BE1020760A3 - Mousses a base de butene et d'ethylene. - Google Patents

Description

Mousses à base de butène et d'éthylène

La présente invention concerne des mousses à base de butène et d'éthylène et plus particulièrement des mousses à base de butène-1 et d'éthylène.

Des mousses de polyéthylène et de LLDPE („linear low-density polyethylene“, un copolymère à base d'éthylène et d'une a-oléfine) sont déjà décrites par exemple dans le document EP1373401.

Le LLDPE utilisé est cependant un copolymère très riche en éthylène et pauvre en a-oléfine.

Les mousses obtenues présentent donc les caractéristiques de mousses à base de polyéthylène. Ces mousses ont en conséquence par exemple des propriétés isolantes relativement bonnes, mais une souplesse ou flexibilité trop faible pour certaines applications.

D'autre part, des mousses à base d'un mélange de polyéthylène et d'un polymère à base d'une α-oléfine ou d'un copolymère à base d'éthylène et d'une α-oléfine sont également décrites dans le document DE102009028200.

Ces mousses peuvent être plus riche en α-oléfine et en particulier en polybutène-1. Cependant, lorsque l'on utilise un mélange de polyéthylène et de polybutène-1 ou un mélange de polyéthylène et d'un copolymère d'éthylène et de butène-1, riche en butène-1, on obtient des mousses dont la tenue mécanique est mauvaise.

À cet égard, il est connu, que le polybutène-1 et le polyéthylène ne sont pas compatibles. Ils forment des phases distinctes (séparation de phase).

En effet, cette incompatibilité est même mise à profit, car des films d' un mélange de polybutène-1 et de polyéthylène sont utilisés comme films „easy peel“ (pelage facile). Ces films sont utilisés par exemple dans le domaine de l'emballage pour permettre une ouverture aisée. Sous la contrainte le film se fissure et se fend rapidement.

Ces films, qui comportent des nodules de polybutène ou une phase riche en butène dispersé(s) dans une phase de polyéthylène ou riche en éthylène, sont fragilisés, car l'interface entre polyéthylène et polybutène est fragile. Au sein d'un tel film, les fissures se propagent facilement entre et/ou surtout au niveau des interfaces entre les nodules de polybutène ou d'une phase riche en butène dispersé(s) et le polyéthylène ou la phase riche en éthylène.

L'incompatibilité entre polybutène-1 et polyéthylène mène donc en conséquence à de mauvaises propriétés mécaniques.

Cependant pour certaines applications, il serait intéressant de disposer d'une mousse très flexible et possédant néanmoins de bonnes propriétés mécaniques.

Cela est possible grâce aux mousses à base de butène et d'éthylène selon la présente invention et selon la revendication indépendante 1. De plus, la présente invention concerne aussi un procédé de moussage permettant d'obtenir des mousses à base de butène et d'éthylène selon la présente invention et selon la revendication indépendante 12.

D'autres modes de réalisation des mousses et du procédé de moussage selon la présente invention sont décrits dans les revendications dépendantes.

La présente invention concerne des mousses à base de butène et d'éthylène, qui comprennent au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène ainsi qu' au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1, la température de fusion de ce dernier étant inférieure à 135 °C.

Cela permet d'obtenir des mousses très flexibles et possédant de bonnes propriétés mécaniques.

En effet, l'utilisation/l'ajout d'un polymère à base de butène et riche en butène-1 permet d'augmenter fortement la flexibilité/souplesse des mousses obtenues. Par ailleurs, cela permet également de conserver une excellente flexibilité/souplesse des mousses obtenues dans une large gamme de température. En particulier, cela permet d'assurer une bonne flexibilité/souplesse à haute température (par exemple supérieure à 40 °C) et/ou à basse température (par exemple inférieure à 20 °C).

D'autre part, le fait d'utiliser au moins un polymère à base de butène et riche en polybutène-1, dont la température de fusion est inférieure à 135 °C, permet de manière surprenante d'obtenir des mousses avec d'excellentes propriétés mécaniques. De plus, la composante polyéthylène permet d'obtenir de bonnes propriétés au niveau de l'isolation thermique. Par ailleurs, l'utilisation/l'ajout d'un polymère à base de butène et riche en butène-1 permet éventuellement d'améliorer encore ces propriétés d'isolation thermique.

Un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène peut être par exemple au moins un homopolymère ou au moins un copolymère d'éthylène. Un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène peut être par exemple au moins un polymère choisi dans le groupe suivant: du polyéthylène à très basse densité (PE-TBD/VLDPE), du polyéthylène à basse densité linéaire (PE-BDL/LLDPE), du polyéthylène à basse densité (PE-BD/LDPE), du polyéthylène à moyenne densité (PE-MD/MDPE), du polyéthylène à haute densité (PE-HD/HDPE), du polyéthylène à masse molaire très basse (ULMWPE), du polyéthylène à masse molaire élevée (HMWPE).

Un polymère à base d'éthylène peut également être par exemple au moins un copolymère, au moins un copolymère à blocs, au moins un copolymère à gradient, au moins un copolymère statistique, au moins un copolymère greffé, au moins un interpolymère ou au moins un copolymère qui représente une combinaison de plusieurs de ces types de copolymères. Un copolymère étant un polymère qui comporte au moins deux monomères différents.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène, qui peut de préférence par exemple comprendre au moins 50 %, de préférence au moins 51 %, de préférence au moins 55 %, de préférence au moins 60 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 75 %, de préférence au moins 80 %, de préférence au moins 85 %, de préférence au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, de préférence au moins 97 %, de préférence au moins 98 % ou au moins 99 % en masse d'éthylène. Riche en éthylène peut donc vouloir dire par exemple comprenant au moins 50 %, de préférence au moins 51 %, de préférence au moins 55 %, de préférence au moins 60 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 75 %, de préférence au moins 80 %, de préférence au moins 85 %, de préférence au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, de préférence au moins 97 %, de préférence au moins 98 % ou au moins 99 % en masse d'éthylène. Cela permet par exemple d'obtenir des mousses possédant par exemple de bonnes propriétés d'isolation thermique.

Une mousse selon la présente invention peut dans un mode de réalisation comprendre par exemple du polyéthylène à basse densité (PE-BD/LDPE) comme polymère à base d'éthylène et riche en éthylène. Le polyéthylène à basse densité peut être obtenu par exemple par polymérisation radicalaire d'éthylène. Le taux de branchement du polyéthylène à basse densité est supérieur au taux de branchement du polyéthylène à haute densité (PE-HD/HDPE). Le polyéthylène à basse densité peut par exemple avoir une densité d'environs 0,91 à 0,935 g/cm3.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène, dont la température de fusion déterminée par DSC peut par exemple être comprise entre 30 °C et 160 °C, de préférence entre 40 ° et 155 °C, de préférence entre 45 °C et 150 °C, de préférence entre 60 °C et 147 °C, de préférence entre 70 °C et 146 °C, de préférence entre 80 °C et 145 °C, de préférence entre 85 °C et 144 °C, de préférence entre 90 °C et 143 °C, de préférence entre 95 °C et 140 °C, de préférence entre 100 °C et 135 °C, de préférence entre 102,5 °C et 132,5 °C de préférence entre 105 °C et 130 °C, de préférence entre 105°C et 115 °C ou entre 120 °C et 130 °C.

La température de fusion d'un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène déterminée par DSC peut par exemple dans le cas du polyéthylène à basse densité (PE-BD/LDPE) être comprise entre 90 °C et 120 °C, de préférence entre 105 °C et 118 °C, de préférence entre 105,5 °C et 117,5 °C, de préférence entre 106 °C et 117 °C de préférence entre 107 °C et 115 °C, de préférence entre 107,5 °C et 114,5 °C, de préférence entre 110 °C et 114,25 °C, de préférence entre 111 °C et 114 °C.

