EP2831133A1 - Agent fluidifiant et procede utilisant cet agent - Google Patents
Agent fluidifiant et procede utilisant cet agentInfo
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- EP2831133A1 EP2831133A1 EP13711431.0A EP13711431A EP2831133A1 EP 2831133 A1 EP2831133 A1 EP 2831133A1 EP 13711431 A EP13711431 A EP 13711431A EP 2831133 A1 EP2831133 A1 EP 2831133A1
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Definitions
- the invention relates to the use of a specific compound as a fluidizing agent or melt-blowing agent precursor of a composition comprising a thermoplastic polymer, in particular polyamide. It also relates to a process for preparing a polyamide-based article in which the melt viscosity of the composition comprising polyamide is decreased, and wherein the conditions, in particular temperature, duration and pressure, are such that they allow the generation of CO2, the latter being solubilized in said composition.
- the fluidizing agent or the precursor of the fluidizing agent may also make it possible to obtain an article having an undiminished density and / or an increase in the average molecular weight of the polymers of the composition.
- thermoplastic polymer article shaping processes such as extrusion and injection, particularly injection molding
- the decrease in the melt viscosity may facilitate certain processes for preparing articles comprising a thermoplastic polymer, and / or allow to obtain articles having more complex shapes.
- the polyamide-based compositions have a good compromise of the following three properties: melt flowability, good mechanical properties and surface appearance .
- the compositions are sufficiently fluid when they are melted, so that they can be conveyed and handled easily and quickly in certain shaping devices, such as, for example, injection molding.
- certain shaping devices such as, for example, injection molding.
- the fluidity of the formulations can make it possible not to be limited by the torque of the extruder, interest in particular to be able to increase the rate of charges and / or to limit the self-heating and thus to better control the temperature during the method of implementation. This can prevent degradation of the polymer matrix or heat-sensitive additives.
- these particularly interesting mechanical properties mention may be made of impact resistance, flexural or tensile modulus, bending stress or tensile stress.
- the prior art frequently mentions the use of reinforcing fillers, especially glass fibers to improve the mechanical properties.
- thermoplastic compositions having a high fluidity.
- thermoplastic composition based on polyamide having a good level of these different properties.
- US4369285 relates to reinforced thermoplastic moldings comprising polyamides and polyurethane, but it does not envisage conditions such that the polyurethane generates CO 2 , in addition it is silent on the fluidity aspect.
- DE4136078 relates to coupling reactions between polyamides and polyurethanes, in particular whose ends have isocyanate functions. In any case, it does not consider conditions in which the urethane functions generate CO 2 .
- WO95 / 13307 and WO90 / 1 1329 relate to processes involving relatively low processing temperatures. Thus, they do not envision conditions in which the urethane functions generate CO2.
- the object of the invention is to solve all or part of the problems mentioned above. It is particularly intended to provide a fluidifying agent or a precursor thereof and a method using this fluidizing agent having at least one of the following advantages: not to reduce the average molecular weight of the polyamide or thermoplastic polymer present in the article obtained , not to affect the average molecular weight of the polyamide, lead to compositions having improved characteristics, and in particular a compromise melt viscosity / mechanical characteristics / satisfactory surface appearance, in particular with a method easy to implement, do not not requiring very sharp and / or expensive equipment.
- the subject of the invention is a process for preparing a polyamide article comprising the steps of:
- Tf is meant in the sense of the present invention the melting temperature of the polyamide PA.
- the CO2 generated in this process essentially comes from, especially at least 85%, in particular at least 90%, or even at least 95%, or in part of reactions involving, directly or indirectly, the compound U, in particular it comes entirely from reactions
- the CO2 comes mainly or partly from the urethane functions.
- the compound U is in particular involved in the following reactions (in which R 3 NH 2 and R COOH respectively represent the amino and carboxylic end groups of the polyamide):
- the method according to the invention can therefore not reduce the molecular weight of polymers, a conventional method to reduce the viscosity.
- the process according to the invention can even allow an increase in the average molecular weight of the polymers of the composition.
- the process according to the invention can allow the fluidized composition to comprise no or few residues of fluidifying agents, the CO2 being removable and the residues of compounds U that can be bonded to PAs.
- CO2 has the advantage of being non-toxic, non-flammable and friendly to the environment.
- the process allows a decrease in the melt viscosity by at least 10%, especially by at least 20%, in particular by at least 25%, with respect to a composition in which the compound U is replaced by the PA and / or in which the PU does not generate CO2 in an effective amount, or no CO 2 at all.
- the process may allow a 30%, in particular 50% or even 55% decrease in melt viscosity.
- the melt viscosity of the composition is measured at 896s -1 with a capillary die having a length / diameter ratio of 30/1, more particularly, this viscosity is measured according to the protocol described in the examples.
- the temperature T is greater than the melting temperature of the PA -30 ° C, ie Tf-30 ° C. In particular, this temperature T is greater than or equal to Tf-10 ° C. and more particularly T is greater than or equal to the Tf of PA.
- the temperature may be greater than or equal to 280 ° C., in particular greater than or equal to 290 ° C., even greater than or equal to 300 ° C., or even greater than or equal to 305 ° C.
- the temperature T to be reached during step a) of the process of the invention, in particular combined with the time t, must also allow the formation of carbon dioxide, in particular an effective amount of CO2.
- an effective amount is meant a quantity of CO2 generated allowing a decrease in the melt viscosity of at least 10%, in particular by at least 20%, in particular by at least 25% relative to a composition in which the compound U is replaced by the PA and / or in which the PU does not generate CO 2 .
- the amount of CO2 released by the compound U may be greater than or equal to 0.1% by weight, in particular greater than or equal to 0.2% by weight, or even greater than or equal to 0.3% by weight relative to the total weight. of the composition.
- the CO2 release test by the compound U in the process and the amount generated can be estimated by putting the composition under the process conditions, or under similar conditions in terms of temperature, duration and shear conditions, and then bringing the melted composition at atmospheric pressure to measure the amount of CO2 released.
- step a) may vary. However, it is adapted according to different parameters, such as the temperature T and the desired properties. This duration can however go from 20 seconds to 30 minutes, in particular from 30 seconds to 15 minutes, or even from 1 to 6 minutes.
- the temperature and time are such that they allow a decrease in the melt viscosity of the composition. In particular, they are also such that they allow an increase in the average molar mass of the polymers of the composition.
- a catalyst can be used to accelerate the decarboxylation reaction of carbamic anhydride and acid obtained by reacting the acid function with the isocyanate function; by way of example, mention may be made of tertiary amines such as diazabicyclooctane (DABCO), diazabicycloundecene (DBU) and triethylamine.
- DABCO diazabicyclooctane
- DBU diazabicycloundecene
- triethylamine triethylamine
- the pressure P of the process is in particular such as to keep the generated CO2 solubilized in the mixture of PA and compound U, this pressure may in particular be greater than or equal to 10 bar, in particular greater than or equal to 20 bar, all particularly greater than or equal to 30 bars, or even greater than or equal to 40 bars.
- the polyamide PA of the invention is a polyamide of the type obtained by polycondensation from dicarboxylic acids and diamines, or of the type obtained by polycondensation of lactams and / or amino acids.
- the polyamide of the invention may be a mixture of polyamides of different types and / or of the same type, and / or copolymers obtained from different monomers corresponding to the same type and / or to different types of polyamide.
- the polyamide PA of the invention advantageously has a molecular mass greater than or equal to 10,000 g / mol, preferably greater than or equal to 14,000 g / mol, and even more preferably greater than or equal to 16,000 g / mol.
- polyamide 6 polyamide 7, polyamide 6,6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 13, polyamides 4,6; 6.10; 6.12; 10.10; 10.6; 12.12; 6.36; semi-aromatic polyamides, especially in which the diamine part is aromatic in whole or in part, and in particular is of the meta-xylylenediamine type, for example MXD6, polyphthalamides obtained from terephthalic, isophthalic and / or naphthalic acid , such as 9T, 10T, 11T, 12T, 13T, 6T / MT, 6T / 6I, 6T / 66, 66 / 6T, 61, 6I / 6T, 10N, 11N, 12N, such as the polyamides marketed under the trade name AMODEL, copolyamide 6/6/6, 6/1 1, 6/12 and 1 1/12, their copolymers and alloys.
- AMODEL polyamide 6/6/6, 6/1 1, 6/12 and 1 1/12
- the polyamide is chosen from polyamide 6, polyamide 6,6, their mixtures and copolymers.
- the polyamide is polyamide 6,6.
- the polyamide PA of the invention is a linear polyamide.
- the polyamide PA of the invention comprises star or H macromolecular chains, and, if appropriate, linear macromolecular chains.
- the polymers comprising such star or H macromolecular chains are for example described in the documents FR2743077, FR2779730, US5959069, EP0632703, EP0682057 and EP0832149.
- the polyamide PA of the invention is a copolyamide having a random tree structure. These copolyamides of random tree structure and their method of production are described in particular in document WO99 / 03909.
- the polyamide PA of the invention may be a low viscosity polyamide, as described in WO2008 / 107314.
- the polyamide PA of the invention may also be a composition comprising a linear polyamide and as additive a star polyamide, H and / or tree as described above.
