douceur et rugosité, ou l’art de mettre ses doigts en … de mettre ses... · 2006-05-31 · bon...
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Douceur et Rugosité,ou l’Art de Mettre ses Doigts en Eveil
Oyonnax - 13 juin 2006
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Propriétés Tactiles des Thermoplastiques Elastomères (TPE)Base SEBS (Toucher Doux, Dureté 0 Shore A),
Base Silicone (Abrasion, Toucher Soyeux),et Mélanges-Maîtres Siloxane (Résistance à la Rayure).
Sandrine FALETTO& Pierre ROUSSEAU
MULTIBASEZ.I. Chartreuse-Guiers
F-38380 Saint Laurent du PontTél. + 33 (0)4 76 67 12 12
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Le groupe Multibase
• Usines : Saint-Laurent-du-Pont, France Copley, Ohio, USADaman/Mumbai, Inde
• Chiffre d’affaires : >$100 million• Employés : >230• Distribution dans 50 pays
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Implantation de MULTIBASEdans le monde
St. Laurent, France
Daman, Mumbai - India
Copley, Ohio - USA
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La gamme de produitsMultibase
ThermoplasticElastomers
55%
RigidCompounds
15%
Masterbatches26%
TollCompounds
4%
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Les marchés de Multibase
Industrial& Consumer
51%
Transportation45%
TollCompounds
4%
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Le concept Toucher doux• Développement de l’injection bi-matière :
Association d’un élastomère et d’un polymère rigide.
• L’innovation des formulations élastomères par les compoundeurs
• Le toucher doux a conquis toutes les industries :
AmélioreLa sensation tactile La préhensionL’ergonomie
Le confort acoustiqueL’esthétisme : forme et couleur
=>
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Toucher doux - Les propriétés recherchées
• La sensation de toucher doux est donnée par plusieurs caractéristiques.
Des caractDes caractééristiques visuelles :ristiques visuelles :La forme / l’ergonomieLa couleur / la transparenceLa matité / la brillanceL’aspect de surface : le grain du moule.
Des caractDes caractééristiques tactiles :ristiques tactiles :La nature de l’élastomère : Multiflex, TPSiV…La dureté du matériauL’épaisseur du surmoulage
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Toucher doux - Les propriétés recherchées
L’effet toucher doux ressenti dépend énormément de l’épaisseur du surmoulage
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Toucher doux – La technologie bi-matière• Les combinaisons souple/rigide
Adhésion chimiqueLes TPE-S
– Multiflex® TES » Multiflex® G et C surmoulage sur : PP-PE
– Multiflex® TEA» Multiflex® A1000 sur : ABS-ASA-PC-SAN-PMMA» Multiflex® A4000 sur : Cellulosiques-PET-PETG-ABS
Les TPO Multiflex® ER sur : PP-PELes TPV Multiflex® TPSiV sur : ABS-ASA-PC-SAN-PMMA
Adhésion mécaniqueAccroches ou nervures sur la pièce
Multibase est équipée d’une presse bi matière
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Toucher doux – Nos produits• Les différentes familles sont :
TPE-STPOTPV
• Tous nos matériaux sont faciles à injecter et recyclables puisque thermoplastiques.
• Ils peuvent être colorés dans toutes les nuances.• Les matières premières que nous utilisons peuvent
répondre aux exigences d’alimentarité.
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Les TPE-S• La morphologie
Les TPE-S sont des mélanges à base de copolymères blocs styréniques
Elastomères insaturés : SBC (Styrene Bloc Copolymer)– SBS : copolymère tribloc Styrène-Butadiène-StyrèneMultiflex® C
Elastomères saturés : HSBC (Hydrogenated Styrene Bloc Copolymer)
– SEBS : copolymère tribloc Styrène-Ethylène-Butylène-Styrène– Le SEBS est obtenu par hydrogénation du SBSMultiflex® G et Multiflex® A
Les possibilités de formulation sont très larges, ce qui permet le développement de produits spécifiques.
