FR2931156A1

FR2931156A1 - Fabricating thermoplastic foam objects by injection, comprises obtaining a foam by effervescent action of thermal and/or chemical degradation of foaming agent, on a polymer matrix or mixture of plasticized polymer matrices

Info

Publication number: FR2931156A1
Application number: FR0802564A
Authority: FR
Inventors: Eric Prevost; Laurent Bedel
Original assignee: APOLLOR UNION
Current assignee: APOLLOR UNION
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2009-11-20

Abstract

Process of fabricating thermoplastic foam objects by injection, comprises obtaining the foam by effervescent action of the thermal and/or chemical degradation of a foaming agent comprising a carbonate salt, on a polymer matrix or a mixture of plasticized polymer matrices. An independent claim is included for an intermediate product for the implementation of the process comprising a premixture of a thermoplastic matrix and a foaming agent comprising a carbonate salt and optionally a solid weak acid.

Description

Fabrication d'un produit en polymère thermoplastique expansé, et produit intermédiaire utilisable pour cette fabrication. Manufacturing an expanded thermoplastic polymer product, and an intermediate product usable for this manufacturing.

La présente invention se situe dans le domaine de la plasturgie et concerne la fabrication d'un produit en matériau polymère thermoplastique expansé, ainsi qu'un produit intermédiaire utilisable pour la mise en oeuvre de ce procédé. The present invention is in the field of plastics and relates to the manufacture of a product made of expanded thermoplastic polymer material, and an intermediate product used for the implementation of this process.

Plus particulièrement, l'invention concerne la transformation thermomécanique des polymères thermoplastiques, par mise en oeuvre d'un procédé d'injection, et le produit intermédiaire selon l'invention est particulièrement destiné à être injecté au moyen d'une presse d'injection pour réaliser des pièces en matière thermoplastique alvéolaire. De telles pièces peuvent notamment être utilisées dans le secteur de l'emballage alimentaire, du calage technique et de l'isolation thermique. More particularly, the invention relates to the thermomechanical transformation of thermoplastic polymers, by implementing an injection method, and the intermediate product according to the invention is particularly intended to be injected by means of an injection molding machine. to make pieces of cellular thermoplastic material. Such parts can in particular be used in the food packaging, technical setting and thermal insulation sector.

Diverses techniques employées habituellement dans la préparation des produits alvéolaires incluent . l'expansion in situ, l'expansion au pistolet, l'extrusion, le moulage par injection et la fabrication en continu sous forme de bloc. Des matières expansées à l'aide de ces techniques sont typiquement le PEHD et PEBD, le PP, l'ABS et le PVC. Various techniques usually employed in the preparation of cellular products include. in-situ expansion, spray-gun expansion, extrusion, injection molding, and continuous block-form fabrication. Expanded materials using these techniques are typically HDPE and LDPE, PP, ABS and PVC.

La technique de moussage des matières plastiques est déjà bien connue pour réaliser de telles pièces à structure alvéolaire, visant à économiser de la matière tout en apportant des propriétés spécifiques telles qu'isolation thermique, amortissement mécanique, etc. The technique of foaming plastics is already well known for producing such honeycomb structural parts, to save material while providing specific properties such as thermal insulation, mechanical damping, etc.

Différentes méthodes sont déjà connues pour obtenir de telles structures alvéolaires par moussage, ces méthodes pouvant être classées en procédés physiques, chimiques, ou mécaniques. Il doit être noté que dans toutes ces méthodes, le matériau à transformer en mousse se trouve à l'état liquide pendant une partie de l'opération. Various methods are already known for obtaining such cellular structures by foaming, these methods can be classified into physical, chemical or mechanical processes. It should be noted that in all these methods the material to be foamed is in the liquid state during part of the operation.