- the polyamide PA of the invention may also be a composition comprising as additive a hyperbranched copolyamide of the type of those described in WO 00/68298.
- the polyamide PA may optionally comprise other functions such as ester, urea and / or ether functions, etc.
- the polyamide PA may be present in the composition in a content ranging from 30 to 99.9% by weight, especially from 35 to 99% by weight, or even from 40 to 98% by weight relative to the total weight of the composition.
- the compound U comprises at least one urethane function. It can be a polyurethane, also called PU, or a polyisocyanate type compound blocked by an alcohol or a phenol. According to a particular embodiment, the compound U is a thermoplastic polyurethane. In particular, compound U, and even more particularly when it is a polyurethane, is immiscible with PA66.
- the compound U is said to be "immiscible" if, in a surface area of 500 ⁇ 2 in the center of said granule, there are at least 10 nodules, the largest dimension of which is at least 50 nm, the count being, of course, the average counts on the five sections.
- the compound U is a polyurethane
- it can be obtained from a diisocyanate, a polyol and optionally a short chain diol.
- the compound U does not include free isocyanate functions, especially at the end of chains, and / or it is not a polyurethane comprising at least a polycarbonate part even more particularly, the terminal functions of said polyurethane are hydroxyl functions.
- diisocyanates which can be used for the preparation of the polyurethane are isophorone diisocyanate, 1,3-and 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,2-ethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1, 6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4 and 2,4,4-trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecane diisocyanate, alpha, alpha'-diisocyanatodipropyl ether, 1,3-cyclobutane diisocyanate, 2,2- and 2,6-diisocyanato-1-methylcyclohexane, 2,5 and 3,5-bis (isocyanatomethyl) -8-methyl-1,4-methano-decahydronaphthalene, 1,5-diisocyanate, 2,5-, 1, 6- and 2,6-bis (isocyanatomethyl) -4,7-methanohex
- the polyol used for the preparation of the polyurethane may be a polyester, a polycaprolactone or a polyether.
- the polyesters are derived from the condensation of a dicarboxylic acid, usually adipic acid, with a diol.
- polyester mention may be made of poly (butanediol adipate), poly (hexanediol adipate), poly (ethanediol-butanediol adipate), etc.
- Polycaprolactones are polyesters derived from the polymerization of [epsilon] caprolactone and diols.
- a polyether mention may be made of poly (ethylene glycol) (PEG), poly (propylene glycol) (PPG), poly (tetra methylene glycol) (PTMG) and the like.
- the short chain diol that can be used for the preparation of the polyurethane can be hexanediol or butanediol, or an aromatic diol.
- the polyurethane is advantageously a thermoplastic polyurethane.
- the polyurethane may be aromatic or aliphatic, for example depending on the aromatic or aliphatic nature of the diisocyanate used to prepare it.
- the polyurethane of the invention is aliphatic.
- the polyurethane of the invention may be a mixture of several different polyurethanes.
- the polyurethane has a molecular mass greater than or equal to 2000 g / mol.
- it has a molecular mass greater than or equal to 5000 g / mol, preferably greater than or equal to 10000 g / mol, and even more preferably greater than or equal to 13000 g / mol.
- the compound U may be present in the composition in a content ranging from 0.1 to 15% by weight, in particular from 0.5 to 12%, in particular from 1 to 10% by weight and very particularly from 2 to 5% by weight. weight, or even 2 to 4% by weight relative to the total weight of PA and compound U.
- the weight ratio PA / compound U is from 1000 to 2, in particular from 100 to 4, most preferably from 100 to 9, or even from 50 to 15.
- the composition comprises a number of moles of urethane function greater than or equal to the number of terminal amino functions of the AP.
- the composition comprises a number of moles of urethane function greater than or equal to the sum of the number of moles of amine functions of AP and the number of moles of terminal carboxylic acid functions of PA.
- composition may comprise a number of moles of urethane function that is less than or equal to the sum of the number of moles of terminal amine functions of the AP, the number of moles of terminal carboxylic acid functions of the PA, and twice the number of moles of water.
- the composition may also comprise a high proportion of additives and may for example be used as a masterbatch intended to be mixed with another thermoplastic composition, in particular based on polyamide.
- composition may comprise porogenic agents, surfactants, nucleants such as talc, and / or plasticizers.
- composition may also comprise compounds such as mattifying agents, such as titanium dioxide or zinc sulphide, pigments, dyes, heat or light stabilizers, bioactive agents, anti-fouling agents, antistatic agents, flame retardants, etc.
- mattifying agents such as titanium dioxide or zinc sulphide, pigments, dyes, heat or light stabilizers, bioactive agents, anti-fouling agents, antistatic agents, flame retardants, etc.
- the composition comprises at least one reinforcing filler and / or a filler.
- This filler may be selected from fibrous fillers, such as glass fibers, carbon fibers, natural fibers, and / or non-fibrous fillers.
- Natural fibers can be hemp and / or flax.
- non-fibrous fillers mention may be made of particulate, lamellar and / or exfoliable or non-exfoliatable nanofillers, such as alumina, carbon black, clays, zirconium phosphate, kaolin, calcium carbonate, copper, diatoms, graphite, mica, silica, titanium dioxide, zeolites, talc, wollastonite, polymeric fillers, such as dimethacrylate particles, glass beads or glass powder.
- particulate, lamellar and / or exfoliable or non-exfoliatable nanofillers such as alumina, carbon black, clays, zirconium phosphate, kaolin, calcium carbonate, copper, diatoms, graphite, mica, silica, titanium dioxide, zeolites, talc, wollastonite
- polymeric fillers such as dimethacrylate particles, glass beads or glass powder.
- the composition may comprise several types of reinforcing fillers.
- the glass fibers may be of the so-called chopped type, in particular having a diameter of between 7 and 14 ⁇ . These fillers may have an average length of between 0.1 and 5 mm. These fillers may have a surface size which ensures the mechanical adhesion between the fibers and the matrix polyamide, especially in critical environmental conditions, such as, for example, in contact with the engine fluids.
- composition comprises from 20 to 70% by weight, in particular from 30 to 60% by weight of reinforcing filler relative to the total weight of the composition.
- the composition can be prepared by intimately mixing the various compounds, especially in the form of powders or by introducing the urethane compound into the polyamide in the molten state.
- the mixture may for example be made in an extrusion device.
- the polyamide may also be in the form of granules, which is coated with urethane compound.
- the composition When the composition is prepared using an extrusion device, it can then be shaped into granules. These granules can then be used as such to carry out the process according to the invention.
- the granulation of the composition can be carried out by any type of granulation technology, in particular the conventional granulation by calling the extruded rod (s) of the die and cooling in a water bath or granulation. by drowned head cut.
- the composition is prepared by introducing the urethane compound into the molten polyamide, the temperature of the medium being chosen so as to avoid any significant evolution of gas.
- the preparation temperature of the composition of the invention is greater than or equal to Tf-30 ° C, preferably greater than or equal to Tf-20 ° C, even more preferably greater than or equal to Tf-10 ° C, Tf being the temperature melting point (in ° C) of the polyamide PA of the composition.
- the preparation temperature of the composition is in particular less than or equal to 275 ° C., or even 270 ° C., and more particularly to 265 ° C., in particular in the case where the compound U is an aliphatic polyurethane.
- the composition may be prepared in an extruder and then granulated.
- the granules obtained can then be introduced directly into a transformation and shaping device.
- the composition is in the form of granules.
- the granulation of the composition may be carried out by drowned head cutting. It is not the one used here but it could be interesting at least for the preparation step of PA / compound U granules.
- the temperature T and the duration t are also such that they also allow the average molar mass of the thermoplastic polymer to be at least equal to the molar mass of the starting polyamide.
- the average molecular weight may be by weight or number.
- the number-average molar mass can be increased by at least 5%, especially by at least 7%, or even by at least 10%.
- the weight average molar mass may be increased by at least 5%, especially by at least 7%, especially by at least 10%, or even at least 15%.
- Step a) may be carried out at a temperature greater than or equal to the AP Tf and sufficient for there to be a gas evolution, in particular of CO2. Furthermore, step a) can be carried out at a temperature less than or equal to the highest of the temperatures chosen between Tf + 40 ° C and 310 ° C.
- the residence time t of the composition at a temperature T can range from 20 seconds to 15 minutes, in particular from 30 seconds to 10 minutes, or even from 1 to 5 minutes.
- PA6, 66, MXD6 and their copolymers especially in the case of PA6, 66, MXD6 and their copolymers, and most particularly in the case of PA6, 66 and copolymers.
- the method results in an article having a density d greater than 0.95 times that of its components (weighted by their content in the composition leading to the article).
- the density d of the article consisting of compounds C1 to Cx in contents X1 to Xn, in% by weight relative to the total weight of the composition, which can be defined by the following relationships (1) and (2): d> A x D
- C1, C2, Cn represent the compounds 1, 2, n present in the composition used to obtain the article
- a x B means A multiplied by B.
- An article corresponding to this relation can in particular be obtained a process involving injection molding in which a quantity of composition is introduced into the mold allowing the filling of the mold without expansion of gas, in particular of the CO2 generated.
