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Description
Titre de l'invention : Procédé de préparation d'un réservoir
d'hydrogène comprenant une couche d'étanchéité et une
embase
[0001] La présente invention concerne un procédé de préparation d'un réservoir
d'hydrogène comprenant une couche d'étanchéité et une embase.
[0002] Les réservoirs d'hydrogène représentent un sujet qui attire
actuellement
beaucoup d'intérêt de la part de nombreux industriels, notamment dans le
domaine automobile. L'un des buts recherché est de proposer des véhicules de
moins en moins polluants. Ainsi, les véhicules électriques ou hybrides
comportant une batterie visent à remplacer progressivement les véhicules
thermiques, tels que les véhicules à essence ou bien à gasoil. Or, il s'avère
que
la batterie est un constituant du véhicule relativement complexe. Selon
l'emplacement de la batterie dans le véhicule, il peut être nécessaire de la
protéger des chocs et de l'environnement extérieur, qui peut être à des
températures extrêmes et à une humidité variable. Il est également nécessaire
d'éviter tout risque de flammes.
[0003] De plus, il est important que sa température de fonctionnement n'excède
pas
55 C pour ne pas détériorer les cellules de la batterie et préserver sa durée
de
vie. A l'inverse, par exemple en hiver, il peut être nécessaire d'élever la
température de la batterie de manière à optimiser son fonctionnement.
[0004] Par ailleurs, le véhicule électrique souffre encore aujourd'hui de
plusieurs
problèmes à savoir l'autonomie de la batterie, l'utilisation dans ces
batteries de
terre rares dont les ressources ne sont pas inépuisables, des temps de
recharge
beaucoup plus long que les durées de remplissage de réservoir, ainsi qu'un
problème de production d'électricité dans les différents pays pour pouvoir
recharger les batteries.
[0005] L'hydrogène représente donc une alternative à la batterie électrique
puisque
l'hydrogène peut être transformé en électricité au moyen d'une pile à
combustible
et alimenter ainsi les véhicules électriques.
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[0006] Les réservoirs à hydrogène sont généralement constitués d'une enveloppe
(liner ou couche d'étanchéité) métallique qui doit empêcher la pernnéation de
l'hydrogène. L'un des types de réservoirs envisagés, appelé Type IV, est basé
sur un liner thermoplastique autour duquel est enroulé un composite.
[0007] La perméabilité du liner est un facteur clé pour limiter les pertes
d'hydrogène
du réservoir. Une autre zone a un rôle important sur cette perméabilité/fuite,
il
s'agit de la connexion entre le liner et la sortie métallique (ou embase ou
boss)
du réservoir_
[0008] La première génération de réservoirs de type IV utilise un liner sur
base
polyéthylène haute densité (HDPE). Depuis plusieurs années, des liners sur
base
polyamide PA6 se sont développés.
[0009] Les raccords métal/plastique sont toujours difficiles à réaliser, en
particulier
quand il existe une différence de pression de part et d'autre de la zone à
lier.
C'est le cas des réservoirs d'hydrogène. La pression à l'intérieur du
réservoir
peut atteindre les 1000 bar. La pression dans le réservoir varie de manière
régulière et fréquente entre quelques bars et plusieurs centaines de bars, ce
qui
induit une déformation significative du réservoir. Des contraintes très
importantes
et fortement variables sont donc appliquées sur le liner, et l'embase qui
assure la
continuité de l'étanchéité_ L'interface entre ces 2 parties subit donc de
fortes
sollicitations.
[0010] Pour résoudre ce problème, il est connu de concevoir le liner en
plastique
avec une protubérance circulaire située dans la direction axiale de l'embase
et
s'étendant à l'intérieur de l'embase jusqu'à la proximité d'un filetage
interne pour
visser la valve. La valve est équipée de rainures circonférentielles logeant
une
bague d'étanchéité à joint torique.
[0011] La demande EP0300931 décrit des réservoirs pour -fluide quelconque
comprenant une enveloppe interne en matière thermoplastique destinée à
réaliser l'étanchéité et une enveloppe externe réalisée par enroulement
filamentaire destinée à assurer la résistance mécanique avec interposition
entre
les deux enveloppes d'une coupelle.
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[0012] Néanmoins, il existe des risques de perméabilité et de fuite le long du
joint
torique qui augmentent avec le temps.
[0013] La demande US2019/0170300 décrit un réservoir comprenant un liner non
métallique, notamment en polyamide, une couche de renfort constituée d'un
matériau composite entourant le liner, et une embase métallique couplée au
liner
et la couche de renfort, l'embase étant reliée au liner au moyen d'une zone de
connexion annulaire en métal-polymère co-moulée sans présence de joint
élastomérique.
[0014] Les fabricants de réservoir travaillent essentiellement au design de
cette zone
et l'adhérence à cet endroit doit donc être significativement améliorée, tout
en
conservant les designs actuellement utilisés, notamment en augmentant
l'adhérence entre le liner et le boss.
[0015] Un des buts de l'invention est de fournir un procédé de préparation
permettant d'augmenter l'adhérence entre le liner et le boss et de limiter
ainsi les
pertes ou fuites de gaz au niveau de la connexion entre le liner et l'embase
ou
boss.
[0016] La présente invention concerne donc un procédé de préparation d'un
réservoir d'hydrogène (1) comprenant au moins une couche d'étanchéité (2)
constituée d'une composition comprenant au moins un polyamide P1, et au
moins une embase (3) pour fournir au moins une ouverture (5) audit réservoir
(1),
caractérisé en ce ledit procédé comprend :
Fourniture d'au moins une embase (3), ladite au moins une embase (3) étant
recouverte par au moins une couche (a) constituée d'une composition
comprenant au moins un primaire d'adhérence,
Préparation de ladite au moins une couche d'étanchéité (2),
Fixation de ladite au moins une embase (3) sur ladite au moins une couche
d'étanchéité (2), ladite embase (3) étant fixée sur ladite couche d'étanchéité
(2)
lors de la préparation de ladite couche d'étanchéité (2) ou après la
préparation
de ladite couche d'étanchéité (2).
Les Inventeurs ont de manière inattendue trouvés que le recouvrement de
l'embase par au moins une couche (a) constituée d'une composition comprenant
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au moins un primaire d'adhérence, permettait de solidariser et donc
d'augmenter
l'adhérence de la couche d'étanchéité (2) à l'embase (3), avec pour
conséquence une meilleure étanchéité entre ladite couche d'étanchéité (2) et
l'embase (3) et la réduction de la perméabilité et des fuites au niveau de la
connexion (6) (ou jonction (6)) entre ladite couche d'étanchéité (2) et
l'embase
(3).
[0017] S'agissant de la couche (a) recouvrant l'embase (3)
[0018] La couche (a) est constituée d'une composition comprenant au moins un
primaire d'adhérence.
[0019] L'expression primaire d'adhérence)) signifie un composé qui lorsqu'il
est
appliqué sur un support ou substrat à protéger, en l'occurrence l'embase (3),
et
destiné à recevoir un second support, en l'occurrence la couche d'étanchéité
(2),
permet de renforcer la liaison entre les deux supports et donc la création
d'une
liaison chimique et/ou physiques entre les deux supports résultant en une
forte
adhésion entre ledit substrat et ladite couche d'étanchéité (2) et permettant
ainsi
de solidariser et donc d'augmenter l'adhérence de la couche d'étanchéité (2) à
l'embase, avec pour conséquence une meilleure étanchéité entre ladite couche
d'étanchéité (2) et ladite embase (3).
[0020] Avantageusement, ledit primaire d'adhérence est sous forme liquide ou
solide, en particulier sous forme de poudre, avantageusement il est sous forme
de liquide.