Les procédés mécaniques consistent à fouetter le matériau polymère liquéfié, fondu, en suspension ou en dilution, pour créer en son sein des bulles de gaz qui se retrouvent emprisonnées dans la matrice thermoplastique lorsque la matière refroidit, produisant ainsi une structure alvéolaire. The mechanical processes consist in whipping the liquefied polymer material, molten, suspended or diluted, to create within it gas bubbles which are trapped in the thermoplastic matrix when the material cools, thereby producing a cellular structure.

Dans les procédés dits physiques ou chimiques, on utilise un agent moussant qui, mélangé dans la matrice thermoplastique et sous certaines conditions notamment de température et de pression, va générer les alvéoles. In so-called physical or chemical processes, a foaming agent is used which, mixed in the thermoplastic matrix and under certain conditions, in particular temperature and pressure, will generate the cells.

Dans les procédés dits physiques, les agents moussant ne subissent pas de modification chimique pendant le moussage. La phase gazeuse du matériau alvéolaire obtenu est chimiquement identique à celle de l'agent moussant. La formation des alvéoles résulte d'un passage de l'état liquide ou solide à l'état gazeux, ou de l'augmentation de volume par détente d'un gaz sous pression. Les plus courants de ces agents physiques sont les liquides organiques à faible point d'ébullition, tels que les hydrocarbures (le plus utilisé étant le pentane C5H12 qui se vaporise à 36°C) et les hydrocarbures halogénés qui forment des alvéoles au sein de la matière plastique en passant de l'état liquide à l'état gazeux sous l'influence de la chaleur. Les gaz, par exemple l'azote, constituent un autre groupe de substances qui appartiennent à ces agents moussants physiques. In the so-called physical processes, the foaming agents do not undergo chemical modification during foaming. The gaseous phase of the cellular material obtained is chemically identical to that of the foaming agent. The formation of the cells results from a transition from the liquid or solid state to the gaseous state, or from the volume increase by expansion of a gas under pressure. The most common of these physical agents are low-boiling organic liquids, such as hydrocarbons (the most commonly used being pentane C5H12 which vaporizes at 36 ° C) and halogenated hydrocarbons that form cells within the body. plastic material from the liquid state to the gaseous state under the influence of heat. Gases, for example nitrogen, constitute another group of substances which belong to these physical foaming agents.

Dans les procédés dits chimiques, la formation des alvéoles résulte d'une évolution gazeuse qui accompagne la décomposition des agents moussant, dans des conditions particulières de température et de pression. Dans ce cas, contrairement aux procédés physiques, la phase gazeuse du matériau thermoplastique alvéolaire qui en résulte est chimiquement différente de l'agent gonflant. Pour que le moussage se produise au bon. moment lors de la fabrication du matériau alvéolaire, la décomposition de l'agent moussant ne doit intervenir que dans des conditions précises, de sorte qu'on puisse transformer la matière thermoplastique sans qu'il y ait nécessairement transformation de l'agent moussant, et que cette dernière ne se produise de manière contrôlée que dans lesdites conditions précises, notamment de température, déterminées lors du procédé de fabrication. Parmi les agents moussants chimiques ordinairement employés, en particulier sous forme solide, on trouve les composés organiques de l'azote, par exemple l'azodicarbonamide ; ceux-ci produisent surtout de l'azote et de faibles proportions d'autres gaz. L'eau, en combinaison avec au moins un réactif, peut aussi être considérée comme un agent moussant chimique : utilisée dans la production de certaines mousses de polyuréthane, l'eau réagit avec l'isocya.nate du mélange moussant pour engendrer une phase gazeuse (CO2) qui produit la structure alvéolaire et qui est différente de la substance utilisée comme agent moussant. In so-called chemical processes, the formation of the cells results from a gas evolution which accompanies the decomposition of the foaming agents, under particular conditions of temperature and pressure. In this case, unlike physical processes, the gaseous phase of the resulting thermoplastic foam material is chemically different from the blowing agent. For the foaming to happen at the right time. moment during the manufacture of the foam material, the decomposition of the foaming agent should only occur under specific conditions, so that the thermoplastic material can be transformed without the foaming agent necessarily being transformed, and that the latter only occurs in a controlled manner in the said specific conditions, in particular temperature, determined during the manufacturing process. Among the chemical foaming agents ordinarily employed, in particular in solid form, there are the organic compounds of nitrogen, for example azodicarbonamide; these produce mainly nitrogen and small proportions of other gases. Water, in combination with at least one reagent, can also be considered as a chemical foaming agent: used in the production of certain polyurethane foams, the water reacts with the isocya.nate of the foaming mixture to generate a gaseous phase (CO2) which produces the honeycomb structure and which is different from the substance used as foaming agent.