- the density may be greater than or equal to 1, in particular greater than or equal to 1, 10 and in particular in the case of a glass fiber-filled composition, the density may be greater than or equal to 1, 2.
- the density of the article in particular in a content ranging from 30 to 60% by weight as a contribution to the total weight of the composition, the density of the article may range from 1.3 to 1, 8.
- the method according to the invention comprises a shaping step a ') implementing a molding device, in particular an injection molding device, and an extrusion device.
- this method comprises an injection molding step
- the amount of composition injected is such that it makes it possible not to form voids and / or micro-voids leading to a decrease in the density, in particular the molding by injection does not lead to a lighter foam.
- the subject of the invention is an article comprising a polyamide and a polymer derived from polyamide, in particular in which
- the average molar mass in number and / or weight of the polymers present in this article is greater than that of the starting polyamide, and / or
- melt-blowing agent precursor of a composition comprising at least one thermoplastic polymer, in particular polyamide, or
- the fluidizing agent or the precursor of fluidizing agent may also allow, together with an improvement in the melt flow:
- thermoplastic polymer to not reduce, or even increase, the average molar mass of the thermoplastic polymer, and / or
- the contents of the carboxylic acid and amine end groups of the polyamides are determined by potentiometry.
- GTA stands for amine end groups and GTC stands for carboxylic acid end groups.
- the number and weight average molar masses of the polyamides were determined by gel permeation chromatography in polystyrene equivalent in dichloromethane after derivatization and detection by UV absorbance.
- the Viscosity Indices (IV) of the polyamides are measured from a 0.5% solution of polymer dissolved in 90% formic acid, according to ISO EN 307.
- the rheological properties of the polyamide granules containing or not the fluidizing agent were studied by means of an in-line rheometer, At Line Rheomether (ALR) from Gottfert (ALR-M 71 .02 model 019.03.05).
- ALR is a rheometer composed of a capillary die fed from a single-screw extruder via a gear pump. The single screw extruder has a diameter of 25 mm and a length / diameter ratio of 20.
- the mass flow rate of molten polymer and thus the shear rate are controlled by the speed of the gear pump.
- the melt viscosity is calculated from the difference between the measured pressures at the inlet and the outlet of the capillary. In the case of the ALR, the pressure at the outlet of the capillary is the atmospheric pressure.
- a counterpressure chamber also commercialized by Gottfert, has been added to the outlet of the capillary die of the ALR.
- This counterpressure chamber contains a conical needle which can move vertically by means of a thread. The vertical movements of the conical valve make it possible to modulate the level of constriction of the flow of molten polymer, and consequently the back pressure in the chamber as well as the average pressure of the viscosity measurement.
- the compounds used are the following:
- compositions Aliphatic thermoplastic polyurethane based on ⁇ -caprolactone (epsilon-caprolactone) sold under the name Krystalgran PN03-214 by the company Huntsman
- the compositions are prepared by melt blending, using a THERMO PRISM co-rotating twin-screw extruder model TSE16TC, having a diameter of 16 mm and a length / diameter ratio of 25.
- the compositions prepared are the following :
- Composition A1 90% by weight of polyamide and 10% by weight of polyurethane relative to the total weight of the composition
- Composition A2 95% by weight of polyamide and 5% by weight of polyurethane relative to the total weight of the composition
- Composition A3 98% by weight of polyamide and 2% by weight of polyurethane relative to the total weight of the composition
- composition A4 100% by weight of polyamide relative to the total weight of the composition
- the extrusion conditions for preparing the granules of compositions A1 to A4 are:
- the extruded A1-A4 compositions are cooled in water at room temperature and cut into granules.
- Example 2 Properties of the Polyamide Granules Containing the Thinning Agent at 310 ° C.
- the polyamide granules containing the fluidizing agent were placed in the hopper of the nitrogen-fed ALR single screw extruder.
- the capillary outlet pressure was maintained above 100 bar thanks to the backpressure cell in order to keep the solubilized CO2 in molten polyamide and to avoid the appearance of gas bubbles.
- Viscosity measurements were made at a shear rate of 896 sec- 1 with a capillary die having a length / diameter ratio of 30: 1.
- the conditions and the results of the viscosity measurements as well as the average molar masses of the polyamides leaving the capillary die are shown in Table 2.
- the average pressure of the viscosity measurement reported in Table 2 corresponds to the arithmetic mean between the pressures. measured at the inlet and the outlet of the capillary in the presence of the backpressure cell.
- Example 3 Properties of the polyamide granules containing the fluidizing agent at 280 ° C.
- the polyamide granules containing the fluidizing agent were placed in the hopper of the nitrogen-fed ALR single screw extruder.
- the capillary outlet pressure was maintained above 100 bar thanks to the backpressure cell in order to keep the solubilized CO2 in molten polyamide and to avoid the appearance of gas bubbles.
- Viscosity measurements were made at a shear rate of 896 sec- 1 with a capillary die having a length / diameter ratio of 30: 1.
- Example 4 Properties of polyamide granules containing the fluidizing agent at 300 ° C.
- the influence of the presence of the fluidizing agent in the polyamide granules was studied at 300 ° C., a temperature which also makes it possible to degrade the urethane functions of the fluidizing agent to isocyanate functions and consequently to generate CO 2 .
- the temperature profile used is described in Table 5.
- the polyamide granules containing the fluidizing agent were placed in the hopper of the nitrogen-fed ALR single screw extruder.
- the capillary outlet pressure was maintained above 100 bar thanks to the counter-flow cell. pressure in order to keep the CO2 solubilized in molten polyamide and to avoid the appearance of gas bubbles.
- Viscosity measurements were made at a shear rate of 896 sec- 1 with a capillary die having a length / diameter ratio of 30: 1.
- the conditions and the results of the viscosity measurements as well as the average molar masses of the polyamides at the outlet of the capillary die are collated in Table 6.
- the average pressure of the viscosity measurement reported in Table 6 corresponds to the arithmetic mean between the pressures. measured at the inlet and the outlet of the capillary in the presence of the backpressure cell.
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Abstract
La présente invention a pour objet l'utilisation d'un composé spécifique en tant qu'agent fluidifiant ou précurseur d'agent fluidifiant en fondu d'une composition comprenant un polymère thermoplastique, notamment du polyamide. Elle concerne encore un procédé de préparation d'un article polyamide dans lequel la viscosité en fondu d'une composition comprenant du polyamide est diminuée. L'agent fluidifiant pouvant encore permettre l'obtention d'un article présentant une densité non-diminuée et/ou une augmentation de la masse molaire moyenne des polymères de la composition.
Description
AGENT FLUIDIFIANT ET PROCEDE UTILISANT CET AGENT
L'invention concerne l'utilisation d'un composé spécifique en tant qu'agent fluidifiant ou précurseur d'agent fluidifiant en fondu d'une composition comprenant un polymère thermoplastique, notamment du polyamide. Elle concerne encore un procédé de préparation d'un article à base de polyamide dans lequel la viscosité en fondu de la composition comprenant du polyamide est diminuée, et dans lequel les conditions, notamment de température, de durée et de pression, sont telles qu'elles permettent la génération de CO2, celui-ci étant solubilisé dans ladite composition. L'agent fluidifiant ou le précurseur d'agent fluidifiant peut encore permettre l'obtention d'un article présentant une densité non-diminuée et/ou une augmentation de la masse molaire moyenne des polymères de la composition.
Dans certains procédés de mise en forme d'articles en polymère thermoplastique, comme l'extrusion et l'injection, en particulier le moulage par injection, il est souhaitable d'avoir une viscosité en fondu qui soit diminuée. En effet, la diminution de la viscosité en fondu peut permettre de faciliter certains procédés de préparation d'articles comprenant un polymère thermoplastique, et/ou de permettre l'obtention d'articles ayant des formes plus complexes.
En règle générale, et en particulier dans les procédés de transformation envisagés ci-dessus, il est souhaité que les compositions à base de polyamide présentent un bon compromis des trois propriétés suivantes : fluidité à l'état fondu, bonnes propriétés mécaniques et aspect de surface.
Il est notamment souhaitable que les compositions soient suffisamment fluides lorsqu'elles sont en fusion, pour pouvoir être acheminées et manipulées aisément et rapidement dans certains dispositifs de mise en forme, tels que par exemple le moulage par injection. Le fait d'avoir une composition fluide peut permettre d'injecter des pièces de géométries particulières (complexes, fines, longues, etc). En extrusion, la fluidité des formulations peut permettre de ne pas être limité par le couple de l'extrudeuse, intérêt en particulier pour pouvoir augmenter le taux de charges et/ou de limiter l'auto-échauffement et donc de mieux contrôler la température pendant le procédé de mise en œuvre. Cela peut permettre d'éviter la dégradation de la matrice polymère ou d'additifs thermosensibles.
Parmi ces propriétés mécaniques particulièrement intéressantes, on peut citer la résistance aux chocs, le module en flexion ou en traction, la contrainte à la rupture en flexion ou en traction. L'art antérieur cite fréquemment l'utilisation de charges de renfort, notamment les fibres de verres pour améliorer les propriétés mécaniques.