La température de fusion d'un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène, déterminée par DSC peut par exemple dans le cas du polyéthylène à haute densité (PE-HD/HDPE) être comprise entre 115 °C et 135 °C, de préférence entre 120 °C et 130 °C, de préférence entre 122,5 °C et 127,5 °C.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène, qui peut présenter un indice de fluidité (melt flow index ou melt flow rate) par exemple mesuré à 190 °C avec une masse standard de 2,16 kg (norme ISO 1133), qui peut être compris par exemple entre 0,1 et 35 g/ 10 min, de préférence entre 0,15 et 30 g/ 10 min, de préférence entre 0,2 et 25 g/ 10 min, de préférence entre 0,225 et 12 g/ 10 min, de préférence entre 0,25 et 8 g/ 10 min, de préférence entre 0,3 et 5 g/ 10 min, de préférence entre 0,325 et 4 g/ 10 min, de préférence entre 0,35 et 0,8 g/10 min, de préférence entre 0,6 et 0,7 g/10 min.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base de butène, qui peut de préférence par exemple comprendre au moins 25 %, de préférence au moins 30 %, de préférence au moins 35 %, de préférence au moins 40 %, de préférence au moins 45 %, de préférence au moins 50 %, de préférence au moins 55 %, de préférence au moins 60 %, de préférence au moins 65 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 75 %, de préférence au moins 80 %, de préférence au moins 85 %, de préférence au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, de préférence au moins 97 %, de préférence au moins 98 % ou au moins 99 % en masse de butène-1. Riche en butène-1 peut donc vouloir dire par exemple comprenant au moins 50 %, de préférence au moins 51 %, de préférence au moins 55 %, de préférence au moins 60 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 75 %, de préférence au moins 80 %, de préférence au moins 85 %, de préférence au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, de préférence au moins 97 %, de préférence au moins 98 % ou au moins 99 % en masse de butène-1. Cela permet par exemple d'obtenir des mousses possédant une grande souplesse/flexibilité.

Un polymère à base de butène et/ou un polymère à base de butène et riche en butène-1 peut/peuvent être par exemple un polymère comprenant du butène-1, du Z-butène-2, du E- butène-2 et/ou du 2-méthylpropène.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1, qui peut de préférence par exemple comprendre au moins 50 %, de préférence au moins 51 %, de préférence au moins 55 %, de préférence au moins 60 %, de préférence au moins 65 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 75 %, de préférence au moins 80 %, de préférence au moins 85 %, de préférence au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, de préférence au moins 97 %, de préférence au moins 98 %, de préférence au moins 99 %, de préférence au moins 99.5 %, de préférence au moins 99.9 %, de préférence au moins 99.99 %, de préférence au moins 99.999 % en masse de butène-1. Cela permet d'obtenir des mousses possédant une grande souplesse/flexibilité. Par ailleurs, un polymère à base de butène et riche en butène-1 permet éventuellement aussi d'améliorer la tolérance aux additifs (charges) et/ou les propriétés d'isolation thermique.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1, qui peut de préférence par exemple présenter un indice de fluidité (melt flow index ou melt flow rate) par exemple mesuré à 190 °C avec une masse standard de 2,16 kg (norme ISO 1133), qui peut être par exemple compris entre 0,3 et 2 g/ 10 min, de préférence entre 0,325 et 1.5 g/ 10 min, de préférence entre 0,35 et 1 g/ 10 min, de préférence entre 0,45 et 0,95 g/ 10, de préférence entre 0,4 et 0,6 g/ 10 min ou entre 0,7 et 0,9 g/ 10min.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1, qui peut être par exemple un copolymère, un copolymère à blocs, un copolymère à gradient, un copolymère statistique, un copolymère greffé, un interpolymère ou un copolymère, qui représente une combinaison de plusieurs de ces types de copolymères. Un copolymère pouvant être un polymère qui comporte au moins deux monomères différents. L' ajout d'un second et/ou d'un autre monomère et l'utilisation d'un copolymère permet de modifier et/ou d'adapter la température de fusion d'un polymère à base de butène facilement. De plus, la structure/nature du copolymère peut également influencer la température de fusion. Cela permet par exemple de diminuer la température de fusion et/ou d'obtenir une température de fusion par exemple inférieure à 135 ° C tout en conservant les propriétés (et particulièrement la grande souplesse/flexibilité) du polybutène-1.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base de butène, qui peut être par exemple un copolymère comprenant du butène-1 et au moins une autre α-oléfine. Un polymère à base de butène peut être par exemple un copolymère comprenant du butène-1 et de l'éthylène et/ou du propylène. L'utilisation polymère à base de butène, qui est un copolymère comprenant du butène-1 et au moins une autre α-oléfine, permet de diminuer la température de fusion du polymère à base de butène. En effet, l'incorporation d'au moins une autre α-oléfine, comme par exemple l'éthylène et/ou le propylène, dans un copolymère comprenant du butène-1 et au moins une autre α-oléfine peut éventuellement permettre par exemple de diminuer la température de fusion du copolymère par exemple par rapport à du polybutène-1. L'incorporation/l'ajout d' au moins une autre α-oléfine, comme par exemple l'éthylène et/ou le propylène, à un polymère à base de butène, pour obtenir un copolymère comprenant du butène-1 et au moins une autre α-oléfine, peut en effet éventuellement perturber la une cristallisation du polybutène-1 et la formation de domaines cristallins correspondants. Cela peut éventuellement par exemple mener à une diminution de la température de fusion du polymère/copolymère. De plus, la température de fusion d'un copolymère riche en butène-1 comprenant du buténe-1 et au moins une autre α-oléfine peut de préférence par exemple diminuer lorsque le contenu en α-oléfine (par exemple en éthylène et/ou propylène) augmente. Cela permet par exemple de diminuer la température de fusion et/ou d'obtenir une température de fusion par exemple inférieure à 135 0 C tout en conservant les propriétés (et particulièrement la grande souplesse/flexibilité) du polybutène-1.

Un polymère à base de butène et riche en butène-1 peut de préférence par exemple être un copolymère comprenant deux monomères. Un polymère à base de butène et riche en butène-1 peut donc par exemple être un copolymère comprenant du butène-1 et de l'éthylène ou du propylène. De préférence un polymère à base de butène et riche en butène-1 peut être par exemple un copolymère comprenant du butène-1 et de l'éthylène. Cela permet éventuellement d'éviter des altérations des propriétés dues à la présence d'un ou de plusieurs types de monomères supplémentaires.

Un polymère à base de butène et riche en butène-1 peut de préférence par exemple ne comprendre que quelques unités d'un autre monomère. Un polymère à base de butène et riche en butène-1 peut de préférence par exemple comprendre entre 0,001 % et 10 %, de préférence entre 0,1 % et 9 %, de préférence entre 0,2 % et 8 %, de préférence entre 0,3 % et 7 %, de préférence entre 0,4 % et 6 %, de préférence entre 0,5 % et 5,5 %, de préférence entre 0,7 % et 5 %, de préférence entre 0,9 % et 4,5 %, de préférence entre 1 % et 4 % d'un autre monomère, par exemple une autre α-oléfine, comme l'éthylène ou propylène. Cela permet par exemple de diminuer la température de fusion et/ou d'obtenir une température de fusion par exemple inférieure à 135 0 C tout en conservant les propriétés (et particulièrement la grande souplesse/flexibilité) du polybutène-1.

Un polymère à base de butène et riche en butène-1 peut de préférence par exemple ne comprendre en moyenne qu'environ 100, 50, 25, 10 ou 3 unités, d'un autre monomère. Cela permet également par exemple de diminuer la température de fusion et/ou d'obtenir une température de fusion par exemple inférieure à 135 ° C tout en conservant les propriétés (et particulièrement la grande souplesse/flexibilité du polybutène-1).