Mais les agents chimiques utilisés, dégageant un gaz à une température précise, sont typiquement : les fluorocarbures chlorés (CFC), les hydrofluorocarbures (HFC) et les azodicarbonamides, ces agents étant généralement intimement mélangés la matrice polymère que l'on souhaite expanser. Or ces composés chimiques sont toxiques et/ou au moins un de leurs produits de dégradation présente une toxicité ou un impact environnemental néfaste. Depuis déjà de nombreuses années les CFC ou HFC sont interdits dans le domaine de l'agroalimentaire. Les HFC et CFC sont reconnus comme acteurs majeurs dans le processus de destruction de la couche d'ozone. Les hydrocarbures volatils, tels que le pentane, ne sont pas non plus sans conséquence néfaste en cas d'ingestion ou d'inhalation. But the chemical agents used, releasing a gas at a precise temperature, are typically: chlorinated fluorocarbons (CFCs), hydrofluorocarbons (HFCs) and azodicarbonamides, these agents are generally intimately mixed polymer matrix that is desired to expand. However, these chemical compounds are toxic and / or at least one of their degradation products has a harmful toxicity or environmental impact. For many years now, CFCs or HFCs have been banned in the agri-food sector. HFCs and CFCs are recognized as major players in the process of destroying the ozone layer. Volatile hydrocarbons, such as pentane, are also not harmful if swallowed or inhaled.

La dégradation des azodicarbonamides produit du semicarbazide. Les azodicarbonamides ont été utilisés depuis longtemps comme agent moussant par exemple dans des joints d'étanchéité de récipients alimentaires fermés par des couvercles. Il a été découvert que le semicarbazide résultant du moussage du joint, bien que normalement contenu dans les alvéoles générées, pouvait diffuser et migrer vers l'aliment contenu dans le récipient. Or le semicarbazide est maintenant reconnu comme cancérigène et susceptible d'endommager l'ADN. Les azodicarbonamides sont maintenant considérés incompatibles pour un contact des denrées alimentaires depuis 2005, et ceci est renforcé par la nouvelle directive 2007/19/CE. The degradation of azodicarbonamides produces semicarbazide. Azodicarbonamides have been used for a long time as a foaming agent for example in seals of food containers closed by lids. Semicarbazide resulting from the foaming of the seal, although normally contained in the generated cells, has been found to diffuse and migrate to the food contained in the container. Now semicarbazide is now recognized as a carcinogen and likely to damage DNA. Azodicarbonamides are now considered incompatible for food contact since 2005, and this is reinforced by the new Directive 2007/19 / EC.