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PS PSélastomère
PEB : (-CH2-CH2-)-(CH2-CH-)
CH2
CH3
+ H2 + H2
SEBS SEPS
CH3
PB : (-CH2-CH=CH-CH2-)-(CH2-CH-)
CH
CH2
SBS SIS
PI : (-CH2-CH=C-CH2-)
CH3
PEP : (-CH2-CH2-CH-CH2-)
Les TPE-S
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zone d’utilisation zone de mise en oeuvre
TgÉlastomère
( -85 à -50°C)
Tg PS(100°C)
réticulation « physique »de l’élastomère
liquide visqueux(2 phases)
Tordre/
désordre(200-350°C)
1 seule phase
Températures de transition
PS et élastomère sont incompatibleset forment une structure biphasique
Φ élastomérique
Φ PS
Morphologie biphasique 300A°
Les TPE-S
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Les TPE-S• Multiflex® TES (C ou G)
Très large gamme de dureté : de 0 Sh A à 40 Sh DFaible densité possible : 0.9Toucher douxEffet anti-glissant et anti-dérapantTrès bonne résistance à l’eau et aux solutions aqueusesCompatibilité avec les polyoléfinesPossibilité de produits très transparents Excellentes DRC jusqu’à 100°C (35% à 100°C)Plage d’utilisation de température –40°C à 120°CRésistance UV / ozone: excellent
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Applications toucher doux avec Multiflex® TES
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Applications toucher doux avec Multiflex® TES
Aesthetics
Safety
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• Multiflex® TEA (A1000 & A4000)
• Gamme de dureté de 30 à 70A• Toucher doux• Effet anti-glissant et anti-dérapant• Compatibilité avec ABS, PC, PMMA• Plage d’utilisation de température -40 à 100°C• Certains grades sont stables aux UV
Les TPE-S
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Applications toucher doux avec Multiflex® TEA
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Les TPO • La morphologie
Il s’agit de mélanges physiques de polyoléfines et d’élastomères
• Multiflex® TPO (ER)Toucher doux en mono-matièreDureté à partir de 70 Sh ACompatibilité avec les polyoléfines, SEBS, SBS ,TPVFaible densitéGrade exempt de plastifiants (émissions et fogging améliorés)Transparence possibleBonne résistance aux UV et OzoneBonne tenue à basse température Bon rapport qualité/prix
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Applications toucher doux avec Multiflex® TPO
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Multibase TPSiV™
Matériaux pour Toucher Doux
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Multibase TPSiV™
• TPSiV signifie ThermoPlastic Silicone Vulcanizate, qui est une technologie propriétaire et brevetée de Multibase.
• Les TPSiV sont constitués de particules de silicone entièrement réticulé dispersées dans une phase continue de thermoplastique technique.
• Les TPSiV allient la performance à haute température des élastomères silicone avec la mise en oeuvre à l’état fondu et la résistance chimique et thermique des thermoplastiques techniques.
• Les TPSiV sont recyclables.
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Multibase TPSiVMorphologie
Particules desilicone réticulé
Thermoplastique 21 µm21 µm
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Multibase TPSiVRéférences pour Toucher Doux
Compatibles PC, ABS, PU, PVC :TPSiV 3040 : 55 à 90 Shore ATPSiV 3340 : 55 à 65 Shore A (résistance UV)
Compatibles PP :TPSiV 5520-70ATPSiV 5300 : 60 Shore A à 40 Shore D
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Multibase TPSiV 3040 & 3340Propriétés Principales
• Toucher soyeux et sec (non gras),• Sans plastifiant (pas de fogging),• Adhésion cohésive sur polycarbonate (PC) et alliage
PC/ABS via co-injection, co-extrusion et surmoulage. Comme service, Multibase peut surmouler les TPSiV sur tout thermoplastique fourni par un client.
• Excellente résistance à l’abrasion,• Flexibilité à basse température (-50°C),• Sans odeur,• Possibilité d’impression.
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Multibase TPSiV 3040 & 3340Propriétés Principales
• Par rapport au TPU : mat, non brillant (intérieur auto),toucher doux très supérieur.
• Contretypage couleur aisé :
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• TPSiV 3040-55A à 85A,• TPSiV 3340-55A à 65A.
Avantages :• Toucher doux très
supérieur au TPU,• Aspect mat,• Résistance à l’abrasion,• Excellente adhésion sur le polycarbonate, • Flexibilité à basse température pour les
boutons et les touches du clavier,• Fluidité pour l’injection de pièces complexes
(épaisseur variable, bavures).
Solutions pour le Surmoulaged’Equipements Electroniques
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Solutions pour le Surmoulaged’Equipements Electroniques
Autres applications : partout où un exceptionnel toucher soyeux est désiré :
peut remplacer un plastiquenon peint (recyclable et moins cher)
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Multibase TPSiV 5520 & 5300Propriétés Principales
• Adhésion cohésive sur le polypropylène,
• Excellente résistance à basse température(450% élongation à -40°C pour le TPSiV 5520),
• Toucher doux apporté par le silicone réticulé,
• Sans plastifiant : résistance à la température à long termeet stabilité de l’aspect de surface,
• Excellente résistance aux UV,
• Contretypage couleur facile.
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Conclusions sur les TPSiV
• Les TPSiV se distinguent à tous les niveaux sensoriels.