Enfin, notamment dans le cas des pièces moulées à partir de compositions thermoplastiques, il est également recherché un aspect de surface net et uniforme. Cette contrainte devient un problème particulièrement ardu à résoudre lorsqu'une composition thermoplastique fortement chargée en charges de renfort, comme les fibres de verre, est utilisée. En effet, ces charges ont tendance à altérer fortement l'aspect de surface des pièces moulées. Pour remédier à cet contrainte, il peut être fait recours à des compositions thermoplastiques présentant une haute fluidité.
L'art antérieur décrit fréquemment une augmentation de fluidité par une diminution de la masse molaire moyenne de la matrice thermoplastique. Toutefois, cette voie d'augmentation de fluidité génère une diminution des propriétés mécaniques des articles obtenus, par exemple une diminution d'environ 20% de la résistance au choc Charpy à RHO et RH50 pour une diminution de la viscosité de 50% dans le cas du PA66 vierge.
Il résulte de ce qui précède qu'il est particulièrement délicat d'obtenir une composition thermoplastique à base de polyamide présentant un bon niveau de ces différentes propriétés.
Par ailleurs, si un certain nombre de documents de l'art antérieur concernent l'utilisation de polyuréthane et de polyamide, ils évitent en général de se placer dans des conditions telles que du CO2 soit généré, en particulier via du polyuréthane, utilisent des composés de départ portant des fonctions isocyanates, envisagent des compositions non chargées et/ou n'envisagent pas la question de fluidité en fondu.
Par exemple WO9910433 décrit spécifiquement que des conditions impliquant la dégradation de polyuréthane, notamment une température de plus de 260°C, sont indésirables car elles conduisent à un extrudat inhomogène et comprenant des bulles (« bubbly »). Le document US4656228 envisage pour sa part des compositions non chargées à base de polyuréthane-polycarbonates spécifiques. Ceux-ci peuvent conduire, en particulier dans les conditions de température et de durée de chauffage de la présente invention, à des effets indésirables. Le document US4369285 concerne des moulages thermoplastiques renforcés comprenant des polyamides et du polyuréthane, mais il n'envisage pas de conditions telles que le polyuréthane génère du CO2, en outre il est muet sur l'aspect fluidité. DE4136078 concerne des réactions de couplages entre des polyamides et des polyuréthanes, en particulier dont les extrémités présentent des fonctions isocyanates. Dans tous les cas, il n'envisage pas des conditions dans lesquelles les fonctions uréthanes génèrent du CO2. WO95/13307 et WO90/1 1329 concernent des procédés impliquant des températures de mise en œuvre relativement basses. Ainsi, ils n'envisagent pas des conditions dans lesquelles les fonctions uréthanes génèrent du CO2.
L'invention a pour objectif de résoudre en tout ou partie les problèmes cités ci- dessus. Elle vise tout particulièrement à proposer un agent fluidifiant ou un précurseur de celui-ci et un procédé utilisant cet agent fluidifiant présentant au moins un des avantages suivants : ne pas diminuer la masse moléculaire moyenne du polyamide ou du polymère thermoplastique présent dans l'article obtenu, ne pas ou peu affecter la masse moléculaire moyenne du polyamide, conduire à des compositions présentant des caractéristiques améliorées, et notamment un compromis viscosité en fondu / caractéristiques mécaniques / aspect de surface satisfaisant, en particulier avec un procédé aisé à mettre en œuvre, ne nécessitant pas de matériel très pointu et/ou coûteux. Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un procédé de préparation d'un article polyamide comprenant les étapes consistant à :
a) chauffer une composition comprenant au moins un polyamide PA et au moins un composé U comprenant au moins une fonction uréthane, à une température T, pendant une durée t et à une pression P :
+ la température T et la durée t étant telles qu'elles permettent de générer du CO2 et une diminution de la viscosité en fondu de la composition, par rapport à la viscosité en fondu de la composition sans composé U,
+ la pression P étant telle qu'elle permet au CO2 généré d'être solubilisé dans le mélange de PA et de composé U,
+ la température T étant supérieure à la température de fusion - 30°C, soit Tf- 30°C,
b) récupérer l'article. Par « Tf », on entend au sens de la présente invention la température de fusion du polyamide PA.
Le CO2 généré dans ce procédé provient essentiellement, notamment au moins 85 %, en particulier au mois 90 %, voire au moins 95 %, ou en partie de réactions impliquant, directement ou indirectement, le composé U, en particulier il provient entièrement de réactions impliquant le composé U. En d'autres termes, le CO2 provient essentiellement, ou en partie, des fonctions uréthanes.
Le composé U est en particulier impliqué dans les réactions suivantes (dans lesquelles R3NH2 et R COOH représentent respectivement les groupements terminaux aminés et acides carboxyliques du polyamide) :
0
H H
R-, N^=C^O + R3NH2 ► Ri C N R3
o o
H N n M n
-N=C=0 + R4COOH * Ri N C O C R4 *~ Ri N C R4 + C02
Le procédé selon l'invention peut donc permettre de ne pas diminuer la masse molaire des polymères, méthode classique pour diminuer la viscosité. Le procédé selon l'invention peut même permettre une augmentation de la masse molaire moyenne des polymères de la composition.
Le procédé selon l'invention peut permettre que la composition fluidifié ne comprenne pas ou peu de restes d'agents fluidifiant, le CO2 pouvant être éliminé et les restes de composés U pouvant être liés à des PA. Par ailleurs, par rapport à certaines méthodes permettant d'abaisser la viscosité, le CO2 présente l'avantage de ne pas être toxique, d'être non-inflammable et d'être amical pour l'environnement.
Tout particulièrement, le procédé permet une diminution de la viscosité en fondu d'au moins 10 %, notamment d'au moins 20 %, en particulier d'au moins 25 % par rapport à une composition dans laquelle le composé U est remplacé par le PA et/ou dans laquelle le PU ne génère pas de CO2 en quantité efficace, voire pas de CO2 du tout. Dans certains cas, le procédé peut permettre une diminution de 30 %, en particulier de 50 %, voire de 55 % de la viscosité en fondu.
La viscosité en fondu de la composition est mesurée à 896s"1 avec une filière capillaire présentant un ratio longueur/diamètre 30/1 . Plus particulièrement, cette viscosité est mesurée selon le protocole décrit dans les exemples.
La température T est supérieure à la température de fusion du PA -30°C, soit Tf- 30°C. En particulier cette température T est supérieure ou égale à Tf-10°C et tout particulièrement T est supérieur ou égal à la Tf du PA.
La température peut être supérieure ou égale à 280°C, notamment supérieure ou égale à 290°C, voire supérieure ou égale à 300°C, voire encore supérieure ou égale à 305°C. La température T à atteindre lors de l'étape a) du procédé de l'invention, en particulier combinée avec la durée t, doit également permettre la formation de dioxyde de carbone, en particulier d'une quantité efficace de CO2.
Par « quantité efficace », on entend une quantité de CO2 généré permettant une diminution de la viscosité en fondu d'au moins 10 %, notamment d'au moins 20 %, en particulier d'au moins 25 % par rapport à une composition dans laquelle le composé U est remplacé par le PA et/ou dans laquelle le PU ne génère pas de CO2.
En particulier la quantité de CO2 dégagée par le composé U peut être supérieure ou égale à 0,1 % en poids, notamment supérieure ou égale 0,2 % en poids, voire supérieure ou égale 0,3 % en poids par rapport au poids total de la composition.
La vérification de dégagement de CO2 par le composé U dans le procédé et la quantité générée peuvent être estimées en mettant la composition dans les conditions du procédé, ou dans des conditions similaires en termes de température, durée et conditions de cisaillement, puis à amener la composition fondue à pression atmosphérique afin de mesurer la quantité de CO2 dégagé.
La durée de l'étape a) peut varier. Cependant, elle est adaptée en fonction de différents paramètres, comme la température T et les propriétés souhaitées. Cette durée peut cependant aller de 20 secondes à 30 minutes, en particulier de 30 secondes à 15 minutes, voire de 1 à 6 minutes.
La température et la durée sont telles qu'elles permettent une diminution de la viscosité en fondu de la composition. En particulier, elles sont également telles qu'elles permettent une augmentation de la masse molaire moyenne des polymères de la composition.
Cette durée peut encore être fonction de la mise en œuvre lors de cette étape un catalyseur, ou un mélange de catalyseurs. Un catalyseur peut être utilisé pour accélérer la réaction de décarboxylation de l'anhydride carbamique et d'acide obtenu par réaction de la fonction acide avec la fonction isocyanate ; à titre d'exemple on peut citer les aminés tertiaires telles que la diazabicyclooctane (DABCO), la diazabicycloundécène (DBU), la triéthylamine. La préparation de la composition de l'invention et l'étape de mise en forme, comme le moulage par injection ou l'extrusion, à partir de cette composition peuvent s'effectuer simultanément. Elles peuvent être mises en œuvre dans des dispositifs identiques, tels qu'un dispositif d'extrusion.
La pression P du procédé est notamment telle qu'elle permet de conserver le CO2 généré solubilisé dans le mélange de PA et de composé U, cette pression peut notamment être supérieure ou égale à 10 bars, en particulier supérieure ou égale à 20 bars, tout particulièrement supérieure ou égale à 30 bars, voire supérieure ou égale à 40 bars.