Le document EP-A-1484357 décrit un procédé de fabrication d'une mousse biodégradable de polyester, dans lequel la matrice polyester est chargée avec de l'argile organomodifiée et un surfactant siliconé, destinés d'une part à améliorer la tenue de la matière plastique constituant les parois des alvéoles en augmentant sa viscosité et d'autre part à obtenir une structure fine et homogène par un meilleur contrôle de la formation des alvéoles. Visant la fourniture de mousses de polyesters biodégradables et constatant par ailleurs les aspects nocifs des agents moussants chimique tels que notamment l'azodicarbonamide, ce document décrit principalement l'utilisation de CO2 supercritique comme agent moussant physique. Le document WO2005042627 décrit également un procédé de moussage utilisant le CO2, pour la fabrication d'emballage biodégradable de produits alimentaires, et se limitant au seul usage du PLA comme matrice thermoplastique. Dans un domaine d'application similaire, le document EP-A-1816079 concerne des mousses de polystyrène et utilise du bicarbonate et de l'acide citrique comme agent nucléant, pour modifier les paramètres de cristallisation des matrices plastiques et donc modifier leur structure cristalline à l'échelle macromoléculaire (ordre à longue distance des chaînes de polymères). L'agent moussant, dont le rôle se situe lui au niveau supramoléculaire pour modifier la disposition spatiale du polymère dans Le moule sans modifications de ses caractéristiques physico-chimiques intrinsèques, est un agent physique (alcanes, hydrocarbures halogénés et/ou CO2). Le document US-A-5252271 décrit la réalisation de matériau de calage biodégradable, tel que des copeaux de calage, par extrusion d'un mélange d'amidon, d'un acide faible, et de carbonate. L'acide a notamment pour fonction de rompre les molécules d'amidon, réduire la température de fusion et permettre aux molécules ainsi rompues de se remélanger et se lier en désordre, et finalement bloquer la structure ainsi obtenue pour l'empêcher de retrouver sa structure cristalline originale. L'acide participe aussi, par réaction avec le carbonate, à la formation de CO2 utilisé pour assurer l'expansion de la mousse lors de l'extrusion. Le document JP-10251427 décrit l'utilisation d'un agent moussant micro-encapsulé dans la réalisation d'un polymère biodégradable, le rôle de la capsule étant alors de retarder le moussage pour que celui-ci ne se produise que dans la zone souhaitée de la presse à injecter, c'est à dire préférentiellement dans le moule. Sans recours à une protection d'au moins un des réactifs par une encapsulation de l'agent moussant, celui-ci produirait une effervescence trop précoce ou pas assez prolongée pour obtenir le moussage escompté. EP-A-1484357 discloses a method of manufacturing a biodegradable polyester foam, wherein the polyester matrix is loaded with organomodified clay and a silicone surfactant, intended on the one hand to improve the behavior of the material plastic constituting the cell walls by increasing its viscosity and on the other hand to obtain a fine and homogeneous structure by better control of the formation of cells. Aiming at the provision of biodegradable polyester foams and also noting the harmful aspects of chemical foaming agents such as in particular azodicarbonamide, this document mainly describes the use of supercritical CO2 as a physical foaming agent. WO2005042627 also describes a foaming process using CO2, for the manufacture of biodegradable packaging of food products, and limited to the sole use of PLA as a thermoplastic matrix. In a similar field of application, the document EP-A-1816079 relates to polystyrene foams and uses bicarbonate and citric acid as a nucleating agent, to modify the crystallization parameters of the plastic matrices and thus to modify their crystalline structure. the macromolecular scale (long-range order of polymer chains). The foaming agent, whose role is located at the supramolecular level to modify the spatial arrangement of the polymer in the mold without modifications of its intrinsic physicochemical characteristics, is a physical agent (alkanes, halogenated hydrocarbons and / or CO2). US-A-5252271 discloses the production of biodegradable setting material, such as chipping chips, by extruding a mixture of starch, a weak acid, and carbonate. The acid has the particular function of breaking starch molecules, reducing the melting temperature and allowing the molecules thus broken to remix and bind in disorder, and finally block the structure thus obtained to prevent it from recovering its structure original crystalline. The acid also participates, by reaction with the carbonate, in the formation of CO2 used to ensure the expansion of the foam during the extrusion. Document JP-10251427 describes the use of a microencapsulated foaming agent in the production of a biodegradable polymer, the role of the capsule then being to delay the foaming so that it only occurs in the desired zone. of the injection molding machine, that is to say preferentially in the mold. Without recourse to a protection of at least one of the reagents by encapsulation of the foaming agent, it would produce an effervescence too early or not enough prolonged to obtain the expected foaming.

