EP3426721A1 - Mousses de polyoléfines à cellules ouvertes - Google Patents

Mousses de polyoléfines à cellules ouvertes

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EP3426721A1
EP3426721A1 EP17708831.7A EP17708831A EP3426721A1 EP 3426721 A1 EP3426721 A1 EP 3426721A1 EP 17708831 A EP17708831 A EP 17708831A EP 3426721 A1 EP3426721 A1 EP 3426721A1
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EP
European Patent Office
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ethylene
foam
copolymers
component
foam according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17708831.7A
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German (de)
English (en)
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Florence SCHÖPGES
Denis Job
Jean-Pierre Mayeres
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NMC SA
Original Assignee
NMC SA
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Publication date
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Priority claimed from BE2016/5739A external-priority patent/BE1024635B1/de
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Definitions

  • the present invention relates to flexible foams of open cell polyolefins, a method of manufacturing such foams, and the resulting products.
  • the open cell polyolefin foams are interesting to obtain a more flexible product than the corresponding quality with predominantly closed cells.
  • a limitation of the foams of the state of the art e) lies in the temperature resistance of the foam, since polyethylene copolymers are initially chosen to be less crystalline than a homopolymer of ethylene, such as the LDPE.
  • CPE chlorinated polyethylene
  • These additives reduce the size of the cells, in favor of the flexibility of the foam, but to the detriment of the margin of maneuver for obtaining larger cell-size foams or the addition of other functional additives, such as fire-fighting agents, when they themselves have a pronounced nucleating power.
  • Some pigments or additives also have a significant nucleating power, so the use of CPE can prevent reaching the desired dosage of these other additives.
  • An object of the present invention is therefore to provide different foam compositions for obtaining open cell foams with good flexibility that are not subject to the disadvantages mentioned above or at least to a lesser extent .
  • the present invention proposes, in a first aspect, a polyolefin-based foam comprising a mixture of the components
  • thermoplastic elastomer (b) at least one styrenic block thermoplastic elastomer (TPE-S or TPS), and / or at least one thermoplastic elastomer containing a crosslinked silicone type elastomer phase;
  • the invention relates to the use of a foam as described in this document for the manufacture of seals, liquid absorption foams, filters, sound absorption elements,. ..
  • the present invention therefore particularly relates to seals, liquid absorbing foams, filters and sound absorption elements comprising a foam as described herein.
  • the invention relates to a method of manufacturing a foam as described herein, the method comprising the following steps:
  • other polymers such as metallocene polyethylene having no melting point of at least 5 ° C that component (a) having the lowest melting point, or customary additives and adjuvants, premixed or individually dosed, to the feed of an extruder;
  • thermoplastic elastomers and ionomers with homopolymers of ethylene and / or polar copolymers of ethylene as described herein, it becomes possible to produce foams. with very flexible open cells of quality at least equivalent to known foams.
  • the useful temperature range that is to say the temperature range in which it is possible to produce a homogeneous foam without holes with a regular external appearance, is much wider than in certain known processes (see below). above), is usually at least one degree Celsius, often more.
  • the extrusion results are very reproducible, whether in terms of the external appearance, the proportion of open cells or density.
  • the foams can furthermore be manufactured with quite common installations without any particular modification.
  • no additional intervention online or offline is required to achieve the desired degree of flexibility (including function density and the proportion of open cells).
  • the foams according to the invention have a rapid recovery of their initial dimensions after compression and relaxation of the stress.
  • Foams according to the invention are preferably foams comprising a high proportion of open cells, generally more than 50%, preferably more than 60%, more preferably more than 70%, and particularly preferably more 80%.
  • the proportion of open cells can be varied by controlling the temperature of the mass at the exit of the extrusion tool, the die, in step (vi) (in conjunction with the cooling of step (v)).
  • the proportion of open cells for flexible foams can be determined for example according to the following measurement method:
  • the difference in weight represents the amount of water absorbed by the porosity of the foam.
  • ethylene polymers with a density between 0.910 - 0.925 kg / m 3 such as for example low density polyethylene (LDPE), preferably having a melt index (Melt Flow Index, MFI [190 ° C]). -2.16kg]) from 0.1 to 25, more preferably from 0.25 to 15, more preferably from 0.5 to 8 g / 10 min.
  • Polar copolymers of ethylene manufactured by a high-pressure process of component (a) are especially copolymers of ethylene ethyl acrylate (EEA), ethylene vinyl acetate (EVA), ethylene butyl acrylate (EBA) ), ethylene methyl acrylate (EMA), ....
  • the melt index [190 ° C.-2.16kg] of these copolymers may vary from 0.1 to 25, preferably from 0.7 to 15, more particularly preferably from 0.5. at 8 g / 10 min.
  • Polar copolymers of ethylene manufactured by a high pressure process that can be used in component (c), also designated “second" polar copolymers in order to distinguish it from those of component (a), may in principle be of the same type as those last but have a melting point at least 5 ° C lower than component (a) having the lowest melting point (that component (a) is composed of a homopolymer or a polar copolymer of ethylene or of a mixture of several of these).
  • EVA, ⁇ , ⁇ are preferably used as polar copolymers of ethylene, in particular in component (c).
  • Component (b) comprises at least one styrenic block thermoplastic elastomer (TPE-S or TPS), in particular a styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS, such as KRATON D 101), a styrene-ethylene-butylene copolymer.
  • TPE-S or TPS styrenic block thermoplastic elastomer
  • SBS styrene-butadiene-styrene copolymer
  • KRATON D 101 styrene-ethylene-butylene copolymer
  • SEBS polystyrene-b-polyisoprene-b-polystyrene
  • SIS polystyrene-b-polyisoprene-b-polystyrene
  • SEPS polystyrene-b-poly (ethylene-propylene) -b-polystyrene
  • SEEPS polystyrene copolymer poly (ethylene-ethylene / propylene) -b-polystyrene (SEEPS)
  • SEEPS polystyrene copolymer poly (ethylene-ethylene / propylene) -b-polystyrene
  • SEEPS thermoplastic elastomer containing a crosslinked silicone elastomer phase, in particular mixtures of a thermoplastic (polyolefin, polyurethane, polyesters, etc.) with a crosslinked silicone rubber phase, see US Pat. No. 6,447,9580B1, preferably TPSiV.
  • the components (a), (b) and (c) preferably each represent 5 to 85% by weight of the total composition.
  • Component (a) is preferably present from 5% to 80%, still more preferably from 10% to 70%, more preferably from 20% to 60% by weight of the total composition.
  • Component (b) is present preferably from 5% to 80%, still more preferably from 10% to 70%, more preferably from 20% to 60% by weight of the total composition.
  • Component (c) is present preferably from 5% to 80%, still more preferably from 10% to 70%, more preferably from 20% to 60% by weight of the total composition.
  • the ionomer (s) are preferably chosen from the group of polymers comprising acid groups at least partially neutralized by monovalent or divalent counterions. In particularly preferred embodiments, these are copolymers of ethylene and methacrylic acid.
  • the percentage of acid groups i.e., acid group monomers relative to the other monomers of the ionomeric polymer
  • Monovalent or divalent counterions are preferentially chosen from sodium, lithium, calcium, magnesium and / or zinc, but other counterions may also be suitable.
