FR3083541A1 - Procede de fabrication d’une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers - Google Patents
Procede de fabrication d’une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers Download PDFInfo
- Publication number
- FR3083541A1 FR3083541A1 FR1856128A FR1856128A FR3083541A1 FR 3083541 A1 FR3083541 A1 FR 3083541A1 FR 1856128 A FR1856128 A FR 1856128A FR 1856128 A FR1856128 A FR 1856128A FR 3083541 A1 FR3083541 A1 FR 3083541A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- polyamide
- topt
- copolymer
- blocks
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 title claims abstract description 130
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 56
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 claims description 12
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 claims description 12
- -1 polytrimethylene Polymers 0.000 claims description 11
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 10
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 10
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 8
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002614 Polyether block amide Polymers 0.000 description 24
- VPRUMANMDWQMNF-UHFFFAOYSA-N phenylethane boronic acid Chemical compound OB(O)CCC1=CC=CC=C1 VPRUMANMDWQMNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 17
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 10
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 10
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 9
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 9
- BJZYYSAMLOBSDY-QMMMGPOBSA-N (2s)-2-butoxybutan-1-ol Chemical compound CCCCO[C@@H](CC)CO BJZYYSAMLOBSDY-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 7
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 7
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DZIHTWJGPDVSGE-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-aminocyclohexyl)methyl]cyclohexan-1-amine Chemical compound C1CC(N)CCC1CC1CCC(N)CC1 DZIHTWJGPDVSGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 4
- 125000004427 diamine group Chemical group 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 3
- PBLZLIFKVPJDCO-UHFFFAOYSA-N 12-aminododecanoic acid Chemical class NCCCCCCCCCCCC(O)=O PBLZLIFKVPJDCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMRCTEPOPAZMMN-UHFFFAOYSA-N 2-undecylpropanedioic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(C(O)=O)C(O)=O WMRCTEPOPAZMMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IGSBHTZEJMPDSZ-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-amino-3-methylcyclohexyl)methyl]-2-methylcyclohexan-1-amine Chemical compound C1CC(N)C(C)CC1CC1CC(C)C(N)CC1 IGSBHTZEJMPDSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 6-aminohexanoic acid Chemical compound NCCCCCC(O)=O SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001415145 Acnistus arborescens Species 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- OTKFKCIRTBTDKK-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)-5-bicyclo[2.2.1]heptanyl]methanamine Chemical compound C1C(CN)C2C(CN)CC1C2 OTKFKCIRTBTDKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YMUAXKYTHNCMAS-UHFFFAOYSA-N [butyl(nitroso)amino]methyl acetate Chemical compound CCCCN(N=O)COC(C)=O YMUAXKYTHNCMAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- CJYXCQLOZNIMFP-UHFFFAOYSA-N azocan-2-one Chemical compound O=C1CCCCCCN1 CJYXCQLOZNIMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- QFTYSVGGYOXFRQ-UHFFFAOYSA-N dodecane-1,12-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCCCCN QFTYSVGGYOXFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- ZETYUTMSJWMKNQ-UHFFFAOYSA-N n,n',n'-trimethylhexane-1,6-diamine Chemical compound CNCCCCCCN(C)C ZETYUTMSJWMKNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 2
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004616 structural foam Substances 0.000 description 2
- OHMHBGPWCHTMQE-UHFFFAOYSA-N 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)Cl OHMHBGPWCHTMQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HASUJDLTAYUWCO-UHFFFAOYSA-N 2-aminoundecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(N)C(O)=O HASUJDLTAYUWCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WECIKJKLCDCIMY-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2-cyanoethyl)acetamide Chemical compound ClCC(=O)NCCC#N WECIKJKLCDCIMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTBJCTWMARHHQD-UHFFFAOYSA-N 2-heptadecylpropanedioic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(C(O)=O)C(O)=O BTBJCTWMARHHQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000254 Agrostemma githago Species 0.000 description 1
- 235000009899 Agrostemma githago Nutrition 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical compound NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical group CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006099 Vestamid® Polymers 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical group OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004534 cecum Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N chloro(fluoro)methane Chemical compound F[C]Cl KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000007278 cyanoethylation reaction Methods 0.000 description 1
- YQLZOAVZWJBZSY-UHFFFAOYSA-N decane-1,10-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCCN YQLZOAVZWJBZSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical group OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 229920006017 homo-polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002531 isophthalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001730 nitrous oxide Drugs 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920006146 polyetheresteramide block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003504 terephthalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/027—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles the foaming continuing or beginning when the mould is opened
