Brevet FR3078537A1 (20190906)

REVENDICATIONS1. Composition liquide LC1 adaptée pour l'imprégnation d'un substrat fibreux, la préparation d'un préimprégné et d'un composite polymère, ladite composition liquide comprenant, a) un polymère (méth)acrylique (Pl), b) un monomère (méth)acrylique (M1), et c) deux initiateurs (mil) et (Ini2), ladite composition liquide présente une viscosité dynamique comprise entre 10 mPa*s et 10 000 mPa*s à 25 °C, caractérisée en ce que l'initiateur (mil) est activée par absorption de rayonnement et l'initiateur (Ini2) est activé par la chaleur.\n<CLM>\1\tComposition liquide selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité des deux initiateurs (mil) et (Ini2) conjointement dans la composition est comprise entre 0,1 phr et 15 phr par rapport à la somme du monomère (méth)acrylique (M1) et du polymère (méth)acrylique (Pl).\n<CLM>\1\tComposition liquide selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'absorption de rayonnement de l'initiateur (mil) est choisie parmi un rayonnement ultraviolet, visible ou infrarouge.\n<CLM>\1\tComposition liquide selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'initiateur (mil) est choisi parmi des acétophénones, des alcoxyacétophénones, des hydroxyacétophénones, des alkylaminoacétophénones, des éthers de benzoïne ou des oxydes de phosphine ; des benzophénones, des thioxanthones, des chinones, des esters de formiate de benzoyle, des dibenzylidènecétones ou des coumarines ; une famille de colorants tels que les triazines et leurs dérivés, les fluorones et leurs dérivés, les cyanines et leurs dérivés, les saffranines et leurs dérivés, la 4,5,6,7-tétrachloro-3',6'-dihydroxy- 2',4',5',7'-tétraiodo-3H-spiro[isobenzofuran-1,9'-xanthén]-3- 29 one, le pyrylium et le thiopyrylium et leurs dérivés, les thiazines et leurs dérivés, les flavines et leurs dérivés, les pyronines et leurs dérivés, les oxazines et leurs dérivés, les rhodamines et leurs dérivés. 5\n<CLM>\1\tComposition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la quantité de l'initiateur (mil) dans la composition est comprise entre 0,1 phr et 5 phr par rapport à la somme du monomère (méth)acrylique (M1) et du 10 polymère (méth)acrylique (P1).\n<CLM>\1\tComposition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'initiateur (In12) a un temps de demi-vie t112 de 1 heure à une température d'au moins 60 °C, de 15 préférence au moins 65 °C, plus préférablement au moins 70 °C, encore plus préférablement d'au moins 75 °C.\n<CLM>\1\tComposition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'initiateur (Ini2) est choisi parmi 20 des peroxydes de diacyle, des peroxyesters, des peroxydicarbonates, des peroxydes de dialkyle, des peroxyacétals, un hydroperoxyde ou un peroxycétal.\n<CLM>\1\tComposition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 25 à 7, caractérisée en ce que l'initiateur (In12) est choisi parmi le peroxyde de diisobutyryle, le peroxynéodécanoate de cumyle, le peroxydicarbonate de di(3-méthoxybutyle), le peroxynéodécanoate de 1,1,3,3-tétraméthylbutyle, le peroxynéoheptanoate de cumyle, le peroxydicarbonate de di-n- 30 propyle, le peroxynéodécanoate de tert-amyle, le peroxydicarbonate de di-sec-butyle, le peroxydicarbonate de diisopropyle, le peroxydicarbonate de di(4-tert- butylcyclohexyle), le peroxydicarbonate de di-(2-éthylhexyle), le peroxynéodécanoate de tert-butyle, le peroxydicarbonate de 35 di-n-butyle, le peroxydicarbonate de dicétyle, le peroxydicarbonate de dimyristyle, le peroxypivalate de 1,1,3,3- tétraméthylbutyle, le peroxynéoheptanoate de tert-butyle, le 30 peroxypivalate de tert-amyle, le peroxypivalate de tert-butyle, le peroxyde de di-(3,515-triméthylhexanoyle), le peroxyde de dilauroyle, le peroxyde de didécanoyle, le 2,5-diméthy1-2,5- di(2-éthylhexanoylperoxy)-hexane, le peroxy-2-éthylhexanoate de 5 1,1,313-tétraméthylbutyle, le peroxy-2-éthylhexanoate de tert- amyle, le peroxyde de dibenzoyle, le peroxy-2-éthylhexanoate de tert-butyle, le peroxydiéthylacétate de tert-butyle, le peroxyisobutyrate de tert-butyle, 3,3,5-triméthylcyclohexane, 10 amylperoxy)cyclohexane, le le 1,1-di-(tert-butylperoxy)- le 1,1-di(tert- 1,1-di-(tert-butylperoxy)- cyclohexane, le peroxy-2-éthylhexylcarbonate de tert-amyle, le peroxyacétate de tert-amyle, le peroxy-3,5,5-triméthylhexanoate de