[0021] Lorsque qu'il est sous forme de poudre, les particules de poudre dudit
primaire d'adhérence présentent un diamètre en volume des particules de poudre
est compris dans le ratio D90/D10, soit compris de 1,5 à 50, avantageusement
de 2 à 10.
[0022] Les diamètres en volume des particules (D10, D50 et D90) sont définis
selon
la norme ISO 9276 :2014.
[0023] Le D50 correspond au diamètre moyen en volume, c'est à dire la
valeur
de la taille de particule qui divise la population de particules examinée
exactement en deux.
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[0024] Le D90 correspond à la valeur à 90% de la courbe cumulée de la
distribution granulométrique en volume.
[0025] Le D10 correspond à la correspond à la taille de 10% du volume des
particules.
[0026] Lorsqu'il est sous forme liquide, il peut être en solution aqueuse ou
solvantée.
[0027] Avantageusement, ledit primaire d'adhérence est choisi parmi un
époxyde,
une combinaison d'époxyde, un silicate d'éthyle, un polyuréthane, aromatique
ou
aliphatique, un polyamide P2 et un mélange de ceux-ci.
[0028] Dans un mode de réalisation, ledit primaire d'adhérence est choisi
parmi
polyuréthane aromatique ou aliphatique, un époxyde, un mélange de
polyuréthane aromatique ou aliphatique, et d'époxyde, et un mélange d'un
polyamide P2 et d'époxyde.
[0029] Avantageusement, ledit primaire d'adhérence est choisi parmi un
polyuréthane, aromatique ou aliphatique, un époxyde, un mélange de
polyuréthane aromatique ou aliphatique et d'époxyde.
[0030] Lorsque le polyamide P2 est en mélange avec un époxyde, le mélange est
alors constitué de particules d'époxyde dispersées dans une poudre de
polyamide P2.
[0031] Les particules d'époxyde dans la poudre époxyde-polyamide sont
présentes
de 2 à 10% en poids.
[0032] Les particules d'époxyde et de poudre de polyamide P2 peuvent présenter
des diamètre moyen D50 différents mais avantageusement le mélange de ces
deux produits présente un diamètre moyen D50 en volume compris de 3 à 300
pm, notamment de 10 à 200 pm, plus particulièrement de 15 à 150pm.
[0033] L'épaisseur dudit primaire d'adhérence recouvrant l'embase (3) est
comprise
del prn à 200pm.
[0034] Avantageusement, elle est fonction du composé constituant le primaire.
[0035] Ainsi, lorsque le composé est unique, par exemple un époxyde ou un
polyuréthane, l'épaisseur est alors comprise de 1pnn à 30pm, avantageusement
de 2 à 20pm
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[0036] Lorsque le composé est constitué d'un mélange de polyuréthane et
d'époxyde, l'épaisseur est alors comprise de 1pm à 30pm, avantageusement
de 2 à 20pm.
[0037] Lorsque le composé est constitué d'un mélange d'un polyamide P2 et
d'époxyde, l'épaisseur est alors comprise de 10 pm à 300pm, avantageusement
de 20 à 150pm.
[0038] Le primaire liquide peut être appliqué soit par trempage dans un bain
de
primaire, soit par pulvérisation, ou encore par pinceau.
[0039] Le primaire poudre est quant à lui appliqué uniquement par
pulvérisation et
dans le cas où le primaire est un mélange de polyamide P2 et d'époxyde ou de
polyamide P2 et de polyuréthane, alors le procédé de poudrage électrostatique
est préféré.
[0040] Dans un mode de réalisation, la couche (a) est constituée d'une
composition
comprenant un seul primaire d'adhérence.
[0041] Avantageusement, ledit primaire d'adhérence est choisi parmi un époxyde
et
un polyuréthane, aromatique ou aliphatique, en particulier un époxyde.
[0042] Dans un mode de réalisation, ledit au moins un primaire d'adhérence est
un
époxyde ou un mélange de polyester et époxyde, en particulier un époxyde et
l'épaisseur de la couche (a) est comprise de 1 à 20pnn.
[0043] Avantageusement, ladite au moins une embase (3) est métallique et
recouverte par au moins une couche (a) constituée d'une composition
comprenant au moins un primaire d'adhérence constitué d'un époxyde.
[0044] Avantageusement, la couche (a) est constituée d'une composition
constituée
d'un seul primaire d'adhérence.
[0045] Dans ce dernier cas, ledit primaire d'adhérence est choisi parmi un
époxyde
et un polyuréthane, en particulier un époxyde.
[0046] Dans un autre mode de réalisation, la couche (a) est constituée d'une
composition comprenant un primaire d'adhérence constitué d'un mélange de
polyamide P2 et d'époxyde ou de polyamide P2 et de polyuréthane, en
particulier
un mélange de polyamide P2 et d'époxyde.
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[0047] Avantageusement, la couche (a) est constituée d'une composition
constituée
d'un primaire d'adhérence constitué d'un mélange de polyamide P2 et d'époxyde
ou de polyamide P2 et de polyuréthane, en particulier un mélange de polyamide
P2 et d'époxyde.
[0048] Dans un mode de réalisation, ladite au moins une embase (3) métallique
recouverte par au moins une couche (a) constituée d'une composition
comprenant au moins un primaire d'adhérence constitué d'un époxyde est
ensuite recouverte d'une couche (b) constituée d'une composition comprenant au
moins un polyamide P2 sous forme de poudre.
[0049] Avantageusement, la couche constituée d'une composition comprenant au
moins un polyamide P2 présente une épaisseur comprise de 50 pm à 1500 pm.
[0050] Ladite composition de la couche (a) peut également comprendre des
modifiants choc et/ou des additifs.
[0051] Les additifs peuvent être choisis parmi un antioxydant, un stabilisant
à la
chaleur, un absorbeur d'UV, un stabilisant à la lumière, un lubrifiant, une
charge
inorganique, un agent ignifugeant, un agent nucléant, un plastifiant et un
colorant.
[0052] Avantageusement, ladite composition de la couche (a) est constituée
dudit
polyamide P3j majoritairement, de 0 à 5% en poids de modifiant choc, de 0 à 5%
en poids d'additifs, la somme des constituants de la composition étant égale à
100%.
[0053] S'agissant de l'embase (3)
[0054] Elle peut être constituée de tout matériau compatible avec ladite
couche (a) et
ladite couche d'étanchéité (2), notamment plastique ou métallique.
[0055] Avantageusement, elle est métallique, notamment, sans être limité à
ceux-ci,
en acier, en particulier acier inoxydable, en fonte et en aluminium.
[0056] Avantageusement, elle est dégraissée et/ou décapée/grenaillée avant
recouvrement par ladite au moins une couche (a) constituée d'une composition
comprenant au moins un primaire d'adhérence.
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[0057] Le dégraissage est une étape essentielle destinée à éliminer les
substances
grasses qui s'accumulent à la surface de la pièce métallique pendant sa
fabrication. Elle implique l'utilisation de produits alcalins, neutres ou
acides (en
fonction de la nature de la graisse à éliminer et de la nature du métal). Ces
produits peuvent être appliqués par aspersion ou par immersion. Des solutions
plus classiques à base de solvants (trichloroéthylène, perchloroéthylène)
peuvent
également être utilisées.
[0058] Pour éliminer la graisse présente sur les grosses pièces en acier (ou
en
alliage ferreux), une pyrolyse à haute température peut être utilisée lorsque
la
structure du métal le permet.