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/04—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities
- B29C44/0407—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities by regulating the temperature of the mould or parts thereof, e.g. cold mould walls inhibiting foaming of an outer layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/3442—Mixing, kneading or conveying the foamable material
- B29C44/3446—Feeding the blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
- C08J9/141—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
- C08J9/143—Halogen containing compounds
- C08J9/144—Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
- C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
- C08J9/143—Halogen containing compounds
- C08J9/147—Halogen containing compounds containing carbon and halogen atoms only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76494—Controlled parameter
- B29C2945/76531—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0041—Foam properties having specified density
- C08G2110/0066—≥ 150kg/m3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2410/00—Soles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
- C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
- C08J2203/14—Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
- C08J2203/16—Unsaturated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2371/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2371/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2423/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2431/00—Characterised by the use of copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, or carbonic acid, or of a haloformic acid
- C08J2431/02—Characterised by the use of omopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
- C08J2431/04—Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
- C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
- C08J2433/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C08J2433/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
- C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
- C08J2433/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C08J2433/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Polyamides (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une mousse de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers, comprenant les étapes suivantes : - le mélange du copolymère à l'état fondu et avec un agent d'expansion, ledit copolymère ayant un coefficient de diffusivité thermique a et une température de cristallisation Tc ; - la fourniture d'un moule d'épaisseur h à une température Tm ; - l'injection du mélange du copolymère et de l'agent d'expansion à une température Tp, dans le moule fermé; - le moussage du mélange par l'ouverture du moule ; dans lequel le temps de maintien entre l'injection du mélange du copolymère et de l'agent d'expansion dans le moule fermé et l'ouverture du moule est compris dans la gamme allant de (topt - 25 %) à (topt + 25 %), topt étant exprimé en secondes et obtenu par l'équation (I): dans laquelle a est exprimé en m2/s, h est exprimé en m et Tm, Tc et Tp sont exprimés en °C.
Description
PROCEDE DE FABRICATION D’UNE MOUSSE DE COPOLYMERE A BLOCS POLYAMIDES ET A BLOCS POLYETHERS
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’une mousse formée à partir d’un copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers.
ARRIERE-PLAN TECHNIQUE
Diverses mousses polymères sont utilisées notamment dans le domaine des équipements sportifs, tels que des semelles ou composants de semelles, des gants, raquettes ou balles de golf, des éléments de protection individuelle en particulier pour la pratique du sport (gilets, pièces intérieures de casques, de coques...). Par exemple, les mousses de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers (ou mousses de PEBA) sont particulièrement adaptées à ces applications.
De telles applications nécessitent un ensemble de propriétés physiques particulières assurant une aptitude au rebond, une faible déformation permanente en compression et une aptitude à endurer des impacts répétés sans se déformer et à revenir à la forme initiale.
La qualité et les propriétés des mousses sont entre autres affectées par leur procédé de fabrication, notamment lorsqu’elles sont fabriquées par moulage par injection par la technique d’« ouverture de moule » (le moussage étant réalisé par l’ouverture du moule) ou « core-back » (le moussage étant réalisé par d’un noyau à l’intérieur du moule).
Le document de Ries et al., Foam injection molding of thermoplastic elastomers : blowing agents, foaming process and characterization of structural foams, AIP Conference Proceedings, vol. 1593, p.401-410 (2014) divulgue un procédé de moulage par injection d’une mousse de TPE (élastomère thermoplastique) en utilisant la technique « core-back », le moule étant ouvert immédiatement après que le polymère fondu a rempli le moule.
Le document d’Ishikawa étal., Polypropylene/CCtefoaming in core-back molding, Society of plastics Engineers (2011) décrit le moussage d’un polypropylène à l’aide de CO2 par un procédé de moulage par injection « coreback ». Le moule est ouvert moins d’une seconde après l’injection du polymère.
Le document de Spôrrer et al., Controlling Morphology of Injection Molded Structural Foams by Mold Design and Processing Parameters, Journal of cellular plastics, vol. 43, p.313-330 (2007) décrit un procédé de moulage par injection de polypropylène dans lequel le moule est ouvert après un délai de 2, 4 ou 5 secondes.
Le document FR 3047245 décrit des mousses de PEBA obtenues par un procédé de moulage par injection dans lequel le temps de maintien avant ouverture du moule varie de 25 à 40 s.
