BA ATOFINA - Arkema Inc.

BA ATOFINA
Division des Polymères Techniques
Films KYNAR ® dans le Transport :
une Protection Innovante pour la Décoration de Pièces Plastiques
ADRESSE : 4-8 Cours Michelet, La Défense 10
Division des Polymères Techniques
Franck BERTOUX*, Sandrine DUC
Ingénieurs Développement
Tel : 01.49.00.89.62 Fax : 01.49.00.51.49 Email : franck.bertoux@atofina.com
RESUME :
sandrine.duc@atofina.com
Lors de cette conférence, les principales propriétés et applications des Films KYNAR ® seront
présentées. Les Films KYNAR ® sont le résultat de l’engagement d’ATOFINA depuis de
nombreuses années dans la recherche et de développement d’alliages performants de PVDF et
de polymères acryliques. Cette nouvelle famille de films de spécialité permet de décorer et de
protéger efficacement et durablement de nombreux substrats (thermoplastiques,
thermodurcissables ou métal). Les propriétés remarquables des films KYNAR ®
(vieillissement à la lumière et aux intempéries, résistance chimique, anti-graffiti, adhésion,
capacité à être imprimés), combinées au procédé d’extrusion soufflage de gaine permettant la
production de films multicouches de grande largeur en une seule étape, conduisent à
l’utilisation de ces films dans de nombreux domaines et notamment pour la protection et la
décoration de pièces extérieures de carrosserie dans le secteur automobile par un procédé
«insert molding».
INTRODUCTION :
Parmi les différentes familles de polymère (polyoléfines, polychlorure de vinyle,
polycarbonates, polyuréthanes, polyamides, polyesters), les polymères acryliques et fluorés se
distinguent par leur excellente stabilité au vieillissement UV. Cette propriété, combinée à de
nombreuses autres exigences physico-chimiques, constitue un critère de choix pour la
protection durable de pièces plastiques. L’étude se limitera donc à ces deux familles de films
de spécialités : les films acryliques et les films fluorés.

Films acryliques : Polyméthacrylate de méthyle modifié choc (IM-PMMA)
Les films acryliques sont généralement constitués d’un mélange de PMMA et de modifiants
choc afin d’améliorer les performances mécaniques et réduire la fragilité de la structure. Ces
films présentent de nombreux avantages :
- aspect : transparence et brillance importantes
- bonne adhésion sur de nombreux substrats
- facilité d’impression
- facilité de thermoformage
- coût modéré
Cependant, l’utilisation de modifiants choc dans les formulations conduit à une diminution de
la résistance chimique à divers solvants (gonflement), et de la résistance au vieillissement UV
à long terme (farinage, décoloration). De ce fait, ces films ne passent pas l’ensemble du
cahier des charges des constructeurs automobiles pour la protection des pièces extérieures de
carrosserie.
Films fluorés : Polyfluorure de vinyle (PVF) et Polyfluorure de vilylidene (PVDF)
Les polymères fluorés se distinguent par leur excellente stabilité thermique, chimique et
résistance au vieillissement UV. Sur le marché des films fluorés, on rencontre essentiellement
le PVF (commercialisé par DUPONT sous le nom TEDLAR ® ) et le PVDF dont ATOFINA
est le principal producteur en terme de capacité sous le nom commercial KYNAR ® .
Contrairement aux films en PVF obtenus par un procédé proche de l’extrusion par voie
solvant, le PVDF est l’un des rares polymères fluorés transformable par des procédés dans le
fondu. Ainsi, la production de films en PVDF peut s’effectuer selon divers procédés : voie
solvant, extrusion soufflage de gaine, extrusion à plat.
Forte de plus de 35 ans d’expérience dans l’utilisation du KYNAR ® comme dispersion dans
les revêtements peinture de surfaces métalliques (KYNAR ® 500), la société ATOFINA a
développé à la fin des années 70 une expertise dans la co-extrusion de PVDF sur divers
substrats (PVC, ABS, PC, Polyoléfines). Cette technologie conduit à la production de feuilles
ou plaques thermoformables présentant une excellente résistance au vieillissement.
Les films KYNAR ® constituent le développement ultime de ce savoir-faire et sont une
réponse innovante et efficace à la demande croissante de films de spécialité pour la protection
et la décoration de pièces plastiques.