  • the degree of neutralization of the acidic groups may vary depending on the components used and the desired degree of flexibility, preferably the degree of neutralization is less than 80%.
  • the amount of counter-ions may be higher or even be in excess of stoichiometry, i.e. the degree of neutralization may exceed 100%.
  • the ionomer (s) represent 0.1 to 85% by weight of the total composition, preferably 0.5 to 70% by weight and more preferably 0.75 to 50% by weight, particularly preferably 1 to 30% by weight, in particular 1 to 30% by weight. From 5 to 20% by weight or even 2 to 10% by weight.
  • Particularly suitable ionomers are the SURLYN 1705-1, SURLYN 1652, SURLYN 9520 or SURLYN 9650 ionomers, others may also be suitable, for example SURLYN 1707, SURLYN 1901, SURLYN 9721, SURLYN 7940 or SURLYN 9945.
  • the foams may further comprise one or more additional metallocene polyethylenes not having a melting point at least 5 ° C lower than that of the component (a) having the lowest melting point, that is, metallocene polyethylenes different from those usable as or in component (c), preferably in an amount of 1 to 50% by weight based on the total composition.
  • metallocene polyethylenes are homopolymers obtained by a metallocene catalytic process (and therefore by a process different from the high pressure process, which is by radical polymerization) and comprise little or no long type connection.
  • mPEs generally exhibit a relatively narrow molecular weight distribution.
  • suitable metallocene polyethylenes have a density of less than 925 kg / m 3 , preferably less than 920 kg / m 3 .
  • the metallocene polyethylenes which are usable in or as component (c) have a melting point at least 5 ° C lower than that of the component (a) having the lowest Fusion point.
  • the foams can therefore include other additional metallocene polyethylenes provided that their melting point is not at least 5 ° C lower than that of the component (a) having the lowest melting point.
  • the additional metallocene polyethylenes may have a melting point equal to or greater than that of component (a) having the lowest melting point.
  • the melting point of the optional additional metallocene polyethylenes may even be equal to or greater than that of each of the polymers constituting component (a).
  • the foams according to the invention may contain other components, in particular common additives and adjuvants, for example chosen from the group comprising cell nucleating agents, cell denucleation agents, dimensional stability control agents, antistatic agents, pigments, antioxidants, antiUV agents, lubricants, flame retardants and infrared reflector / absorber pigments, crystallization (accelerating) agents.
  • common additives and adjuvants for example chosen from the group comprising cell nucleating agents, cell denucleation agents, dimensional stability control agents, antistatic agents, pigments, antioxidants, antiUV agents, lubricants, flame retardants and infrared reflector / absorber pigments, crystallization (accelerating) agents.
  • nucleating agents such as, for example, talc, calcium carbonate, silica or calcium stearate, may be used.
  • active nucleating agents such as the combinations of sodium bicarbonate and / or citric acid available on the market (“HYDROCEROL” from CLARIANT, "SAFOAM” from REEDY, “TRACEL” from TRAMACO, can be used, ... and related), which release gas by decomposing under the action of the temperature during the implementation, allows to obtain a particularly fine and regular cellular structure on all the section of the foam.
  • active agents are available in the form of masterbatches, based on the appropriate resin (polyethylene, ethylene copolymer, metallocene polyethylene, etc.).
  • resin polyethylene, ethylene copolymer, metallocene polyethylene, etc.
  • passive nucleating agents such as those mentioned above and “active” nucleating agents are used together to optimize the cell structure and the cost of the formulation, the “active” nucleating agents generally being more expensive than the “passive” nucleating agents.
  • the dosage of these nucleants will be adapted according to the desired cellular structure. For example, from 0.1 to 10% by weight active nucleating agents, including or not passive nucleants previously defined.
  • Additives may be added to enlarge the size of the cells of the foam, such as oxidized waxes of polyolefins, polar paraffins, ....
  • the gases used for direct gassing foaming are known to those skilled in the art; it is generally volatile organic compounds having a boiling point (at 1 atmosphere) lower than the melting point of the base resin.
  • alkanes hydrocarbons CO2, atmosphere gas (N 2, Ar, ).
  • alkanes are preferred physical blowing agents, especially alkanes C3 and C4. More particularly, isobutane is used.
  • the extruded foam is preferably guided, by a virtually voltage-free stretching machine, in a cooling section (air or water or both) between the die and the drawing machine, to freeze the desired structure.
  • the extruder may be any suitable extruder, including a single-screw extruder, co-rotating or counter-rotating double screw.
  • foams from the compositions of the present invention of multiple shapes: round shapes, squares, concave or convex irregular shapes, solid bodies or hollow, etc.. It suffices to extrude the polymer + gas mixture through a die having the design and shape required to give the desired expanded final shape.
  • the polymer + gas mixture bypassing the needle (if appropriate cooled by air or a suitable heat transfer liquid) in the molten state, to solidify once in the open air while cooling.
  • Sb2O3 allows to obtain a fire classification of the foam. But the combined nucleation effect of Sb2O3 and CPE requires the addition of oxidized polyethylene wax, which makes it possible to control the cell size (EP1527132B1).
  • the foam is fine-celled ( ⁇ 1000 / cm 2 ), the quality is difficult to stabilize because the composition is very sensitive to temperature variations.
  • the temperature of the mass entering the extrusion tool is 1 15.5 ° C, the pressure at the tool is 39 bar.
  • the density of the foam is 30 kg / m 3 .
  • the temperature adjustment range to keep an open cell consistency and acceptable dimensions is only a few tenths degrees (° C), that is close to the control possibilities of the temperature control of the process zones.
  • Example 2 (representative of the invention):
  • the foam does not contain Sb2O3.
  • the ease of obtaining the quality of open cells is greater than that of Example 1.
  • the temperature range in which a compliant foam is obtained is very wide, since between 14.4 ° C and 12.6 ° C (mass entering the extrusion tool).
  • the pressure at the tool is 60 bar, the density of 29.4 kg / m 3 , the cell size is ⁇ 350 / cm 2 .
  • the pressure reserve certainly allows a significant drop in density.
  • the metallocene polyethylene improves the resistance to the elongation of the foam.
  • the cell structure is partially open, the density is 24 kg / m 3 , the pressure at the die is 16 bar.
  • the amount of open cells increases, but the foam surface becomes less beautiful, the foam collapses a little. It is not possible to find a satisfactory compromise.
  • Example 4 (representative of the invention):
  • the foam is extruded at a mass temperature entering the extruder 106.0 ° C (SEBS has a temperature resistance a little higher than the SBS).
  • SEBS has a temperature resistance a little higher than the SBS.
  • the pressure in the die is 20.8 bar, the foam is very beautiful and the amount of open cells as good as in Example 4 representative of the invention.
  • the density is 23.6 kg / m 3 .
  • Example 5 (representative of the invention):
  • the mass temperature entering the die passes 103.9 ° C, the cell structure closes a little.
  • the density is 21.6 kg / m 3 , the pressure at the die is 17.7 bar. It should be seen here the less pronounced internal lubrication effect of glycerol monostearate compared to the mixture of fatty acid amides.
