Brevet FR2847257A1 — publié le 20040521

La présente invention concerne généralement des plaques pleines ou alvéolaires à base de polyoléfine présentant une résistance au feu Ml ou M2 selon la norme française NF P92-505. Ces plaques sont notamment utilisées dans le secteur du bâtiment et également en tant que support de publicité pour les établissements recevant du public. L'utilisation de matériaux synthétiques dans le secteur du bâtiment est assortie à une exigence de résistance au feu élevée. Afin d'obtenir la permission d'utilisation pour le secteur du bâtiment, le matériau synthétique doit surmonter le test de résistance au feu selon la norme NF P92-505 et obtenir un classement Ml ou M2. Pour déterminer le classement exact, on utilisera la norme NF P92501. Les mêmes exigences sont valables pour l'utilisation de matériaux synthétiques en tant que supports de publicité pour les établissements recevant du public. Il est connu que les plaques en PVC remplissent ces exigences et sont donc utilisées pour les propos cités ci-dessus. Malheureusement la fabrication du PVC ainsi que sa gestion après son utilisation posent des problèmes écologiques. Les matériaux à base de polyoléfine présentent moins de problèmes écologiques lors de leur fabrication et de la gestion après utilisation. Toutefois, il est également connu que la résistance au feu propre des plaques à base de polyoléfine ne permet d'obtenir qu'un classement de résistance au feu M4 selon la norme française NF P92-505, ce qui empêche une mise en place de ces plaques dans le secteur du bâtiment et en tant que support de publicité dans les bâtiment recevant du public. La résistance au feu des plaques à base de polyoléfine peut être améliorée en ajoutant des additifs ignifuges ou des retardateurs de flammes. Toutefois, l'ajout d'additifs ignifuges ou de retardateurs de flammes provoque la perte de propriétés mécaniques, telles que la résistance en flexion. En même temps la plaque perd ses propriétés optiques, voir esthétiques par la formation par exemple de points noirs, d'infondus, de peau d'orange ou de stries ce qui peut empêcher une bonne impression, notamment dans le secteur du support de communication. En outre, il faut une quantité importante d'additifs ignifuges ou de retardateur de flammes afin d'obtenir un classement de résistance au feu Ml ou M2 selon la norme française NF P92-505 Ainsi, il faut utiliser des matières compoundées ignifuges à 100% ou ajouter des quantités d'additifs supérieurs à 20%. Les additifs ignifuges et les retardateurs de flammes étant chers, le prix de ces plaques à base de polyoléfine classées Ml ou M2 ne peut pas être compétitif vis-à-vis des plaques en PVC. L'invention se propose donc de fournir des plaques à base de polyoléfine ayant un classement de résistance au feu Ml ou M2 selon la norme française NF P92-505, tout en gardant les bonnes propriétés mécaniques et optiques et un prix compétitif. L'invention a pour objet une plaque pleine ou alvéolaire à base de polyoléfine constituée d'un mélange d'un homopolymère, d'un copolymère et d'un retardateur de flammes, permettant d'obtenir un classement de résistance de feu Ml ou M2 selon la norme française NF P92-505. Cette augmentation surprenante de la résistance au feu pourrait être due, en partie au fait que l'addition de I'homopolymère augmente la fluidité du mélange polymère lors du chauffage. D'une part, il se forme une crote (matière carbonisée) en surface de la plaque qui retarde l'inflammation du matériau. D'autre part, pendant ce temps, cela favorise la fluidité de la matière qui peut alors goutter ou s'étirer en fins filaments avant le début de l'inflammation, favorisant l'obtention des classements Ml ou M2. Dans une forme de réalisation particulière, la plaque à base de polyoléfine est une plaque alvéolaire avec une couverture supérieure reliée par des parois verticales et/ou inclinées à une couverture inférieure, caractérisée par un couple épaisseur-grammage de 10 mm-2000 g/M2, 3,5 mm-650 g/m2 ou 3 mm-450 g/m2. Dans une autre forme de réalisation, la plaque à base de polyoléfine est une plaque pleine caractérisée par son épaisseur de 0,5 à 1,5 mm, de préférence de 0,8 mm. D'une manière avantageuse, la plaque contient de 10 à 50 %, de préférence à 30 % en poids d'homopolymère, de 30 à 70 % en poids de copolymère, y compris éventuellement de 5 à 20 % de copolymère chargé de talc, et de 5 à 30 % en poids de retardateur de flammes. De préférence