Brevet FR3082846A1 — publié le 20191227

Composition à base de fibres naturelles et de polypropylène homopolymère pulvérulent La présente invention concerne une composition à base de fibres naturelles, notamment pour la fabrication de pièces dans le domaine automobile. Divers matériaux composites utiles pour la préparation de pièces intérieures pour l'automobile sont commercialisés ou décrits dans la littérature. Par exemple, la demande WO 2012/093167 décrit un matériau composite comprenant : (a) 28 à 95 "A en poids d'un copolymère polypropylène-polyéthylène formant une matrice; (b) 0 à 10 % en poids d'agent de fluidité, notamment une polyoléfine telle que le polyéthylène ou le polypropylène homopolymère ; (c) 1 à 20 % en poids d'un modifiant choc ; (d) 1 à 20 % en poids d'un agent compatibilisant ; et (0) 3 à 70 % en poids de fibres naturelles, et ses utilisations pour préparer des pièces intérieures de véhicules. Les pièces obtenues à partir d'un matériau composite à base de fibres naturelles sont avantageusement plus légères que celles préparées à partir d'un matériau composite à base de fibres de verre. Toutefois, les pièces obtenues à partir d'un matériau composite à base de fibres naturelles sont moins rigides que celles obtenues à partir d'un matériau composite comprenant des fibres de verre à la place des fibres naturelles (avec un même taux de fibres). Des matériaux composites à base de fibres naturelles permettant la préparation de pièces ayant une rigidité améliorée sont donc recherchés. A cet effet, selon un premier objet, l'invention concerne une composition utile pour la préparation d'un tel matériau composite. La composition comprend : (a) de 65 à 85% en poids de polypropylène homopolymère sous forme de poudre dont la taille moyenne des particules est micrométrique, (b) de 14 à 25% en poids de fibres naturelles de longueur inférieure ou égale à 2 mm, (c) de 1 à 3% en poids d'agent compatibilisant. La composition comprend de 65 à 85% en poids de polypropylène homopolymère sous forme de poudre dont la taille moyenne des particules est micrométrique. Au sens de la demande, par REVENDICATIONS1.- Composition comprenant : (a) de 65 à 85% en poids de polypropylène homopolymère, (b) de 14 à 25% en poids de fibres naturelles de longueur inférieure ou égale à 2 mm, et (c) de 1 à 3% en poids d'agent compatibilisant, dans laquelle le polypropylène homopolymère est sous forme de poudre dont la taille moyenne des particules mesurée par microscopie électronique à balayage est micrométrique, notamment comprise entre 1 et 1000 grn, de préférence de 300 à 800 pm. 2.- Composition selon la revendication 1, dans laquelle les fibres naturelles sont issues : - des graines ou du fruit de plante, telles que le coton, le kapok, l'asclépiade et/ou le coco, - de la tige de la plante, telles que le lin, le chanvre, le jute, la ramie et/ou le kenaf, - des feuilles de la plante telles que le sisal, le chanvre de Manille, l'abaca, le henequen, le raphia et/ou l'agave, - du tronc de la plante, tels que le bois et/ou le bananier; - de plantes herbacées telles que le panic érigé, le miscanthus, le bambou, le sorgho, l'esparto et/ou le sabei communis - de la tige de déchets agricoles tels que le riz, le blé et/ou maïs, - de poils, de sécrétion ou de plumes d'animaux, tels que la laine l'alpaga, le mohair, le cachemire, l'angora, les plumes d'oies, la soie, Tussah ou soie sauvage et/ou les fils d'araignée, et de mélanges de celles-ci. 3.- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans laquelle l'agent compatibilisant est choisi parmi les polyoléfines greffées par un acide carboxylique, par un de ses esters, par un de ses anhydrides, par un époxy ou par un silane. 4.- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant de 0,1 à 15% en poids, de préférence de 3 à 11% en poids, d'un modifiant choc choisi parmi le groupe constitué par le monomère éthylène- propylène-diène (EPDM), le monomère 11 éthylène-propylène (EPM), le caoutchouc éthylène-propylène (EPR), les polyoléfines élastomères (POE), les copolymères et terpolymères à base d'éthylène ,de propylène, de butène et d'octène, le caoutchouc de nitrile - butadiène (NBR), l'isobutylène (IB), le caoutchouc chloré, le poly(styrène-butadiène-styrène (SBS), le copolymère styrène- 5 éthylène-butène-styrène (SEBS), le caoutchouc isobutylène-isoprène (Il R), le copolymère styrène-isoprène-styrène (SIS), le polyéthylène chloré (CM), les polymères d'isoprène, les copolymères d'éthylène et de butylène, leurs mélanges et leurs dérivés greffés par du acide maléique et/ou de l'anhydride d'acide maléique. 10 5.- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le polypropylène homopolymère a un indice de fluidité à 230°C sous une charge de 2,16 kg supérieur à 30 g/10 min, notamment de 30 à 150 g/10min, de préférence de 40 à 125 g/10min. 15 6.- Composition selon la revendication 5, comprenant de 0,1 à 15% en poids d'un homopolymère polypropylène d'indice de fluidité à 230°C sous une charge de 2,16 kg supérieur à 400 g/10 min, notamment de 500 à 2000 g/10 min, de préférence de 500 à 1500 g/10min. 7.- Procédé de préparation d'un matériau composite comprenant l'extrusion d'une 20 composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour obtenir le matériau composite, éventuellement suivie d'une granulation pour obtenir le matériau composite sous forme de granulés. 8. Matériau composite susceptible d'être obtenu par le procédé selon la revendication 7. 25 9. Procédé de préparation d'une pièce, en particulier d'une pièce dont au moins une des dimensions mesure plus de 50 cm, notamment plus de 100 cm, de préférence plus de 150 cm, par injection du matériau composite selon la revendication S. 10.- Pièce susceptible d'être obtenue par le procédé selon la revendication 9, la pièce étant notamment une pièce de véhicule, de préférence une pièce d'automobile, par 30 exemple une pièce intérieure d'automobile. 12 11. Méthode d'amélioration de la rigidité d'une pièce comprenant les étapes de : - extrusion d'une composition comprenant : (a) de 65 à 85% en poids de polypropylène homopolymère, (b) de 14 à 25% en poids de fibres naturelles de longueur inférieure ou égale à 2 5 mm, et (c) de 1 à 3% en poids d'agent compatibilisant pour obtenir un matériau composite, puis - éventuellement granulation pour obtenir le matériau composite sous forme de granulés, puis 10 - injection du matériau composite pour obtenir la pièce, dans laquelle le polypropylène homopolymère mis en oeuvre dans l'extrusion est sous forme de poudre dont la taille moyenne des particules mesurée par microscopie électronique à balayage est micrométrique, notamment de comprise entre 1 et 1000 pm, de préférence de 300 to BOO ktrn. 15