  • the temperature of the mass entering the extrusion tool is increased to 104.4 ° C, the amount of open cells increases, becoming quite comparable to that of Example 4, the density increases to 26.7 kg / m 3 .
  • the surface of the foam remains beautiful, the foam does not collapse.
  • the foam is extruded at a mass temperature entering the extruder tool 1 1 1 .5 ° C, the pressure at the tool is 22 bar.
  • the density of the foam is 27.1 kg / m 3 , the pressure at the tool is however too low to be able to increase the proportion of gas in order to lower the density, by risk of pre-foaming (there would then be more enough pressure to maintain the foaming gas in solution before the foam is released to the atmosphere).
  • the foam is very difficult to adjust from the point of view of the amount of open cells (compressibility of the foam) because the temperature has a great influence on this composition (a few tenths of a degree are enough to change the content into open / closed cells).
  • Example 7 (representative of the invention):
  • the metallocene polyethylene is used to improve the tensile strength of the formulation.
  • the EVA copolymer used is of lower crystallinity than in Comparative Example 6, which increases the flexibility of the formulation.
  • the foam is extruded at a mass temperature entering the extruder tool of 1 10.7 ° C, the pressure at the tool is 23 bar.
  • the density of the foam is 22.1 kg / m 3 (there is more gas than in Comparative Example 6 and the pressure at the tool is however at least equal).
  • the foam is very easy to adjust from the point of view of the amount of open cells (compressibility of the foam), the quality of open cells is quite comparable to that of the foam of Comparative Example 6.
  • talc cell nucleation being much lower than that of Comparative Example 6 (which contains chlorinated polyethylene, very nucleating because of the additives it contains).
  • the foam is extruded at a mass temperature entering the extruder tool of 106.4 ° C, the pressure at the tool is 35 bar.
  • the density of the foam is 23 kg / m 3 .
  • the foam is very flexible, the cells are well open, very easy to adjust in terms of the amount of open cells, the quality of open cells is quite comparable to that of the foam of Examples 1 and 2.

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Abstract

L'invention concerne des mousses à base de polyoléfines comprenant un mélange de (a)au moins un premier polymère d'éthylène choisi parmi les homopolymères d'éthylène fabriqués par un procédé haute pression et les copolymères polaires d'éthylène fabriqués par un procédé haute pression;(b)au moins un élastomère thermoplastique à blocs styréniques, et/ou au moins un élastomère thermoplastique contenant une phase élastomère de type silicone réticulé;(c)au moins un deuxième polymère d'éthylène qui est différent du ou des polymères d'éthylène du composant (a) et qui a un point de fusion inférieur d'au moins 5°C au premier polymère d'éthylène du composant (a)ayant le point de fusion le plus bas, ledit au moins un deuxième polymère d'éthylène étant choisi parmi les copolymères polaires d'éthylène fabriqués par un procédé haute pression; les polyéthylènes métallocènes; ou leurs combinaisons; ledit au moins un deuxième polymère d'éthylène faisant office d'agent d'ouverture des cellules; et (d) au moins un ionomère.

Description

MOUSSES DE POLYOLÉFINES À CELLULES OUVERTES
Domaine technique
[0001 ] La présente invention concerne des mousses souples de polyoléfines à cellules ouvertes, un procédé de fabrication de telles mousses, ainsi que les produits résultants.
Etat de la technique
[0002] Les mousses de polyoléfines à cellules ouvertes sont intéressantes pour obtenir un produit plus souple que la qualité correspondante à cellules majoritairement fermées. Il existe plusieurs procédés connus d'ouverture des cellules d'une mousse, parmi lesquels on peut citer :
[0003] a) Extrusion d'une mousse à cellules fermées, puis écrasement de la mousse pour casser les parois cellulaires et permettre une communication pour le gaz des cellules entre elles : nécessite une opération supplémentaire à l'extrusion, qui peut devoir se faire hors ligne selon les cas ; de plus la quantité de cellules effectivement ouvertes va dépendre de l'intensité et la durée de l'écrasement, et si la composition polymère est particulièrement élastique le taux de cellules ouvertes sera moindre qu'attendu ;
[0004] b) Extrusion d'une mousse à cellules fermées, puis piquage de la mousse avec des aiguilles, plus ou moins profondément et densément (aiguilles par unité de surface), pour perforer les parois cellulaires : opération supplémentaire après extrusion, en ligne ou hors ligne selon les cas ; plusieurs passes de piquage peuvent être nécessaires pour obtenir la flexibilité voulue ;
[0005] c) Extrusion d'une mousse comportant un type de polyoléfine, à une température supérieure à celle qui donnerait une mousse à cellules majoritairement fermées de cette composition. La viscosité des parois cellulaires étant moindre de par la température d'extrusion à l'outil volontairement plus élevée, la difficulté réside dans l'ajustement de cette température (fenêtre étroite disponible), afin que la mousse ne s'effondre pas tout de suite après la sortie de la filière d'extrusion. Il est alors nécessaire de figer une certaine profondeur de la surface de la mousse par un refroidissement actif (air soufflé, jet d'eau, ...), qui va donner une rigidité suffisante pour maintenir en forme le reste du cœur de la mousse et limiter son effondrement. Il n'y a pas d'opération en ligne ou hors ligne nécessaire pour obtenir la qualité de mousse voulue.
[0006] d) Extrusion d'une mousse comportant un type de polyoléfine et un autre polymère non-polyoléfinique. La non-compatibilité entre ces deux types de polymères favorise la rupture des parois cellulaires. Un exemple connu de cette technique est donné par US4384032 et WO 2006024658 (dans ce dernier document, une étape d'écrasement de la mousse est nécessaire : « ouverture mécanique des cellules »).
[0007] e) Extrusion d'une mousse comportant une polyoléfine ayant une température de fusion T1 , et une polyoléfine ayant une température de fusion T2 < T1 , à une température supérieure à celle qui donnerait une mousse à cellules majoritairement fermées de cette composition. La plage de manœuvre pour la température d'extrusion est augmentée par rapport à la méthode c) précédente, grâce à la différence entre les points de fusion des deux polyoléfines. Il est également utile ici de procéder à un refroidissement actif de la surface de la mousse de suite après sa sortie de la filière d'extrusion, afin que la mousse ne s'effondre pas. Il n'y a pas d'opération en ligne ou hors ligne nécessaire pour obtenir la qualité de mousse voulue. Un exemple de cet état de la technique est décrit dans EP 405103.
[0008] f) Les procédés c) et e) peuvent être améliorés par l'utilisation de mélanges comportant deux copolymères polaires de polyéthylène ayant des points de fusion différents, et soit un polymère du type polyéthylène chloré (EP1594919B1 ), soit du polyéthylène métallocène (EP1594918B1 ), afin d'accroître encore la flexibilité des mousses résultantes.