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base de butène et/ou un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion déterminée par DSC peut être par exemple inférieure à 135 °C, de préférence inférieure à 134 °C, de préférence inférieure à 133 °C, de préférence inférieure à 132 °C, de préférence inférieure à 131 °C, de préférence inférieure à 130 °C, de préférence inférieure à 129,5 °C, de préférence inférieure à 129 °C, de préférence inférieure à 128,5 °C, de préférence inférieure à 128 °C, de préférence inférieure à 127,5 °C, de préférence inférieure à 127 °C, de préférence inférieure à 126,5 °C, de préférence inférieure à 126 °C, de préférence inférieure à 125,5 °C, de préférence inférieure à 125 °C, de préférence inférieure à 124,5 °C, de préférence inférieure à 124 °C, de préférence inférieure à 123,5 °C, de préférence inférieure à 123 °C, de préférence inférieure à 122,5 °C, de préférence inférieure à 122 °C, de préférence inférieure à 121,5 °C, de préférence inférieure à 121 °C, de préférence inférieure à 120,5 °C, de préférence inférieure à 120 °C, de préférence inférieure à 119,5 °C, de préférence inférieure à119°C, de préférence inférieure à118,5°C, de préférence inférieure à 118 °C, de préférence inférieure à 117,5 °C, de préférence inférieure à 117 °C, de préférence inférieure à 116,5 °C, de préférence inférieure à 116 °C, de préférence inférieure à 115,5 °C, de préférence inférieure à 115 °C, de préférence inférieure à 114,5 °C, de préférence inférieure à 114 °C, de préférence inférieure à 113,5 °C, de préférence inférieure à 113 °C, de préférence inférieure à 112,5 °C, de préférence inférieure à112°C, de préférence inférieure à111,5°C, de préférence inférieure à 111 °C, de préférence inférieure à 110,5 °C, de préférence inférieure à 110 °C, de préférence inférieure à 107,5 °C ou de préférence inférieure à 105 °C. Les expériences effectuées dans le cadre de la présente invention ont permis de constater que l'utilisation d'un polymère à base de butène et riche en butène-1 dont la température de fusion est de préférence par exemple inférieure à 135 °C pour obtenir un mélange d'un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et d'un polymère à base de butène et riche en butène-1 d'autre part, permet d'améliorer de manière surprenante les propriétés mécaniques des mousses à base de butène et d'éthylène, selon la présente invention, obtenues grâce à ce mélange.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base de butène et/ou un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion déterminée par DSC peut être par exemple supérieure à 60 °C, de préférence supérieure à 70 °C, de préférence supérieure à 75 °C , de préférence supérieure à 80 °C, de préférence supérieure à 85 °C, de préférence supérieure à 90 °C , de préférence supérieure à 95 °C, de préférence supérieure à 100 °C, de préférence supérieure à 105 °C, de préférence supérieure à 106 °C, de préférence supérieure à 106,5 °C, de préférence supérieure à 107 °C, de préférence supérieure à 108 °C, de préférence supérieure à 109 °C, de préférence supérieure à 110° C de préférence supérieure à 111° C, de préférence supérieure à 111,5 °C, de préférence supérieure à 112 °C, de préférence supérieure à 112,5 °C, de préférence supérieure à 113 °C ou de préférence supérieure à 113,5 °C. Cela permet par exemple d'assurer une bonne tenue mécanique des mousses à base de butène et d'éthylène selon la présente invention à plus haute température.

La température de fusion d'un polymère ou d'un copolymère peut être déterminée par exemple par calorimétrie différentielle à balayage (DSC, differential scanning calorimetry). La température de fusion d'un polymère ou d'un copolymère peut de préférence être la température de fusion qui correspond au maximum (sommet) d'un pic de fusion détecté en DSC. La température de fusion d'un polymère ou d'un copolymère peut également être une plage de température qui correspond à un pic de fusion (début et fin du pic) détecté en DSC. La température de fusion d'un polymère ou d'un copolymère peut également être une moyenne de la valeur de début et de la valeur de fin d'une plage de température qui correspond à un pic de fusion détecté en DSC (moyenne de la valeur de début et de la valeur de fin du pic).

La température de fusion peut par exemple être mesurée par DSC en chauffant un échantillon dans une capsule scellée jusqu'à 180°C avec une rampe de température de 10°C par minute. Alternativement il est par exemple également possible de procéder à une première chauffe jusqu'à 180°C avec une rampe de température de 10°C par minute, de maintenir la température à 180°C par exemple pendant 5 minutes, de refroidir l'échantillon jusqu'à - 20 °C avec une rampe de température de 10°C par minute, de maintenir l'échantillon à - 20° C pendant par exemple 5 minutes et de procéder ensuite à une seconde chauffe jusqu'à 180 °C avec une rampe de température de 10°C par minute, pour mesurer la température de fusion lors de cette seconde chauffe.

La température de fusion d'un polymère ou d'un copolymère peut de préférence être la température de fusion de la forme majoritaire de ce polymère ou copolymère. La température de fusion d'un polymère ou d'un copolymère peut donc de préférence être la température de fusion qui correspond au pic détecté en DSC, dont l'aire sous le pic est la plus grande.

La température de fusion d'un polymère ou d'un copolymère peut de préférence aussi être la température de fusion déterminée pour la forme thermodynamiquement la plus stable de ce polymère ou copolymère. Pour un polymère et/ou un copolymère comportant plusieurs formes polymorphes, comme par exemple le polybutène-1 et/ou un copolymère comprenant du butène-1, la température de fusion du polymère peut être la température de fusion de la forme thermodynamiquement la plus stable de ce polymère (par exemple la forme I dans le cas du polybutène-1) ou copolymère.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1 d'autre part, de sorte que la différence entre les températures de fusion d'un/du polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et d'un/du polymère à base de butène et riche en butène-1 d'autre part peut être par exemple de moins de 40° C, de préférence de moins de 35°C, de préférence de moins de 30°C, de préférence de moins de 25 °C, de préférence de moins de 20 °C, de préférence de moins de 15 °C, de préférence de moins de 10 °C, de préférence de moins de 6 °C, de préférence de moins de 3 °C, de préférence de moins de 2 °C. Lorsque l'on utilise plusieurs polymères à base d'éthylène et riche en éthylène et/ou plusieurs polymères à base de butène et riche en butène-1 la différence entre les températures de fusion pour chaque paire de polymères utilisés peut être par exemple de moins de 40° C, de préférence de moins de 35°C, de préférence de moins de 30°C, de préférence de moins de 25 °C, de préférence de moins de 20 °C, de préférence de moins de 15 °C, de préférence de moins de 10 °C, de préférence de moins de 6 °C, de préférence de moins de 3 °C, de préférence de moins de 2 °C. Les expériences effectuées dans le cadre de la présente invention ont permis de constater que l'utilisation d'un mélange comprenant un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et un polymère à base de butène et riche en butène-1 d'autre part, dont les températures de fusion sont proches/semblables, permet d'améliorer encore davantage les propriétés mécaniques des mousses obtenues. Cela peut permettre par exemple d'éviter une trop grande différence au niveau des propriétés et particulièrement par exemple au niveau de la viscosité et/ou de la cristallinité du polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et du polymère à base de butène et riche en butène-1 d'autre part lors de la mise en œuvre et/ou du mélange et/ou de l'extrusion et/ou de la comptabilisation et/ou du moussage. Cela peut donc éventuellement par exemple permettre d'améliorer l'homogénéité du mélange de polymères et donc contribuer à faciliter ou à améliorer par exemple la mise en œuvre et/ou le mélange et/ou l'extrusion du mélange de polymères et/ou la comptabilisation et/ou la stabilité de l'interface entre la phase riche en polybutène-1 et la phase riche en polyéthylène et/ou à améliorer les propriétés mécaniques des mousses obtenues.