Le polyamide PA de l'invention est un polyamide du type de ceux obtenus par polycondensation à partir de diacides carboxyliques et de diamines, ou du type de ceux obtenus par polycondensation de lactames et/ou aminoacides. Le polyamide de l'invention peut être un mélange de polyamides de différents types et/ou du même type, et/ou des copolymères obtenus à partir de différents monomères correspondant au même type et/ou à des types différents de polyamide.
Le polyamide PA de l'invention présente avantageusement une masse moléculaire en nombre supérieure ou égale à 10000 g/mol, de préférence supérieure ou égale à 14000 g/mol, encore plus préférentiellement supérieure ou égale à 16000 g/mol.
A titre d'exemple de polyamide pouvant convenir pour l'invention, on peut citer le polyamide 6, le polyamide 7, le polyamide 6,6, le polyamide 1 1 , le polyamide 12, le polyamide 13, les polyamides 4,6 ; 6,10 ; 6,12 ; 10,10 ; 10.6 ; 12,12 ; 6,36 ; les polyamides semi-aromatiques, notamment dans lesquelles la partie diamine est aromatique en tout ou partie, et en particulier est du type méta-xylylène diamine, par exemple le MXD6, les polyphtalamides obtenus à partir d'acide téréphtalique, isophtalique et/ou naphtaliques, comme le 9T, 10T, 1 1T, 12T, 13T, 6T/MT, 6T/6I, 6T/66, 66/6T, 61, 6I/6T, 10N, 1 1 N, 12N, tels que les polyamides commercialisés sous le nom commercial AMODEL, le copolyamide 6/6/6, 6/1 1 , 6/12 et 1 1/12, leurs copolymères et alliages.
On peut en particulier citer le polyamide 6, le polyamide 6,6, le polyamide 1 1 , le polyamide 12, les polyamides 4,6 ; 6,10 ; 10,10 ; 12,12 ; 6,36 ; les polyamides semi-aromatiques, notamment le MXD6, les polyphtalamides obtenus à partir d'acide téréphtalique et/ou isophtalique tels que le polyamide commercialisé sous le nom commercial AMODEL, le copolyamide 6, 6/6, T, leurs copolymères et alliages. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le polyamide est choisi parmi le polyamide 6, le polyamide 6,6, leurs mélanges et copolymères. Avantageusement le polyamide est le polyamide 6,6.
Selon une variante particulière de l'invention, le polyamide PA de l'invention est un polyamide linéaire.
Selon une autre variante particulière de l'invention, le polyamide PA de l'invention comprend des chaînes macromoléculaires étoiles ou H, et le cas échéant des
chaînes macromoléculaires linéaires. Les polymères comprenant de telles chaînes macromoléculaires étoiles ou H sont par exemple décrits dans les documents FR2743077, FR2779730, US5959069, EP0632703, EP0682057 et EP0832149. Selon une autre variante particulière de l'invention, le polyamide PA de l'invention est un copolyamide présentant une structure arbre statistique. Ces copolyamides de structure arbre statistique ainsi que leur procédé d'obtention sont notamment décrits dans le document WO99/03909. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le polyamide PA de l'invention peut être un polyamide de faible viscosité, tel que décrit dans le document WO2008/107314.
Le polyamide PA de l'invention peut également être une composition comprenant un polyamide linéaire et comme additif un polyamide étoile, H et/ou arbre tels que décrits ci- dessus.
Le polyamide PA de l'invention peut également être une composition comprenant comme additif un copolyamide hyperbranché du type de ceux décrits dans le document WO 00/68298. Le polyamide PA peut comporter éventuellement d'autres fonctions telles que des fonctions ester, urée et/ou éther, etc.
Le polyamide PA peut être présent dans la composition en une teneur allant de 30 à 99,9% en poids, notamment de 35 à 99 % en poids, voire de 40 à 98 % en poids par rapport au poids total de la composition.
Le composé U comprend au moins une fonction uréthane. Il peut s'agir d'un polyuréthane, encore appelé PU, ou d'un composé du type polyisocyanate bloqué par un alcool ou un phénol. Selon un mode de réalisation particulier le composé U est un polyuréthane thermoplastique. En particulier le composé U, et encore plus particulièrement lorsqu'il s'agit d'un polyuréthane, est non-miscible avec le PA66.
On peut déterminer si un composé U, en particulier un polyuréthane, est non- miscible avec le PA66 de la manière suivante :
- des granulés de PA66 et de composé U, en ratio 95/5 en poids, sont préparés dans les conditions de l'exemple 1 ,
- cinq coupes de granulés obtenus sont observées par microscopie électronique, et
- le composé U est dit « non miscible » si, dans une surface de 500 μιτι2 au centre dudit granulé, sont dénombrés au moins 10 nodules dont la plus grande dimension est d'au moins 50 nm, le dénombrement étant bien entendu la moyenne des dénombrements sur les cinq coupes.
Dans le cas où le composé U est un polyuréthane, il peut être obtenu à partir d'un diisocyanate, d'un polyol et éventuellement d'un diol à chaîne courte. Tout particulièrement, dans le cas où le composé U est un polyuréthane, celui-ci ne comprend pas de fonctions isocyanates libres, notamment en bout de chaînes, et/ou il ne s'agit pas d'un polyuréthane comprenant au moins une partie polycarbonate, encore plus particulièrement les fonctions terminales dudit polyuréthane sont des fonctions hydroxyles.
Des exemples de diisocyanates pouvant être utilisés pour la préparation du polyuréthane sont l'isophorone diisocyanate, le 1 ,3- et 1 ,4-cyclohexane diisocyanate, le 1 ,2-éthylène diisocyanate, le 1 ,4-tétraméthylène diisocyanate, le 1 ,6-hexaméthylène diisocyanate, le 2,2,4 et 2,4,4-triméthyl-1 ,6-hexaméthylène diisocyanate, le 1 ,12- dodécane diisocyanate, le alpha, alpha'-diisocyanatodipropyl éther, le 1 ,3-cyclobutane diisocyanate, le 2,2- et 2,6-diisocyanato-1 - méthylcyclohexane, le 2,5 et 3,5- bis(isocyanatométhyl)-8-méthyl-1 ,4-méthano- décahydronaphthalène, le 1 ,5-, 2,5-, 1 ,6- et 2,6-bis(isocyanatométhyl)-4,7- méthanohexahydroindane, le 1 ,5-, 2,5- et 2,6-bis
(isocyanato)-4,7-méthanehexahydroindane, le 2,4'- et 4,4'-dicyclohexyl diisocyanate, le 2,4- et 2,6-hexahydrotolylène diisocyanate, le perhydro-2,4'- et 4,4'-diphénylméthane diisocyanate, le alpha, alpha'-diisocyanato-1 ,4- diéthylbenzène, le 1 ,3-et 1 ,4-phénylène diisocyanate, le 4,4'-diisocyanatobiphényl, le 4,4'-diisocyanato-3,3'-dichlorobiphényl, le 4,4'-diisocyanato-3,3'- diméthoxybiphényl, le 4,4'-diisocyanato-3,3'-diméthylbiphényl, le 4,4'-diisocyanato- 3,3'-diphénylbiphényl, le 2,4'- et 4,4'-diisocyanato diphénylméthane, le naphthylène 1 ,5-diisocyanate, le 2,4- et 2,6-toluène diisocyanate, le N,N'-(4,4'- diméthyl- 3,3'-diisocyanatodiphényl)uretdione, le m-xylylène diisocyanate, le dicyclohexylméthane diisocyanate, le tétraméthylxylylène diisocyanate, et les analogues et mélanges. Le polyol utilisé pour la préparation du polyuréthane peut être un polyester, une polycaprolactone ou un polyéther. Les polyesters sont issus de la condensation d'un diacide carboxylique, généralement l'acide adipique, avec un diol. A titre d'exemple de polyester, on peut citer le poly(butanediol adipate), le
poly(hexanediol adipate), le poly(éthanediol-butanediol adipate), etc. Les polycaprolactones sont des polyesters issus de la polymérisation de l'[epsilon]- caprolactone et de diols. A titre d'exemple de polyéther on peut citer le poly(éthylène glycol) (PEG), le poly(propylène glycol) (PPG), le poly(tétra méthylène glycol) (PTMG) etc.
Le diol à chaîne courte pouvant être utilisé pour la préparation du polyuréthane peut être l'hexanediol ou le butanediol, ou un diol aromatique. Le polyuréthane est avantageusement un polyuréthane thermoplastique.
Le polyuréthane peut être aromatique ou aliphatique, par exemple en fonction de la nature aromatique ou aliphatique du diisocyanate utilisé pour le préparer. Avantageusement le polyuréthane de l'invention est aliphatique.
Le polyuréthane de l'invention peut être un mélange de plusieurs polyuréthanes différents.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le polyuréthane présente une masse moléculaire en nombre supérieure ou égale à 2000 g/mol.
Avantageusement il présente une masse moléculaire en nombre supérieure ou égale à 5000 g/mol, de préférence supérieure ou égale à 10000 g/mol, encore plus préférentiellement supérieure ou égale à 13000 g/mol.