[0009] Une limitation des mousses de l'état de la technique e) réside dans la résistance en température de la mousse, puisqu'on choisit au départ des copolymères de polyéthylène étant moins cristallins qu'un homopolymère d'éthylène, tel que le LDPE. En outre, les compositions employant le polyéthylène chloré (CPE) présentent une nucléation (= génération de cellules de la mousse) plus intense, de par la présence d'additifs nécessaires à la fabrication du CPE. Ces additifs diminuent la taille des cellules, au profit de la flexibilité de la mousse, mais au détriment de la marge de manœuvre pour l'obtention de mousses à taille cellulaire plus importante ou de l'ajout d'autres additifs fonctionnels, comme des anti-feu, lorsque ceux-ci ont eux-mêmes un pouvoir nucléant prononcé. Certains pigments ou additifs ont également un pouvoir nucléant non négligeable, donc l'utilisation de CPE peut empêcher d'atteindre le dosage voulu de ces autres additifs.
Objet de l'invention
[0010] Un objet de la présente invention est par conséquent de proposer des compositions de mousse différentes permettant d'obtenir des mousses à cellules ouvertes avec une bonne souplesse qui ne sont pas sujettes aux désavantages mentionnés ci-dessus ou du moins dans une moindre mesure.
Description générale de l'invention
[001 1 ] Afin de résoudre le problème mentionné ci-dessus, la présente invention propose, dans un premier aspect, une mousse à base de polyoléfines comprenant un mélange des composants
(a) au moins un premier polymère d'éthylène choisi parmi les homopolymères d'éthylène (ou homopolymères de polyéthylène) fabriqués par un procédé haute pression et les copolymères polaires d'éthylène (aussi désignés « premiers » copolymères polaires d'éthylène par opposition à ceux du composant (c)) fabriqués par un procédé haute pression (par exemple EVA, EBA, EMA,...), ou une combinaison des deux ;
(b) au moins un élastomère thermoplastique à blocs styréniques (TPE-S ou TPS), et/ou au moins un élastomère thermoplastique contenant une phase élastomère de type silicone réticulé ;
(c) au moins un deuxième polymère d'éthylène qui est différent du ou des polymères d'éthylène du composant (a) et qui a un point de fusion inférieur d'au moins 5°C au premier polymère d'éthylène du composant (a) ayant le point de fusion le plus bas, ledit au moins un deuxième polymère d'éthylène étant choisi parmi les copolymères polaires d'éthylène (aussi désignés « seconds » copolymères polaires d'éthylène par opposition à ceux du composant (a)) fabriqués par un procédé haute pression (par exemple EVA, EBA, EMA,...) ; les polyéthylènes métallocènes ; ou leurs combinaisons ; ledit au moins un deuxième polymère d'éthylène faisant office d'agent d'ouverture des cellules ; et
(d) au moins un ionomère.
[0012] Dans un autre aspect, l'invention concerne l'utilisation d'une mousse telle que décrite dans ce document pour la fabrication de joints d'étanchéité, mousses d'absorption de liquides, filtres, éléments d'absorption acoustique, ...
[0013] Dans un aspect supplémentaire, la présente invention concerne donc en particulier des joints d'étanchéité, des mousses d'absorption de liquides, des filtres et des éléments d'absorption acoustique comprenant une mousse telle que décrite ici.
[0014] Dans encore un autre aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une mousse telle que décrite ici, le procédé comprenant les étapes suivantes:
(i) dosage des composants (a) à (d) et éventuellement d'autres composants tels que décrits dans ce document, notamment d'autres polymères comme du polyéthylène métallocène n'ayant pas un point de fusion inférieur d'au moins 5°C à celui du composant (a) ayant le plus bas point de fusion, ou des additifs et adjuvants usuels, prémélangés ou dosés individuellement, à l'alimentation d'une extrudeuse;
(ii) plastification et mélange des composants à haute température pour fondre et homogénéiser les composants;
(iii) injection d'un gaz de moussage;
(iv) homogénéisation des composants et du gaz;
(v) refroidissement de la masse;
(vi) extrusion à l'air libre à travers une filière, contrôlée en température, ayant une section de forme prédéfinie, provoquant la formation de la mousse;
(vii) refroidissement de la mousse ainsi formée, le cas échéant de manière active après la sortie de la filière, le cas échéant avec étirage et guidage de la mousse ainsi formée. [0015] Les mousses selon les différents modes de réalisation de l'invention décrits ici présentes plusieurs avantages, tant au niveau de la fabrication qu'au niveau des mousses elles-mêmes ou de leurs applications.
[0016] En fait, il a été constaté de manière surprenante qu'en combinant des élastomères thermoplastiques et des ionomères avec des homopolymères d'éthylène et/ou des copolymères polaires d'éthylène tels que décrits ici, il devient possible de produire des mousses à cellules ouvertes très souples de qualité au moins équivalente aux mousses connues. D'une manière générale, il est même possible d'atteindre des densités plus faibles ou des tailles de cellules plus grandes qu'auparavant et ce avec un procédé plus facilement maîtrisable, surtout en ce qui concerne le contrôle de la température au niveau de l'outil d'extrusion. En effet, la plage de températures utile, c'est-à-dire la plage de températures dans laquelle il est possible de produire une mousse homogène sans trous avec un aspect extérieur régulier, est nettement plus large que dans certains procédés connus (voir ci-dessus), est généralement d'au moins un degré Celsius, souvent plus. Comme le réglage peut en général se faire au dixième ou à quelques dixièmes de degré près, les résultats d'extrusion sont très reproductibles, que ce soit au niveau de l'aspect extérieur, de la proportion de cellules ouvertes ou de la densité. Les mousses peuvent en outre être fabriquées avec des installations tout à fait courantes sans modification particulière. De plus, contrairement à certains autres procédés connus, aucune intervention supplémentaire en ligne ou hors ligne n'est nécessaire pour obtenir le degré de souplesse voulu (fonction notamment de la densité et de la proportion de cellules ouvertes). En outre, il y a nettement moins de contraintes concernant les additifs et adjuvants éventuels (et leurs quantités) que dans certains procédés connus. Finalement, les mousses selon l'invention présentent une récupération rapide de leurs dimensions initiales après compression puis relaxation de la contrainte.
[0017] Les mousses selon l'invention sont de préférence des mousses comprenant une forte proportion de cellules ouvertes, généralement plus de 50 %, de préférence plus de 60 %, de manière davantage préférée plus de 70%, et de manière particulièrement préférée plus de 80 %. La proportion de cellules ouvertes peut être variée en contrôlant la température de la masse à la sortie de l'outil d'extrusion, la filière, à l'étape (vi) (en conjonction avec le refroidissement de l'étape (v)). La proportion de cellules ouvertes pour les mousses flexibles peut être déterminée par exemple selon la méthode de mesure suivante :
Couper des morceaux de la mousse perpendiculairement à la direction d'extrusion, en longueurs de 2, 4, 6, et 8 cm, peser chaque morceau ;
Immerger pendant 10 minutes les morceaux dans une solution 95% eau
+ 5% polyalkylene glycol, dans un récipient étanche et raccordé à une pompe à vide, qui sera réglée à ± 460 mbar de dépression;
Sortir les morceaux, les plonger 2-3 secondes dans du méthanol ;
Placer les morceaux 5 minutes dans un four à 60 °C ;
Sortir les morceaux, éponger éventuellement les surfaces présentant encore des traces de liquides extérieur à la mousse ;
Peser les morceaux.