Une mousse à base de butène et d'éthylène selon la présente invention peut comprendre au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1 d'autre part, de sorte que la différence entre l'indice de fluidité (melt flow index ou melt flow rate) par exemple mesuré à 190 °C avec une masse standard de 2,16 kg (norme ISO 1133) d'un/du polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et d'un/du polymère à base de butène et riche en butène-1 d'autre part peut être de préférence par exemple de moins 25 g/ 10 min, de préférence de moins 24 g/10 min, de préférence de moins 23,5 g/10 min, de préférence de moins 23 g/ 10 min, de préférence de moins 20 g/ 10 min, de préférence de moins 17,5 g/10 min, de préférence de moins 15 g/10 min, de préférence de moins 12,5 g/ 10 min, de préférence de moins 10 g/10 min, de préférence de moins 7,5 g/ 10 min, de préférence de moins 5 g/10 min, de préférence de moins 2,5 g/10 min, de préférence de moins 2 g/ 10 min, de préférence de moins 1,5 g/ 10 min, de préférence de moins 1,25 g/10 min, de préférence de moins 1,2 g/10 min, de préférence de moins 1g/10 min, de préférence de moins 0,8 g/ 10 min, de préférence de moins 0,5 g/ 10 min, de préférence de moins 0,3 g/ 10 min, de préférence de moins 0,2 g/ 10 min. Lorsque l'on utilise plusieurs polymères à base d'éthylène et riche en éthylène et/ou plusieurs polymères à base de butène et riche en butène-1 la différence entre l'indice de (fluidité melt flow index ou melt flow rate) par exemple mesuré à 190 °C avec une masse standard de 2,16 kg (norme ISO 1133) pour chaque paire de polymères utilisés peut être de préférence par exemple de moins 25 g/10 min, de préférence de moins 24 g/10 min, de préférence de moins 23,5 g/ 10 min, de préférence de moins 23 g/ 10 min, de préférence de moins 20 g/ 10 min, de préférence de moins 17,5 g/10 min, de préférence de moins 15 g/10 min, de préférence de moins 12,5 g/ 10 min, de préférence de moins 10 g/10 min, de préférence de moins 7,5 g/10 min, de préférence de moins 5 g/10 min, de préférence de moins 2,5 g/10 min, de préférence de moins 2 g/ 10 min, de préférence de moins 1,5 g/ 10 min, de préférence de moins 1,25 g/10 min, de préférence de moins 1,2 g/10 min, de préférence de moins 1g/10 min, de préférence de moins 0,8 g/ 10 min, de préférence de moins 0,5 g/ 10 min, de préférence de moins 0,3 g/ 10 min, de préférence de moins 0,2 g/ 10 min. Cela peut encore davantage permettre par exemple d'éviter une trop grande différence au niveau des propriétés et particulièrement par exemple au niveau de la viscosité du polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et du polymère à base de butène et riche en butène-1 d'autre part, particulièrement à l'état fondu. Cela peut donc éventuellement également contribuer à faciliter ou améliorer par exemple la mise en oeuvre et/ou le mélange et/ou l'extrusion et/ou la comptabilisation et/ou la stabilité de l'interface entre la phase riche en polybutène-1 et la phase riche en polyéthylène et/ou à améliorer les propriétés mécaniques des mousses obtenues.

Les mousses selon la présente invention peuvent aussi comprendre au moins un additif (charge). Ces additifs peuvent par exemple comprendre au moins un additif qui améliore les propriétés d' isolation et particulièrement d'isolation thermique, comme par exemple au moins un additif comprenant du noir de carbone, des nanotubes de carbone, des fullerènes et/ou des flocons (flakes)/particules métalliques, en particulier des flocons d'aluminium. D'autre part, ces additifs peuvent également comprendre au moins additif qui facilite la mise en œuvre et/ou le moussage, comme par exemple au moins un additif comprenant du talc, un mélange de talc et de polyéthylène, un mélange de talc et de LDPE, un ou plusieurs argiles, du dioxyde de titane, du dioxyde de silicium, de Γ EVA et/ou un ou plusieurs esters d'acide gras et/ou esters de glycérol, comme par exemple un ou plusieurs stéarate(s), comme par exemple du stéarate de baryum, du stéarate de sodium, du stéarate de glycérol et/ou du glycérol alpha-monostéarate, et/ou un ou plusieurs amides d'acide gras, comme par exemple de la stéaramide ou de la palmitamide, et/ou un au moins un dérivé d'au moins un de ces composés/additifs et/ou un mélange d'au moins deux de ces composés/additifs. De plus, au moins un additif peut aussi comprendre par exemple au moins un stabilisant, au moins un absorbeur d'UV, au moins un plastifiant et/ou au moins un retardateur de flamme et/ou au moins un dérivé d'au moins un de ces composés/additifs et/ou un mélange d'au moins deux de ces composés/additifs.

Les mousses selon la présente invention à base d'éthylène et de butène peuvent par exemple avoir des cellules ouvertes et/ou des cellules fermées. Des cellules ouvertes et/ou des cellules fermées peuvent par exemple être obtenues en fonction des conditions d'extrusion et/ou de moussage. Des cellules ouvertes peuvent par exemple également être obtenues par perforation mécanique de mousses à cellules fermées ou grâce à des conditions de température (température de mise en œuvre lors du moussage assez/plus élevée) permettant l'ouverture au moins partielle des parois cellulaires. La nature des cellules des mousses obtenues peut par exemple influencer leurs propriétés. En effet, des mousses à cellule fermées peuvent par exemple être rigides et/ou moins flexibles/souples et/ou moins compressibles.

Lors de l'utilisation d'un mélange d'un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et de polybutène-1 (homopolymère de butène-1) d'autre part, on observe une séparation de phase due à l'incompatibilité entre la phase d'éthylène ou riche en polyéthylène et la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1. Par ailleurs, les mousses obtenues dans ce cas ont de mauvaises propriétés mécaniques. En effet, le mélange, qui comporte des nodules/noyaux de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 dispersés dans une phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène, est fragilisé, car l'interface entre les nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 et le polyéthylène ou la phase riche en polyéthylène est fragile. Les fissures se propagent facilement entre et surtout au niveau des interfaces entre les nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 et le polyéthylène ou la phase riche en polyéthylène. L'incompatibilité entre polybutène-1 et polyéthylène mène donc en conséquence à de mauvaises propriétés mécaniques.

Une phase riche en polyéthylène peut par exemple être une phase comprenant par exemple au moins 50 %, de préférence au moins 51 %, de préférence au moins 55 %, de préférence au moins 60 %, de préférence au moins 65 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 75 %, de préférence au moins 80 %, de préférence au moins 85 %, de préférence au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, de préférence au moins 97 %, de préférence au moins 98 %, de préférence au moins 99 %, de préférence au moins 99.5 %, de préférence au moins 99.9 %, de préférence au moins 99.99 %, de préférence au moins 99.999 % en masse, de polyéthylène et/ou d'éthylène. Une phase et/ou un nodule/noyaux riche en polybutène-1 peut vouloir dire par exemple une phase et/ou un nodule/noyaux comprenant par exemple au moins 50 %, de préférence au moins 51 %, de préférence au moins 55 %, de préférence au moins 60 %, de préférence au moins 65 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 75 %, de préférence au moins 80 %, de préférence au moins 85 %, de préférence au moins 90 %, de préférence au moins 95 %, de préférence au moins 97 %, de préférence au moins 98 %, de préférence au moins 99 %, de préférence au moins 99.5 %, de préférence au moins 99.9 %, de préférence au moins 99.99 %, de préférence au moins 99.999 % en masse, de polybutène-1 et/ou de butène-1.

