Douceur et Rugosité, ou l’Art de Mettre ses Doigts en … de Mettre ses... · 2006-05-31 · Bon...

We Compound your Solutions

Douceur et Rugosité,ou l’Art de Mettre ses Doigts en Eveil

Oyonnax - 13 juin 2006

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

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

Implantation de MULTIBASEdans le monde

St. Laurent, France

Daman, Mumbai - India

Copley, Ohio - USA

La gamme de produitsMultibase

ThermoplasticElastomers

RigidCompounds

Masterbatches26%

TollCompounds

Les marchés de Multibase

Industrial& Consumer

Transportation45%

TollCompounds

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

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

Toucher doux - Les propriétés recherchées

L’effet toucher doux ressenti dépend énormément de l’épaisseur du surmoulage

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

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.

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.

PS PSélastomère

PEB : (-CH2-CH2-)-(CH2-CH-)

+ H2 + H2

SEBS SEPS

PB : (-CH2-CH=CH-CH2-)-(CH2-CH-)

SBS SIS

PI : (-CH2-CH=C-CH2-)

PEP : (-CH2-CH2-CH-CH2-)

Les TPE-S

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

Morphologie biphasique 300A°

Les TPE-S

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

Applications toucher doux avec Multiflex® TES

Aesthetics

Safety

• 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

Applications toucher doux avec Multiflex® TEA

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

Applications toucher doux avec Multiflex® TPO

Multibase TPSiV™

Matériaux pour Toucher Doux

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.

Multibase TPSiVMorphologie

Particules desilicone réticulé

Thermoplastique 21 µm21 µm

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

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.

• Par rapport au TPU : mat, non brillant (intérieur auto),toucher doux très supérieur.

• Contretypage couleur aisé :

• 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

Autres applications : partout où un exceptionnel toucher soyeux est désiré :

peut remplacer un plastiquenon peint (recyclable et moins cher)

• 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.

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.

MultibaseMélange-Maître Siloxane

Additif non migrantpour améliorer la glissance

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.

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%).

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.

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.

Test de Rayure 5 Doigtssur PP Chargé Talc

sans MM Siloxane avec MM Siloxane

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

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

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

Exemple 1 : Polyoléfines Fortement Chargées : Amélioration de l’Aspect de Surface

sans additif 3% stéarate de calcium 3% MB50-002

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.

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.

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).

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