[0059] Le décapage/grenaillage suit l'étape du dégraissage et vise à éliminer
tous
les corps étrangers (particules de carbone ou oxydes métalliques) présents à
la
surface de la pièce. Une fois la surface exempte de toute trace d'huile ou de
graisse, le procédé suivant peut-être appliqué :
Le décapage mécanique implique la projection d'un support abrasif à la surface
de la pièce. Une grenaille de fonte angulaire de type G17 ou corindon est
recommandée pour les métaux ferreux et une grenaille d'aluminium pour les
alliages à base d'aluminium. L'air de projection doit être sec et exempt de
toute
trace d'huile. Une fois grenaillée, la pièce doit être revêtue sans délai
(généralement dans les huit heures) ou peut être provisoirement stockée à
l'abri
de l'humidité afin d'empêcher l'apparition d'oxydes en surface. Si des signes
de
corrosion superficielle apparaissent, l'étape du grenaillage doit être répétée
avant
que le revêtement ne puisse être appliqué.
Le décapage chimique implique l'immersion ou l'aspersion sur la pièce de
solutions d'acides forts (acide sulfurique, chlorhydrique ou phosphorique),
suivie
de rinçages et séchages successifs dans des bains chimiques stables et
contrôlés. D'autres types de traitement chimique (électrodéposition,
phosphatation, chronnatation, etc.) peuvent être utilisés s'ils sont
compatibles
avec le revêtement, notamment en polyamide et son procédé d'application. Un
grenaillage de qualité doit produire une surface parfaitement propre (Sa 2 1/2-
3)
et une rugosité (mesurée conformément à la norme ISO 4287-1 :1997)
notamment comprise entre 10 pnn et 80 pm.
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Optionnellement, une étape de dégazage est effectuée avant le
décapage/grenaillage.
[0060] S'agissant du polyamide P1 de la couche d'étanchéité (2)
La couche d'étanchéité (2) est constituée d'une composition comprenant au
moins un polyamide Pl.
[0061] Ladite composition peut également comprendre des modifiants choc et/ou
des additifs.
[0062] Les additifs peuvent être choisis parmi un antioxydant, un stabilisant
à la
chaleur, un absorbeur d'UV, un stabilisant à la lumière, un lubrifiant, une
charge
inorganique, une charge organique, un agent ignifugeant, un agent nucléant, un
plastifiant, un pigment et un colorant.
[0063] Avantageusement, ladite composition est constituée dudit polyamide P1
majoritairennent, de 0 à 5% en poids de modifiant choc, de 0 à 5% en poids
d'additifs, la somme des constituants de la composition étant égale à 100%.
[0064] La nomenclature utilisée pour définir les polyamides est décrite dans
la norme
ISO 1874-1:2011 "Plastiques - Matériaux polyamides (PA) pour moulage et
extrusion - Partie 1 : Désignation", notamment en page 3 (tableaux 1 et 2) et
est
bien connue de l'homme du métier.
Le polyamide peut être un homopolyamide ou un copolyamide ou un mélange de
ceux-ci.
Avantageusement, ledit polyamide est un polyamide ou copolyamide semi-
cristallin.
L'expression semi-cristallin , au sens de l'invention, désigne un
(co)polyamide
qui présente une température de fusion (Tf) en DSC selon la norme 180 11357-
3 :2013, et une enthalpie de cristallisation lors de l'étape de
refroidissement à
une vitesse de 20K/min en DSC mesurée selon la norme 150 11357-3 de 2013
supérieure à 20 J/g, de préférence supérieure à 30 J/g.
[0065] Dans un mode de réalisation, ledit polyamide P1 est un copolyamide
serni-
aromatique comprenant au moins deux motifs distincts A et XY de formule A/XY,
dans laquelle :
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A est un motif répétitif obtenu par polycondensation :
d'au moins un aminoacide en C9 à C18, préférentiellement en C10 à C18, plus
préférentiellement en C10 à C12, ou
d'au moins un lactame en C9 à C18, préférentiellement en C10 à C18, plus
préférentiellement en C10 à C12, ou
d'au moins une diamine Ca en C4-C36, préférentiellement C6-C18,
préférentiellement C6-C12, plus préférentiellement Cl 0-C12, avec au moins un
acide dicarboxylique Cb en C4-C36, préférentiellement C6-C18,
préférentiellement C6-C12, plus préférentiellement Cl 0-C12,
XY est un motif répétitif obtenu à partir de la polycondensation d'au moins
une
diamine aliphatique linéaire (X) en C9 à C18, préférentiellement en C10 à C18,
plus préférentiellement en C10 à C12, et d'au moins un acide dicarboxylique
aromatique (Y),
[0066] Lorsque le motif répétitif A dudit copolyannide est obtenu à partir de
la
polycondensation d'au moins un lactame, ledit au moins un lactame peut être
choisi parmi un lactame en C9 à C18, préférentiellement en C10 à C18, plus
préférentiellement en C10 à C12. Un lactame C10 à C12 est notamment le
décanolactame, l'undécanolactanne, et le lauryllactame.
Ledit motif A est obtenu à partir de la polycondensation d'au moins un lactame
et
peut donc comprendre un seul lactame ou plusieurs lactames.
Avantageusement, ledit motif A est obtenu à partir de la polycondensation d'un
seul lactame et ledit lactame est le lauryllactame.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention si ledit motif A était obtenu à
partir de
la polymérisation anionique du lauryllactame.
[0067] Lorsque le motif répétitif A dudit copolyamide est obtenu à partir de
la
polycondensation d'au moins un aminoacide, ledit au moins un aminoacide peut
être choisi parmi un aminoacide en C9 à C18, préférentiellement en C10 à C18,
plus préférentiellement en C10 à C12.
Un aminoacide C9 à C12 est notamment l'acide 9-aminononanoïque, l'acide 10-
aminodécanoïque, l'acide 10-aminoundécanoïque, l'acide 12-
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aminododécanoïque et l'acide 11-aminoundécanoïque ainsi que ses dérivés,
notamment l'acide N-hepty1-11-aminoundécanoïque.
Ledit motif A est obtenu à partir de la polycondensation d'au moins un
aminoacide et peut donc comprendre un seul aminoacide ou plusieurs
aminoacides.
[0068] Avantageusement, ledit motif A est obtenu à partir de la
polycondensation
d'un seul aminoacide et ledit aminoacide est l'acide 11-aminoundécanoïque.
[0069] Lorsque le motif répétitif A dudit copolyamide est obtenu à partir de
la
polycondensation d'au moins une diamine Ca en C4-C36, préférentiellement C6-
C18, préférentiellement C6-C12, plus préférentiellement C10-C12, avec au moins
un diacide Cb en C4-C36, préférentiellement C6-C18, préférentiellement C6-C12,
plus préférentiellement C10-C12, alors ladite au moins une diamine en Ca est
une diamine aliphatique linéaire ou ramifiée, en particulier linéaire et ledit
au
moins un diacide Cb est un diacide aliphatique linéaire ou ramifié, en
particulier
un diacide linéaire.
[0070] Avantageusement, ladite au moins une diamine est aliphatique linéaire
et le
dit au moins un diacide est aliphatique et linéaire.
[0071] Ladite au moins une diamine Ca en C4-C36 peut être en particulier
choisi
parmi la 1,4-butanediamine, 1,5-pentaméthylènediamine, la 1,6-
hexaméthylènediamine la 1,7-heptaméthylèdiamine, la 1,8-octaméthylèdiamine,
la 1,9-nonannéthylèdiannine, la 1,10-décannéthylèdiannine, 1,11-
undécannéthylèdiannine, la 1,12-dodécannéthylèdiannine, la 1,13-
tridécaméthylèdiamine, la 1,14-tétradécaméthylèdiamine, la 1,16-
hexadécaméthylèdiamine et la 1,18-octadécannéthylèdiamine,
l'octadécènediamine, l'eicosanediamine, la docosanediamine et les diamines
obtenues à partir d'acides gras.