Le document EP-A-41380 décrit aussi l'utilisation d'un mélange de carbonate et d'acide ajouté à la matrice de polyéthylène comme agent de nucléation, et de l'azote ou du CO2 sont ajoutés dans la vis d'extrusion pour obtenir le moussage. EP-A-41380 also discloses the use of a mixture of carbonate and acid added to the polyethylene matrix as a nucleating agent, and nitrogen or CO2 is added in the extrusion screw for get foaming.

La présente invention a pour but de résoudre les problèmes évoqués ci-dessus, et vise en particulier à permettre la réalisation par injection d'objets en matière thermoplastique expansée particulièrement adaptés pour le conditionnement alimentaire, sans nocivité susceptible de provenir directement ou indirectement des produits utilisés pour ladite fabrication. Elle vise aussi, au-delà de telles applications particulières, à ce que la fabrication de mousses thermoplastiques ait le plus faible impact environnemental possible, sans production de produits secondaires nocifs, par un recours à des agents moussants les plus neutres possibles d'un point de vue environnemental et non susceptibles de créer des produits de dégradations, dégagés lors du procédé de fabrication où restant inclus dans la mousse fabriquée, qui pourraient avoir un impact négatif sur l'environnement. The present invention aims to solve the problems mentioned above, and aims in particular to allow the production by injection of expanded thermoplastic objects particularly suitable for food packaging, without harmfulness likely to come directly or indirectly products used for said manufacture. It also aims, beyond such particular applications, that the manufacture of thermoplastic foams has the lowest possible environmental impact, without production of harmful byproducts, by the use of the most neutral foaming agents possible from one point. from an environmental point of view and not likely to create deterioration products, released during the manufacturing process or remaining included in the manufactured foam, which could have a negative impact on the environment.

Avec ces objectifs en vue, l'invention a notamment pour objet un procédé de fabrication par injection d'objets en mousse thermoplastique selon lequel la mousse est obtenue par l'action effervescente de la dégradation thermique et/ou chimique d'un sel carbonaté sur une matrice polymère ou un mélange de matrices polymères plastifiées. With these objectives in view, the subject of the invention is in particular a method of manufacturing by injection of thermoplastic foam objects according to which the foam is obtained by the effervescent action of the thermal and / or chemical degradation of a carbonated salt on a polymer matrix or a mixture of plasticized polymer matrices.

L'invention, dont un des buts principaux est d'obtenir un mousse thermoplastique non-nocive pour l'environnement, repose sur l'idée d'utiliser un agent moussant dont lui-même et ses produits de dégradation sont sans impact sur la santé humaine en cas d'ingestion ou d'inhalation d'une part et sur l'environnement d'autre part. L'invention permet de disposer d'un agent moussant particulièrement adapté au moussage des matrices biodégradables ou à base de carbone d'origine renouvelable, ou de matrices dédiées à la réalisation d'emballage de denrées alimentaires. La matrice thermoplastique pourra être choisie parmi les polyesters, polysaccharides, polyols, polyoléfines, amidons et ses dérivés thermoplastiques, ou un mélange de ces produits. The invention, one of whose main goals is to obtain a thermoplastic foam non-harmful to the environment, is based on the idea of using a foaming agent which itself and its degradation products have no impact on health in case of ingestion or inhalation on the one hand and the environment on the other. The invention makes it possible to have a foaming agent that is particularly suitable for the foaming of biodegradable or carbon-based matrices of renewable origin, or matrices dedicated to the production of food packaging. The thermoplastic matrix may be chosen from polyesters, polysaccharides, polyols, polyolefins, starches and its thermoplastic derivatives, or a mixture of these products.

