Brevet FR3001716A1 — publié le 20140808

RESERVOIR POUR AUTOMOBILE EN POLYMERE RETICULE DESCRIPTION L'invention concerne l'utilisation d'un polymère réticulé pour la préparation, à 5 partir d'au moins deux éléments, d'un ensemble formant un contenant pour véhicule automobile, en particulier pour former un réservoir de dégazage ou un vase d'expansion. L'invention fournit également un procédé de préparation d'un ensemble formant un contenant pour véhicule automobile à partir d'un polymère réticulé ainsi que 10 cet ensemble. Les contenants pour véhicule automobile sont soumis à de nombreuses contraintes, en particulier les contenants placés dans le compartiment moteur. Les contraintes subies sont mécaniques, notamment liées à la fixation ou au 15 maintien de ces contenants ou encore liées à la pression interne, mais également thermiques, notamment du fait des hautes températures générées lors du fonctionnement du moteur ou du fait de la température des fluides contenus. Les contenants pour véhicule automobile doivent également pouvoir résister 20 aux contraintes liées à l'environnement d'utilisation du véhicule, en particulier les contraintes climatiques, mécaniques ou chimiques, notamment de résistance chimique vis-à-vis des substances contenues mais également d'autres substances susceptibles d'être présentes dans leur environnement. 25 Ces contraintes nécessitent l'emploi de matériaux de fabrication qui soient suffisamment résistants. Les contenants pour automobile sont donc habituellement fabriqués en matière polymérique. La masse de ces contenants doit être limitée alors que leur résistance, 30 notamment mécanique ou thermique, doit être accrue. Par ailleurs, les contenants pour véhicule automobile doivent être résistants ou inertes aux agressions chimiques. En effet, ces contenants doivent pouvoir recevoir des fluides sans que leur propriétés, notamment leur étanchéité, leur contenance ou leur forme, ne soient modifiées ou altérées. Ils ne doivent pas être endommagés par les fluides qu'ils contiennent, tant pour des fluides gazeux que pour des fluides liquides. Ils ne doivent pas être endommagés par les autres fluides présents dans leur environnement, en particulier par les autres fluides mis en oeuvre dans un véhicule automobile, notamment dans le compartiment moteur. Les propriétés de résistance des contenants pour véhicule automobile doivent être particulièrement élevées lorsque les contraintes qu'ils subissent se combinent. Ces propriétés doivent être maintenues dans le temps. Les contenants pour automobile connus ne permettent pas d'apporter de solutions satisfaisantes aux problèmes rencontrés, en particulier d'un point de vue technique et à des coûts acceptables. L'utilisation et le procédé selon l'invention permettent d'apporter une solution à tout ou partie des problèmes des contenants pour automobile de l'état de la technique. Par ailleurs, lors de leur fabrication, les contenants pour automobile préparés à partir de plusieurs éléments doivent être assemblés. Ces éléments doivent être fixés entre eux, en particulier par soudure ou collage. Lorsque ces éléments sont préparés en un matériau réticulable et lorsque la réticulation a eu lieu, les éléments ne peuvent plus être assemblés par collage ou par soudage. Le procédé selon l'invention constitue une solution à ce problème. Il existe donc un besoin d'améliorer les propriétés des contenants pour automobile ainsi que leurs procédés de préparation. L'invention concerne l'utilisation d'une composition comprenant au moins un polymère réticulable, greffé ou non-greffé, choisi parmi les polyoléfines chargés ou non-chargés, les polyamides chargés ou non-chargés, les polyuréthanes, pour la préparation, à partir d'au moins deux éléments, d'un ensemble choisi parmi les contenants pour véhicule automobile. De manière préférée, l'utilisation selon l'invention est mise en oeuvre pour la préparation d'un ensemble choisi parmi un réservoir de dégazage, un vase d'expansion, un réservoir de liquide de direction assistée, un réservoir de liquide de freinage, un réservoir de liquide lave-glace. De manière particulièrement préférée, l'utilisation selon l'invention concerne la préparation d'un ensemble choisi parmi un réservoir de dégazage, un vase d'expansion, un réservoir de liquide de direction assistée. L'utilisation selon l'invention permet la mise en oeuvre de nombreux polymères réticulables. De manière avantageuse, l'utilisation selon l'invention met en oeuvre une composition comprenant au moins un polymère réticulable, chargé ou non-chargé, choisi parmi du polyéthylène, du polyéthylène basse densité, du polyéthylène haute densité, du polyamide 6-6. Le polyéthylène est préféré, en particulier le polyéthylène haute densité. Pour l'utilisation selon l'invention, la composition comprend au moins un polymère qui peut être réticulé par voie chimique ou bien par voie physique. De manière avantageuse, la composition utilisée selon l'invention peut comprendre o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, et o un catalyseur de réticulation. De manière également avantageuse, la composition utilisée selon l'invention peut comprendre o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, et o au moins un agent de réticulation choisi parmi les peroxydes. De manière aussi avantageuse, la composition utilisée selon l'invention