[0072] Avantageusement, ladite au moins une diamine Ca est en C5-C18 et choisi
parmi la 1,5 pentaméthylène diamine, la 1,6-hexaméthylènediamine, la 1,7-
heptaméthylèdiamine, la 1,8-octaméthylèdiamine, la 1,9-nonaméthylèdiamine, la
1,10-décaméthylèdiamine, 1,11-undécaméthylèdiannine, la 1,12-
dodécaméthylèdiamine, la 1,13-tridécaméthylèdiamine, la 1,14-
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tétradécaméthylèdiamine, la 1,16-hexadécaméthylèdiamine et la 1,18-
octadécaméthylèdiamine.
[0073] Avantageusement, ladite au moins une diamine Ca en C5 à 012, est en
particulier choisi parmi la 1,5 pentaméthylène diamine, la 1,6-
hexaméthylènediamine la 1,7-heptaméthylèdiamine, la 1,8-octaméthylèdiamine,
la 1,9-nonaméthylèdiamine, la 1,10-décaméthylèdiamine, 1,11-
undécaméthylèdiamine, la 1,12-dodécarnéthylèdiarnine.
[0074] Avantageusement, la diamine Ca utilisée est en C10 à C12, en
particulier
choisi parmi la 1,10-décaméthylècliamine, 1,11-unclécaméthylédiamine, la 1,12-
dodécaméthylèdiamine.
[0075] Ledit au moins un acide dicarboxylique Cb en C4 à C36 peut être choisi
parmi
l'acide succinique, l'acide glutarique, l'acide adipique, l'acide subérique,
l'acide
azélaïque, l'acide sébacique, l'acide undécanedioïque, l'acide
dodécanedioïque,
l'acide brassylique, l'acide tétradécanedioïque, l'acide pentadécanedioïque,
l'acide hexadécanedioïque, l'acide octadécanedioïque, l'octadécènediamine,
l'eicosanediamine, la docosanediamine et les diamines obtenues à partir
d'acides
gras.
[0076] Avantageusement, ledit au moins un acide dicarboxylique Cb est en C6 à
C18
et est choisi parmi l'acide adipique, l'acide subérique, l'acide azélaïque,
l'acide
sébacique, l'acide undécanedioïque, l'acide dodécanedioïque, l'acide
brassylique, l'acide tétradécanedioïque, l'acide pentadécanedioïque, l'acide
hexadécanedioïque, l'acide octadécanedioïque.
[0077] Avantageusement, ledit au moins un acide dicarboxylique Cb est en C6 à
C12
et est choisi parmi l'acide adipique, l'acide subérique, l'acide azélaïque,
l'acide
sébacique, l'acide undécanedioïque, l'acide dodécanedioïque.
[0078] Avantageusement, ledit au moins un acide dicarboxylique Cb est en C10 à
C12 et est choisi parmi l'acide sébacique, l'acide undécanedioïque, l'acide
dodécanedioïque.
[0079] Ledit motif A est obtenu à partir de la polycondensation d'au moins une
diamine Ca avec au moins un acide dicarboxylique Cb et peut donc comprendre
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une seule diamine ou plusieurs diamine et un seul acide dicarboxylique ou
plusieurs acides dicarboxyliques.
[0080] Avantageusement, ledit motif A est obtenu à partir de la
polycondensation
d'une seule diamine Ca avec un seul acide dicarboxylique Cb.
[0081] Ledit motif XY est un motif répétitif obtenu à partir de la
polycondensation
d'au moins une diamine aliphatique linéaire (X) en C9 à C18,
préférentiellement
en C10 à C18, plus préférentiellement en C10 à C12, et d'au moins un acide
dicarboxylique aromatique (Y).
[0082] Ladite diamine aliphatique linéaire (X) est telle que définie pour
ladite diamine
aliphatique linéaire Ca.
[0083] Ladite diamine aliphatique linéaire (X) peut être identique à ou
différente de la
diamine Ca aliphatique et linéaire.
[0084] Ledit acide dicarboxylique aromatique (Y) peut être en C6 à C18, en C6
à
C18, préférentiellement en C8 à C18, plus préférentiellement en C8 à C12.
[0085] Avantageusement, il est choisi parmi l'acide térépthalique (T), l'acide
isophtalique (I), l'acide naphtalène dicarboxylique (N).
Dans un mode de réalisation avantageux, ledit acide dicarboxylique aromatique
(Y) est l'acide térépthalique.
[0086] Avantageusement, ledit polyamide est un polyamide semi-aromatique à
longue chaîne, c'est-à-dire un polyamide présentant un nombre moyen d'atome
de carbone par atome d'azote supérieur à 8,5, de préférence supérieur à 9.
[0087] Avantageusement, le polyamide semi-aromatique est un polyamide choisi
parmi A/5T, A/6T, A/9T, N1 0T, N11T, Ni 2T et A/BACT, A étant tel que défini
ci-
dessus, en particulier un polyamide choisi parmi un PA MPMDT/6T, un
PA11/10T, un PA 5T/10T, un PA 11/BACT, un PA 11/6T/10T, un PA MXDT/10T,
un PA MPMDT/10T, un PA BACT/10T, un PA BACT/6T, PA BACT/10T/6T, un
PA 11/BACT/6T, PA 11/MPMDT/6T, PA 11/MPMDT/10T, PA 11/BACT/10T, un
PA 11/MXDT/10T, un 11/5T/10T.
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[0088] T correspond à l'acide téréphtalique, MXD correspond à la m-xylylène
diamine, MPMD correspond à la méthylpentaméthylène diamine et BAC
correspond au bis(anninonnéthyl)cyclohexane.
[0089] Dans un autre mode de réalisation, ledit polyamide P1 est un polyamide
aliphatique ou un copolyamide aliphatique, en particulier un polyamide
aliphatique.
[0090] Avantageusement, ledit polymère thermoplastique est un polyamide
aliphatique à courte chaine c'est-à-dire un polyamide présentant un nombre
moyen d'atome de carbone par atome d'azote compris de 4 à 8,5, en particulier
de 4 à 7, ou un polyamide à longue chaîne, c'est-à-dire un polyamide
présentant
un nombre moyen d'atome de carbone par atome d'azote supérieur à 8,5, de
préférence supérieur à 9.
[0091] En particulier le polyamide aliphatique à courte chaine est le
polyamide 6
(PA6) et le polyamide aliphatique à longue chaîne est choisi parmi le
polyamide
11 (PA11), le polyamide 12 (PA12), le polyamide 1010 (PA1010), le polyamide
1012 (PA1012), le polyamide 1212 (PA1012), ou un mélange de ceux-ci ou un
copolyamide de ceux-ci, en particulier le PA11 et le PA12.
[0092] Avantageusement, ledit au moins un polyamide aliphatique PI est choisi
parmi choisi PA6, PAll et PA12.
[0093] S'agissant du polyamide P2
[0094] Le polyamide P2 est tel que défini pour le polyamide P1.
[0095] Avantageusement, le polyamide P2 est un polyamide à longue chaîne
choisi
parmi PA 1010, PAll, PA12, PA1012, le polyamide 1212 (PA1212), un mélange
de ceux-ci ou un copolyamide de ceux-ci, en particulier le PA11 et le PA12.
[0096] Les polyamides P1 et P2 peuvent être identiques ou différents mais dans
ce
dernier cas, ils doivent alors pouvoir être soudables. Le terme soudables
est
tel que défini dans la norme ISO 472 : 2013 et désigne un procédé d'assemblage
de surface ramollie, généralement à l'aide de la chaleur
[0097] Dans un mode de réalisation, le polyamide P2 et le polyamide P1 sont
tous
deux des polyamides semi-aromatiques.