De plus, l'utilisation d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement d'un copolymère de butène-1 et d'une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, au lieu de polybutène-1 (homopolymère de butène-1), ne semble pas permettre d'améliorer significativement la dispersion de la phase polybutène-1 ou riche en polybutène-1 dans la phase polyéthylène ou riche en polyéthylène. En effet, l'utilisation d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement d'un copolymère de butène-1 et d'une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, mais comprenant néanmoins une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène (qui pourrait potentiellement jouer un rôle de comptabilisant), n'améliore pas la comptabilisation et la dispersion de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 dans la phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène. La taille des nodules de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 ne change pratiquement pas (ne diminue pas significativement, mais reste similaire, voir figure 1 et 2). Le taux d'α-oléfine et/ou par exemple d'éthylène d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement d'un copolymère de butène-1 et d'une autre α-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, ne semble donc pas suffisant pour améliorer la dispersion de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 et/ou pour améliorer la comptabilisation de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 et de la phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène et/ou pour jouer le rôle de comptabilisant entre les deux phases, particulièrement à l'interface entre celles-ci.

Cependant, l'utilisation d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement d'un copolymère de butène-1 et d'une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, permet néanmoins de manière surprenante d'obtenir des mousses possédant de bonnes propriétés mécaniques. En effet, on ne constate pas de dégradation des mousses en cas de sollicitation mécanique et particulièrement en cas de sollicitations mécaniques répétées. On n’observe pas la formation de fissures/craquelures. Cela peut être dû par exemple à un taux de cristallinité inférieur pour un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement pour un copolymère de butène-1 et d'une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, qui entraîne un plus faible taux de cristallinité dans les nodules de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 dispersés dans le polyéthylène ou dans une phase riche en polyéthylène. Une plus faible cristallinité des nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 dispersés dans le polyéthylène ou dans une phase riche en polyéthylène peut éventuellement par exemple conduire à une interface plus amorphe et/ou majoritairement amorphe entre les deux phases. Cela peut éventuellement permettre par exemple de favoriser et/ou d'améliorer l'interpénétration des deux phases à l'interface entre celles-ci, de sorte que l'interface entre les deux phases puisse être renforcée.

La présente invention concerne aussi un procédé de moussage pour obtenir des mousses à base d'éthylène et de butène selon la présente invention, dans lequel au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène ainsi qu' au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1, la température de fusion de ce dernier étant inférieure à 135 °C, sont moussés à l'aide d'au moins un agent de moussage.

Dans le procédé de moussage selon l'invention, le moussage et/ou l'extrusion peut/peuvent par exemple être effectué(s) avec température de mise en œuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion inférieure à 150 °C, de préférence inférieure à 145 °C, de préférence inférieure à 140 °C, de préférence inférieure à 135 °C, de préférence inférieure à 132.5 °C, de préférence inférieure à 130 °C, de préférence inférieure à 127.5 °C, de préférence inférieure à 126 °C,de préférence inférieure à 125 °C, de préférence inférieure à 122,5 °C,de préférence inférieure à 120 °C, de préférence inférieure à 117,5 °C, de préférence inférieure à 116 °C, de préférence inférieure à 115 °C, de préférence inférieure à 114.5 °C, de préférence inférieure à 114 °C, de préférence inférieure à 113.5 °C, de préférence inférieure à 113 °C, de préférence inférieure à 112.5 °C, de préférence inférieure à 112 °C, de préférence inférieure à 111.5 °C, de préférence inférieure à 111 °C, de préférence inférieure à 110.5 °C, de préférence inférieure à 110 °C, de préférence inférieure à 109.5 °C, de préférence inférieure à 109 °C. La température de mise en œuvre lors du moussage peut de préférence par exemple correspondre à la température en masse en filière maximale lors de l'extrusion et/ou du moussage.

Dans le procédé de moussage selon l'invention, la température de mise en œuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion (qui peut par exemple correspondre à la température en masse en filière maximale ) peut par exemple être comprise entre 40 °C et 150 °C, de préférence 50 °C et 140 °C, de préférence entre 90 °C et 130 °C, de préférence entre 100 °C et 120 °C, de préférence entre 102 °C et 117,5°C, de préférence entre 105 °C et 116 °C, de préférence entre 106 °C et 115,5 °C, préférence entre 107 °C et 115 °C, préférence entre 107,5 °C et 114,5 °C, préférence entre 108 °C et 114°C.

Une température trop élevée ou trop faible lors du moussage et/ou de l'extrusion peut par exemple entraîner un moussage incontrôlé et/ou inefficace et/ou inhomogène. Dans ces conditions, il peut même être difficile, voire impossible, d'obtenir par exemple une mousse relativement homogène et/ou une mousse possédant une certaine stabilité dimensionnelle et/ou une mousse possédant des propriétés particulières bien définies. Par ailleurs, il peut par exemple également devenir très difficile dans ces conditions d'obtenir et/ou de faire varier les propriétés désirées. En effet, la température de mise en œuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion est par exemple un paramètre important, qui peut permettre de contrôler le moussage. Un contrôle de la température de mise en œuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion permet donc, le cas échéant, d'obtenir des mousses homogènes et/ou des mousses possédant une certaine stabilité dimensionnelle et /ou des mousses possédant des propriétés particulières et bien définies.

Les expériences menées dans le cadre de la présente invention ont permis de déterminer que, dans le procédé de moussage selon l'invention, la température de mise en œuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion (qui peut de préférence par exemple correspondre à la température en masse en filière) peut par exemple correspondre à ou être supérieure à la température de transition vitreuse ou au point de ramollissement ou à la température correspondant au début du pic de fusion (déterminé par DSC) ou de préférence à la température de fusion du polymère à base d'éthylène et/ou du polymère à base de butène et riche en butène-1. Une température peut correspondre par exemple à la température de transition vitreuse ou au point de ramollissement ou à la température correspondant au début du pic de fusion (déterminé par DSC) ou à la température de fusion du polymère à base d'éthylène et riche en éthylène et/ou du polymère à base de butène et riche en butène-1, si elle est égale à ladite température plus ou moins 50 °C, de préférence plus ou moins 40 °C, de préférence plus ou moins 30 °C, de préférence plus ou moins 25 °C, de préférence plus ou moins 22,5 °C, de préférence plus ou moins 20 °C, de préférence plus ou moins 17,5 °C, de préférence plus ou moins 15 °C, de préférence plus ou moins 14 °C, de préférence plus ou moins 13 °C, de préférence plus ou moins 12 °C, de préférence plus ou moins 11 °C, de préférence plus ou moins 10 °C, de préférence plus ou moins 9 °C, de préférence plus ou moins 8 °C, de préférence plus ou moins 7 °C, de préférence plus ou moins 6 °C de préférence plus ou moins 5 °C, de préférence plus ou moins 4 °C, de préférence plus ou moins 3 °C, de préférence plus ou moins 2 °C, de préférence plus ou moins 1 °C, préférence plus ou moins 0,75 °C, de préférence plus ou moins 0,5 °C, de préférence plus ou moins 0,1 °C, de préférence plus ou moins 0,01 °C ou de préférence plus ou moins 0,001 °C.