[0018] La différence de poids représente la quantité d'eau absorbée par la porosité de la mousse. En convertissant ce poids en volume, connaissant la densité de la mousse avant pesée et son poids on a donc le volume de la mousse et de là le pourcentage en volume de liquide absorbé.
[0019] Par homopolymère de polyéthylène ou homopolymère d'éthylène fabriqué par un procédé haute pression dans le contexte du composant (a), on entend les polymères fabriqués par voie radicalaire sous très haute pression à base d'éthylène. Il s'agit notamment de polymères d'éthylène avec une densité entre 0,910 - 0,925 kg/m3, comme par exemple le polyéthylène basse densité (LDPE), ayant de préférence un indice de fluidité (Melt Flow Index, MFI [190°C-2.16kg]) de 0.1 à 25, de manière davantage préférée de 0.25 à 15, de manière plus particulièrement préférée de 0.5 à 8 g/10 min.
[0020] Les copolymères polaires d'éthylène fabriqués par un procédé à haute pression du composant (a) sont notamment les copolymères d'éthylène acrylate d'éthyle (EEA), éthylène acétate de vinyle (EVA), éthylène acrylate de butyle (EBA), éthylène acrylate de méthyle (EMA), .... L'indice de fluidité [190°C-2.16kg] de ces copolymères peut varier de 0.1 à 25, préférentiellement de 0.7 à 15, de manière plus particulièrement préféré de 0.5 à 8 g/10 min. Les copolymères polaires d'éthylène fabriqués par un procédé à haute pression pouvant être utilisé dans le composant (c), aussi désignés « seconds » copolymères polaires afin de le distinguer de ceux du composant (a) peuvent a priori être du même type que ces derniers, mais présentent un point de fusion inférieur d'au moins 5 °C au composant (a) ayant le plus bas point de fusion (que le composant (a) soit composé d'un homopolymère ou d'un copolymère polaire d'éthylène ou d'un mélange de plusieurs de ceux-ci). L'EVA, ΙΈΒΑ, ΙΈΜΑ sont préférentiellement utilisés comme copolymères polaires d'éthylène, en particulier dans le composant (c).
[0021 ] Le composant (b) comprend au moins un élastomère thermoplastique à blocs styréniques (TPE-S ou TPS), en particulier un copolymère styrène- butadiène-styrène (SBS, comme le KRATON D 1 101 ), un copolymère styrène- éthylènebutylène-styrène (SEBS, comme le KRATON G 1652), un copolymère polystyrène-b-polyisoprène-b-polystyrène (SIS), un copolymère polystyrène-b- poly(éthylène-propylène)-b-polystyrène (SEPS), un copolymère polystyrène-b- poly(éthylène-éthylène/propylène)-b-polystyrène (SEEPS), et leurs variantes fonctionnalisées comprenant des groupes polaires le long du bloc médian élastomère ; ou un élastomère thermoplastique contenant une phase élastomère de type silicone réticulé, en particulier les mélanges d'un thermoplastique (polyoléfine, polyuréthane, polyesters, ...) avec une phase caoutchouc siliconée réticulée, voir brevet US6479580B1 , de préférence le TPSiV.
[0022] Les composants (a), (b) et (c) représentent de préférence chacun 5 à 85 % en poids de la composition totale. Le composant (a) est présent de manière préférée de 5% à 80%, encore plus préféré de 10% à 70%, plus particulièrement préféré de 20% à 60% en poids de la composition totale. Le composant (b) est présent de préférence de 5% à 80%, encore plus préféré de 10% à 70%, plus particulièrement préféré de 20% à 60% en poids de la composition totale. Le composant (c) est présent de préférence de 5% à 80%, encore plus préféré de 10% à 70%, plus particulièrement préféré de 20% à 60% en poids de la composition totale.
[0023] Le ou les ionomères sont choisis de préférence dans le groupe des polymères comprenant des groupes acides au moins partiellement neutralisés par des contre-ions monovalents ou divalents. Dans des variantes particulièrement préférées, il s'agit de copolymères d'éthylène et d'acide méthacrylique. Le pourcentage de groupes acides (c'est-à-dire de monomères à groupe acide par rapport aux autres monomères du polymère ionomère) peut également varier, mais est de préférence entre 5 et 30 %. Les contre-ions monovalents ou divalents sont préférentiellement choisis parmi le sodium, le lithium, le calcium, le magnésium et/ou le zinc, mais d'autres contre-ions peuvent également convenir. Le degré de neutralisation des groupes acides peut varier en fonction des composants utilisés et du degré de souplesse visé, de préférence le degré de neutralisation est inférieur à 80 %. Dans certains cas la quantité de contre-ions peut être plus élevée ou même être en excès par rapport à la stœchiométrie, c'est- à-dire le taux de neutralisation peut dépasser 100 %. Le ou les ionomères représentent 0.1 à 85 % en poids de la composition totale, de préférence 0.5 à 70 % en poids et de manière davantage préférée 0.75 à 50 % en poids, de manière particulièrement préférée 1 à 30 % en poids, en particulier 1 .5 à 20 % en poids ou même 2 à 10 % en poids. Des ionomères particulièrement appropriés sont les ionomères SURLYN 1705-1 , SURLYN 1652, SURLYN 9520 ou SURLYN 9650, d'autres peuvent également convenir comme par exemple SURLYN 1707, SURLYN 1901 , SURLYN 9721 , SURLYN 7940 ou SURLYN 9945.
[0024] Dans certaines variantes, les mousses peuvent en outre comprendre un ou plusieurs polyéthylènes métallocènes supplémentaires n'ayant pas un point de fusion inférieur d'au moins 5°C à celui du composant (a) ayant le plus bas point de fusion, c'est-à-dire des polyéthylènes métallocènes différents de ceux utilisables en tant que ou dans le composant (c), de préférence en une quantité de 1 à 50% en poids de par rapport à la composition totale.
[0025] Les polyéthylènes dits métallocènes (mPE ou PE-MC) sont des homopolymères obtenus par un procédé catalytique à métallocènes (et donc par un procédé différent du procédé à haute pression, qui se fait par polymérisation radicalaire) et comportent peu ou pas de branchement de type long. De plus, les mPE présentent généralement une distribution relativement étroite des masses moléculaires. En général, les polyéthylènes métallocènes appropriés ont une densité inférieure à 925 kg/m3, de préférence inférieure à 920 kg/m3.
[0026] Selon une variante de l'invention, les polyéthylènes métallocènes qui sont utilisables dans ou en tant que composant (c) ont un point de fusion inférieur d'au moins 5°C à celui du composant (a) ayant le plus bas point de fusion. Indépendamment du fait que le composant (c) comprenne ou non lesdits polyéthylènes métallocènes ayant un point de fusion inférieur d'au moins 5°C à celui du composant (a) ayant le plus bas point de fusion, les mousses peuvent donc comprendre d'autres polyéthylènes métallocènes supplémentaires sous condition que leur point de fusion n'est pas inférieur d'au moins 5°C à celui du composant (a) ayant le plus bas point de fusion. En pratique, le ou les polyéthylènes métallocènes supplémentaires peuvent avoir un point de fusion égal ou supérieur à celui du composant (a) ayant le plus bas point de fusion. Le point de fusion du ou des polyéthylènes métallocènes optionnels supplémentaires peut même être égal ou supérieur à celui de chacun des polymères constituant le composant (a).