Le composé U peut être présent dans la composition en une teneur allant de 0,1 à 15 % en poids, notamment de 0,5 à 12 %, en particulier de 1 à 10 % en poids et tout particulièrement de 2 à 5 % en poids, voire de 2 à 4 % en poids par rapport au poids total de PA et de composé U.
Avantageusement le rapport pondéral PA / composé U va de 1000 à 2, en particulier de 100 à 4, tout particulièrement de 100 à 9, voire de 50 à 15.
Avantageusement, la composition comprend un nombre de mole de fonction uréthane supérieur ou égal au nombre de fonctions aminés terminales du PA. En particulier la composition comprend un nombre de mole de fonction uréthane supérieur ou égal à la somme du nombre de moles de fonctions aminés
terminales du PA et du nombre de moles de fonctions acide carboxylique terminales du PA.
En outre, la composition peut comprendre un nombre de mole de fonction uréthane inférieur ou égal à la somme du nombre de moles de fonctions aminés terminales du PA, du nombre de moles de fonctions acide carboxylique terminales du PA, et de deux fois le nombre de moles d'eau.
La composition peut également comprendre une forte proportion d'additifs et être par exemple utilisée comme mélange maître (masterbatch) destiné à être mélange à une autre composition thermoplastique, notamment à base de polyamide.
Par ailleurs, la composition peut comprendre des agents porogènes, des surfactants, des nucléants comme le talc, et/ou des plastifiants.
La composition peut encore comprendre des composés tels que des matifiants, comme le dioxyde de titane ou le sulfure de zinc, des pigments, des colorants, des stabilisants chaleur ou lumière, des agents bioactifs, des agents antisalissure, des agents antistatiques, des ignifugeants, etc.
Avantageusement, la composition comprend au moins une charge de renfort et/ou une charge de remplissage. Cette charge peut être choisie parmi les charges fibreuses, comme les fibres de verre, les fibres de carbone, les fibres naturelles, et/ou les charges non-fibreuses. Les fibres naturelles peuvent être du chanvre et/ou du lin. Parmi les charges non fibreuses on peut citer les charges particulaires, lamellaires et/ou les nanocharges exfoliables ou non exfoliables, comme l'alumine, le noir de carbone, les argiles, le phosphate de zirconium, le kaolin, le carbonate de calcium, le cuivre, les diatomées, le graphite, le mica, la silice, le dioxyde de titane, les zéolites, le talc, la wollastonite, les charges polymériques, comme des particules de diméthacrylates, des billes de verre ou de la poudre de verre.
La composition peut comprendre plusieurs types de charges de renfort. Les fibres de verre peuvent être du type dit coupé (chopped), notamment ayant un diamètre compris entre 7 et 14 μιτι. Ces charges peuvent présenter une longueur moyenne comprise entre 0,1 et 5 mm. Ces charges peuvent présenter un ensimage surfacique qui assure l'adhésion mécanique entre les fibres et la matrice
polyamide, notamment en condition environnementale critique, tel que par exemple, en contact avec les fluides des moteurs.
En particulier la composition comprend de 20 à 70 % en poids, notamment de 30 à 60 % en poids de charge de renfort par rapport au poids total de la composition.
La composition peut être préparée par mélange intime des différents composés, notamment sous formes de poudres ou par introduction du composé uréthane dans le polyamide à l'état fondu. Le mélange peut par exemple être réalisé dans un dispositif d'extrusion.
Le polyamide peut également se présenter sous la forme de granulés, que l'on enrobe avec du composé uréthane. Lorsque la composition est préparée à l'aide d'un dispositif d'extrusion, celle-ci peut ensuite être mise sous forme de granulés. Ces granulés peuvent alors être utilisés tels quels pour réaliser le procédé selon l'invention. La granulation de la composition peut être effectuée par tout type de technologies de granulation, en particulier la granulation classique par appel du (ou des) jonc(s) extrudé(s) de la filière et refroidissement dans un bain d'eau ou la granulation par coupe en tête noyée.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la composition est préparée par introduction du composé uréthane dans le polyamide fondu, la température du milieu étant choisie de façon à éviter tout dégagement de gaz significatif.
Avantageusement la température de préparation de la composition de l'invention est supérieure ou égale Tf-30°C, de préférence supérieure ou égale à Tf-20°C, encore plus préférentiellement supérieure ou égale Tf-10°C, Tf étant la température de fusion (en °C) du polyamide PA de la composition.
La température de préparation de la composition est en particulier inférieure ou égale à 275°C, voire à 270°C, et plus particulièrement à 265°C, en particulier dans le cas où le composé U est un polyuréthane aliphatique.
La composition peut être préparée dans un dispositif d'extrusion, puis être mise sous forme de granulés. Les granulés obtenus peuvent ensuite être introduits directement dans un dispositif de transformation et de mise en forme.
Avantageusement la composition est sous forme de granulés. La granulation de la composition peut être effectuée par coupe en tête noyée. Ca n'est pas celle qu'on a utilisée ici mais elle pourrait être intéressante au moins pour l'étape de préparation de granulés PA/composé U.
Selon un premier mode de réalisation particulier, la température T et la durée t sont également telles qu'elles permettent également à la masse molaire moyenne du polymère thermoplastique d'être au moins égale à la masse molaire du polyamide de départ. La masse moléculaire moyenne peut être en poids ou en nombre.
La masse molaire moyenne en nombre peut être augmentée d'au moins 5 %, notamment d'au moins 7 %, voire d'au moins 10 %. La masse molaire moyenne en poids peut être augmentée d'au moins 5 %, notamment d'au moins 7 %, tout particulièrement d'au moins 10 %, voire d'au moins 15 %.
L'étape a) peut être réalisée à une température supérieure ou égale à la Tf du PA et suffisante pour qu'il y ait un dégagement gazeux, en particulier de CO2. Par ailleurs, l'étape a) peut être réalisée à une température inférieure ou égale à la plus haute des températures choisie entre Tf+ 40°C et 310°C.
Le temps de résidence t de la composition à une température T peut aller de 20 secondes à 15 minutes, notamment de 30 secondes à 10 minutes, voire de 1 à 5 minutes.
La durée, t (s), et la température T(°C) peuvent répondre à la relation suivante :
(T - 275) x t < 18 000
en particulier dans les cas du PA6, 66, MXD6 et leurs copolymères, et tout particulièrement dans le cas du PA6, 66 et copolymères.
Selon un deuxième mode de réalisation particulier, le procédé conduit à un article présentant une densité d supérieure à 0,95 fois celle de ses composants (pondérés par leur teneur dans la composition conduisant à l'article). La densité d de l'article, constitué des composés C1 à Cx dans des teneurs X1 à Xn, en % en poids par rapport au poids total de la composition, pouvant être définie par les relations (1 ) et (2) suivante :
d > A x D
relation (1 )
avec
1/D = [(X1 % / (100 x densité C1 )) + (X2 % / (100 x densité C2) ... (Xn % / (100 x densité Cn))]
relation (2)
et dans lesquelles :
- C1 , C2, Cn représentent les composés 1 , 2, n présents dans la composition mise en œuvre pour l'obtention de l'article,
- X1 %, X2 %, Xn % qui sont les % en poids respectivement des composés C1 , C2, Cn,
- X1 % + X2 % + ... + Xn % = 100, et
- A = 0,95, notamment A = 0,98, voire A = 0,99.
Dans la présente description A x B signifie A multiplié par B.
Un article répondant à cette relation peut en particulier être obtenu un procédé impliquant un moulage par injection dans lequel il est introduit dans le moule une quantité de composition permettant le remplissage du moule sans expansion de gaz, en particulier du CO2 généré.
En particulier la densité peut être supérieure ou égale à 1 , notamment supérieure ou égale à 1 ,10 et en particulier dans le cas d'une composition chargée fibres de verre la densité peut être supérieure ou égale à 1 ,2. En particulier, dans le cas d'une composition chargée en fibre de verres, notamment en une teneur allant de 30 à 60 % en poids par apport au poids total de la composition, la densité de l'article peut aller de 1 ,3 à 1 ,8.
Bien entendu, les premiers et deuxièmes modes de réalisation peuvent être combinés.
Tout particulièrement, le procédé selon l'invention comprend une étape a') de mise en forme mettant en œuvre un dispositif de moulage, en particulier de moulage par injection, et d'extrusion. En particulier, lorsque ce procédé comprend une étape de moulage par injection, la quantité de composition injectée est telle qu'elle permet de ne pas former de vides et/ou micro-vides conduisant à une diminution de la densité, en particulier le moulage par injection ne conduit pas à une mousse allégée.
Selon un autre de ses aspects, l'invention a pour objet un article comprenant un polyamide et un polymère dérivé du polyamide, en particulier dans lequel
- la masse molaire moyenne en nombre et/ou en poids des polymères présents dans cet article est supérieure à celle du polyamide de départ, et/ou
- présentant une densité telle que définie ci-dessus.