Les expériences menées dans le cadre de la présente invention ont permis de déterminer que, dans le procédé de moussage selon l'invention, la température de mise en œuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion (qui peut de préférence par exemple correspondre à la température en masse en filière maximale) peut par exemple correspondre à plus ou moins 50 °C près, de préférence à plus ou moins 40 °C près, de préférence à plus ou moins 30 °C près, de préférence à plus ou moins 25 °C près, de préférence à plus ou moins 22,5 °C près, de préférence à plus ou moins 20 °C près, de préférence à plus ou moins 17,5 °C près, de préférence à plus ou moins 15 °C près, de préférence à plus ou moins 14 °C près, de préférence à plus ou moins 13 °C près, de préférence à plus ou moins 12 °C près, de préférence à plus ou moins 11 °C près, de préférence à plus ou moins 10 °C près, de préférence à plus ou moins 9 °C près, de préférence à plus ou moins 8 °C près, de préférence à plus ou moins 7 °C près, de préférence à plus ou moins 6 °C près, de préférence à plus ou moins 5 °C près, de préférence à plus ou moins 4 °C près, de préférence à plus ou moins 3 °C près, de préférence à plus ou moins 2 °C près ou de préférence à plus ou moins 1 °C près à la température de fusion du polymère à base d'éthylène et/ou du polymère à base de butène et riche en butène-1. Cela permet un bon mélange des polymères et un moussage efficace.

D'autre part, les expériences menées dans le cadre de la présente invention ont également permis de déterminer que, dans le procédé de moussage selon l'invention, la température de mise en œuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion (qui peut de préférence par exemple correspondre à la température en masse en filière) peut par exemple de préférence être inférieure à 150 °C. Cela permet de conserver par exemple un bon contrôle du moussage. En effet, au-delà de cette température un contrôle du moussage semble difficile et le moussage semble inefficace. Les produits obtenus peuvent par exemple avoir tendance à collapser au lieu de former une mousse possédant une bonne stabilité dimensionnelle.

Le (les) agent(s) de moussage utilisé(s) dans le procédé de moussage selon l'invention peut (peuvent) par exemple comprendre au moins un agent de moussage chimique et/ou au moins un agent de moussage physique. Un agent de moussage chimique peut par exemple comprendre au moins un composé ou un mélange de composés, qui peut libérer au moins un gaz (comme par exemple de l'azote ou du CO2). Un agent de moussage chimique peut par exemple comprendre de l'azodicarbonamide, de l'azodiisobutyronitrile, du benzol-sulfonylhydrazide, du 4,4-oxybenzolsulfonylsemicarbazide, du 4,4-oxybis(benzolsulfonylhydrazid), du diphénylsulfon-3,3-disulfonyl-hydrazide, du p-toluolsulfonylsemicarbazide, de la N,N-dimethyl-N,N-dinitrosotérephtalamide, de la trihydrazintriazine, de la N=N-Dinitrosopentaméthylèntétramine, de la dinitrosotriméthyltriamine, de l'hydrogénocarbonate de sodium, du bicarbonate de sodium, du carbonate d'ammonium, du bicarbonate d'ammonium, du carbonate de potassium, du diazobenzène, du diazotoluène, de I'hydrazodicarbonamide, du diazoisobutyronitrile, du carboxylate de barium, du 5-hydroxytétrazole et/ou au moins un dérivé et/ou un mélange d'au moins deux de ces composés.

Un agent de moussage physique utilisé dans le procédé de moussage selon l'invention peut par exemple comprendre au moins un gaz ou au moins un liquide, qui peut de préférence être volatile. Un agent de moussage physique peut par exemple comprendre du dioxyde de carbone, de l'azote, de l'argon, de l'eau, de l'air, de l'hélium, des hydrocarbures aliphatiques avec 1 à 6 atomes de carbone, des alcools aliphatiques avec 1 à 3 atomes de carbones, des hydrocarbures aliphatiques totalement ou partiellement halogénés avec 1 à 4 atomes de carbone, du méthane, de l'éthane, du propane, du n-butane, de l'isobutane, du n-pentane, de l'isopentane, du néopentane, de l'hexane, de l'isohexane, de l'heptane, de l'octane, du méthylpentane, du diméthylpentane, du butène, du pentène, du 4-méthylpentène, de l'hexène, le 2,2-diméthylbutane, de l'éther de pétrole, du méthanol, de l'éthanol, du n-propanol, de l'isopropanol, des hydrocarbures aliphatiques totalement ou partiellement chlorés et/ou fluorés, du trichlorofluorométhane, du trichlorométhane, du tétrachlorométhane, du chlorofluorométhane, du chlorure de méthyle, du chlorure de méthylène, du chlorure d'éthyle, du chlorure d'éthylène, du 1,1,1-trichloroéthane, du 1,1,1-trifluoroéthane, du diméthyléther et/ou un au moins dérivé d'au moins un de ces composés et/ou un mélange d'au moins deux de ces composés.

Dans le procédé de moussage selon l'invention et pour obtenir des mousses selon l'invention, le moussage peut par exemple avoir lieu à l'aide de moyens mécaniques, comme par exemple un réacteur et/ou un mélangeur et/ou une extrudeuse. De plus, l'agent de moussage peut par exemple être ajouté au polymère riche à base d'éthylène et au polymère à base de butène et riche en butène-1 à l'aide de moyens mécaniques, comme par exemple un réacteur et/ou un mélangeur et/ou une extrudeuse, dans le procédé de moussage selon l'invention et pour obtenir des mousses selon l'invention. Dans le procédé de moussage selon l'invention et pour obtenir des mousses selon l'invention, le moussage peut donc de préférence par exemple être réalisé par extrusion. Cela peut permettre par exemple un moussage aisé et efficace.

De plus, il est possible d'obtenir soit des mousses à base d'éthylène et de butène selon la présente ayant des cellules ouvertes et/ou des cellules fermées grâce à un procédé de moussage selon l'invention, par exemple en fonction des conditions d'extrusion et/ou de moussage. Des conditions permettant par exemple d'obtenir des mousses à cellules fermées sont données dans les exemples ci-après. Des mousses à cellules ouvertes peuvent néanmoins par exemple être obtenues grâce à des conditions de température (température de mise en œuvre lors du moussage assez/plus élevée) permettant l'ouverture au moins partielle des parois cellulaires. La nature des cellules des mousses obtenues peut par exemple influencer leurs propriétés. En effet, des mousses à cellule fermées peuvent par exemple être rigides et/ou moins flexibles/souples et/ou moins compressibles que des mousses à cellules ouvertes.

Exemples : 1) Dispersion A- Mélange de polyéthylène et de polybutène-1 réalisé à titre de comparaison

Pour un mélange d'un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et de polybutène-1 (homopolymère) d'autre part (70% en poids de PEBD/ LDPE, 2601TX17 de SABIC et 30% en poids de polybutène-1, homopolymère PB 110 de LYONDELLBASELL), on observe une séparation de phase due à l'incompatibilité entre la phase polyéthylène ou riche en éthylène et la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 (voir figure 1).

La figure 1 est une image d'une coupe du mélange obtenue à l'aide d'un microscope électronique. On constate la présence de petits noyaux/nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 dispersés dans une phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène.

Par ailleurs, les mousses obtenues dans ce cas ont de mauvaises propriétés mécaniques.

En effet, le mélange, qui comporte des nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 dispersés dans une phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène, est fragilisé, car l'interface entre les nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 dispersés dans une phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène est fragile.

En cas de sollicitation mécanique et particulièrement en cas de sollicitations mécaniques répétées, on constate une dégradation des mousses et de leurs propriétés, plus particulièrement par exemple la formation de fissures/craquelures.

Les fissures se propagent facilement entre et surtout au niveau des interfaces entre les nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 et le polyéthylène ou la phase riche en polyéthylène.

L'incompatibilité entre polybutène-1 et polyéthylène mène donc en conséquence à de mauvaises propriétés mécaniques.

B- Mélange d'un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène et polymère à base de butène et riche en butène-1

Pour un mélange d'un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'une part et polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C (comme par exemple un copolymère), d'autre part, on observe également une séparation de phase due à l'incompatibilité entre la phase riche en polyéthylène et la riche phase en polybutène-1 (voir figure 2). Les conditions de mélange sont identiques.