[0027] Les mousses selon l'invention peuvent contenir d'autres composants, notamment des additifs et adjuvants usuels, par exemple choisi dans le groupe comprenant les agents nucléants de cellules, des agents dénucléants de cellules, les agents de contrôle de stabilité dimensionnelle, les agents antistatiques, les pigments, les antioxydants, les agents antiUV, les lubrifiants, les agents antifeu et les pigments réflecteurs / absorbeurs d'infrarouges, des agents (d'accélération) de cristallisation.
[0028] Pour régulariser d'avantage la structure cellulaire, on peut ainsi employer des agents nucléants. On peut utiliser des nucléants « passifs », comme par exemple le talc, le carbonate de calcium, la silice ou le stéarate de calcium. De préférence, on peut utiliser des agents nucléants « actifs », comme les combinaisons de bicarbonate de soude et/ou d'acide citrique disponibles sur le marché (« HYDROCEROL » de CLARIANT, « SAFOAM » de REEDY, « TRACEL » de TRAMACO, ... et apparentés), qui libèrent du gaz en se décomposant sous l'action de la température lors de la mise en œuvre, permet d'obtenir une structure cellulaire particulièrement fine et régulière sur toute la section de la mousse. Ces agents « actifs » sont disponibles sous forme de mélanges maîtres (masterbatch), sur base de la résine adéquate (polyéthylène, copolymère d'éthylène, polyéthylène métallocène, etc.). De préférence, on utilise conjointement les agents nucléants « passifs » comme ceux précités et des agents nucléants « actifs » pour optimiser la structure cellulaire et le coût de la formulation, les agents nucléants « actifs » étant généralement plus chers que les agents nucléants « passifs ». Le dosage de ces nucléants sera adapté selon la structure cellulaire désirée. On utilisera par exemple de 0,1 à 10% en poids d'agents nucléants actifs, incluant ou non les nucléants passifs précédemment définis.
[0029] On peut également adjoindre des agents améliorant la processabilité : fluoroélastomères, cires de polyoléfines, copolymères siliconés, ...
[0030] On peut adjoindre des additifs permettant de grossir la taille des cellules de la mousse, comme des cires oxydées de polyoléfines, des paraffines polaires, ....
[0031 ] Les gaz utilisables pour le moussage en gazage direct sont connus de l'homme de l'art ; il s'agit de manière générale de composés organiques volatiles, ayant un point d'ébullition (à 1 atmosphère) inférieur au point de fusion de la résine de base. Par exemple, les hydrocarbures alcanes, le CO2, les gaz de l'atmosphère (N2, Ar, ...). Parmi ces produits, les alcanes sont les agents gonflant physiques préférés, spécialement les alcanes en C3 et C4. Plus particulièrement, l'isobutane est employé.
[0032] Lors de la fabrication, la mousse extrudée est de préférence guidée, par une étireuse pratiquement sans tension, dans une section de refroidissement (air ou eau ou les deux) entre la filière et l'étireuse, pour figer la structure désirée.
[0033] L'extrudeuse peut être toute extrudeuse appropriée, notamment une extrudeuse à simple vis, à double vis co-rotative ou contre-rotative.
[0034] Il est possible de fabriquer des mousses à partir des compositions de la présente invention de formes multiples: profilés ronds, carrés, formes irrégulières concaves ou convexes, corps pleins ou creux, etc. Il suffit d'extruder le mélange polymères + gaz à travers une filière ayant le design et la forme requis pour donner la forme finale expansée désirée.
[0035] Pour des formes creuses, on utilisera un pointeau et une filière afin de réaliser le corps creux, le mélange polymère + gaz contournant le pointeau (le cas échéant refroidit par air ou par un liquide caloporteur adéquat) à l'état fondu, pour se solidifier une fois à l'air libre en se refroidissant.
[0036] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques exemples présentés ci-dessous à titre d'illustration. Les indications quantitatives de parts ou de pourcentages des constituants indiqués ci-dessous s'entendent comme parts en poids ou pourcentages en poids, sauf indications contraires. L'abréviation MB utilisée dans les exemples se réfère à un mélange maître ou pré-mélange (masterbatch) des constituants indiqués, MFI représente l'indice de fluidité (melt flow index) mesuré selon ASTM D1238 à 190 °C et sous une charge de 2.16 kg exprimé en g/10 min, sauf indications contraires.
Exemples
[0037] Exemple 1 (comparatif):
[0038] Petit joint rond de 7 mm de diamètre. Un anneau soufflant de l'air après la sortie de la mousse de la filière permet de figer la périphérie de la mousse, ce qui maintient la forme de la mousse en évitant son effondrement.
[0039] Le Sb2O3 permet d'obtenir une classification feu de la mousse. Mais l'effet de nucléation combiné du Sb2O3 et du CPE requiert l'ajout de cire de polyéthylène oxydée, qui permet de contrôler la taille cellulaire (EP1527132B1 ). La mousse est à fines cellules (± 1000/cm2), la qualité est difficile à stabiliser car la composition est très sensible aux variations de température. La température de la masse entrant dans l'outil d'extrusion est de 1 15.5°C, la pression à l'outil est de 39 bar. La densité de la mousse est de 30 kg/m3.
[0040] La plage de réglage de la température pour garder une consistance de cellules ouvertes et des dimensions acceptables n'est que de quelques dixièmes de degrés (°C), c'est-à-dire proche des possibilités de contrôle de la régulation de la température des zones du process.
[0041 ] Exemple 2 (représentatif de l'invention):
[0042] Extrusion sur la même machine, même filière, même débit et température de zones du cylindre que l'Exemple 1 .
[0043] La mousse ne contient pas de Sb2O3. La facilité d'obtention de la qualité de cellules ouvertes est supérieure à celle de l'Exemple 1 . La gamme de température dans laquelle on obtient une mousse conforme est très large, puisqu'entre 1 14.4°C et 1 12.6°C (masse entrant dans l'outil d'extrusion). La pression à l'outil est de 60 bar, la densité de 29.4 kg/m3, la taille cellulaire est de ± 350/cm2. La réserve de pression autorise certainement une baisse de densité notable.
[0044] Exemple 3 (comparatif):
[0045] Extrusion sur une autre machine que les Exemples 1 et 2.
