Brevet FR2920644A1 — publié le 20090313

PERFECTIONNEMENT POUR PIECE EN MATIERE PLASTIQUE D'UN CASQUE DE PROTECTION. La présente invention concerne le domaine de la réalisation de pièces en matière plastique et plus particulièrement la réalisation de pièces en matière plastique d'un casque de protection. Selon l'invention il est prévu un procédé cte traitement de ces matières pour en améliorer les performances de tenue aux températures basses et hautes. Les pièces d'un casque de protection, sont destinée plus particulièrement aux casques de pompier et sont notamment sa coque externe, et les pièces plastiques qui y sont associées, comme par exemple les pièces de retenue de la jugulaire ou du masque de respiration, ou les axes de pivotement des écrans de protection, bandeau interne et autre. Les casques de protection notamment les casques de pompiers ont une coque réalisée en thermoplastique, sont actuellement soit en polyamide, soit en alliage Acrylonitrylebutadiènestyrène /Polycarbonate (ABS/PC). Il est difficile de concilier pour un même thermoplastique la tenu au chaud, comme par exemple à +120°C, et à froid, comme notamment à -40°C. Bien entendu les pièces constituant le casque pourraient être en une autre matière comme par exemple métallique, en polymère durcissable ou en thermoplastique de hautes performances tel qu'en Polyphthalamide (PPA), Polyéthylènesulfone (PES), Polyétherétherkétone (PEEK). Mais dans le cas d'un casque de protection le poids est un élément important, de même que le prix de revient. La présente invention entend résoudre les problèmes évoqués précédemment en proposant un procédé particulièrement simple et efficace, pour donner aux pièces du casque réalisées en thermoplastique des qualités identiques a celles qu'elles auraient si elles étaient réalisées en d'autres matières comme par exemple en thermodurcissable. Ainsi, selon l'invention, les pièces du casque réalisées en thermoplastiques sont ionisées, sachant que l'ionisation est un procédé qui n'est utilisé essentiellement que pour stériliser du matériel médicochirurgical et pour la conservation des produits agro alimentaires. On sait qu'au froid les caractéristiques aux chocs sont pénalisées, tandis qu'au chaud la résistance mécanique est grandement diminuée. Les pièces traitées selon l'invention ont pour une même gamme de températures des caractéristiques mécaniques d'environ 5 à 10 % supérieures, et les nouvelles caractéristiques mécaniques permettent une utilisation du casque dans une plage d'utilisation plus large. En résumé le casque de protection réalisé selon l'invention à une tenue au froid et au chaud grandement améliorée, ce qui est particulièrement intéressant pour un casque de pompier ;Ainsi, selon l'invention, la pièce en matière plastique d'u.n casque de protection, est caractérisé en ce qu'elle subit un traitement pour en améliorer les caractéristiques techniques et notamment la tenue mécanique à basse et haute température d'une pièce d'un casque de protection, ledit traitement consistant à faire subir à ces pièces un rayonnement ionisant. Selon une caractéristique complémentaire, la pièce est en plastique de type thermoplastique, comme par exemple en thermoplastique de type polyamide 6 (PA6), ou en polyamide 6/6 (PA 6/6). Selon une autre caractéristique, la pièce est une coque externe de casque de protection en thermoplastique. Ajoutons que selon l'invention, le rayonnement ionisant est une ionisation par électrons, ou par photons. L'invention concerne aussi le procédé de réalisation de pièces, qui 25 se fait selon les étapes suivantes : - lors d'une première étape préliminaire, les pièces sont réalisées en matière plastique, par exemple par injection de thermoplastique. - lors d'une deuxième étape, les pièces sont introduites dans une charnbre d'ionisation, pour subir un rayonnement ionisant. - lors d'une troisième étape, les pièces, une fois ionisées sont évacuées. Selon une caractéristique complémentaire du procédé, préalablement à l'injection il est introduit dans la formulation un co-agent qui a pour but de faciliter le pontage des chaînes macromoléculaires lors de l'ouverture des doubles liaisons qui le composent. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre. Les pièces en matière plastique du casque de protection, telles que sa coque et /ou ses accessoires et pièces diverses qui lui sont associés, qui sont réalisés avec un thermoplastique, subissent selon l'invention un traitement destiné à en améliorer la tenue aux températures aussi bien basses que hautes, tenue que ces pièces n'auraient pas sans avoir subit le traitement de l'invention. Le traitement de l'invention consiste en un procédé utilisant un rayonnement ionisant, radiation qui avec une énergie suffisante provoque au sein du matériau des entités réactives appelées ions. Dans le cas de la matière plastique du casque et de ses accessoires ou pièces associées, les ions se transforment immédiatement en radicaux libres, actifs, qui en se combinant créent de nouvelles liaisons chimiques permanentes. Les pièces en matière plastique du casque de l'invention, sont par exemple en polymère thermoplastique, tel qu'en polyamide (PA) et avantageusement de type Polyamide 6 (PA 6), Polyamide 6-6 (PA 6-6), qui sont: des matières qui réagissent parfaitement aux électrons, mais la matière pourrait être de type Polyamide 4-6 (PA 4-6), ou Polyamide 11 (PA 11). Deux types d'ionisation peuvent être utiliser pour le procédé de l'invention, à savoir une