Cet article est susceptible d'être obtenu, voire est directement obtenu, selon le procédé tel que défini dans la présente description. Selon encore un autre des ses aspect, l'invention a pour objet l'utilisation d'un composé uréthane en tant que :
- précurseur d"agent fluidifiant en fondu d'une composition comprenant au moins un polymère thermoplastique, en particulier du polyamide, ou
- agent fluidifiant en fondu d'une composition comprenant un polymère thermoplastique, en particulier du polyamide, lorsque le composé uréthane est dans des conditions où il génère du CO2, en particulier une quantité efficace.
L'agent fluidifiant ou le précurseur d'agent fluidifiant peut également permettre, en même temps qu'une amélioration de la fluidité en fondu :
- de ne pas diminuer, voire d'augmenter, la masse molaire moyenne du polymère thermoplastique, et/ou
- l'obtention d'un article ayant une densité telle que définie dans la présente description. Les exemples ci-après sont donnés à titre illustratifs de l'invention. EXEMPLES
Les teneurs en groupements terminaux acide carboxylique et amine des polyamides sont dosées par potentiométrie.
GTA signifie groupements terminaux amine et GTC signifie groupements terminaux acide carboxylique. Les masses molaires moyennes en nombre et en poids des polyamides ont été déterminées par chromatographie à perméation de gel en équivalent polystyrène dans du dichlorométhane après dérivatisation et détection par absorbance UV.
Les Indices de Viscosité (IV) des polyamides sont mesurés à partir d'une solution à 0,5% de polymère dissous dans de l'acide formique à 90%, selon la norme ISO EN 307. Les propriétés rhéologiques des granulés de polyamide contenant ou non l'agent fluidifiant ont été étudiées au moyen d'un rhéomètre en ligne, At Line Rheomether (ALR) de Gôttfert (ALR-M 71 .02 modèle 019.03.05). L'ALR est un rhéomètre composé d'une filière capillaire alimentée à partir d'une extrudeuse monovis via une pompe à engrenage. L'extrudeuse monovis présente un diamètre de 25 mm et un rapport longueur/diamètre de 20.
Le débit massique de polymère fondu et donc le gradient de cisaillement sont contrôlés par la vitesse de la pompe à engrenage. La viscosité en fondu est calculée à partir de la différence entre les pressions mesurées à l'entrée et à la sortie du capillaire. Dans le cas de l'ALR, la pression à la sortie du capillaire est la pression atmosphérique.
Pour pouvoir réaliser des mesures de viscosité à pression de sortie plus élevée, une chambre de contre-pression, également commercialisée par Gôttfert a été ajoutée à la sortie de la filière capillaire de l'ALR. Cette chambre de contre- pression contient une pointeau conique qui peut bouger verticalement au moyen d'un pas de vis. Les mouvements verticaux de la valve conique permettent de moduler le niveau de constriction du flux de polymère fondu, et par conséquent la contre-pression dans la chambre ainsi que la pression moyenne de la mesure de viscosité.
Exemple 1 : Fabrication des granulés de polyamide contenant l'agent fluidifiant
Les composés utilisés sont les suivants :
- PA : Polyamide 66 ayant un IV de 138 ml/g, contenant 1000 ppm d'eau, présentant les teneurs en groupements terminaux suivantes : GTA = 56 meq/kg et GTC = 74 meq/kg.
- PU : Polyuréthane thermoplastique aliphatique base ε-caprolactone (epsilon- caprolactone) vendu sous la dénomination Krystalgran PN03-214 par la société Huntsman
Les compositions sont préparées par mélange en phase fondue, à l'aide d'une extrudeuse bi-vis co-rotative de type THERMO PRISM modèle TSE16TC, présentant un diamètre de 16mm et un rapport longueur/diamètre égal à 25. Les compositions préparées sont les suivantes :
- Composition A1 : 90 % en poids de polyamide et 10 % en poids de polyuréthane par rapport au poids total de la composition
- Composition A2 : 95 % en poids de polyamide et 5 % en poids de polyuréthane par rapport au poids total de la composition
- Composition A3 : 98 % en poids de polyamide et 2 % en poids de polyuréthane par rapport au poids total de la composition
- Composition A4 : 100 % en poids de polyamide par rapport au poids total de la composition Les conditions d'extrusion pour préparer les granulés de compositions A1 à A4 sont :
- Profil de température de consigne dans l'extrudeuse (en °C) : 255(filière)-250-250- 255-255,
- Température du polymère fondu dans l'extrudeuse : pour A1 et A2 < 267°C, pour A3 < 266°C et pour A4 < 268°C,
- Vitesse de rotation : 407 tours/min et
- Débit : 2,7 kg/h pour A1 , A2 et A3 et 2,2 kg/h pour A4
Les compositions A1 -A4 extrudées sont refroidies dans l'eau à température ambiante et coupées sous forme de granulés.
L'observation par microscopie électronique à balayage des coupes de granulés obtenues après exposition à un solvant du polyuréthane mais pas du PA, en l'occurrence du THF, conduit à l'observation de nodules de polyuréthane dans la matrice de PA. Par exemple pour la composition A3, cinq coupes de surface de 670 μιτι2 contiennent en moyenne plus de 50 nodules de PU dont la dimension la plus grande est 50 nm.
Exemple 2 : Propriétés des granulés de polyamide contenant l'agent fluidifiant à 310°C
L'influence de la présence de l'agent fluidifiant sur les propriétés rhéologiques du polyamide a été étudiée à 310°C, température permettant de dégrader les
fonctions uréthane de l'agent fluidifiant en fonctions isocyanate et en conséquence de générer du CO2. Le profil de température utilisé est décrit dans le tableau 1 :
Tableau 1
Les granulés de polyamide contenant l'agent fluidifiant ont été placés dans la trémie de l'extrudeuse monovis de l'ALR inertée à l'azote. La pression en sortie de capillaire a été maintenue au dessus de 100 bar grâce à la cellule de contre- pression afin de maintenir le CO2 solubilisé dans polyamide fondu et d'éviter l'apparition de bulles de gaz.
Les mesures de viscosité ont été réalisées à un gradient de cisaillement de 896 s"1 avec une filière capillaire présentant un rapport longueur/diamètre de 30/1 .
Les conditions et les résultats des mesures de viscosité ainsi que les masses molaires moyennes des polyamides en sortie de filière capillaire sont rassemblés dans le tableau 2. La pression moyenne de la mesure de viscosité reportée dans le tableau 2 correspond à la moyenne arithmétique entre les pressions mesurées à l'entrée et à la sortie du capillaire en présence de la cellule de contre-pression.
Tableau 2
Ces résultats expérimentaux montrent l'effet fluidifiant de l'ajout de PU dans le PA. Cette diminution de viscosité est liée à la présence de CO2 dissous dans le polymère fondu et non à une diminution de sa masse molaire.
Exemple 3 : Propriétés des granulés de polyamide contenant l'agent fluidifiant à 280°C
L'influence de la présence de l'agent fluidifiant dans les granulés de polyamide a été étudiée à 280°C, température permettant également de dégrader les fonctions uréthane de l'agent fluidifiant en fonctions isocyanate et en conséquence de générer du CO2. Le profil de température utilisé est décrit dans le tableau 3.
Tableau 3
Les granulés de polyamide contenant l'agent fluidifiant ont été placés dans la trémie de l'extrudeuse monovis de l'ALR inertée à l'azote. La pression en sortie de capillaire a été maintenue au dessus de 100 bar grâce à la cellule de contre- pression afin de maintenir le CO2 solubilisé dans polyamide fondu et d'éviter l'apparition de bulles de gaz.
Les mesures de viscosité ont été réalisées à un gradient de cisaillement de 896 s"1 avec une filière capillaire présentant un rapport longueur/diamètre de 30/1 .
Les conditions et les résultats des mesures de viscosité ainsi que les masses molaires moyennes des polyamides en sortie de filière capillaire sont rassemblés dans le tableau 4. La pression moyenne de la mesure de viscosité reportée dans le tableau 4 correspond à la moyenne arithmétique entre les pressions mesurées à l'entrée et à la sortie du capillaire en présence de la cellule de contre-pression.
A1 A4
Taux d'eau (ppm) 1700 1900
Vitesse de la pompe à engrenage (tours/min) 4 4
Vitesse de vis dans l'extrudeuse monovis (tours/min) 65 80
Pression en amont de la pompe à engrenage (bar) 261 269
Pression moyenne de la mesure de viscosité (bar) 199 201
Viscosité en fondu (Pa.s) 68 86
Masse molaire moyenne en nombre (g/mol) 49700 42600
Masse molaire moyenne en poids (g/mol) 100300 79000
Tableau 4
Ces résultats expérimentaux montrent l'effet fluidifiant de l'ajout de PU dans le PA. A cette température, les réactions générant du CO2 entraînent une augmentation de la masse molaire moyenne du PA. La diminution de viscosité est liée à la présence de CO2 dissous dans le polymère fondu. Elle est moins importante que dans l'exemple 2 du fait de l'augmentation de la masse molaire du PA et de la plus faible quantité de CO2 dégagée à 280 qu'à 310°C. Cette plus faible quantité de CO2 s'explique par la cinétique des réactions chimiques générant du CO2 moins rapide à 280 qu'à 310°C.