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[0098] Avantageusement, le polyamide P2 semi-aromatique est identique au
polyamide P1 semi-aromatique.
[0099] Dans un autre mode de réalisation, le polyamide P2 et le polyamide P1
sont
tous deux des polyamides aliphatiques.
[0100] Avantageusement, le polyamide P2 aliphatique est identique au polyamide
P1
aliphatique.
[0101] Plus avantageusement, P1 et P2 sont identiques et choisis parmi un
polyamide aliphatique à courte chaine qui est le polyamide 6 (PA6) et un
polyamide aliphatique à longue chaîne choisi parmi le polyamide 11 (PA11), le
polyamide 12 (PA12), le polyamide 1010 (PA1010), le polyamide 1012 (PA1012),
le polyamide 1212 (PA1212), un mélange de ceux-ci ou un copolyamide de ceux-
ci, en particulier le PAll et le PA12.
[0102] Plus avantageusement, P1 et P2 sont identiques et choisis parmi PA6,
PA11
et PA12.
[0103] S'agissant de la couche (4) de renfort composite
[0104] Une ou plusieurs couches de renfort composite peut ou peuvent être
présente(s).
[0105] Avantageusement, la première couche de renfort présente est enroulée
autour de la couche d'étanchéité (2) et les autres couches, si elles sont
présentes, sont enroulées les unes sur les autres par-dessus la première
couche
de renfort.
[0106] Avantageusement, une seule couche de renfort est présente et enroulée
autour de la couche d'étanchéité (2).
[0107] Dans un mode de réalisation, chacune desdites couches est constituée
d'une
composition comprenant nnajoritairernent au moins un polyamide P3.
[0108] Dans un mode de réalisation, le nombre de couches de renfort est
compris de
1 à 10, en particulier de 1 à 5, notamment de 1 à 3.
[0109] Le terme nnajoritairennent signifie que ledit au moins un polyamide
est
présent à plus de 50% en poids par rapport au poids total de la matrice du
composite.
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[0110] Avantageusement, ledit au moins un polyamide majoritaire est présent à
plus
de 60% en poids notamment à plus de 70% en poids, particulièrement à plus de
80% en poids, plus particulièrement supérieur ou égal à 90% en poids, par
rapport au poids total de la composition,
[0111] Ladite composition peut également comprendre des modifiants choc et/ou
des additifs.
[0112] Les additifs peuvent être choisis parmi un antioxydant, un stabilisant
à la
chaleur, un absorbeur d'UV, un stabilisant à la lumière, un lubrifiant, une
charge
inorganique, un agent ignifugeant, un agent nucléant, un plastifiant et un
colorant.
[0113] Avantageusement, ladite composition est constituée dudit polyamide P3j
majoritairement, de 0 à 5% en poids de modifiant choc, de 0 à 5% en poids
d'additifs, la somme des constituants de la composition étant égale à 100%.
[0114] Ledit au moins un polyamide majoritaire de chaque couche peut être
identique ou différent.
[0115] Dans un mode de réalisation, un seul polyamide majoritaire est présent
au
moins dans la couche de renfort composite enroulée autour de la couche
d'étanchéité (2).
[0116] Dans un mode de réalisation, chaque couche de renfort comprend le même
type de polyamide P3.
[0117] S'agissant du polyamide P3
Le polyamide P3 est tel que défini pour le polyamide P1.
Le polyamide P3 peut être identique ou différent du polyamide P1.
[0118] Dans un mode de réalisation, le polyamide P3 et le polyamide PI sont
tous
deux des polyamides semi-aromatiques.
[0119] Avantageusement, le polyamide P3 semi-aromatique est identique au
polyamide P1 semi-aromatique.
[0120] Plus avantageusement, P1 et P3 sont identiques et choisis parmi les
polyamides de haute Tg, en particulier présentant une Tg d'au moins 90 C, de
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préférence d'au moins 100 C, plus préférentiellement d'au moins 110 C, encore
plus préférentiellement 120 C.
[0121] Dans un autre mode de réalisation, le polyamide P3 et le polyamide P1
sont
tous deux des polyamides aliphatiques.
[0122] Avantageusement, le polyamide P3 aliphatique est identique au polyamide
P1
aliphatique.
[0123] Plus avantageusement, P1 et P3 sont identiques et choisis parmi un
polyamide aliphatique à courte chaine qui est le polyamide 6 (PA6) et un
polyamide aliphatique à longue chaîne choisi parmi le polyamide 11 (PA11), le
polyamide 12 (PA12), le polyamide 1010 (PA1010), le polyamide 1012 (PA1012),
le polyamide 1212 (PA1012), un mélange de ceux-ci ou un copolyamide de ceux-
ci, en particulier le PAll et le PA12.
[0124] Plus avantageusement, P1 et P3 sont identiques et choisis parmi PA6,
PA11
et PA12.
[0125] Dans un mode de réalisation, le polyamide P3, le polyamide P2 et le
polyamide P1 sont tous trois des polyamides semi-aromatiques.
[0126] Avantageusement, le polyamide P3 semi-aromatique, le polyamide P2 semi-
aromatique sont identiques au polyamide P1 semi-aromatique.
[0127] Plus avantageusement, P1, P2 et P3 sont identiques et choisis parmi le
polyamide les polyamides de haute Tg, en particulier présentant une Tg d'au
moins 90 C, de préférence d'au moins 100 C, plus préférentiellement d'au moins
110 C, encore plus préférentiellement 120 C.
[0128] Dans un autre mode de réalisation, le polyamide P3, le polyamide P2 et
le
polyamide P1 sont tous trois des polyamides aliphatiques.
[0129] Avantageusement, le polyamide P3 aliphatique, le polyamide P2
aliphatique
sont identiques au polyamide P1 aliphatique.
[0130] Plus avantageusement, P1, P2 et P3 sont identiques et choisis parmi un
polyamide aliphatique à courte chaine qui est le polyamide 6 (PA6) et un
polyamide aliphatique à longue chaîne choisi parmi le polyamide 11 (PA11), le
polyamide 12 (PA12), le polyamide 1010 (PA1010), le polyamide 1012 (PA1012),
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le polyamide 1212 (PA1012), ou un mélange de ceux-ci ou un copolyamide de
ceux-ci, en particulier le PAll et le PA12.
[0131] Plus avantageusement, P1, P2 et P3 sont identiques et choisis parmi
PA6,
PA11 et PA12, les polyamides de haute Tg, en particulier présentant une Tg
d'au
moins 90 C, de préférence d'au moins 100 C, plus préférentiellement d'au moins
110 C, encore plus préférentiellement 120 C.
[0132] . Plus avantageusement, P1 et P2 sont des polymères aliphatiques, et P3
est
un polymère semi-aromatique de haute Tg, en particulier présentant une Tg d'au
moins 90 C, de préférence d'au moins 100 C, plus préférentiellement d'au moins
110 C, encore plus préférentiellement 120 C.
Dans un autre mode de réalisation, chacune desdites couches (4) est constituée
d'une composition comprenant majoritairement au moins un polymère
thermodurcissable P4, notamment à base d'époxyde.
Les polymères thermodurcissable sont choisi parmi les résines époxydes,
polyesters
et polyuréthannes, en particulier les résines époxyde ou à base d'époxyde.
[0133] Avantageusement, le nombre de couches (4) est compris de 1 à 10, en
particulier de 1 à 5, notamment de 1 à 3, préférentiellement 1.