tert-butyle, le 2,2-di-(tert-butylperoxy)-butane, le peroxyisopropylcarbonate de tert-butyle, le peroxy-2- 15 éthylhexylcarbonate de tert-butyle, le peroxybenzoate de tert- amyle, le peroxyacétate de tert-butyle, le 4,4-di(tertbutylperoxy)valérate de butyle, le peroxybenzoate de tertbutyle, le di-tert-amylperoxyde, le peroxyde de dicumyle, le di-(2-tert-butyl-peroxyisopropy1)-benzène, le 2,5-diméthyl- 20 2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane, le peroxyde de tert- butylcumyle, le 2,5-diméthy1-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyne-3, le peroxyde de di-tert-butyle, le 3,6,9-triéthy1-3,6,9- triméthy1-1,4,7-triperoxonane, le 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN), le 2,2'-azodi-(2-méthylbutyronitrile), 25 l'azobisisobutyramide, le 2,2'-azobis(2,4- diméthylvaleronitrile), le 1,1'-azodi(hexahydrobenzonitrile) ou l'acide 4,4'-azobis(4-cyanopentanoïque).\n<CLM>\1\tComposition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 30 à 7, caractérisée en ce que l'initiateur (Ini2) est choisi parmi le peroxypivalate de tert-amyle, le peroxypivalate de tertbutyle, le di-(3,5,5-triméthylhexanoy1)-peroxyde, le peroxyde de dilauroyle, le peroxyde de didécanoyle, le 2,5-diméthy1-2,5- di(2-éthylhexanoylperoxy)-hexane, le peroxy-2-éthylhexanoate de 35 1,1,3,3-tétraméthylbutyle, le peroxy-2-éthylhexanoate de tert- amyle, le peroxyde de dibenzoyle, le peroxy-2-éthylhexanoate de tert-butyle, le peroxydiéthylacétate de tert-butyle, le 31 peroxyisobutyrate de tert-butyle, le 1,1-di-(tert-butylperoxy)- 3,3,5-triméthylcyclohexane, le 1,1-di(tert- amylperoxy)cyclohexane, le 1,1-di-(tert-butylperoxy)- cyclohexane, le peroxy-2-éthylhexylcarbonate de tert-amyle, le 5 peroxyacétate de tert-amyle, le peroxy-3,5,5-triméthylhexanoate de tert-butyle, le 2,2-di-(tert-butylperoxy)-butane, le peroxyisopropylcarbonate de tert-butyle, le peroxy-2- éthylhexylcarbonate de tert-butyle, le peroxybenzoate de tertamyle, le peroxyacétate de tert-butyle, le 4,4-di(tert- 10 butylperoxy)valérate de butyle, le peroxybenzoate de tert- butyle, le di-tert-amylperoxyde, le peroxyde de dicumyle, le di-(2-tert-butyl-peroxyisopropy1)-benzène, le 2,5-diméthy1- 2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane, le peroxyde de tertbutylcumyle, le 2,5-diméthy1-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyne-3, 15 le peroxyde de di-tert-butyle ou le 3,6,9-triéthy1-3,6,9- triméthy1-1,4,7-triperoxonane.\n<CLM>\1\tProcédé de préparation d'une composition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, ledit procédé comprenant 20 les étapes suivantes : i) préparation d'un mélange de polymère (méth)acrylique (Pl) et de monomère (méth)acrylique (M1) ii) ajout d'initiateurs (mil) et (Ini2) conjointement ou l'un après l'autre au mélange préparé dans l'étape 25 précédente.\n<CLM>\1\tUtilisation de la composition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 ou préparée par le procédé selon la revendication 10, pour fabriquer un préimprégné, des pièces 30 thermoplastiques ou fabriquer des pièces composites.\n<CLM>\1\tUtilisation de la composition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 ou préparée par le procédé selon la revendication 10 pour imprégner des fibres ou un substrat 35 fibreux, lesdites fibres ou ledit substrat fibreux étant constitués de fibres longues. 32\n<CLM>\1\tProcédé d'imprégnation pour imprégner un substrat fibreux, ledit substrat fibreux étant constitué de fibres longues et ledit procédé comprenant une étape d'imprégnation dudit substrat fibreux avec une composition liquide selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à\n<CLM>\1\t14. Composition PRE1 adaptée pour la préparation d'un préimprégné PRE2 et d'un composite polymère, ladite composition comprenant 10 la composition liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et un matériau fibreux.\n<CLM>\1\tProcédé de préparation d'une composition PRE2 comprenant un 15 polymère (méth)acrylique (Pl), un monomère (méth)acrylique (M1), un matériau fibreux et au moins des initiateurs (Ini2), comprenant les étapes suivantes i) imprégnation du matériau fibreux avec une composition liquide LC1 selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 20 et ii) polymérisation partielle du produit obtenu dans l'étape i) en utilisant l'initiateur (mil), caractérisé en ce que l'initiateur (mil) est activé par absorption de rayonnement et l'initiateur (Ini2) est activé par 25 la chaleur.