Il existe un réel besoin de fournir un procédé de fabrication de mousse de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers permettant l’obtention d’une mousse régulière et de faible densité.
RESUME DE L’INVENTION
L’invention concerne un procédé de fabrication d’une mousse de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers, comprenant les étapes suivantes :
- le mélange du copolymère à l’état fondu et avec un agent d’expansion, ledit copolymère ayant un coefficient de diffusivité thermique a et une température de cristallisation Tc ;
- la fourniture d’un moule d’épaisseur h à une température Tm ;
- l’injection du mélange du copolymère et de l’agent d’expansion à une température TP, dans le moule fermé;
- le moussage du mélange par l’ouverture du moule ;
dans lequel le temps de maintien entre l’injection du mélange du copolymère et de l’agent d’expansion dans le moule fermé et l’ouverture du moule est compris dans la gamme allant de (topt - 25 %) à (topt + 25 %), topt étant exprimé en secondes et obtenu par l’équation (I):
tout = -—7 — M--™_^\ (I) Opt π2 a \4Tm-TpJ dans laquelle a est exprimé en m2/s, h est exprimé en m et Tm, Tc et TP sont exprimés en °C.
Selon des modes de réalisation, le temps de maintien est compris dans la gamme allant de (topt - 20 %) à (topt + 20 %), de préférence de (topt -15 %) à (topt + 15 %) et de préférence encore de (topt -10 %) à (topt + 10 %).
Selon des modes de réalisation, l’agent d’expansion est un agent d’expansion physique.
Selon des modes de réalisation, l’agent d’expansion physique est choisi parmi le diazote, le dioxyde de carbone, les hydrocarbures, les chlorofluorocarbures, les hydrochlorocarbures, les hydrofluorocarbures et les hydrochlorofluorocarbures.
Selon des modes de réalisation, l’agent d’expansion est présent dans le mélange en une quantité massique de 0,1 à 5 %, de préférence de 0,2 à 2 %, encore plus préférentiellement de 0,2 à 1 %, par rapport à la somme des masses de l’agent d’expansion et du copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers.
Selon des modes de réalisation, les blocs polyamides sont des blocs de polyamide 6, de polyamide 11, de polyamide 12, de polyamide 5.4, de polyamide 5.9, de polyamide 5.10, de polyamide 5.12, de polyamide 5.13, de polyamide 5.14, de polyamide 5.16, de polyamide 5.18, de polyamide 5.36, de polyamide 6.4, de polyamide 6.9, de polyamide 6.10, de polyamide 6.12, de polyamide 6.13, de polyamide 6.14, de polyamide 6.16, de polyamide 6.18, de polyamide 6.36, de polyamide 10.4, de polyamide 10.9, de polyamide 10.10, de polyamide 10.12, de polyamide 10.13, de polyamide 10.14, de polyamide 10.16, de polyamide 10.18, de polyamide 10.36, de polyamide 10.T, de polyamide 12.4, de polyamide 12.9, de polyamide 12.10, de polyamide 12.12, de polyamide 12.13, de polyamide 12.14, de polyamide 12.16, de polyamide 12.18, de polyamide 12.36, de polyamide 12.T ou des mélanges, ou des copolymères, de ceux-ci, de préférence de polyamide 11, de polyamide 12, de polyamide 6, ou de polyamide 6.10.
Selon des modes de réalisation, les blocs polyéthers sont des blocs de polyéthylène glycol, de propylène glycol, de polytriméthylène glycol, de polytétrahydrofurane, ou des mélanges, ou des copolymères, de ceux-ci, de préférence de polyéthylène glycol ou de polytétrahydrofurane.
Selon des modes de réalisation :
- les blocs polyamides du copolymère ont une masse molaire moyenne en nombre de 100 à 20000 g/mol, de préférence de 200 à 10000 g/mol, encore plus préférentiellement de 200 à 1500 g/mol ; et/ou
- les blocs polyéthers du copolymère ont une masse molaire moyenne en nombre de 100 à 6000 g/mol, de préférence de 200 à 3000 g/mol, encore plus préférentiellement de 800 à 2500 g/mol.
Selon des modes de réalisation, le rapport massique des blocs polyamides par rapport aux blocs polyéthers du copolymère est de 0,1 à 10, de préférence de 0,3 à 3, encore plus préférentiellement de 0,3 à 0,9.