FILMS KYNAR ® : UNE COMBINAISON OPTIMALE ENTRE DES POLYMERES
DE HAUTE PERFORMANCE ET LA TECHNOLOGIE MULTICOUCHE
Les Films KYNAR ® résultent de l’engagement d’ATOFINA depuis de nombreuses années
dans la recherche et de développement d’alliages performants de PVDF et de polymères
acryliques. Ce développement s’articule autour de trois points essentiels :
- Choix optimum des matières entrant dans la composition de ces films de spécialité
- Sélection et maîtrise d’un procédé de fabrication flexible et efficace
- Recherche du ratio coût/performances optimum
Un choix optimum des matières :
ATOFINA étant leader mondial dans la production de granulés de PVDF et de PMMA, les
films KYNAR ® tirent profit de cette connaissance des produits. La miscibilité
thermodynamique entre le PVDF et le PMMA permet d’obtenir des alliages performants
présentant des propriétés spécifiques selon leur composition. Ainsi, la clear coat des films est
parfaitement transparente malgré sa teneur fortement majoritaire en PVDF. Ceci lui confère
une résistance chimique, une tenue au vieillissement et des propriétés de surface
remarquables. En outre, les sous-couches fonctionnelles brevetées et connues sous le nom
d’ADHEFLON ® agissent notamment comme liant thermoplastique ductile sur de nombreux
substrats thermoplastiques, thermodurcissables et métalliques.
Un procédé de fabrication flexible et efficace
La technologie brevetée d’extrusion multicouche en soufflage de gaine permet la production
de films sans solvant ou plastifiant résiduels. Elle offre également une grande flexibilité en
terme d’épaisseur (de 10µm à 100 µm) et largeur de laize des films (jusque 1750 mm).
Une maîtrise des coûts et de la compétitivité
L’intégration d’ATOFINA dans la production du KYNAR ® et du PMMA, le choix du
procédé d’extrusion en soufflage de gaine offrant une grande flexibilité et productivité, et la
structure multicouche des films intégrant diverses couches fonctionnelles, permettent de
positionner le film KYNAR ® comme une solution performante et compétitive sur le marché
des films de spécialité.
GAMME PRODUITS
Actuellement les films KYNAR ® sont disponibles en teinté masse blanc et transparent (30 et
50 µm d’épaisseur). En collaboration avec la société PROTECHNIC, les films transparents

peuvent être imprimés selon des décors variés (imitation bois, aluminium brossé, fibre de
carbone,…).
PROPRIETES DES FILMS TRANSPARENTS ET PIGMENTES
Les principales propriétés des films KYNAR ® concernent :
La résistance au vieillissement climatique
Les films transparents sont formulés avec des absorbeurs UV afin de garantir une opacité de
99% aux longueurs d’ondes inférieures à 400 nm pendant au minimum 1000 heures de
vieillissement accéléré SEPAP 12-24 et conserver une rétention de brillant supérieure à 80%
et une variation de couleur ΔE inférieure à 2 après 1000 heures de vieillissement accéléré
WOM.
La résistance chimique / facilité de nettoyage / anti-graffiti
Le film possède une couche de surface largement majoritaire en KYNAR ® . Ceci lui confère
une excellente résistance chimique combinée à de remarquables propriétés barrières à de
nombreux solvants, détergents et fluides automobiles usuels (essence, diesel, lave glace…).
Par ailleurs, face au problème croissant du vandalisme par graffitis (intérieur de train, métro,
façades de bâtiments), la résistance chimique permet d’utiliser de puissants solvants afin
d’éliminer ces dégradations sans détériorer l’aspect du film.
La faible tension de surface / propriété anti-salissure
Les propriétés mécaniques
Comme indiqué dans le tableau récapitulatif, les propriétés mécaniques des films KYNAR ®
sont excellentes (valeurs d’allongement à la rupture élevées). Elles assurent ainsi une
manipulation aisée des films sans risque de rupture lors de l’étape de lamination sur un
substrat.
La tenue au feu et faible génération de fumée
Cette caractéristique permet notamment l’utilisation des films KYNAR ® dans des applications
particulièrement exigeantes dans le domaine aéronautique ou intérieur de bus/train/métro.
Le tableau suivant récapitule les principales propriétés des films KYNAR ® transparents et
blancs pigmentés dans la masse.

Méthode de test Unité 500 PGM-MT 501 CUH-CR
Structure Mono-couche Bi-couche
Epaisseur ISO 4591 µm 50 50
Densité ISO 1183 - 1,7 1,4
Grammage g/m² 87 68
Couverture m²/kg 11,5 14,7
Retrait à 140°C ISO 11505 % -2 -3
Propriétés optiques
- Transmittance à 560 nm
- Trouble, total
ASTM D1044
ASTM D1003
Tension de claquage ASTM D149 kV/mm 40 - 60 100
Reprise en eau ATOFINA % < 0,2 < 0,3
Indice d’oxygène limite (LOI) ISO 4589-2 % 38 20
Module élastique de traction ISO 1184 MPa ~ 2000 ~ 1400
Contrainte au seuil MPa 30 20
Déformation au seuil % 3,5 3,5
Déformation à la rupture
- sens //
- sens ⊥
Contrainte à la rupture
- sens //
- sens ⊥
Résistance à la déchirure
- sens //
- sens ⊥
Résistance à la déchirure
- sens //
- sens ⊥
APPLICATIONS & CONCLUSION
ASTM D882-95A
ISO 6383-2
ELMENDORF
ISO 6383-1
ELMENDORF
%
%
%
MPa
cN
cN
N/mm
N/mm
-
-
>150
> 150
30
30
30
40
14
14
95
8
>100
> 100
30
25
12-14
16-20
Les propriétés remarquables des films KYNAR ® permettent leur utilisation pour la protection
et la décoration de pièces plastiques dans de nombreux secteurs d’applications tels que le
transport, le bâtiment ou les textiles techniques.
Lors de cette conférence, le surmoulage des films KYNAR ® imprimés et laminés sur ABS et
polypropylène pour la protection et la décoration de pièces de carrosserie extérieures telles
que calandres, bandeaux de pare-chocs, enjoliveurs, hayons… sera présenté.
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