peut comprendre o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, o un catalyseur de réticulation et o au moins un agent de réticulation choisi parmi les peroxydes. De manière avantageuse, la composition utilisée selon l'invention peut également comprendre au moins un polymère réticulable par voie physique au moyen d'un rayonnement choisi parmi les rayonnements UV, IR ou y 15 (rayonnement gamma). L'invention fournit également un procédé de préparation d'un ensemble choisi parmi les contenants pour véhicule automobile, comprenant au moins deux éléments, comprenant successivement 20 - le moulage des éléments au moyen d'une composition comprenant au moins un polymère réticulable, greffé ou non-greffé, choisi parmi les polyoléfines chargés ou non-chargés, les polyamides chargés ou non-chargés, les polyuréthanes ; - le soudage ou le collage des éléments ; 25 - la réticulation du polymère. Le procédé selon l'invention permet la préparation de nombreux contenants pour véhicule automobile. De manière préférée, le procédé selon l'invention permet de préparer un 30 contenant pour véhicule automobile choisi parmi un réservoir de dégazage, un vase d'expansion, un réservoir de liquide de direction assistée, un réservoir de liquide de freinage, un réservoir de liquide lave-glace. De manière particulièrement préférée, le contenant pour véhicule automobile est choisi parmi un réservoir de dégazage, un vase d'expansion, un réservoir de liquide de direction assistée. Pour le procédé selon l'invention, le polymère réticulable, chargé ou non- chargé, est de préférence choisi parmi du polyéthylène, du polyéthylène basse densité, du polyéthylène haute densité, du polyamide 6-6. De manière particulièrement avantageuse, le polymère réticulable, chargé ou non-chargé, est du polyéthylène, en particulier du polyéthylène basse densité ou du polyéthylène haute densité. Le polymère mis en oeuvre est avantageusement choisi parmi les polymères réticulables greffés. Comme exemple de polymère réticulable greffé, on peut utiliser l'éthylène-vinylsilane (EVS). Le procédé selon l'invention est particulièrement avantageux pour la préparation d'un réservoir de dégazage à partir d'une composition comprenant du polyéthylène haute densité, ou d'un vase d'expansion à partir d'une composition comprenant du polyéthylène haute densité, ou encore d'un réservoir de liquide de direction assistée à partir d'une composition comprenant du polyéthylène haute densité et du polyamide 6-6, chargés ou non chargés. La réticulation du polymère mis en oeuvre pour le procédé selon l'invention est réalisée par voie chimique ou par voie physique De manière avantageuse pour le procédé selon l'invention, la réticulation est réalisée par voie chimique et la composition comprend o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, et o un catalyseur de réticulation. De manière également avantageuse, la réticulation est réalisée par voie 30 chimique et la composition comprend o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, et o au moins un agent de réticulation choisi parmi les peroxydes. De manière aussi avantageuse, la réticulation est réalisée par voie chimique et la composition comprend o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, o un catalyseur de réticulation et o au moins un agent de réticulation choisi parmi les peroxydes. De manière également avantageuse, la réticulation est réalisée par voie physique et la composition comprend au moins un polymère réticulable par voie 10 physique au moyen d'un rayonnement choisi parmi les rayonnements UV, IR ou y (rayonnement gamma). Le procédé selon l'invention permet la préparation d'un ensemble comme contenant pour véhicule pour automobile. Les éléments de l'ensemble selon 15 l'invention sont préparés par moulage à partir d'une composition à base d'au moins un polymère réticulable. À polymère équivalent, le moulage du procédé selon l'invention peut être réalisé selon les mêmes conditions de pression et de température que pour un polymère non réticulable. 20 Le procédé selon l'invention permet la préparation de nombreux ensembles choisis parmi les contenants pour véhicule automobile. Ainsi, l'invention concerne un ensemble choisi parmi les contenants pour véhicule automobile, comprenant au moins deux éléments et préparé ou 25 susceptible d'être préparé selon le procédé de l'invention. De préférence, l'ensemble selon l'invention est choisi parmi un réservoir de dégazage, un vase d'expansion, un réservoir de liquide de direction assistée, un réservoir de liquide de freinage, un réservoir de liquide lave-glace. 