[0134] Le terme rnajoritairernent signifie que ledit au moins un polymère
est
présent à plus de 50% en poids par rapport au poids total de la composition.
[0135] Avantageusement, ledit au moins un polymère thermodurcissable
majoritaire
est présent à plus de 60% en poids notamment à plus de 70% en poids,
particulièrement à plus de 80% en poids, plus particulièrement supérieur ou
égal
à 90% en poids, par rapport au poids total de la composition,
[0136] Ladite composition peut également comprendre des modifiants choc et/ou
des additifs.
[0137] Les additifs peuvent être choisis parmi un antioxydant, un stabilisant
à la
chaleur, un absorbeur d'UV, un stabilisant à la lumière, un lubrifiant, une
charge
inorganique, une charge inorganique, un agent ignifugeant, un agent nucléant,
un
plastifiant, un pigment et un colorant.
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[0138] Avantageusement, ladite composition est constituée dudit polymère
thermodurcissable P4 nnajoritairennent, de 0 à 5% en poids de modifiant choc,
de
0 à 5% en poids d'additifs, la somme des constituants de la composition étant
égale à 100%.
[0139] Ledit au moins un polymère majoritaire de chaque couche peut être
identique
ou différent.
[0140] Dans un mode de réalisation, un seul polymère thermodurcissable
majoritaire
est présent au moins dans la couche de renfort composite enroulée autour de la
couche d'étanchéité (2).
[0141] Dans un mode de réalisation, chaque couche de renfort comprend le même
type de polymère thermodurcissable.
[0142] S'agissant du matériau fibreux de la couche (4) de renfort composite
[0143] Concernant les fibres de constitution dudit matériau fibreux, ce sont
notamment des fibres d'origine minérale, organique ou végétale.
[0144] Avantageusement, ledit matériau fibreux peut être ensimé ou non ensimé.
[0145] Ledit matériau fibreux peut donc comprendre jusqu'à 0,1% en poids d'un
matériau de nature organique (type résine thermodurcissable ou
thermoplastique) dénommé ensimage.
[0146] Parmi les fibres d'origine minérale, on peut citer les fibres de
carbone, les
fibres de verre, les fibres de basalte ou à base de basalte, les fibres de
silice, ou
les fibres de carbure de silicium par exemple. Parmi les fibres d'origine
organique, on peut citer les fibres à base de polymère thermoplastique ou
thermodurcissable, telles que des fibres de polyamides serni-aromatiques, des
fibres d'aramide ou des fibres en polyoléfines par exemple. De préférence,
elles
sont à base de polymère thermoplastique amorphe et présentent une
température de transition vitreuse Tg supérieure à la Tg du polymère ou
mélange
de polymère thermoplastique de constitution de la matrice de pré-imprégnation
lorsque ce dernier est amorphe, ou supérieure à la Tf du polymère ou mélange
de polymère thermoplastique de constitution de la matrice de pré-imprégnation
lorsque ce dernier est semi-cristallin. Avantageusement, elles sont à base de
polymère thermoplastique senni-cristallin et présentent une température de
fusion
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Tf supérieure à la Tg du polymère ou mélange de polymère thermoplastique de
constitution de la matrice de pré-imprégnation lorsque ce dernier est amorphe,
ou
supérieure à la Tf du polymère ou mélange de polymère thermoplastique de
constitution de la matrice de pré-imprégnation lorsque ce dernier est semi-
cristallin. Ainsi, il n'y a aucun risque de fusion pour les fibres organiques
de
constitution du matériau fibreux lors de l'imprégnation par la matrice
thermoplastique du composite final. Parmi les fibres d'origine végétale, on
peut
citer les fibres naturelles à base de lin, de chanvre, de lignine, de bambou,
de
soie notamment d'araignée, de sisal, et d'autres fibres cellulosiques, en
particulier de viscose. Ces fibres d'origine végétale peuvent être utilisées
pures,
traitées ou bien enduites d'une couche d'enduction, en vue de faciliter
l'adhérence et l'imprégnation de la matrice de polymère thermoplastique.
[0147] Le matériau fibreux peut également être un tissu, tressé ou tissé avec
des
fibres.
[0148] Il peut également correspondre à des fibres avec des fils de maintien.
[0149] Ces fibres de constitution peuvent être utilisées seules ou en
mélanges. Ainsi,
des fibres organiques peuvent être mélangées aux fibres minérales pour être
pré-imprégnées de poudre polymère thermoplastique et former le matériau
fibreux pré-imprégné.
[0150] Les mèches de fibres organiques peuvent avoir plusieurs grammages.
Elles
peuvent en outre présenter plusieurs géométries. Les fibres de constitution du
matériau fibreux peuvent en outre se présenter sous forme d'un mélange de ces
fibres de renfort de différentes géométries. Les fibres sont des fibres
continues.
[0151] De préférence le matériau fibreux est constitué par des fibres
continues de
carbone ou de verre ou leur mélange, en particulier des fibres de carbone. Il
est
utilisé sous forme d'une mèche ou de plusieurs mèches.
[0152] S'agissant plus particulièrement du procédé
[0153] Lorsque le primaire d'adhérence comprend un époxyde, par exemple un
mélange époxyde-polyuréthane ou un mélange époxyde-polyamide P2, ou alors
est constitué uniquement d'un époxyde, le procédé comprend alors une étape de
réticulation dudit époxyde.
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[0154] L'étape de réticulation conduit à la formation d'un ou de plusieurs
réseaux
tridimensionnels, par voie chimique ou physique, au niveau de l'embase (3).
Cela
permet alors le durcissement de l'époxyde sur l'embase.
[0155] Selon une première variante, ledit primaire d'adhérence est constitué
d'un
époxyde, ladite couche d'étanchéité (2) étant préparée par rotomoulage dans un
moule, et l'étape de réticulation est effectuée durant le rotomoulage après
introduction préalable de ladite embase (3) dans le moule de rotomoulage avant
la préparation de ladite couche d'étanchéité (2).
[0156] Dans cette première variante, ladite embase (3) est recouverte par au
moins
une couche constituée d'un époxyde, par recouvrement par pulvérisation par
pistolet, par trempage dans le primaire dilué, ou par recouvrement au pinceau
et
introduite dans le moule de rotomoulage avant réticulation. L'épaisseur du
primaire sous forme de film sec avant introduction dans le moule de
rotomoulage
est alors comprise de 5 à 20 pm.
[0157] Avantageusement, une seule couche constituée dudit époxyde recouvre
l'embase (3).
[0158] La réticulation est alors effectuée en même temps que la couche
d'étanchéité
(2) est préparée par le chauffage du polyamide utilisé, notamment sous forme
de
poudre, et introduit dans le moule de rotomoulage.
[0159] Le chauffage est donc dépendant de la température de fusion du
polyamide
utilisé.
[0160] Selon une seconde variante, ledit primaire d'adhérence est constitué
d'un
époxyde, ledit primaire d'adhérence est constitué d'un époxyde, ladite couche
d'étanchéité (2) étant préparée par rotomoulage dans un moule, l'étape de
réticulation étant effectuée lors d'une étape de pré-cuisson avant
introduction de
ladite embase (3) dans le moule de rotomoulage avant préparation de ladite
couche d'étanchéité (2).
[0161] Dans cette seconde variante, ladite embase (3) est recouverte par au
moins
une couche constituée d'un époxyde par trempage en lit fluidisé, par
recouvrement par pulvérisation par pistolet ou par trempage dans le primaire
dilué et introduite dans un système de préchauffage, notamment un four, pour
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effectuer la réticulation avant introduction de l'embase dans le moule de
préparation de ladite couche d'étanchéité (2). L'épaisseur du primaire sous
forme
de film sec avant introduction dans le système de préchauffage est alors
comprise de 8 à 12 pm.