L'agent moussant réagit lors du procédé de transformation thermomécanique de la matrice polymère, la chaleur nécessaire à la plastification des polymères étant utilisée in situ pour dégrader l'agent moussant. Un agent moussant préféré est l'hydrogénocarbonate de sodium, plus communément appelé bicarbonate de soude, qui présente notamment l'avantage d'être particulièrement économique. D'autres sels carbonatés peuvent aussi être utilisés : carbonate de calcium, etc. La décomposition du bicarbonate de soude sous 25 l'effet de la chaleur s'écrit : 2NaHCO3 - Na2CO3 + H2O +CO2 Cette décomposition chimique produit donc, outre le dioxyde de carbone CO2 dont l'effet est de provoquer le moussage, de l'eau et du carbonate de sodium qui ne se 30 décompose qu'à très haute température et subsistera dans les alvéoles de la mousse thermoplastique sous forme de traces minérales inertes dans les conditions d'utilisation de cette mousse, et donc sans effet nocif sur l'environnement. 35 Selon une disposition préférentielle, le sel carbonaté est acidifié. Préférentiellement, on utilisera en combinaison avec le sel carbonaté un acide faible solide, tel que l'acide tartrique par exemple, en proportion stoechiométrique. En cas de recours à un tel acide, lors de la phase de plastification de la matrice humide ou après libération d'eau par décomposition thermique d'une partie du bicarbonate de soude, les réactions suivantes se produisent : NaHCO3 + H+ -i Na+ + H2O +CO2 Na2CO3 + 2H+ -* 2Na+ + H2O +CO2 On voit que la réaction permet alors de produire sensiblement plus de CO2 pour la même quantité de carbonate utilisée. L'effet moussant sera donc renforcé par l'adjonction d'acide au bicarbonate. Cependant, dans le cas d'hydrogénocarbonate: H2CO3 ou de bicarbonate NaHCO3 l'ajout d'acide n'est pas obligatoire pour obtenir une effervescence, comme on l'a vu ci-dessus. Le choix des réactifs, sel carbonaté et acide, sera fait de manière à assurer que ces réactifs sont neutres tant du point de vue environnemental que physiologique, et que les produits de la réaction le soient également. Ainsi, même si le gaz généré et normalement contenu dans les alvéoles de la mousse vient à s'en échapper, il n'aura pas d'effet nocif sur l'environnement. Le fait que l'acide soit sous forme solide permet d'en faciliter le stockage, le dosage et le pré-mélange avec le sel carbonaté et éventuellement la matrice polymère, sans qu'il y ait réaction à ce stade, ce qui ne serait pas possible par l'utilisation d'un acide sous forme liquide. The foaming agent reacts during the thermomechanical transformation process of the polymer matrix, the heat required for the plasticization of the polymers being used in situ to degrade the foaming agent. A preferred foaming agent is sodium hydrogencarbonate, more commonly known as baking soda, which has the particular advantage of being particularly economical. Other carbonate salts can also be used: calcium carbonate, etc. The decomposition of baking soda under the effect of heat is written: 2NaHCO3 - Na2CO3 + H2O + CO2 This chemical decomposition therefore produces, in addition to carbon dioxide CO2, the effect of which is to cause foaming. water and sodium carbonate which decomposes only at very high temperature and will remain in the cells of the thermoplastic foam in the form of mineral traces inert under the conditions of use of this foam, and therefore without harmful effect on the environment. In a preferred arrangement, the carbonate salt is acidified. Preferentially, a weak solid acid, such as tartaric acid for example, in a stoichiometric proportion, will be used in combination with the carbonate salt. When using such an acid, during the plasticization phase of the wet matrix or after the release of water by thermal decomposition of a portion of the sodium bicarbonate, the following reactions occur: NaHCO3 + H + -i Na + + H2O + CO2 Na2CO3 + 2H + - * 2Na + + H2O + CO2 It can be seen that the reaction makes it possible to produce substantially more CO2 for the same amount of carbonate used. The foaming effect will be reinforced by the addition of acid to the bicarbonate. However, in the case of hydrogen carbonate: H2CO3 or bicarbonate NaHCO3 the addition of acid is not required to obtain effervescence, as seen above. The choice of reagents, carbonated salt and acid, will be made in such a way as to ensure that these reagents are neutral both from the environmental and physiological point of view, and that the products of the reaction are neutral as well. Thus, even if the gas generated and normally contained in the cells of the foam is to escape, it will have no harmful effect on the environment. The fact that the acid is in solid form makes it easier to store, assay and premix with the carbonate salt and optionally the polymer matrix, without any reaction at this stage, which would not not possible by the use of an acid in liquid form.