[0046] Joint rond de ± 17mm de diamètre. Un anneau soufflant de l'air après la sortie de la mousse de la filière permet de figer la périphérie de la mousse, ce qui maintient la forme de la mousse en évitant son effondrement. Composants parts
SBS (K RATON D 1 101 ) 24
Polyéthylène basse densité (LDPE, 926 kg/m3, T°fusion = 1 13°C, MFI 36
[190°C-2.16kg] = 1.7 g/10 min)
EVA (18% VA, T°fusion = 86°C, MFI [190°C-2.16kg] = 2 g/10 min) 30
MB LDPE + particules d'aluminium (60/40) 2.4
MB 10% EVA / 90% mélange stéaramide/palmitamide (65/35) 6
Polyéthylène métallocène (QUEO 1001 , densité 910 kg/m3 , T fusion = 10 106°C - MFI [190°C-2.16kg] = 1.0 g/10 min)
MB LDPE + talc (50/50) 1
[0047] Le polyéthylène métallocène permet d'améliorer la résistance à l'élongation de la mousse. A une température de masse entrant dans la filière de 100.8°C, la structure cellulaire est partiellement ouverte, la densité est de 24 kg/m3, la pression à la filière est de 16 bar. Lorsqu'on augmente la température de la masse entrant dans l'outil d'extrusion de 1 °C, la quantité de cellules ouvertes augmente, mais la surface de la mousse devient moins belle, la mousse s'effondre un peu. Il n'est pas possible de trouver un compromis satisfaisant.
[0048] Exemple 4 (représentatif de l'invention):
[0049] Extrusion sur la même machine que pour l'Exemple 3.
Composants Catégorie parts composant
SBS (KRATON D 1 101 ) b 24
Polyéthylène basse densité (LDPE, 926 kg/m3, T°fusion = 1 13°C, a 36 MFI [190°C-2.16kg] = 1.7 g/10 min)
EVA (18% VA, T°fusion = 86°C, MFI [190°C-2.16kg] = 2 g/10 min) c 25
MB LDPE + particules d'aluminium (60/40) 2.4 lonomère SURLYN 1705-1 (contre-ion Zinc, MFI [190°C-2.16kg] = d 5 5.5 g/10min)
MB 10% EVA / 90% mélange stéaramide/palmitamide (65/35) 6
Polyéthylène métallocène (QUEO 1001 , densité 910 kg/m3 , T c 10 fusion = 106°C - MFI [190°C-2.16kg] = 1.0 g/10 min) Composants Catégorie parts composant
MB LDPE + talc (50/50) 1
[0050] Aux mêmes réglages de débit et de gaz que dans l'Exemple 3 comparatif, lorsque la température de masse entrant dans la filière est de 103°C, la structure cellulaire est fermée. La densité chute à 21 .4 kg/m3, la pression à la filière est de 16.9 bar. Afin d'ouvrir les cellules, on augmente la température de la masse entrant dans l'outil d'extrusion; à 103.6°C, la quantité de cellules ouvertes augmente fortement, devenant tout à fait comparable à celle de l'Exemple 1 pourtant à bien plus fines cellules. La surface de la mousse reste belle et la mousse ne s'effondre pas. La densité est de 20.7 kg/m3, la pression de 16.5 bar. La taille cellulaire avoisine celle de l'Exemple 3. La stabilité de la qualité de la mousse (degré de cellules ouvertes) est très bonne dans le temps. Lorsqu'on écrase la mousse et qu'on relâche la contrainte, la mousse revient particulièrement rapidement à sa dimension initiale.
[0051 ] Exemple 4bis (représentatif de l'invention) :
[0052] Extrusion sur la même machine que pour l'Exemple 4.
[0053] La mousse est extrudée à une température de masse entrant dans l'outil d'extrusion de 106.0°C (Le SEBS possède une résistance en température un peu plus élevée que le SBS). La pression à la filière est de 20.8 bar, la mousse est très belle et la quantité de cellules ouvertes aussi bonne que dans l'Exemple 4 représentatif de l'invention. La densité est de 23.6 kg/m3.
[0054] Exemple 5 (représentatif de l'invention):
[0055] Extrusion sur la même machine que pour les Exemples 3 et 4. On remplace le MB 10% EVA / 90% mélange stéaramide/palmitamide (65/35) par du glycérol monostéarate :
[0056] Aux mêmes réglages de débit de gaz et de températures que dans l'Exemple 4, la température de masse entrant dans la filière passe à 103.9°C, la structure cellulaire se ferme un peu. La densité est de 21 .6 kg/m3, la pression à la filière est de 17.7 bar. Il faut voir ici l'effet de lubrification interne moins prononcé du glycérol monostéarate par rapport au mélange d'amides d'acide gras. Cependant, afin d'ouvrir les cellules, on augmente la température de la masse entrant dans l'outil d'extrusion à 104.4°C, la quantité de cellules ouvertes augmente, devenant tout à fait comparable à celle de l'Exemple 4, la densité augmente à 26.7 kg/m3. La surface de la mousse reste belle, la mousse ne s'effondre pas. En diminuant un peu la température de la masse entrant dans l'outil d'extrusion à 104.0°C, la densité chute à 25 kg/m3 et la qualité de cellules ouvertes est comparable à celle de l'Exemple 4. Malgré la moins bonne lubrification de cette composition, il est possible d'obtenir une mousse à cellules ouvertes de flexibilité au moins comparable à celle de l'état de la technique f), tout en bénéficiant d'une plage de réglage élargie pour la température de la masse de la composition entrant en filière.
[0057] Exemple 6 (comparatif):
[0058] Extrusion d'un profilé rectangulaire 50 x 25 mm. Un anneau soufflant de l'air après la sortie de la mousse de la filière permet de figer la périphérie de la mousse, ce qui maintient la forme de la mousse en évitant son effondrement.
[0059] La mousse est extrudée à une température de masse entrant dans l'outil d'extrusion de 1 1 1 .5°C, la pression à l'outil est de 22 bar. La densité de la mousse est de 27.1 kg/m3, la pression à l'outil est cependant trop basse pour pouvoir augmenter la proportion de gaz afin de descendre la densité, par risque de pré- moussage (il n'y aurait alors plus assez de pression pour maintenir le gaz de moussage en solution avant la sortie de la mousse à l'atmosphère). La mousse est très difficile à régler du point de vue de la quantité de cellules ouvertes (compressibilité de la mousse) car la température a une grande influence sur cette composition (quelques dixièmes de degré suffisent pour changer le contenu en cellules ouvertes/fermées).
[0060] Une mesure de résistance à la température, consistant à évaluer le retrait de la mousse après 16 heures d'expositions à diverses températures, a été effectuée sur cette mousse. Les résultats sont les suivants : Température Longueur Moyenne de retrait Moyenne de retrait
(°C) (mm) (mm) (%)
20°C 400.0
80°C 388.0 -12.0 -3.0
90°C 381 .0 -19.0 -4.8
[0061 ] Exemple 7 (représentatif de l'invention):
[0062] Même extrudeuse, filière que l'Exemple 6, mais avec la composition suivante :
[0063] Le polyéthylène métallocène est utilisé pour améliorer la résistance à la traction de la formulation. Le copolymère EVA utilisé est à plus faible cristallinité que dans l'Exemple comparatif 6, ce qui permet d'accroître la souplesse de la formulation.
[0064] La mousse est extrudée à une température de masse entrant dans l'outil d'extrusion de 1 10.7°C, la pression à l'outil est de 23 bar. La densité de la mousse est de 22.1 kg/m3 (il y a plus de gaz que dans l'Exemple comparatif 6 et la pression à l'outil est cependant au moins égale). La mousse est très facile à régler du point de vue de la quantité de cellules ouvertes (compressibilité de la mousse), la qualité de cellules ouvertes est tout à fait comparable à celle de la mousse de l'Exemple comparatif 6. On a pu rajouter du talc, la nucléation des cellules étant bien inférieure à celle de l'Exemple comparatif 6 (qui contient du polyéthylène chloré, très nucléant à cause des additifs qu'il contient).