la plaque contient 10 à 20 % en poids de retardateur de flammes et encore de préférence 14 % en poids de retardateur de flamme. D'une façon générale, la fluidité du matériau polymère augmente avec la quantité d'homopolymère ajouté. De préférence, le rapport massique entre homopolymère et copolymère est de 0,2 à 0,3, notamment 0,24. On peut également ajouter à la composition de la plaque de 1 à 7 % en poids d'un colorant, de préférence d'un colorant blanc. Dans une forme de réalisation préférée, l'homopolymère est du polypropylène. Avantageusement l'homopolymère peut aussi être choisi parmi GRN 75 de Bolloré, 5660 de FINA, 100 GA 02 de BP. Avantageusement, le copolymère peut aussi être choisi parmi 3660 de FINA, 83 EK 10 de DSM, PB 130 GIF de Repsol. Dans une forme de réalisation particulière, on utilise un couple particulier d'homopolymère et de copolymère choisi parmi le GRN 75 et le 3660 associé à un copolymère chargé talc par exemple tel que MB 475 U de Borealis ou PM 440 de Repsol. Afin de minimiser le cot des plaques l'homopolymère et le copolymère peuvent être de 30 à 100 % en poids des polymères recyclés. De préférence on utilise un homopolymère recyclé et encore de préférence du polypropylène recyclé. L'homopolymère et/ou le copolymère peuvent être additionnés de 5 à 30 % en poids d'une charge minérale. L'invention a également pour objet l'utilisation de ces plaques pour l'augmentation de la résistance au feu dans le secteur du bâtiment, ou le support de publicité dans les établissements recevant du public. Exemples: A titre d'exemple, la plaque a la composition suivante: - 83 % en poids de mélange de copolymère à 67 % en poids et d'homopolymère à 16 %, les 67 % de copolymère se décomposant en 57 % de copolymère type 3660 et 10 % de copolymère chargé talc; - 14 % en poids de retardateur de flammes; - 3 % en poids de colorant blanc. Le copolymère utilisé est par exemple un copolymère séquencé (p. ex. 3660 de FINA) et le homopolymère est un homopolymère régénéré (p. ex. GRN 75 de Bolloré). Avec cette composition, on a réalisé des plaques alvéolaires constituées d'une couverture supérieure reliée par des parois verticales à une couverture inférieure caractérisée par un couple épaisseur-grammage de 10 mm-2000 g/m2, 3.5 mm-650 g/m2 et 3 mm-450 g/m2. Ces plaques sont vendues par la société Kaysersberg Plastics sous la dénomination AKYLUX ou AKYPLAC. Avec la même composition, on a également réalisé des plaques pleines caractérisées par leur épaisseur de 0,5 à 1,5 mm, notamment de 0,8 mm. Ces plaques sont disponibles dans le commerce sous la dénomination AKYPLEN de la société Kaysersberg Plastics. Avec ces plaques, on a réalisé les tests de résistance au feu selon la NF P92-505 auprès d'organismes officiel tels que la Préfecture de Police ou la Société Nationale des Poudres et Explosifs. On a obtenu le classement suivant: -2000 3,5-650 3-450 0,8 mm Classement M2 mi Mi Ml feu selon NF P92-505 Les propriétés mécaniques des plaques selon l'invention par rapport aux plaques en polyoléfine standards ont été déterminées par des mesures de résistance mécanique en flexion adaptées selon ISO 178. On a constaté que les plaques selon l'invention montrent un même ordre de grandeur des propriétés mécaniques. 3,5-650 3-450 10-2000 3,5-650 3-450 10-2000 standard standard standard Mi Mi M2 Module de 3,6 2,0 73 3,6 1,9 70 Flexion (NImm), Rupture en 33 19 362 32 19 357 Flexion (N) Un autre avantage des plaques selon l'invention est qu'elles permettent une aussi bonne impression que les plaques en polyoléfine standards. La qualité de la surface des plaques est estimée par une mesure de la rugosité de surface selon un test Bendtsen Adapté selon NF Q03-049. Les plaques selon l'invention présentent donc une résistance au feu améliorée tout en gardant les bonnes caractéristiques mécaniques et optiques des plaques en polyoléfine standards. Par plaques en polyoléfine standards on comprend les plaques en polyoléfine sans retardateur de flamme additionné. Le détail des normes mises en oeuvre selon l'invention est le suivant. Essai pour matériau fusible NF P 92-505 L'éprouvette de dimensions 70 * 70 mm disposée sur une grille métallique définie est soumise au rayonnement calorifique d'un épiradiateur situé à 30 mm au-dessus. Pendant 5 minutes, l'épiradiateur est écarté à chaque inflammation de l'éprouvette, puis remis en place sur celle-ci après extinction. Pendant 5 minutes supplémentaires, l'épiradiateur