La figure 2 est une image d'une coupe d'un mélange de 70% en poids de PEBD/ LDPE, 2601TX17 de SABIC et de 30% en poids d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, KOATTRO KT AR 05, TfUS=114°C, de LYONDELLBASELL, obtenue à l'aide d'un microscope électronique (les conditions de mélange sont identiques aux conditions utilisées pour le mélange de polyéthylène et d'un homopolymère de butène-1 décrit ci-dessus ). On constate la présence de petits noyaux/nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 dispersés dans une phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène.

L'utilisation d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement d'un copolymère de butène-1 et d'une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, au lieu de polybutène-1 (homopolymère de butène-1), ne semble pas permettre d'améliorer significativement la dispersion de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 dans la phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène.

En effet, l'utilisation d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement d'un copolymère de butène-1 et d'une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, mais comprenant néanmoins une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène (qui pourrait potentiellement jouer un rôle de comptabilisant), n'améliore cependant pas la comptabilisation et la dispersion de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 dans la phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène. La taille des nodules de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 ne change pratiquement pas (ne diminue pas significativement, mais reste similaire, voir figure 1 et 2).

Le taux d'a-oléfine et/ou par exemple d'éthylène d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement d'un copolymère de butène-1 et d'une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, ne semble donc pas suffisant pour améliorer la dispersion de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 et/ou pour améliorer la comptabilisation de la phase de polybutène-1 ou riche en polybutène-1 et de la phase de polyéthylène ou riche en polyéthylène et/ou pour jouer le rôle de comptabilisant entre les deux phases, particulièrement à l'interface entre celles-ci.

Cependant, l'utilisation d'un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement d'un copolymère de butène-1 et d'une autre a-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, permet néanmoins de manière surprenante d'obtenir des mousses possédant de bonnes propriétés mécaniques.

En effet, on ne constate pas de dégradation des mousses en cas de sollicitation mécanique et particulièrement en cas de sollicitations mécaniques répétées. On n’observe pas la formation de fissures/craquelures.

Cela peut être dû par exemple à un taux de cristallinité inférieur pour un polymère à base de butène et riche en butène-1, dont la température de fusion est par exemple inférieure à 135 °C, et/ou particulièrement pour un copolymère de butène-1 et d'une autre α-oléfine, comme par exemple de l'éthylène, riche en butène-1, qui entraîne un plus faible taux de cristallinité dans les nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 dispersés dans le polyéthylène ou dans une phase riche en polyéthylène. Une plus faible cristallinité des nodules de polybutène-1 ou riches en polybutène-1 dispersés dans le polyéthylène ou dans une phase riche en polyéthylène peut éventuellement par exemple conduire à une interface plus amorphe et/ou majoritairement amorphe entre les deux phases.

Cela peut éventuellement permettre par exemple de favoriser et/ou d'améliorer l'interpénétration des deux phases à l'interface entre celles-ci, de sorte que l'interface entre les deux phases puisse être renforcée.

2) Mousses à base d'éthylène et de butène selon l'invention et obtention de ces mousses

Des mousses selon la présente invention ont été préparées avec trois compositions différentes (voir entrées 1, 2 et 3 du tableau 1). De plus, à titre comparatif une mousse de PE-BD/LDPE a également été préparée dans des conditions similaires (voir entrée 4 tableau 1).

Tableau 1

De plus, chaque mélange (1,2,3 et 4) comprend encore un mélange de plusieurs additifs: - 3 % en masse (par rapport à la masse des mélanges du tableau) d'un additif comprenant un mélange d'ester de glycérol (ATMER 122, CRODA, 70 % en masse) et d' EVA (30 % en masse), - 3 % en masse (par rapport à la masse des mélanges du tableau) d'un additif comprenant un mélange de 40 % de flocon d'aluminium dans 60 % de PE-BD/LDPE , et - 2 % en masse (par rapport à la masse des mélanges du tableau) d'un additif comprenant un mélange de 50% en masse de talc dans 50% en masse de PE-BD/LDPE.

Les mélanges 1, 2, 3 et 4 sont moussés par extrusion à l'aide d'isobutane grâce à une extrudeuse et en utilisant les paramètres indiqués dans le tableau 2.

Tableau 2

Le moussage et/ou l'extrusion est/sont effectué(s) avec une température de mise en œuvre de comprise entre 108,8 °C et 110,7 °C. Cette température est dans ce cas la température en masse en filière. La température en masse en filière maximale est donc dans tous les cas inférieure à 150 °C.

Pour les mousses à base d'éthylène et à base de butène selon la présente invention (voir entrées 1 à 3 du tableau 1) et pour le procéder de moussage correspondant, la température de mise en œuvre correspond par exemple à plus ou moins 5 °C près à la température de fusion du polymère à base d'éthylène et/ou à la température de fusion du polymère à base de butène et riche en butène-1.

Le moussage est efficace et les mousses ainsi obtenues pour chaque mélange (1,2 et 3) présentent une bonne stabilité dimensionnelle (pas de collapse des mousses lors du moussage, ni par la suite à température ambiante). Les mousses obtenues sont des mousses à cellules fermées.

De plus, les mousses ainsi obtenues pour chaque mélange (1,2 et 3) présentent de bonnes propriétés mécaniques malgré l'incorporation d'un polymère à base de butène et riche en butène-1.

En effet, même en cas de sollicitation mécanique et/ou sous la contrainte, on n’observe pas de dégradation des mousses ou de leurs propriétés (voir aussi les résultats des tests de compression ci-après). En particulier, on n'observe pas d'effritement ou de formation de fissures, craquelures, crevasses, ou d'autres signes de dégradation de la mousse, même sous contrainte répétée et/ou en cas de sollicitations mécaniques répétées.

Les mousses ainsi obtenues pour chaque mélange (1,2,3 et 4) ont été caractérisées en mesurant leur densité et le nombre de cellules par centimètre carré.

Tableau 3

Les mousses obtenues pour chaque mélange (1,2,3 et 4) ont également été caractérisées en mesurant leur densité après un traitement thermique à 50 °C permettant un dégazage (voir tableau 4).

Tableau 4

On observe que la densité des mousses selon l'invention comprenant un polymère à base de butène et riche en butène-1 (mélange 1,2 et 3) diminue lors du dégazage (voir tableau 4).

De plus, les mousses selon la présente invention obtenues pour chaque mélange (1,2 et 3) possèdent une excellente flexibilité/souplesse (voir tableau 5 et figure 3). La flexibilité/souplesse des mousses obtenues avec les mélanges selon la présente invention (mélanges 1,2 et 3) est plus élevée que celle d'une mousse de polyéthylène (mélange 4). En effet, à compression égale, la flexibilité/souplesse des mousses obtenues avec les mélanges selon la présente invention (mélanges 1,2 et 3) comprenant un polymère à base de butène et riche en butène-1 est plus élevée et la contrainte est donc en conséquence moins importante (voir tableau 5 et figure 3).

On constate par ailleurs que la flexibilité/souplesse des mousses selon la présente invention (mélanges 1,2 et 3) augmente et que les contraintes diminuent en conséquence lorsque le taux d'un polymère à base de butène et riche en butène-1 augmente dans le mélange utilisé pour le moussage (voir tableau 5 et figure 3) .

Tableau 5

Les caractéristiques de contrainte-déformation relatives en compression (voir tableau 5 et figure 3) sont déterminées par un test de compression en mesurant la contrainte (en N/mm2)en fonction du taux de compression (en %).

D'autre part, la conductivité thermique des mousses obtenues a également été mesurée (voir tableau 6). La conductivité thermique peut donner une indication sur les propriétés d'isolation thermique des mousses.

Tableau 6

On constate que la conductivité thermique des mousses selon la présente invention comprenant un polymère à base de butène et riche en butène-1 (mélange 1,2 et 3) est plus faible que celle d'une mousse polyéthylène. Les propriétés d'isolation thermique des mousses selon la présente invention comprenant un polymère à base de butène et riche en butène-1 (mélange 1,2 et 3) sont donc en conséquence meilleures.

