquide de lave- glace,...) sont de plus en plus souvent réalisées en matière synthétique pour obtenir un gain de poids. Les conduites en matière plastique doivent satisfaire à de nombreuses exigences tant en ce qui concerne leurs propriétés mécaniques que leurs propriétés chimiques à l'égard de leur environnement interne et externe (imperméabilité au liquide véhiculé, résistance chimique à l'égard de ces liquides et de l'atmosphère extérieure, résistance mécanique à l'usure et à l'abrasion, résistance au feu,...). Elles doivent en outre être aisément conformables et recevoir de manière étanche des dispositifs de connexion. Elles ont enfin à être produites au moindre coût. Il existe de nombreuses conduites répondant plus ou moins bien à l'ensemble de ces exigences. En général le degré de qualité obtenu est d'autant plus élevé que l'on emploie des matériaux nobles donc de prix élevé. Pour trouver un compromis acceptable entre les performances et le coût du produit, l'homme de métier doit tenter de nombreuses expériences portant sur de nombreuses combinaisons de matière, d'autant que les exigences des constructeurs automobiles sont de plus en plus sévères. Pour répondre à ces exigences tant techniques qu'économiques, l'invention a pour objet un tube en matière plastique multicouche destiné au transfert de fluide alcoolisé ou de carburant, dans l'environnement d'un moteur à combustion interne, comportant de l'intérieur vers l'extérieur: - une couche interne d'un mélange de polyamide et polyéthylène ou polypropylène, - une couche de polyvinylalcool, - une couche de polyamide comprenant un agent modificateur de la résistance aux chocs, - une couche externe à base de polyamide modifié pour résister au chlorure de zinc. Dans les tubes de l'art antérieur, la couche interne est généralement réalisée par un polyamide par exemple PA6. Cette matière possède en effet d'excellentes qualités à l'égard du fluide véhiculé lorsque c'est un carburant ou un fluide alcoolisé, en ce qui concerne notamment l'extractibilité de la matière. En revanche, un polyamide constitue une barrière d'efficacité moyenne au composant alcoolisé. En revanche, le polyéthylène est une barrière efficace à ce type de composant. En outre, son prix est de plusieurs fois inférieur à celui du polyamide. Dans l'invention, un mélange polyamide polyéthylène constitue un compromis avantageux pour constituer la couche interne d'une telle tubulure. Ce mélange est disponible sur le marché sous le nom d'ORGALLOY en provenance de la société ELF ATOCHEM. Outre le cumul des propriétés de chacun de ses composants, une telle couche, compte tenu de la différence de coût entre ceux-ci, est plus économique qu'une couche de polyamide. De manière préférée, la proportion en poids polyamide polyoléfine (polyéthylène ou polypropylène) sera de 70/30 pour les raisons expliquées ci-après. Son épaisseur sera de l'ordre de 0,4 - 0,5 mm. La seconde couche du tube multicouche selon l'invention est formée par un polyvinylalcool et de préférence par un éthylène-vinylalcool (EVOH). Ce produit est présent sur le marché sous l'appellation commerciale EVAL en provenance de la société KURARAY. La principale qualité de ce produit est de constituer un renforcement de l'effet barrière de la première couche à l'égard des composants alcoolisés du fluide véhiculé. En outre, son adhésion avec la couche interne est réalisée naturellement par coextrusion, adhésion d'autant plus aisée que la proportion de polyamide dans l'ORGALLOY est importante. Une épaisseur au plus égale à 0,15 mm suffit. La troisième couche selon l'invention est une couche structurelle formant pour ainsi dire l'armature mécanique du tube selon l'invention. Elle est formée par un polyamide, par exemple un PA6 comportant un agent modificateur de la résistance aux chocs dans une concentration pondérale de l'ordre de 10 à 50 % de la composition. Cette couche adhère naturellement à la couche qui lui est adjacente, c'est-à-dire la couche d'EVOH du fait même qu'elle comporte un polyamide. On choisira son épaisseur au moins égale à 0,3 mm et de préférence comprise entre 0,3 à 0,6 mm. Pour parfaire le tube, et notamment pour augmenter sa résistance à l'égard de l'atmosphère externe, une dernière couche est appliquée sur cette couche d'armature: cette dernière couche est formée d'un polyamide modifié pour résister au chlorure de zinc. En effet, le chlorure de zinc est un composé abondant dans les sels de déneigement des voies de circulation. Il a pour effet de fragiliser le polyamide simple en le durcissant et le rendant cassant. La modification consiste en substance à réaliser un mélange d'un copolymère polyamide tel que le PA6 et d'un second polyamide ou copolyamide thermoplastique comprenant au moins neuf atomes de carbone. Ce produit est disponible sur le marché sous l'appellation commerciale SNIAMID PSB 162 D en provenance de la société RHODIA (ex société NYLTECH ITALIA). On l'applique sous une épaisseur de l'ordre de 0,1 mm. On indiquera pour être complet, que la couche précédente formant l'armature mécanique du tube est également un produit disponible sur le marché fabriqué par la même société et commercialisé sous l'appellation commerciale SNIAMID PSB 162 E. Son identification générique est PA6/6-36. A des fins de tests menés pour vérifier la réponse d'une telle structure aux exigences de tenue et de perméabilité en vigueur ou qui seront bientôt en vigueur dans le domaine de la construction automobile (tests mis au point par des constructeurs ou procédure CARB 95 niveau 2), on a réalisé un échantillon de tubulure ayant les caractéristiques suivantes: - couche interne en ORGALLOY LE 6000 d'une épaisseur égale à 0,45 mm, - première couche médiane en EVAL sous une épaisseur maximale de 0,15 mm, - deuxième couche médiane ou couche d'armature en SNIAMID PSB 162 E dans une épaisseur au moins égale à 0,3 mm, - et couche extérieure en SNIAMID PSB 162 D sous une épaisseur de 0,1 mm. Cet échantillon a répondu de manière satisfaisante à toutes les exigences des tests ci-dessus mentionnés tant en ce qui concerne donc la perméabilité, la résistance et la tenue thermique dans une ambiance de compartiment moteur d'un véhicule automobile, la faible extractibilité du matériau de la conduite par le fluide transféré, et enfin la bonne résistance aux agents chimiques extérieurs tels que le chlorure de zinc. En outre, la structure d'un tube selon l'invention présente l'avantage d'être de fabrication économique puisque chacune des couches est compatible avec les couches qui lui sont adjacentes sans avoir à recourir à des adhésifs intermédiaires. REVENDICATIONS 1. Tube en matière plastique multicouche destiné au transfert de fluide alcoolisé ou de carburant, dans l'environnement d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte de l'intérieur vers l'extérieur: - une couche interne d'un mélange de polyamide et polyéthylène ou de polypropylène, - une couche de polyvinylalcool, - une couche de polyamide comprenant un agent modificateur de la résistance aux chocs, - une couche externe à base de polyamide modifié pour résister au chlorure de zinc. 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que les épaisseurs des différentes couches sont, depuis l'intérieur vers l'extérieur, respectivement d'environ 0,5mm; 0,1 à 0,15mm; 0,3 à 0,6mm; 0,lmm. 3. Tube selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la proportion pondérale entre polyamide et polyoléfine de la couche interne est d'environ 70/30.