reste en place sur l'éprouvette. Les éléments déterminants sont: la chute de gouttes enflammées ou non, l'inflammation ou non de la ouate de cellulose disposée sous l'éprouvette, en cas d'inflammation le classement s'oriente M3-M4 si pas d'inflammation M1-M2. Et de façon à connaître le classement réel, on utilise la norme NF P 92 501 Cet essai consiste à soumettre, dans des conditions définies, des éprouvettes planes du matériau à l'action d'une source de chaleur rayonnante électrique (épiradiateur) et à provoquer éventuellement l'inflammation des gaz dégagés, une propagation de la combustion. L'éprouvette du matériau de dimensions 400 * 300 mm disposée à 450 par rapport à l'horizontale est soumise à un éclairement énergétique défini, émis par un épiradiateur dont la surface radiante est à 30 mm du plan inférieur de l'éprouvette et parallèle à ce dernier. Les gaz libérés par la pyrolyse du matériau passent au contact d'inflammateurs disposés de part et d'autre de l'éprouvette. On mesure les temps d'inflammation égaux et supérieurs à 5 secondes, la durée totale de la combustion effective sur les deux faces et les longueurs de flammes relevées toutes les 30 secondes. Chaque essai dure 20 minutes. En fonction de la valeur des paramètres relevés, les matériaux sont classés en MO, Ml, M2, M3 ou M4, ces critères étant définis par le CECMI (Comité d'Etude et de Classification des Matériaux et éléments de construction par rapport au danger d'incendie). Critères de classement 1) Pas d'inflammation effective ( 2.5 MJ / kg: M1 2) Inflammation avec indice q q: indice calculé à partir d'une relation établie de la façon suivante: q =100*H/(ti*TM)o: H: somme des hauteurs de flamme ti: moment d'inflammation T: durée totale de la combustion Essai de rayonnement Classement M Valeur de q > 50 et vitesse de propagation M4 50 et vitesse de propagation NC > 2 mm/s REVENDICATIONS 1. Plaque en polyoléfine constituée d'un mélange d'un homopolymère, d'un copolymère et d'un retardateur de flamme, ayant une résistance au feu Ml ou M2 selon la norme NF P92-505. 2. Plaque selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite plaque est une plaque alvéolaire avec une couverture supérieure reliée par des parois verticales à une couverture inférieure, caractérisée par un couple épaisseur10 grammage de 10 mm-2000 g/m2, 3,5 mm-650 g/m2 ou 3 mm-450 g/m2. 3. Plaque selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite plaque est une plaque pleine caractérisée par son épaisseur de 0,5 à 1,5 mm., de préférence de 0,8 mm. 4. Plaque selon la revendication 3 caractérisée par son épaisseur 0,8 mm. 5. Plaque selon l'une des revendications 1-4 caractérisée en ce que ladite plaque contient de 30 à 70 % en poids de copolymère, éventuellement de 5 à 20 % de copolymère chargé talc, de 10 à 50 % en poids d'homopolymère et de à 30 % en poids de retardateur de flamme. 6. Plaque selon la revendication 5 caractérisée en ce que ladite plaque contient 10-20 % en poids de retardateur de flamme. 7. Plaque selon la revendication 5 caractérisée en ce que ladite plaque contient 14 % en poids de retardateur de flamme. 8. Plaque selon l'une des revendications 1-7 caractérisée en ce que le rapport massique entre homopolymère et copolymère est de 0,24. 9. Plaque selon l'une des revendications 1-8 caractérisée en ce que ladite plaque contient de 1 à 7 % en poids d'un colorant. 10. Plaque selon la revendication 9 caractérisée en ce que ledit colorant est un colorant blanc. 11. Plaque selon l'une des revendications 1-10 caractérisée en ce que l'homopolymère est du polypropylène. 12. Plaque selon l'une des revendications 1-10 caractérisée en ce que l'homopolymère et le copolymère sont de 30 à 100 % en poids des polymères recyclés. 13. Plaque selon l'une des revendications 1-10 caractérisée en ce que l'homopolymère est de 30 à 100 % en poids un homopolymère recyclé. 14. Plaque selon la revendication 13 caractérisée en ce que ledit homopolymère recyclé est du polypropylène recyclé. 15. Plaque selon l'une des revendications 1-14 caractérisée en ce que ladite plaque est composée de 67 % de copolymère, de 16 % d'homopolymère, de 14 % de retardateur de flamme et de 3 % de colorant blanc. 16. Utilisation de plaque selon l'une des revendications 1-15 pour l'augmentation de la résistance au feu dans le secteur du bâtiment. 17. Utilisation de plaque selon l'une des revendications 1-15 pour l'augmentation de la résistance au dans le support de publicité.