De plus, la conductivité thermique diminue lorsque le taux de polymère à base de butène et riche en butène-1 augmente. Les propriétés d'isolation thermique des mousses selon la présente invention sont donc améliorées par l'ajout d'un polymère à base de butène et riche en butène-1 (mélange 1,2 et 3).

Des mousses à cellules ouvertes peuvent par exemple être obtenues de manière similaire, mais en utilisant des conditions de température (température de mise en œuvre lors du moussage assez/plus élevée) permettant l'ouverture au moins partielle des parois cellulaires.

Claims (15)

1. Mousse à base de butène et d'éthylène, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène ainsi qu' au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1, la température de fusion de ce dernier étant inférieure à 135 °C.

2. Mousse à base de butène et d'éthylène selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène choisi dans le groupe suivant: du polyéthylène à très basse densité (PE-TBD/VLDPE), du polyéthylène à basse densité linéaire (PE-BDL/LLDPE), du polyéthylène à basse densité (PE-BD/LDPE), du polyéthylène à moyenne densité (PE-MD/MDPE), du polyéthylène à haute densité (PE-HD/HDPE), du polyéthylène à masse molaire très basse (ULMWPE), du polyéthylène à masse molaire élevée (HMWPE).

3. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène, qui comprend au moins 50 % en masse d'éthylène et/ou dont la température de fusion déterminée par DSC est comprise entre 30 ° C et 160 °C et/ou dont l'indice de fluidité est compris entre 0,1 et 35 g/10 min.

4. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base de butène et riche en buténe-1, qui comprend au moins 50 % en masse de butène-1 et/ou dont l'indice de fluidité est compris entre 0,4 et 0,6 g/10 min.

5. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base de butène et riche en buténe-1, qui comprend au moins 50 % en masse de butène-1 et/ou dont l'indice de fluidité est compris entre 0,4 et 0,6 g/10 min.

6. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base de butène et riche en buténe-1, qui est un copolymère et/ou un copolymère comprenant du butène-1 et au moins une autre a-oléfine.

7. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base de butène et riche en buténe-1, qui est un copolymère comprenant du butène-1 et de l'éthylène.

8. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base de butène et riche en buténe-1 dont la température de fusion déterminée par DSC est inférieure à 120 °C et/ou est supérieure à 60 °C.

9. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un polymère à base de butène et riche en buténe-1 et au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène choisis de sorte que la différence entre les températures de fusion déterminées par DSC d'un/du polymère à base de butène et riche en buténe-1 d'une part et d'un/du polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'autre part soit de moins de 40 ° C.

10. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu' au moins un polymère à base de butène et riche en buténe-1 et au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène choisis de sorte que la différence entre l'indice de fluidité d'un/du polymère à base de butène et riche en buténe-1 d'une part et d'un/du polymère à base d'éthylène et riche en éthylène d'autre part soit de moins de 25 g/10 min ou de moins de 1 g/10 min.

11. Mousse à base de butène et d'éthylène selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un additif choisi parmi : au moins un additif qui améliore les propriétés d' isolation et particulièrement d'isolation thermique, un additif comprenant du noir de carbone, des nanotubes de carbone, des fullerènes, des flocons (flakes)/particules métalliques, des flocons d'aluminium, au moins un additif qui facilite la mise en œuvre et/ou le moussage, au moins un additif comprenant du talc, un mélange de talc et de polyéthylène, un mélange de talc et de LDPE, une ou plusieurs argiles, du dioxyde de titane, du dioxyde de silicium, de I' EVA et/ou un ou plusieurs esters d'acide gras et/ou un ou plusieurs amides d'acide gras et/ou un ou plusieurs esters de glycérol, un ou plusieurs stéarate(s), du stéarate de barium, du stéarate de sodium, du stéarate de glycérol et/ou du glycérol alpha-monostéarate, au moins un stabilisant, au moins un absorbeur d'UV, au moins un plastifiant et/ou au moins un retardateur de flamme et/ou un au moins un dérivé d'au moins un de ces composés/additifs et/ou un mélange d'au moins deux de ces composés/additifs.

12. Procédé de moussage pour obtenir des mousses à base d'éthylène et de butène, caractérisé en ce qu'au moins un polymère à base d'éthylène et riche en éthylène ainsi qu' au moins un polymère à base de butène et riche en butène-1, la température de fusion de ce dernier étant inférieure à 135 °C, sont moussés à l'aide d'au moins un agent de moussage.

13. Procédé de moussage pour obtenir des mousses à base d'éthylène et de butène selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moussage peut être effectué(e) avec une température de mise en oeuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion de moins de 150° C.

14. Procédé de moussage pour obtenir des mousses à base d'éthylène et de butène selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le moussage peut être effectué(e) avec une température de mise en œuvre lors du moussage et/ou de l'extrusion qui peut correspondre à ou être supérieure à la température de transition vitreuse ou au point de ramollissement ou à la température correspondant au début du pic de fusion (déterminé par DSC) ou de à la température de fusion du polymère à base d'éthylène et riche en éthylène et/ou du polymère à base de butène et riche en butène-1.

15. Procédé de moussage pour obtenir des mousses à base d'éthylène et de butène selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le moussage est effectué à l'aide d'au moins un agent de moussage physique et/ou chimique choisi parmi : au moins un composé ou un mélange de composés, qui peut libérer au moins un gaz, de l'azodicarbonamide, de l'azodiisobutyronitrile, du benzolsulfonylhydrazide, du 4,4-oxybenzolsulfonylsemicarbazide, du 4,4-oxybis(benzolsulfonylhydrazid), du diphénylsulfon-3,3-disulfonyl-hydrazide, du p-toluolsulfonylsemicarbazide, de la N,N-dimethyl-N,N-dinitrosotérephtalamide, de la trihydrazintriazine, de la N=N-Dinitrosopentaméthylèntétramine, de la dinitrosotriméthyltriamine, de l'hydrogénocarbonate de sodium, du bicarbonate de sodium, du carbonate d'ammonium, du bicarbonate d'ammonium, du carbonate de potassium, du diazobenzène, du diazotoluène, de l'hydrazodicarbonamide, du diazoisobutyronitrile, du carboxylate de barium, du 5-hydroxytétrazole, au moins un gaz ou au moins un liquide, qui peut de préférence être volatile, du dioxyde de carbone, de l'azote, de l'argon, de l'eau, de l'air, de l'hélium, des hydrocarbures aliphatiques avec 1 à 6 atomes de carbone, des alcools aliphatique avec 1 à 3 atomes de carbones, des hydrocarbures aliphatiques totalement ou partiellement halogénés avec 1 à 4 atomes de carbone, du méthane, de l'éthane, du propane, du n-butane, de l'isobutane, du n-pentane, de l'isopentane, du néopentane, de l'hexane, de l'isohexane, de l'heptane, de l'octane, du méthylpentane, du diméthylpentane, du butène, du pentène, du 4-méthylpentène, de l'hexène, le 2,2-diméthylbutane, de l'éther de pétrole, du méthanol, de l'éthanol, du n-propanol, de l'isopropanol, des hydrocarbures aliphatiques totalement ou partiellement chlorés et/ou fluorés, du trichlorofluorométhane, du trichlorométhane, du tétrachlorométhane, du chlorofluorométhane, du chlorure de méthyle, du chlorure de méthylène, du chlorure d'éthyle, du chlorure d'éthylène, du 1,1,1 -trichloroéthane, du 1,1,1-trifluoroéthane, du diméthyléther et/ou un au moins dérivé d'au moins un de ces composés et/ou un mélange d'au moins deux de ces composés