[0162] La température du four dépend de l'épaisseur de l'embase, du temps de
séjour. Pour palier ceci, il existe des guides de couleur de réticulation du
primaire.
[0163] Néanmoins, le temps durant lequel l'embase est chauffée à haute
température (notamment supérieure à 200 C, en particulier environ égale à
220 C) doit être faible, de préférence comprise de 4 à 20 minutes.
[0164] Avantageusement, une seule couche constituée dudit époxyde recouvre
l'embase (3).
[0165] Selon une troisième variante, ledit primaire d'adhérence est constitué
d'un
époxyde, ladite couche d'étanchéité (2) étant préalablement préparée par
injection, thermoformage ou extrusion-soufflage, ladite réticulation étant
effectuée
lors d'une étape de pré-cuisson avant la fixation de ladite au moins une
embase
(3) sur ladite au moins une couche d'étanchéité (2) préalablement préparée.
[0166] Dans cette troisième variante, ladite embase (3) est recouverte par au
moins
une couche constituée d'un époxyde par trempage en lit fluidisé, par
recouvrement par pulvérisation par pistolet ou par trempage dans le primaire
dilué et introduite dans un système de préchauffage, notamment un four, pour
effectuer la réticulation avant introduction de l'embase dans le moule de
préparation de ladite couche d'étanchéité (2). L'épaisseur du primaire sous
forme
de film sec avant introduction dans le système de préchauffage est alors
comprise de 8 à 12 pm.
[0167] La fixation de l'embase sur ladite au moins une couche d'étanchéité (2)
préalablement préparée est alors effectuée par soudure.
[0168] De manière préférée les deux surfaces à assemblées sont chauffées au-
delà
de leurs points de fusion respectifs et mise en contact, ce contact est
maintenue
jusqu'à ce que les 2 surfaces aient refroidies (exemples de la soudure miroir
et
de la soudure ultra-son).
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[0169] Une autre méthode préférée permet la mise en fusion lorsque les deux
matières sont en contact (exemple de la soudure par friction et soudure
laser). Il
est aussi possible de na faire fondre que l'une des 2 surfaces avant la mise
en
contact.
[0170] La température du four dépend de l'épaisseur de l'embase, du temps de
séjour. Pour palier ceci, il existe des guides de couleur de réticulation du
primaire.
[0171] Néanmoins, le temps durant lequel l'embase est chauffée à haute
température (notamment supérieure à 200 C, en particulier environ égale à
220 C) doit être faible, de préférence comprise de 4 à 20 minutes.
[0172] Avantageusement, une seule couche constituée dudit époxyde recouvre
l'embase (3).
[0173] Selon une quatrième variante, ledit primaire d'adhérence est constitué
d'un
époxyde, ladite couche d'étanchéité (2) étant préparée par injection,
thermoformage ou extrusion, ladite réticulation étant effectuée lors d'une
étape
de pré-cuisson avant la fixation de ladite au moins une embase (3) sur ladite
au
moins une couche d'étanchéité.
[0174] Dans cette quatrième variante, ladite couche d'étanchéité (2) n'est pas
préparé dans un moule de rotomoulage mais par injection, thermoformage ou
extrusion
[0175] La température du four dépend de l'épaisseur de l'embase, du temps de
séjour. Pour palier ceci, il existe des guides de couleur de réticulation du
primaire.
[0176] Néanmoins, le temps durant lequel l'embase est chauffée à haute
température (notamment supérieure à 200 C, en particulier environ égale à
220 C) doit être faible, de préférence comprise de 4 à 20 minutes.
[0177] Avantageusement, une seule couche constituée dudit époxyde recouvre
l'embase (3).
[0178] Selon une cinquième variante, ledit primaire d'adhérence est constitué
d'un
époxyde, l'étape de réticulation étant effectuée lors d'une étape de pré-
cuisson et
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ladite embase chauffée et recouverte d'époxyde réticulée est alors mise à
tremper dans un lit fluidisé de polyamide P2 ou une projection non
électrostatique
d'une poudre de polyamide P2 est effectuée avant la fixation de ladite au
moins
une embase (3) sur ladite au moins une couche d'étanchéité (2) préalablement
préparée.
[0179] Dans cette cinquième variante, ladite embase (3) est recouverte par au
moins
une couche constituée d'un époxyde par recouvrement, par pulvérisation par
pistolet ou par trempage dans le primaire dilué et introduite dans un système
de
préchauffage, notamment un four, pour effectuer la réticulation avant
introduction
de l'embase dans le moule de préparation de ladite couche d'étanchéité (2).
L'épaisseur du primaire sous forme de film sec avant introduction dans le
système de préchauffage est alors comprise de 5 à 20 pm.
[0180] La température du four dépend de l'épaisseur de l'embase, du temps de
séjour. Pour palier ceci, il existe des guides de couleur de réticulation du
primaire.
[0181] Néanmoins, le temps durant lequel l'embase est chauffée à haute
température doit être suffisant pour permettre une bonne réticulation.
[0182] Avantageusement, une seule couche constituée dudit époxyde recouvre
l'embase (3).
[0183] Ladite embase peut alors être fixée sur la couche d'étanchéité (2)
après sa
préparation ou dans un moule de rotornoulage pour la préparation de ladite
couche d'étanchéité (2).
[0184] Selon une sixième variante, ladite au moins une embase (3) métallique
est
recouverte par au moins une couche (a) constituée d'une composition
comprenant au moins un primaire d'adhérence constitué d'un époxyde
recouverte d'une couche (b) constituée d'une composition comprenant au moins
un polyamide P2 sous forme de poudre, ladite embase étant au préalable
recouverte d'un époxyde puis ledit polyamide P2 sous forme de poudre étant
appliqué sur ladite embase (3), ladite embase étant ensuite passée dans un
four
pour réticuler ledit époxyde et permettre la fusion du polyamide P2.
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[0185] Dans cette sixième variante, le primaire d'adhérence et le polyamide P2
sont
présents sur l'embase avant la réticulation et donc avant l'introduction de
ladite
embase dans le four pour réticuler l'époxyde. Ladite embase (3) est recouverte
par au moins une couche (a) constituée d'un époxyde, par recouvrement par
pulvérisation par pistolet ou par trempage dans le primaire dilué puis ledit
polyamide P2 sous forme de poudre est appliqué par projection électrostatique,
par poudrage à chaud ou par trempage en lit fluidisé sur ladite embase (3),
ladite
embase étant ensuite passée dans un four pour réticuler ledit époxyde et
permettre la fusion du polyamide P2.
[0186] Avantageusement, la couche (b) constituée d'une composition comprenant
au
moins un polyamide P2 sous forme de poudre présente une épaisseur comprise
de 100 pm à 1500 pm.
[0187] Dans un mode de réalisation, ladite épaisseur est comprise de 50 à 200
pm,
ledit polyamide P2 sous forme de poudre étant appliqué par projection
électrostatique.
[0188] Dans un autre mode de réalisation, ladite épaisseur est comprise de 150
pm
à 1500 pm, de préférence de 200 pm à 1000 pm ledit polyamide P2 sous forme
de poudre étant appliqué par poudrage à chaud ou par trempage en lit tluidisé.
[0189] La température du four dépend de l'épaisseur de l'embase, du temps de
séjour. Le revêtement P2 doit apparaitre totalement fondu en sortie de four.
[0190] Néanmoins, le temps durant lequel l'embase est chauffée à haute
température (notamment supérieure à 200 C, en particulier environ égale à
220 C) doit être faible, de préférence comprise de 4 à 20 minutes.
[0191] Avantageusement, une seule couche (a) constituée dudit époxyde et une
seule couche (b) constituée dudit polyamide P2 recouvre l'embase (3).