\n<CLM>\1\tProcédé de préparation d'un composite polymère à partir d'une composition comprenant un polymère (méth)acrylique (Pl), un monomère (méth)acrylique (M1), un matériau fibreux et au moins 30 un initiateur (Ini2), comprenant les étapes suivantes : i) imprégnation du matériau fibreux avec une composition liquide LC1 selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 ii) polymérisation partielle du produit obtenu dans l'étape i) en utilisant l'initiateur (mil), 35 iii) stockage du produit préparé dans l'étape ii) iv) poursuite de la polymérisation en utilisant l'initiateur (Ini2), 33 caractérisé en ce que l'initiateur (mil) est activé par absorption de rayonnement et l'initiateur (Ini2) est activé par la chaleur. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 15 ou 16 caractérisé en ce que la conversion du monomère (méth)acrylique (M1) dans l'étape ii) est comprise entre 30 % et 90 %, plus préférablement entre 40 % et 80 %, encore plus préférablement entre 50 % et 75 %, de manière préférée entre toutes entre 55 % 10 et 75 % et avantageusement entre 58 % et 70 %.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 15 ou 16 caractérisé en ce que la température de polymérisation dans l'étape ii) est comprise entre 0 °C et 40 °C, plus 15 préférablement entre 5 °C et 35 °C, encore plus préférablement entre 10 °C et 35 °C, de manière préférée entre toutes entre 15 °C et 30 °C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 15 ou 16 20 caractérisé en ce que la source de lumière de rayonnement pour la polymérisation dans l'étape ii) émet un rayonnement de longueur d'onde X (nm) dans la plage de 200 nm à 800 nm, plus préférablement dans la plage de 250 nm à 500 nm. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16 caractérisé en ce que le stockage de l'étape iii) est effectué à une température inférieure à 35 °C et, de préférence, le stockage est au moins 40 K au-dessous de la température de demi-vie T1/2 de 1 heure de l'initiateur (INI2), encore plus préférablement au moins 50 K, 30 encore plus préférablement au moins 60 K, avantageusement au moins 70 K et plus avantageusement au moins 80 K au-dessous de la température de demi-vie T112 de 1 heure de l'initiateur (INI2). 35\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16 caractérisé en ce que l'étape iv) de poursuite de la polymérisation est effectuée par un des procédés suivants : thermocompression, thermocompression avec 34 injection de polymère thermoplastique, procédé continu pour des structures creuses, compactage sous vide, compactage sous vide avec une couche de surface (méth)acrylique, moulage par transfert de résine sur la composition de l'invention et 5 enroulement de filament.\n<CLM>\1\tMatériau composite polymère obtenu par un procédé selon la revendication 16, 20 ou\n<CLM>\1\t10\n<CLM>\1\tUtilisation d'un matériau composite polymère selon la revendication 22 dans des applications automobiles et de sports mécaniques telles que, par exemple, une cuve sous pression, des applications ballistiques et de défense, des applications dans le domaine de la marine, des applications ferroviaires et de 15 transport, des applications de sport, de loisirs et des activités récréatives, des applications dans le domaine de l'art et du divertissement, des applications aéronautiques et aérospatiales, des applications dans le domaine de la construction et du génie civil, des applications dans le domaine 20 du pétrole et du gaz, des applications dans le domaine des industries renouvelables telles que des applications photovoltaïques et des applications dans le domaine de l'énergie éolienne. 25\n<CLM>\1\tPièces mécaniques constituées de matériau composite selon la revendication 22 dans des applications automobiles, des applications de transport telles que des bus ou des camions, des applications dans le domaine de la marine, des applications ferroviaires, le sport, des applications aéronautiques et 30 aérospatiales, des applications photovoltaïques, des applications informatiques, des applications dans le domaine de la construction et du bâtiment, des applications dans le domaine des télécommunication et des applications dans le domaine de l'énergie éolienne. 35