ionisation par électrons (traitement Bêta), ou une 30 ionisation par photons (traitement Gamma). Au cours de l'ionisation par électrons, les électrons émis d'une source électrique perdent une partie de leur énergie cinétique à chaque collision avec un atome de la pièce traitée. Au cours de l'ionisation par photons, les photons émis par une 5 source radioactive mettent en mouvement les électrons pour créer des ions. La réticulation par ionisation permet d'augmenter le choix des matériaux. Ainsi le casque de protection et/ou ses annexes peuvent être réalisées en thermoplastique et la réticulation par ionisation confère à ces 10 pièces une tenue identique à des polymères thermodurcissables, ou des thermoplastiques de haute performance (PPA, PES, PEEK). Ainsi les pièces réalisées et réticulées par ionisations sont pour des caractéristiques données plus légères, et leur mise en oeuvre comme par exemple par injection est plus aisée, avec un temps de cycle réduit. 15 Selon le procédé de l'invention, le point de fusion franc de la matière est supprimé, ce qui confère à la matière une meilleure tenue des propriétés mécaniques à des températures élevées. Lors de l'ionisation, il y a un pontage des chaînes moléculaires qui tend à conférer au thermoplastique le même comportement qu'un 20 thermodurcissable. Le procédé de traitement des pièces, se fait selon les étapes suivantes : Lors d'une première étape préliminaire, les pièces sont réalisées en matière plastique, par exemple par injection thermoplastique, comme par 25 exemple en polyamide 6 ou en polyamide 6/6. Les pièces sont par exemple réalisées par injection, à base de granulés des matières désignées précédemment. Préalablement il est introduit dans la formulation un co-agent qui a pour but de faciliter le pontage des chaînes macromoléculaires lors de l'ouverture des doubles 30 liaisons qui le composent. L'utilisation d'un co-agent dans la formulation provoque également une baisse sensible de la dose nécessaire à la rétiiculation des chaînes macromoléculaires. Les co-agents préférés sont de la famille des Méthacrylates ou des Allyliques. Le volume d'incorporation du co-agent dans la formulation est par exemple compris entre 0,05 % à 10% en masse. Lors d'une deuxième étape, les pièces sont introduites dans une chambre d'ionisation, pour subir un rayonnement ionisant. Lors d'une troisième étape, les pièces, une fois ionisées sont évacuées. On a compris que grâce au traitement par ionisation que la tenue aux chocs de la pièce traitée par ionisation est améliorée, et particulièrement sa résistance aux chocs à froid. On notera que pour augmenter la résistance au choc à froid d'un Polyamide de type 6 ou 6-6 il est possible d'utiliser deux techniques de traitement : - soit un greffage lié à l'exposition de la matière sous rayonnement 15 comme par exemple avec des composés de l'éthylène dimonomère (EPDM) ou des copolyamides 6-12 (CoPA 6-12) ou bien des polyesthers thermoplastiques élastomères (TPE-E).sur un p Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les 20 équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Pièce en matière plastique d'un casque de protection, caractérisé en ce que les pièces subissent un traitement pour en améliorer les caractéristiques techniques et notamment la tenue mécanique à basse et haute température d'une pièce d'un casque de protection, ledit traitement consistant à faire subir à ces pièces un rayonnement ionisant. 2. Pièce en matière plastique d'un casque de protection, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce est en plastique de 10 type thermoplastique. 3. Pièce en matière plastique d'un casque de protection, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce est en plastique de type thermoplastique de type polyamide 6 (PA6). 4. Pièce en matière plastique d'un casque de protection, selon la 15 revendication 2, caractérisé en ce que la pièce est en plastique de type thermoplastique de type polyamide 6/6 (PA 6/6). 5. Pièce en matière plastique d'un casque de protection, selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la pièce est une coque externe de casque de protection en thermoplastique. 20 6. Pièce en matière plastique d'un casque de protection, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rayonnement ionisant est une ionisation par électrons. 7. Pièce en matière plastique d'un casque de protection, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le 25 rayonnement ionisant est une ionisation par photons. 8. Procédé de réalisation de pièces selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé, se fait selon les étapes suivantes : 6- lors d'une première étape préliminaire, les pièces sont réalisées en matière plastique, par exemple par injection de thermoplastique. - lors d'une deuxième étape, les pièces sont introduites dans une chambre d'ionisation, pour subir un rayonnement ionisant. - lors d'une troisième étape, les pièces, une fois ionisées sont évacuées. 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que préalablement à l'Injection il est introduit dans la formulation un coagent qui a pour but de faciliter le pontage des chaînes macromoléculaires lors de l'ouverture des doubles liaisons qui le composent. 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le co-agent est de la famille des Méthacrylates ou des Allyliques. 11. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le volume d'incorporation du co-agent dans la formulation est compris entre 0,05 % à 10% en masse.