• Par comparaison avec d’autres TPE,un TPSiV est :
moins rigide,plus chaud,moins collant,plus glissant,moins rugueux,moins bruyant.
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MultibaseMélange-Maître Siloxane
Additif non migrantpour améliorer la glissance
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Polydimethyl Siloxane (PDMS)Morphologie
• Les siloxanes ont un squelette inorganique (sans carbone), comme du verre.
• Les groupes attachés sont organiques (avec du carbone), le plus souvent des groupes méthyles (CH3).
• Le degré de polymérisation « n » varie entre 1 et plusieurs milliers.
CH3 CH3 CH3
CH3 - Si - O - (Si - O)n - Si - CH3
CH3 CH3 CH3
La chaîne à une forme en tire-bouchon.
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MM Siloxane : Propriétés
• Haute concentration (50%) de siloxane de très haut poids moléculaire, dispersé dans un thermoplastique,
• Suspension « solide » de siloxane dans la matrice thermoplastique : aucune migration du siloxane (pas de problème d’impression à l’encre),
• Références alimentaires,• Avantages à la mise en oeuvre (% bas) : augmentation du débit
de production,• Amélioration de l’aspect de surface (> 2%).
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Avantages des MM Siloxane (1)
• Agent de mise en oeuvre :Meilleure dispersion des charges minérales et organiques,
Augmentation du débit,
Consommation moindre d’énergie,
Réduction de la rupture d’extrusion :moins d’effet de vague ou « peau de requin »,
Démoulage facilité.
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Avantages des MM Siloxane (2)
• Modification de la surface :Coefficient de friction (CoF) réduit,Amélioration de la résistance à la rayure :meilleur que l’érucamide à température > 80°C,Amélioration de la résistance à l’abrasion,Toucher doux,N’affecte pas l’adhérence (encre ou étiquette),Augmentation de l’hydrophobicité,Sans odeur.
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Test de Rayure 5 Doigtssur PP Chargé Talc
15 N
10 N
7 N
4.5 N
2 N
sans MM Siloxane avec MM Siloxane
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Hot Taber Test (Rayure Circulaire)
250 g / 10 cycles à 85°C : meilleur que l’érucamidePP chargé talc
PP chargé talc, sans additif + 5% MB50-321 (PP fluide)
trace blanche de talc
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Références de MM Siloxane (1)
TPUTPUMB50-017
polyamidesPA 6MB50-011
polyestersHytrel®MB50-010
styréniques / PVCSANMB50-008
styréniquesABSMB50-007
acétalPOMMB40-006
styréniquesHIPSMB50-004
LDPELDPEMB50-002
PP / TPEPP homopolymèreMB50-001
compatibilitématriceréférence
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Références de MM Siloxane (2)
LLDPELLDPEMB25-513
LDPE / HDPELDPEMB25-502
PPPP haute fluiditéMB50-321
EVA / PVCEVAMB50-320
PC et alliagesPCMB50-315
HDPEHDPEMB50-314
PELLDPEMB50-313
compatibilitématriceréférence
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Exemple 1 : Polyoléfines Fortement Chargées : Amélioration de l’Aspect de Surface
sans additif 3% stéarate de calcium 3% MB50-002
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Exemple 2 : Extrusion de Tuyau HDPEpour le Passage de Fibres Optiques
Problème : besoin de diminuer la friction au passage des faisceaux de fibres optiques dans des tuyaux en HDPE : plus le coefficient de friction est bas, plus la mise en œuvre est aisée et rapide.
Résolution : l’ajout de 4 à 10% de MM Siloxane MB50-002 (PE) ou MB50-314 (HDPE) diminue le CoF à 0.05. Ce CoF bas est stable dans le temps, ce qui permet éventuellement d’extraire et d’introduire de nouveau les fibres optiques en cas de maintenance.
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Exemple 3 : MM SiloxaneFacilité du Démoulage
• Polymère : polystyrènechoc (HIPS)
• 2% MB50-004• Excellente mise en oeuvre
et démoulage facilité,• Pas d’effet négatif sur les
propriétés mécaniques et l’adhérence.
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Conclusions Générales
• Nous pouvons vous aider grâce à notre expérience dans de nombreux domaines d’applications.
• Multibase propose des solutions diversifiées basées sur des technologies variées.
• En plus des solutions standards économiques, nous proposons des produits innovants.
• Nous proposons une technologie unique basée sur les silicones (additifs et élastomères).
• Nous fabriquons, commercialisons et offrons un support technique au niveau mondial avec nos 3 sites à Saint Laurent du Pont (France), Copley (Etats-Unis) et Daman (Inde).