Brevet FR3067968A1 (20181228)

REVENDICATIONS1. Matériau fibreux imprégné comprenant un matériau fibreux en fibres continues et au moins une matrice polymère thermoplastique, caractérisé en en ce que ledit au moins polymère thermoplastique est un polymère amorphe non réactif dont la température de transition vitreuse est telle que Tg k 80°C, notamment Tg k 100°C, en particulier k 120°C, notamment k 140°C, ou un polymère semi-cristallin non réactif dont la température de fusion Tf 150°C, le taux de fibres en volume est constant dans au moins 70% du volume de la bande ou ruban, notamment dans au moins 80% du volume de la bande ou ruban, en particulier dans au moins 90% du volume de la bande ou ruban, plus particulièrement dans au moins 95% du volume de la bande ou ruban, le taux de fibres dans ledit matériau fibreux pré-imprégné étant compris de 45 à 65 % en volume, de préférence de 50 à 60% en volume, notamment de 54 à 60% sur les deux faces dudit matériau fibreux, le taux de porosité dans ledit matériau fibreux pré-imprégné étant inférieur à 10%, notamment inférieur à 5%, en particulier inférieur à 2%.\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de fibres dans ledit matériau fibreux pour des fibres de carbone est supérieur ou égal à 30K, préférentiellement supérieur ou égal à 50K ou le grammage pour la fibre de verre est supérieur ou égal à 1200 Tex, notamment supérieur ou égal à 2400 Tex, supérieur ou égal à 4800 Tex.\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau fibreux imprégné est monocouche.\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins polymère thermoplastique est sélectionné parmi : les polyaryl éther cétones (PAEK), en particulier le poly(éther éther cétone) (PEEK) ; les polyaryl éther cétone cétone (PAEKK), en particulier le poly(éther cétone cétone) (PEKK) ; les polyéther-imides (PEI) aromatiques ; les polyaryl sulfones, en particulier les polyphénylène sulfones (PPSU) ; les polyarylsulfures, en particulier les polyphénylène sulfures (PPS) ; les polyamides (PA), en particulier polyamides semi- aromatiques (polyphthalamides) éventuellement modifiées par unités urées ; les PEBA, les polyacrylates en particulier le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ; les polyoléfines, en particulier le polypropylène, l'acide polylactique (PLA), l'alcool 29 polyvinylique (PVA), et les polymères fluorés en particulier le polyfluorure de vinylidène (PVDF) ou le polytetrafluoroéthylène (PTFE) ou le polychlorotrifluoroéthylène (PCTFE); et leurs mélanges, notamment un mélange de PEKK et de PEI, de préférence de 90-10% en poids à 60-40% en poids, en particulier 5 de 90-10% en poids à 70-30% en poids.\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ledit au moins polymère thermoplastique est sélectionné parmi les polyamides, le PEKK, le PEI et un mélange PEKK et de PEI. 10\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit polyamide est choisi parmi les polyamides aliphatiques, les polyamides cycloaliphatiques et les polyamides semi-aromatiques (polyphthalamides). 15\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit polyamide aliphatique est choisi parmi le polyamide 6 (PA-6), le polyamide 11 (PA-11), le polyamide 12 (PA-12), le polyamide 66 (PA-66), le polyamide 46 (PA-46), le polyamide 610 (PA-610), le polyamide 612 (PA-612), le polyamide 1010 (PA-1010), le polyamide 1012 (PA-1012), le polyamide 11/1010, le polyamide 12/1010, ou un 20 mélange de ceux-ci ou un copolyamide de ceux-ci, et les copolymères blocs, notamment polyamide/polyéther (PEBA),et ledit polyamide semi-aromatique est un polyamide semi-aromatique, éventuellement modifié par des unités urées notamment un MXD6 et un MXD10 ou un polyamide semi-aromatique de formule X/YAr, notamment un polyamide semi-aromatique de formule A/XT dans laquelle A est choisi 25 parmi un motif obtenu à partir d'un aminoacide, un motif obtenu à partir d'un lactame et un motif répondant à la formule (diamine en Ca).(diacide en Cb), avec a représentant le nombre d'atomes de carbone de la diamine et b représentant le nombre d'atome de carbone du diacide, a et b étant chacun compris entre 4 et 36, avantageusement entre 9 et 18, le motif (diamine en Ca) étant choisi parmi les 30 diamines aliphatiques, linéaires ou ramifiés, les diamines cycloaliphatiques et les diamines alkylaromatiques et le motif (diacide en Cb) étant choisi parmi les diacides aliphatiques, linéaires ou ramifiés, les diacides cycloaliphatiques et les diacides aromatiques; X.T désigne un motif obtenu à partir de la polycondensation d'une diamine en Cx et 35 de l'acide téréphtalique, avec x représentant le nombre d'atomes de carbone de la diamine en Cx, x étant compris entre 6 et 36, avantageusement entre 9 et 18, notamment un polyamide de formule A/6T, A/9T, A/10T ou A/1 