Lors de l'utilisation dans la presse à injecter, la réaction de décomposition du sel carbonaté est initiée par l'eau libérée par la plastification de la matrice polymère et par la chaleur ; l'eau produite par cette réaction, comme indiquée ci-dessus, provoque à son tour une accélération de la réaction. Il en résulte qu'une faible quantité d'agent moussant est suffisante ; typiquement, on pourra n'utiliser que de 0,01 à 5% en poids d'agent moussant dans le mélange avec la matrice thermoplastique. I1 est possible de réaliser un produit intermédiaire constitué d'un prémélange de la matrice thermoplastique et de l'agent moussant, et d'introduire ce prémélange dans la presse. La matrice thermoplastique pourra être un polyester, polysaccharide, polyol, polyoléfine, amidon et ses dérivés thermoplastiques, ou un mélange de ces produits Ce mode de mise en oeuvre du procédé est particulièrement avantageux car il permet de fournir directement à l'entreprise d'injection un produit complet préparé, sans qu'il soit nécessaire de réaliser alors, au moment de l'injection, un dosage et un mélange de produits. Il est alors possible notamment d'utiliser une presse d'injection classique, sans besoin de modifier ni la presse, ni le moule. On notera que, bien que le moussage soit souhaité principalement dans le moule, il peut commencer dans la presse sans problème. When used in the injection molding machine, the decomposition reaction of the carbonated salt is initiated by the water released by the plasticization of the polymer matrix and by heat; the water produced by this reaction, as indicated above, in turn causes an acceleration of the reaction. As a result, a small amount of foaming agent is sufficient; typically, only 0.01 to 5% by weight of foaming agent may be used in the mixture with the thermoplastic matrix. It is possible to produce an intermediate product consisting of a premix of the thermoplastic matrix and the foaming agent, and to introduce this premix into the press. The thermoplastic matrix may be a polyester, polysaccharide, polyol, polyolefin, starch and its thermoplastic derivatives, or a mixture of these products. This mode of implementation of the process is particularly advantageous since it makes it possible to supply the injection company directly. a complete product prepared, without it being necessary then, at the time of injection, a dosage and a mixture of products. It is then possible to use a conventional injection molding machine, without the need to modify the press or the mold. It should be noted that, although foaming is mainly desired in the mold, it can start in the press without any problem.

Cependant, l'accélération de la réaction mentionnée ci-dessus doit être contrôlé, par un contrôle continu des paramètres d'injection, notamment de la température dans la presse, pour éviter un moussage trop rapide dans la vis de la presse à injecter. Aussi, il est aussi possible de n'introduire l'agent moussant, ou une partie de celui-ci, que dans la vis de la presse, en un point où la matrice sera déjà fondue au moins en grande partie. However, the acceleration of the reaction mentioned above must be controlled by a continuous control of the injection parameters, in particular of the temperature in the press, to avoid too rapid foaming in the screw of the injection molding machine. Also, it is also possible to introduce the foaming agent, or a part thereof, only in the screw of the press, at a point where the matrix will already be melted at least in large part.