[0192] Selon une septième variante, ladite au moins une embase (3) métallique
est
recouverte par au moins une couche (a) constituée d'une composition
comprenant au moins un primaire d'adhérence constitué d'un mélange d'un
polyamide P2 et d'un époxyde, ladite embase étant ensuite passée dans un four
pour réticuler ledit époxyde et permettre la fusion du polyamide P2.
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[0193] Dans cette septième variante, le primaire est donc constitué d'un
mélange de
polyamide P2 et d'époxyde, tel que défini ci-dessus et notamment de particules
d'époxyde dispersées dans une poudre de polyamide telles que définies ci-
dessus.
[0194] Ladite embase (3) est recouverte par au moins une couche (a) constituée
d'un mélange de polyamide P2 et d'époxyde, tel que défini ci-dessus et
notamment de particules d'époxyde dispersées dans une poudre de polyamide
telles que définies ci-dessus par projection électrostatique, ladite embase
étant
ensuite passée dans un four pour réticuler ledit époxyde et permettre la
fusion du
polyamide P2.
[0195] La température du four dépend de l'épaisseur de l'embase, du temps de
séjour. Le revêtement P2 doit apparaitre totalement fondu en sortie de four.
[0196] Néanmoins, le temps durant lequel l'embase est chauffée à haute
température (notamment supérieure à 200 C, en particulier environ égale à
220 C) doit être faible, de préférence comprise de 4 à 20 minutes.
[0197] Avantageusement, une seule couche (a) constituée dudit mélange
d'époxyde
et de polyamide P2 recouvre l'embase (3).
[0198] Dans un mode de réalisation, le procédé tel que défini ci-dessus pour
les
cinquièmes, sixièmes et septièmes variantes, caractérisé en ce que ladite
couche
d'étanchéité (2) est préalablement préparée par rotonnoulage, par injection,
thermoformage ou extrusion-soufflage, ladite réticulation étant effectuée lors
d'une étape de pré-cuisson avant la fixation de ladite au moins une embase (3)
sur ladite au moins une couche d'étanchéité (2) préalablement préparée.
[0199] Dans un autre mode réalisation, le procédé tel que défini ci-dessus
pour les
variantes 1 à 7, est caractérisé en ce que le réservoir comprend au moins une
couche (4) de renfort composite constituée d'un matériau fibreux sous forme de
fibres continues imprégné par une composition comprenant nnajoritairennent au
moins un polymère thermodurcissable à base d'époxyde.
[0200] Dans un autre mode réalisation, le procédé tel que défini ci-dessus
pour les
variantes 1 à 7, est caractérisé en ce que le réservoir comprend au moins une
couche (4) de renfort composite constituée d'un matériau fibreux sous forme de
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fibres continues imprégné par une composition comprenant majoritairement au
moins un polyamide P3.
[0201] Avantageusement, ladite au moins une couche de renfort composite (4)
est
enroulée autour de la couche (2).
[0202] Description des figures
[0203] [Fig. 1] présente un exemple de réservoir à hydrogène (1) comprenant
une
couche d'étanchéité (2), une embase (3), une couche de renfort composite (4)
et
une ouverture (5) et la jonction (6) de l'embase (3) avec la couche
d'étanchéité
(2).
[0204] Exemples
Exemple 1 : Préparation d'un réservoir comprenant une couche d'étanchéité (2)
en PA 11, une embase (3) métallique recouverte de primaire époxy et une
couche de renfort composite en fibres de carbone à matrice époxy
L'embase est grenaillée au niveau de la zone de contact avec la couche
d'étanchéité. 2 heures après cette étape une couche de primaire, fourni par la
société Arkema sous le nom Primgreen LAT 12035, est appliqué par
pulvérisation de manière une couche blanche homogène à l'ceil. Elle est
ensuite
laissée à sécher dans un endroit ventilé jusqu'à ce que la couleur blanche
disparaisse.
Cette embase est ensuite introduite dans un four à 270 C pendant 30 min. En
sortie de four, une coloration marron est visible aux zones d'application du
primaire, couleur telle que définie dans les procédures fournies par la
société
Arkema. De la poudre de polyamide, fournie par la société Arkema, sous la
référence Rilsan PA11 T nat BHV2, est projetée sur la l'embase chaude de
manière à atteindre une épaisseur d'environ 400 prn. L'embase est ensuite
laissée à refroidir, jusqu'à atteindre une température inférieure à 50 C.
L'embase ainsi revêtue est ensuite introduit dans un moule de rotomoulage. De
la poudre de PA 11, vendue par Arkema sous le nom Roto 11 natural, est
introduite dans le moule. La température à l'intérieure du moule est suivie
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pendant l'étape de rotomoulage. Ce moule est mis à chauffer, tout en étant mis
en rotation, jusqu'à ce que la température à l'intérieur du moule atteigne 220
C.
le chauffage est ensuite arrêté, et le moule mis à refroidir. Le procédé est
arrêté
lorsqu'une température de 70 C est atteinte. Le cycle chauffetrefoidissement
dure 1 heure.
La couche d'étanchéité est ensuite recouverte d'une épaisseur de 2 cm de
composite contenant des fibres de carbone et une résine époxy. les fibres sont
déroulées des bobines sur lesquelles elles sont livrées et enroulées autour de
la
couche d'étanchéité. Entre les bobines et le réservoir en construction, elles
traversent un bain d'epoxy liquide pour être imprégnées de cette résine.Une
fois
que l'épaisseur de 2 cm est atteinte à tout endroit du réservoir (sauf au
niveau
des ouvertures), le réservoir est introduit dans une autoclave à 80 C pour 8h.
[0205] Exemple 2 comparatif : Préparation d'un réservoir comprenant une couche
d'étanchéité (2) PA 11, une embase (3) métallique sans époxyde et une couche
de renfort composite en fibres de carbone à matrice époxy.
Le même essai que dans l'exemple 1 est effectué, à l'exception des étapes
suivantes qui ne sont pas effectuées :
- Après le grenaillage, aucun primaire n'est appliqué
- L'étape de séchage propre au primaire n'est pas non
plus effectuée
Le procédé précédemment décrit reprend avec le chauffage de l'embase dans
une étuve, et la projection de poudre de PA11.
[0206] Résultats d'adhérence avec les deux embases différentes.
Suite à ces 2 préparation de réservoir, la qualité de l'adhésion sur l'embase
est
évaluée. Pour simuler un vieillissement, le réservoir est découpé autour de
l'embase, en laissant 2 cm tout autour de l'embase. La plus grande surface
revêtue de l'embase (face interne du réservoir) est ensuite repérée, une croix
de
Saint-André y est creusée, en coupant la couche de PA11 jusqu'à atteindre le
métal. La croix de Saint-André se trouve à proximité du centre de cette plus
grande surface. La pièce est ensuite introduite dans une enceinte climatique
pour
réaliser un test de brouillard salin pendant 2000h.
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A la fin du test, la qualité de l'adhésion est évaluée en retirant la surface
de PA
11 n'adhérant plus à l'embase (en appliquant une lame de couteau sous la
surface, au niveau du centre de la croix, la couche de PA11 doit pouvoir se
soulever avec la seule force nécessaire à déformer la couche de PA11). Le
décollement maximal, en partant du centre de la croix, est mesuré.
- Pour l'embase préparée avec du primaire (exemple 1), la plus grande
distance de décollement atteint 8mm.
- Pour l'embase préparée sans primaire (exemple 2), la plus grande distance
de décollement atteint la bordure de l'embase, de l'ordre de 4 cm
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