1T, A étant tel que 30 défini ci-dessus, en particulier un polyamide PA 6/6T, un PA 66/6T, un PA 6I/6T, un PA MPMDT/6T, un PA PA11/10T, un PA 11/6T/10T, un PA MXDT/10, un PA MPMDT/10T, un PA BACT/10T, un PA BACT/6T, un PA BACT/10T/6T, 5\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit matériau fibreux comprend des fibres continues sélectionnées parmi les fibres de carbone, de verre, de carbure de silicium, de basalte, de silice, les fibres naturelles en particulier de lin ou de chanvre, de lignine, de bambou, de sisal, de soie, ou cellulosiques en particulier de viscose, ou les fibres thermoplastiques amorphes de 10 température de transition vitreuse Tg supérieure à la Tg dudit polymère ou dudit mélange de polymères lorsque ce dernier est amorphe ou supérieure à la Tf dudit polymère ou dudit mélange de polymères lorsque ce dernier est semi-cristallin, ou les fibres thermoplastiques semi-cristallines de température de fusion Tf supérieure à la Tg dudit polymère ou dudit mélange de polymères lorsque ce dernier est amorphe ou 15 supérieure à la Tf dudit polymère ou dudit mélange de polymères lorsque ce dernier est semi-cristallin, ou un mélange de deux ou de plusieurs desdites fibres, de préférence un mélange de fibres de carbone, de verre ou de carbure de silicium, en particulier des fibres de carbone. 20\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit polymère thermoplastique comprend en outre des charges carbonées, en particulier du noir de carbone ou des nanocharges carbonées, de préférence choisies parmi des nanocharges carbonées, en particulier des graphènes et/ou des nanotubes de carbone et/ou des nanofibrilles de carbone ou leurs mélanges. 25\n<CLM>\1\tMatériau fibreux imprégné selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dit prépolymère thermoplastique comprend en outre des polymères à cristaux liquides ou du poly(butylène téréphtalate) cyclisé, ou des mélanges contenant lesdits polymères à cristaux liquides ou ledit poly(butylène téréphtalate) cyclisé en tant 30 qu'additifs.\n<CLM>\1\tUtilisation d'un matériau fibreux imprégné, tel que défini dans l'une des revendications 1 à 10, pour la préparation de rubans calibrés adaptés à la fabrication de pièces composites en trois dimensions, par dépose automatique desdits rubans au moyen 35 d'un robot. 31\n<CLM>\1\tRuban comprenant au moins un matériau fibreux tel que défini dans l'une des revendications 1 à\n<CLM>\1\t13. Ruban selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est réalisé en un ruban unique 5 unidirectionnel ou en une pluralité de rubans parallèles unidirectionnels.\n<CLM>\1\tRuban selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il a une largeur (I) et une épaisseur (ep) adaptées à une dépose par robot dans la fabrication de pièces en trois dimensions, sans besoin de refente, et de préférence a une largeur (I) 10 d'au moins 5 mm et pouvant aller jusqu'à 400mm, de préférence comprise entre 5 et 50 mm et de manière encore plus préférée comprise entre 5 et 15mm.\n<CLM>\1\tRuban selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le polymère thermoplastique est un polyamide choisi parmi notamment un polyamide aliphatique 15 PA 6, PA 11, PA 12, PA 66, PA 46, PA 610, PA 612, PA 1010, PA 1012, PA 11/1010 ou PA 12/1010 ou un polyamide semi-aromatique tel que un PA MXD6 et un PA MXD10 ou choisi parmi PA 6/6T, PA 6I/6T, PA 66/6T, PA 11/10T, PA 11/6T/10T, PA MXDT/10T, PA MPMDT/10T, PA BACT/6T, PA BACT/10T et PA BACT/10T/6T, un PVDF, un PEEK, PEKK et un PEI ou un mélange de ceux-ci. 20\n<CLM>\1\tRuban selon la revendication 15, caractérisé en ce que le polymère thermoplastique est un polyamide choisi parmi notamment un polyamide aliphatique tel que PA 6, PA 11, PA 12, PA 11/1010 ou PA 12/1010 ou un polyamide semi-aromatique choisi parmi PA 6/6T, PA 6I/6T, PA 66/6T, PA 11/10T, PA 11/6T/10T, PA MXDT/10T, PA 25 MPMDT/10T et PA BACT/10T.\n<CLM>\1\tUtilisation d'un ruban, tel que défini selon l'une des revendications 12 à 16, dans la fabrication de pièces composites en trois dimensions. 30\n<CLM>\1\tUtilisation selon la revendication 17, caractérisée en ce que ladite fabrication desdites pièces composites concerne les domaines des transports, en particulier automobile, du pétrole et du gaz, en particulier l'offshore, du stockage de gaz, aéronautique, nautique, ferroviaire ; des énergies renouvelables, en particulier éolienne, hydrolienne, les dispositifs de stockage d'énergie, les panneaux solaires ; des 35 panneaux de protection thermique ; des sports et loisirs, de la santé et du médical et de l'électronique. 32\n<CLM>\1\tPièce composite en trois dimensions, caractérisée en ce qu'elle résulte de l'utilisation d'au moins un ruban unidirectionnel de matériau fibreux imprégné tel que défini selon l'une des revendications 12 à 16.