30 De manière particulièrement préférée, l'ensemble selon l'invention est choisi parmi d'un réservoir de dégazage préparé à partir d'une composition comprenant du polyéthylène haute densité, ou d'un vase d'expansion préparé à partir d'une composition comprenant du polyéthylène haute densité, ou encore d'un réservoir de liquide de direction assistée préparé à partir d'une composition comprenant du polyéthylène haute densité et de polyamide 6-6, chargés ou non chargés. La figure 1 illustre l'aspect d'un réservoir de dégazage selon l'invention après chauffage comparé à un réservoir de référence après chauffage. Les exemples qui suivent sont donnés à titre d'illustration des différents aspects de l'invention. Un réservoir de dégazage selon l'invention a été fabriqué à partir d'une première composition comprenant du polyéthylène haute densité greffé et d'une seconde composition comprenant du polyéthylène haute densité et un catalyseur. Un mélange des première (98% en poids) et deuxième (2% en poids) compositions a été injecté puis deux demi-parties du réservoir de dégazage ont été moulées. Les deux demi-parties de réservoir ont ensuite été soudées à chaud pour former le réservoir. Le réservoir de dégazage selon l'invention a ensuite été immergé dans de l'eau à 80°C pendant 48h afin d'accélérer la réticulation du polyéthylène haute densité greffé. Par ailleurs, un réservoir de dégazage de référence a été fabriqué dans les mêmes conditions à partir d'une composition comprenant du polypropylène non réticulé mais validé pour cette application. Les deux réservoirs ont été placés durant 10 min dans une étuve chauffée à 30 200°C. Sous l'effet de la température supérieure à leur température de fusion, le réservoir de référence s'affaisse sous son propre poids alors que le réservoir selon l'invention ne subit que de faibles déformations. La figure 1 illustre l'aspect de chacun des réservoirs après chauffage. Cet essai illustre bien que les propriétés mécaniques du réservoir selon l'invention sont meilleures que celles du réservoir de référence. REVENDICATIONS1. Utilisation d'une composition comprenant au moins un polymère réticulable, greffé ou non-greffé, choisi parmi les polyoléfines chargés ou non-chargés, les polyamides chargés ou non-chargés, les polyuréthanes, pour la préparation, à partir d'au moins deux éléments, d'un ensemble choisi parmi les contenants pour véhicule automobile. 2. Utilisation selon la revendication 1 pour la préparation d'un ensemble choisi parmi un réservoir de dégazage, un vase d'expansion, un réservoir de liquide de direction assistée, un réservoir de liquide de freinage, un réservoir de liquide lave-glace. 3. Utilisation selon les revendications 1 ou 2 d'une composition comprenant au moins un polymère réticulable, chargé ou non-chargé, choisi parmi du polyéthylène, du polyéthylène basse densité, du polyéthylène haute densité, du polyamide 6-6. 4. Utilisation selon les revendications 1 à 3 d'une composition comprenant au moins un polymère réticulable par voie chimique ou par voie physique. 5. Utilisation selon la revendication 4 - d'une composition comprenant o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, et o un catalyseur de réticulation ; ou - d'une composition comprenant o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, et o au moins un agent de réticulation choisi parmi les peroxydes ; ou - d'une composition comprenanto au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, o un catalyseur de réticulation et o au moins un agent de réticulation choisi parmi les peroxydes ; ou - d'une composition comprenant au moins un polymère réticulable par voie physique au moyen d'un rayonnement choisi parmi les rayonnements UV, IR ou y (rayonnement gamma). 6. Procédé de préparation d'un ensemble choisi parmi les contenants pour 10 véhicule automobile, comprenant au moins deux éléments, comprenant successivement - le moulage des éléments au moyen d'une composition comprenant au moins un polymère réticulable, greffé ou non-greffé, choisi parmi les polyoléfines chargés ou non-chargés, les polyamides chargés ou non- 15 chargés, les polyuréthanes ; - le soudage ou le collage des éléments ; - la réticulation du polymère. 7. Procédé selon la revendication 6 pour la préparation d'un ensemble choisi 20 parmi un réservoir de dégazage, un vase d'expansion, un réservoir de liquide de direction assistée, un réservoir de liquide de freinage, un réservoir de liquide lave-glace. 8. Procédé selon les revendications 6 ou 7 pour lequel le polymère réticulable, 25 chargé ou non-chargé, est choisi parmi du polyéthylène, du polyéthylène basse densité, du polyéthylène haute densité, du polyamide 6-6. 9. Procédé selon les revendications 6 à 8 pour lequel la réticulation est réalisée par voie chimique ou par voie physique 30 10. Procédé selon la revendication 9 pour lequel - la réticulation est réalisée par voie chimique et la composition comprendo au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, et o un catalyseur de réticulation ; ou - la réticulation est réalisée par voie chimique et la composition comprend o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, et o au moins un agent de réticulation choisi parmi les peroxydes ; ou - la réticulation est réalisée par voie chimique et la composition comprend o au moins un polymère réticulable par voie chimique, non-greffé ou greffé par des groupes silanes, o un catalyseur de réticulation et o au moins un agent de réticulation choisi parmi les peroxydes ; ou - la réticulation est réalisée par voie physique et la composition comprend - au moins un polymère réticulable par voie physique au moyen d'un rayonnement choisi parmi les rayonnements UV, IR ou y (rayonnement gamma). 11. Ensemble choisi parmi les contenants pour véhicule automobile, comprenant au moins deux éléments et préparé ou susceptible d'être préparé selon le procédé des revendications 6 à 10. 12. Ensemble selon la revendication 11 choisi parmi un réservoir de dégazage, un vase d'expansion, un réservoir de liquide de direction assistée, un réservoir de liquide de freinage, un réservoir de liquide lave-glace.25