Exemple de réalisation de l'invention : Le moussage d'une matière thermoplastique a été réalisé sur une presse à injecter de 275 tonnes. Le mélange de l'agent moussant, composé de bicarbonate de sodium et d'acide tartrique en proportion stoechiométrique, et du thermoplastique biodégradable (Solanyl°) a été réalisé par un doseur pondéral. Le rapport massique agent moussant/thermoplastique a été fixé à 0,3%. La température en tête de vis de la presse a été fixée à 120°C, la température d'injection a été fixée à 160°C. Les pièces obtenues (parallélépipèdes rectangles) présentent un aspect de surface lisse alors que le coeur de la pièce, après découpage, présente des alvéoles polydisperses. Comparée à une pièce de même géométrie réalisée en Solanyl pur, la pièce moussée présente un gain en masse de l'ordre de 25%. Des résultats similaires ont été obtenus en remplaçant le Solanyl par d'autres matrices telles que le MaterBi , du polyéthylène et du polypropylène. Dans ces cas, les profils de température de la vis d'injection ont été ajustés selon les préconisations standard des fabricants de matière. Embodiment of the invention: The foaming of a thermoplastic material was carried out on a 275 ton injection molding machine. The mixture of the foaming agent, composed of sodium bicarbonate and tartaric acid in stoichiometric proportion, and biodegradable thermoplastic (Solanyl °) was produced by a weight dispenser. The weight ratio foaming agent / thermoplastic was set at 0.3%. The screw head temperature of the press was set at 120 ° C, the injection temperature was set at 160 ° C. The obtained pieces (rectangular parallelepipeds) have a smooth surface appearance while the core of the piece, after cutting, has polydisperse cells. Compared to a piece of the same geometry made of pure Solanyl, the foamed piece has a mass gain of the order of 25%. Similar results have been obtained by replacing Solanyl with other matrices such as MaterBi, polyethylene and polypropylene. In these cases, the temperature profiles of the injection screw have been adjusted according to the standard recommendations of the material manufacturers.

Ainsi que cela a déjà été indiqué, le procédé selon l'invention est particulièrement destiné à la fabrication d'objets en mousse thermoplastiques pour contact alimentaire ou utilisables dans le conditionnement de produits alimentaires. Il est de manière plus générale également utilisable pour la fabrication de tous autres objets en mousse thermoplastiques, quelles que soient les caractéristiques techniques recherchées pour une telle mousse : isolation thermique, amortissement mécanique, faible densité, etc., l'avantage de l'invention résultant alors essentiellement de son faible impact environnemental général, au niveau des produits de base utilisés, du procédé de fabrication, et de l'utilisation et du recyclage ou de l'élimination consécutive des produits obtenus. As already indicated, the method according to the invention is particularly intended for the manufacture of thermoplastic foam objects for food contact or used in the packaging of food products. It is more generally also usable for the manufacture of all other thermoplastic foam objects, regardless of the technical characteristics sought for such a foam: thermal insulation, mechanical damping, low density, etc., the advantage of the invention thus resulting mainly from its low overall environmental impact, in terms of the basic products used, the manufacturing process, and the use and subsequent recycling or disposal of the products obtained.

Claims

REVENDICATIONS1. Method for manufacturing by injection of thermoplastic foam articles according to which the foam is obtained by the effervescent action of the thermal and / or chemical degradation of a foaming agent comprising a carbonate salt, on a polymer matrix or a mixture of matrices plasticized polymers.

2. Method according to claim 1, characterized in that the carbonate salt is. baking soda or calcium carbonate.

3. Process according to claim 1, characterized in that a weak solid acid is used in combination with the carbonate salt.

4. Method according to claim 3, characterized in that the acid is tartaric acid.

5. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the carbonated salt and optionally the weak acid are introduced into an injection press at the same time as the thermoplastic matrix. 25

6. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the carbonated salt and optionally the weak acid are introduced into an injection press separately from the thermoplastic matrix.

7. Process according to claim 6, characterized in that the amount of foaming agent, comprising the carbon salt and optionally the weak acid in stoichiometric proportion, is 0.01 to 5% by weight relative to the thermoplastic matrix.

8. Intermediate product for carrying out the method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that it comprises a premix of a thermoplastic matrix and a foaming agent comprising a carbonate salt and optionally an acid weak solid.

9. Product according to claim 8, characterized in that the content of foaming agent is from 0.01 to 5% by weight relative to the thermoplastic matrix.

10. The product according to claim 8, characterized in that the thermoplastic matrix is chosen from polyesters, polysaccharides, polyols, polyolefins, starches and its thermoplastic derivatives, or a mixture of these components.