[0065] Une mesure de résistance à la température, consistant à évaluer le retrait de la mousse après 16 heures d'expositions à diverses températures, a été effectuée sur cette mousse. Les résultats sont les suivants :
[0066] On constate que la performance en retrait à la température de cette mousse est même un peu meilleure que celle de l'Exemple comparatif 6, alors que dans l'Exemple 7 représentatif de l'invention, on a utilisé une résine EVA à plus basse température de fusion ET que la densité de la mousse du présent exemple est 20% inférieure.
[0067] Exemple 8 (représentatif de l'invention)
[0068] Même extrudeuse, filière que les Exemples 1 et 2, mais avec la composition suivante :
Composants Catégorie parts composant
SBS (KRATON D 1 101 ) b 28
Polyéthylène basse densité (LDPE, 926 kg/m3, T°fusion = 1 13°C, a 42 MFI [190°C-2.16kg] = 1.7 g/10 min)
Polyéthylène métallocène ENGAGE 8440 [DOW, mLLDPE octène, c 25 densité 897kg/m3, T°fusion = 93°C, MFI (190°C-2,16kg) = 1 ,6]
lonomère SURLYN 1705-1 (contre-ion Zinc, MFI [190°C-2.16kg] = d 5 5.5 g/10min)
MB LDPE + Talc (75/25) 2.5
Glycérol monostéarate 3
MB 60% carbon black + 40% LDPE 0.4 [0069] La mousse est extrudée à une température de masse entrant dans l'outil d'extrusion de 106.4°C, la pression à l'outil est de 35 bar. La densité de la mousse est de 23 kg/m3. La mousse est très souple, les cellules sont bien ouvertes, très facile à régler du point de vue de la quantité de cellules ouvertes, la qualité de cellules ouvertes est tout à fait comparable à celle de la mousse des Exemples 1 et 2.

Claims

Revendications
1 . Mousse à base de polyoléfines comprenant un mélange des composants
(a) au moins un premier polymère d'éthylène choisi parmi les homopolymères d'éthylène fabriqués par un procédé haute pression et les copolymères polaires d'éthylène fabriqués par un procédé haute pression ;
(b) au moins un élastomère thermoplastique à blocs styréniques, et/ou au moins un élastomère thermoplastique contenant une phase élastomère de type silicone réticulé ;
(c) au moins un deuxième polymère d'éthylène qui est différent du ou des polymères d'éthylène du composant (a) et qui a un point de fusion inférieur d'au moins 5°C au premier polymère d'éthylène du composant (a) ayant le point de fusion le plus bas, ledit au moins un deuxième polymère d'éthylène étant choisi parmi les copolymères polaires d'éthylène fabriqués par un procédé haute pression ; les polyéthylènes métallocènes ; ou leurs combinaisons ; ledit au moins un deuxième polymère d'éthylène faisant office d'agent d'ouverture des cellules ; et
(d) au moins un ionomère.
2. Mousse selon la revendication 1 , dans laquelle le ou les ionomères sont choisis dans le groupe des polymères comprenant des groupes acides au moins partiellement neutralisés par des contre-ions monovalents ou divalents, de préférence des copolymères d'éthylène et d'acide méthacrylique.
3. Mousse selon la revendication 2, dans laquelle les contre-ions monovalents ou divalents sont choisis parmi le sodium, le lithium, le calcium, le magnésium et/ou le zinc, le degré de neutralisation des groupes acides étant de préférence inférieure à 80 %.
4. Mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les copolymères polaires d'éthylène fabriqués par un procédé haute pression du composant (a) sont choisis parmi les copolymères éthylène-acrylate d'éthyle, les copolymères éthylène-acétate de vinyle, les copolymères éthylène-acrylate de butyle, les copolymères éthylène-acrylate de méthyle, ou une combinaison de plusieurs de ces composés.
5. Mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle les copolymères polaires d'éthylène fabriqués par un procédé haute pression du composant (c) sont choisi parmi les copolymères éthylène-acrylate d'éthyle, les copolymères éthylène-acétate de vinyle, les copolymères éthylène-acrylate de butyle, les copolymères éthylène-acrylate de méthyle, ou une combinaison de plusieurs de ces composés.
6. Mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le au moins un élastomère thermoplastique à blocs styréniques du composant (b) est choisi parmi les copolymères styrène-butadiène-styrène, les copolymères styrène-éthylènebutylène-styrène, les copolymères polystyrène-b-poly- isoprène-b-polystyrène, les copolymères polystyrène-b-poly(éthylène- propylène)-b-polystyrène, les copolymères polystyrène-b-poly(éthylène- éthylène/propylène)-b-polystyrène, leurs variantes fonctionnalisées comprenant des groupes polaires le long du bloc médian élastomère, ou une combinaison de plusieurs de ces composés.
7. Mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les composants (a), (b) et (c) représentent chacun 5 à 85 % en poids de la composition totale et le ou les ionomères du composant (d) représentent 0.1 à 85 % en poids de la composition totale, de préférence 0.5 à 20 % en poids et de manière particulièrement préférée 1 à 10 % en poids.
8. Mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre de 1 à 50% en poids de polyéthylène métallocène ayant un point de fusion qui n'est pas inférieur d'au moins 5°C à celui du composant (a) ayant le plus bas point de fusion, par rapport à la composition totale.
9. Mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre des additifs et adjuvants usuels, choisi dans le groupe constitué des agents nucléants de cellules, des agents dénucléants de cellules, des agents de contrôle de stabilité dimensionnelle, des agents antistatiques, des pigments, des antioxydants, des antiUV, des lubrifiants, des agents antifeu et des pigments réflecteurs / absorbeurs d'infrarouges, des agents de cristallisation.
10. Joint d'étanchéité, mousses d'absorption de liquides, filtres ou éléments d'absorption acoustique, comprenant une mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
1 1 . Procédé de fabrication d'une mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, le procédé comprenant les étapes suivantes :
(i) dosage des composants (a) - (d), prémélangés ou dosés individuellement, à l'alimentation d'une extrudeuse;
(ii) plastification et mélange des constituants à haute température pour fondre et homogénéiser les constituants;
(iii) injection d'un gaz de moussage;
(iv) homogénéisation des constituants et du gaz;
(v) refroidissement de la masse;
(vi) extrusion à l'air libre à travers une filière, contrôlée en température, ayant une section de forme prédéfinie, provoquant la formation de la mousse;
(vii) refroidissement de la mousse ainsi formée.
12. Procédé selon la revendication 1 1 , dans lequel le refroidissement de la mousse à l'étape (vii) se fait de manière active après la sortie de la filière.
13. Procédé selon la revendication 1 1 ou 12, dans lequel l'étape (vii) comprend en outre l'étirage et le guidage de la mousse formée.
14. Utilisation d'une mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 ou d'une mousse obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 13 pour la fabrication de joints d'étanchéité, de mousses d'absorption de liquides, de filtres ou d'éléments d'absorption acoustique.
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