Exemple 4: Propriétés des granulés de polyamide contenant l'agent fluidifiant à 300°C
L'influence de la présence de l'agent fluidifiant dans les granulés de polyamide a été étudiée à 300°C, température permettant également de dégrader les fonctions uréthane de l'agent fluidifiant en fonctions isocyanates et en conséquence de générer du CO2. Le profil de température utilisé est décrit dans le tableau 5.
Tableau 5
Les granulés de polyamide contenant l'agent fluidifiant ont été placés dans la trémie de l'extrudeuse monovis de l'ALR inertée à l'azote. La pression en sortie de capillaire a été maintenue au dessus de 100 bar grâce à la cellule de contre-
pression afin de maintenir le CO2 solubilisé dans polyamide fondu et d'éviter l'apparition de bulles de gaz.
Les mesures de viscosité ont été réalisées à un gradient de cisaillement de 896 s"1 avec une filière capillaire présentant un rapport longueur/diamètre de 30/1 .
Les conditions et les résultats des mesures de viscosité ainsi que les masses molaires moyennes des polyamides en sortie de filière capillaire sont rassemblés dans le tableau 6. La pression moyenne de la mesure de viscosité reportée dans le tableau 6 correspond à la moyenne arithmétique entre les pressions mesurées à l'entrée et à la sortie du capillaire en présence de la cellule de contre-pression.
Tableau 6
Ces résultats expérimentaux montrent l'effet fluidifiant de l'ajout de PU dans le PA. Dans ces conditions, notamment de température, les réactions générant du CO2 entraînent une augmentation de la masse molaire moyenne du PA.
Claims
REVENDICATIONS
Procédé de préparation d'un article polyamide comprenant les étapes consistant à :
a) chauffer une composition comprenant au moins un polyamide PA et au moins un composé U comprenant au moins une fonction uréthane, à une température T, pendant une durée t et à une pression P :
+ la température T et la durée t étant telles qu'elles permettent de générer du CO2 et une diminution de la viscosité en fondu de la composition, par rapport à la viscosité en fondu de la composition sans composé U,
+ la pression P étant telle qu'elle permet au CO2 généré d'être solubilisé dans le mélange de PA et de composé U,
+ la température T étant supérieure à Tf-30°C, c'est-à-dire Température de fusion - 30°C,
b) récupérer l'article.
Procédé selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'article présente une densité d conforme aux relations suivantes
(1 ) d > A x D
avec
(2) 1 /D = [(X1 % / (100 x densité C1 )) + (X2 % / (100 x densité C2) ... (Xn
% / (100 x densité Cn))]
et dans lesquelles :
- C1 , C2, Cn représentent les composés 1 , 2, n présents dans la composition mise en œuvre pour l'obtention de l'article,
- X1 %, X2 %, Xn % qui sont les % en poids respectivement des composés C1 , C2, Cn,
- X1 % + X2 % + ... + Xn % = 100, et
- A = 0,95, notamment A = 0,98, voire A = 0,99.
Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'article comprend une composition comprenant un polymère thermoplastique issu du couplage PA avec le composé U, dans laquelle la masse molaire moyenne du polymère thermoplastiqueest au moins égale à la masse molaire du polyamide de départ.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisée en ce que la masse molaire moyenne en nombre est augmentée d'au moins 5 %, notamment d'au moins 7 %, voire d'au moins 10 %.
Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisée en ce que la masse molaire moyenne en poids est augmentée d'au moins 5 %, notamment d'au moins 7 %, tout particulièrement d'au moins 10 %, voire d'au moins 15 %
Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 5, caractérisée en ce qu'il comprend une étape de moulage par injection et/ou d'extrusion.
Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractérisée en ce que le polyamide PA est choisi parmi le polyamide 6, le polyamide 6,6, le polyamide 1 1 , le polyamide 12, les polyamides 4,6 ; 6,10 ; 10,10 ; 12,12 ; 6,36 ; les polyamides semi-aromatiques, notamment le MXD6, les polyphtalamides obtenus à partir d'acide téréphtalique et/ou isophtalique, le copolyamide 6, 6/6, T, leurs copolymères et alliages.
Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisée en ce que le polyamide 6, le polyamide 6,6, leurs mélanges et copolymères, en particulier le polyamide est un polyamide 6,6.
Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 8, caractérisée en ce que la composition comprend une teneur en polyamide allant de 30 à 99,9% en poids, notamment de 35 à 99 % en poids, voire de 40 à 98 % en poids par rapport au poids total de la composition.
Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 9, caractérisée en ce que le composé U est un polyuréthane ou un composé du type polyisocyanate bloqué par un alcool ou un phénol, en particulier le composé U est un polyuréthane thermoplastique.
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 10, caractérisée en ce que le composé U est un polyuréthane ayant une masse moléculaire en nombre supérieure ou égale à 5000 g/mol.
Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 1 1 , caractérisée en ce que la composition comprend de 20 à 70 % en poids, notamment de 30 à 60 % en poids de charge de renfort par rapport au poids total de la composition.
Article susceptible d'être obtenu par un procédé tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant un polyamide et un polymère dérivé du polyamide, en particulier
la masse molaire moyenne en nombre et/ou en poids des polymères présents dans cet article est supérieure à celle du polyamide de départ, et/ou
il présente une densité telle que définie en revendication 2.
14. Utilisation d'un composé uréthane en tant qu'agent fluidifiant en fondu d'une composition comprenant un polymère thermoplastique, en particulier du polyamide.
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP7308818B2 (ja) | 2017-09-28 | 2023-07-14 | デュポン ポリマーズ インコーポレイテッド | 重合方法 |
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| CN114507441B (zh) * | 2021-12-24 | 2025-04-29 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010130686A1 (fr) * | 2009-05-15 | 2010-11-18 | Rhodia Operations | Procede de preparation de mousse polyamide et mousse susceptible d'etre obtenue par ce procede |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2931689A1 (de) | 1979-08-04 | 1981-02-26 | Bayer Ag | Polyamid-formmassen mit verbesserter zaehigkeit |
| DE3333723A1 (de) * | 1983-09-17 | 1985-04-04 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Kerbschlagzaehe, in der schmelze leichtfliessende polyamide |
| US4672094A (en) * | 1986-01-21 | 1987-06-09 | The Dow Chemical Company | Method for increasing the molecular weight of polyamides and polyesteramides |
| AU5346990A (en) * | 1989-03-20 | 1990-10-22 | Reeves Brothers Inc. | Calenderable thermoplastic compositions containing millable linear polyurethanes |
| JP3089434B2 (ja) * | 1991-05-27 | 2000-09-18 | 株式会社ニフコ | ２層射出成形品 |
| DE4136078A1 (de) * | 1991-10-30 | 1993-05-06 | Institut Fuer Technologie Der Polymere, O-8012 Dresden, De | Verfahren zur herstellung von schnell aufkondensierten (co-) polyamiden |
| NZ249792A (en) | 1992-03-16 | 1995-12-21 | Macarthur Onslow Rohan James | Eating utensil with foldable handle arms and blade |
| AU7356594A (en) * | 1993-11-12 | 1995-05-29 | Refac International, Ltd. | Polymer viscosity depressant/super cooling thermoplastic urethane |
| EP0682057A1 (fr) | 1994-05-09 | 1995-11-15 | Dsm N.V. | Procédé d'amélioration des caractéristiques de mise en oeuvre de compositions polymères, compositions ainsi obtenues |
| JPH08176337A (ja) | 1994-12-27 | 1996-07-09 | Sumitomo Bayer Urethane Kk | ウレタン結合および／またはウレア結合を含む重合体の分解方法 |
| EP0832149B1 (fr) | 1995-05-03 | 2000-07-19 | Dsm N.V. | Polyamide ramifie en etoile |
| FR2743077B1 (fr) | 1995-12-29 | 1998-02-20 | Nyltech Italia | Polyamide et un procede de fabrication de celui-ci, et des compositions le contenant |
| DE19654179A1 (de) | 1996-12-23 | 1998-06-25 | Basf Ag | H-förmige Polyamide |
| FR2766197B1 (fr) | 1997-07-17 | 1999-09-03 | Nyltech Italia | Copolyamide thermoplastique, composition a base de ce copolyamide thermoplastique |
| US5973013A (en) * | 1997-08-26 | 1999-10-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyamide/polyurethane micro-blend and process |
| FR2779730B1 (fr) | 1998-06-11 | 2004-07-16 | Nyltech Italia | Polyamides a fluidite elevee, son procede de fabrication, compositions comprenant ce copolyamide |
| FR2793252B1 (fr) | 1999-05-05 | 2001-07-20 | Rhodianyl | Copolyamide hyperbranche, composition a base de ce copolyamide hyperbranche et procede d'obtention de ce dernier |
| JP2002037930A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-06 | Mitsuboshi Belting Ltd | スラッシュ成形用熱可塑性エラストマー組成物及びこれを用いた表皮材 |
| JP2002265801A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Mitsuboshi Belting Ltd | 成形性を向上させた粉体成形用熱可塑性樹脂組成物及びこれを用いた成形体 |
| FR2913023B1 (fr) | 2007-02-23 | 2009-04-10 | Rhodia Operations Sas | Composition polymere thermoplastique a base de polyamide |
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