Selon des modes de réalisation, le procédé comprend le mélange du copolymère à l’état fondu avec un agent d’expansion et avec un ou des additifs, de préférence choisis parmi les copolymères d’éthylène et acétate de vinyle, les copolymères d’éthylène et d’acrylate, et les copolymères d’éthylène et d’alkyl(méth)acrylate.
Selon des modes de réalisation, la température TPest de 170°C à 300°C, de préférence de 180°C à 250°C.
Selon des modes de réalisation, la température Tmest de 10°C à 100°C, de préférence de 20°C à 80°C.
Selon des modes de réalisation, le moule est ouvert d’une longueur de 1 à 30 mm, de préférence de 2 à 15 mm.
Selon des modes de réalisation, la pression appliquée dans le moule pendant le temps de maintien est de 100 à 300 MPa, de préférence de 150 à 250 MPa.
Selon des modes de réalisation, la mousse présente une densité inférieure ou égale à 600 kg/m3, de préférence inférieure ou égale à 400 kg/m3, plus préférentiellement inférieure ou égale à 300 kg/m3.
La présente invention permet de répondre au besoin exprimé ci-dessus. Elle fournit plus particulièrement un procédé de fabrication par moulage par injection d’une mousse de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers amélioré, permettant d’obtenir une mousse régulière et présentant une densité faible.
Cela est accompli grâce à l’application d’un temps de maintien (entre l’injection du copolymère fondu dans le moule et l’ouverture du moule) spécifique. Ce temps de maintien est adapté en fonction du coefficient de diffusivité thermique et de la température de cristallisation du copolymère, de l’épaisseur et de la température du moule et de la température du copolymère lors de son injection.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figure 1A à 1G sont des clichés des mousses obtenues par moulage par injection selon les procédés décrits dans l’exemple 1.
La figure 1A correspond à un temps de maintien de 10 s.
La figure 1B correspond à un temps de maintien de 20 s.
La figure 1C correspond à un temps de maintien de 30 s.
La figure 1D correspond à un temps de maintien de 35 s.
La figure 1E correspond à un temps de maintien de 40 s.
La figure 1F correspond à un temps de maintien de 45 s.
La figure 1G correspond à un temps de maintien de 50 s.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION
L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
Sauf indication contraire, tous les pourcentages sont des pourcentages massiques.
L’invention concerne un procédé de fabrication d’une mousse de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers (ou PEBA).
Les PEBA résultent de la polycondensation de blocs polyamides à extrémités réactives avec des blocs polyéthers à extrémités réactives, telle que, entre autres la polycondensation :
1) de blocs polyamides à bouts de chaîne diamines avec des blocs polyoxyalkylènes à bouts de chaînes dicarboxyliques ;
2) de blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques avec des blocs polyoxyalkylènes à bouts de chaînes diamines, obtenues par exemple par cyanoéthylation et hydrogénation de blocs polyoxyalkylène α,ωdihydroxylées aliphatiques appelés polyétherdiols ;
3) de blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques avec des polyétherdiols, les produits obtenus étant, dans ce cas particulier, des polyétheresteram ides.
Les blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques proviennent, par exemple, de la condensation de précurseurs de polyamides en présence d'un diacide carboxylique limiteur de chaîne. Les blocs polyamides à bouts de chaînes diamines proviennent par exemple de la condensation de précurseurs de polyamides en présence d'une diamine limiteur de chaîne.
On peut utiliser avantageusement trois types de blocs polyamides.
Selon un premier type, les blocs polyamides proviennent de la condensation d'un diacide carboxylique, en particulier ceux ayant de 4 à 20 atomes de carbone, de préférence ceux ayant de 6 à 18 atomes de carbone, et d'une diamine aliphatique ou aromatique, en particulier celles ayant de 2 à atomes de carbone, de préférence celles ayant de 6 à 14 atomes de carbone.
A titre d’exemples d’acides dicarboxyliques, on peut citer l’acide 1,4cyclohexyldicarboxylique, les acides butanedioïque, adipique, azélaïque, subérique, sébacique, dodécanedicarboxylique, octadécanedicarboxylique et les acides téréphtalique et isophtalique, mais aussi les acides gras dimérisés.
A titre d’exemples de diamines, on peut citer la tétraméthylène diamine, l’hexaméthylènediamine, la 1,10-décaméthylènediamine, la dodécaméthylènediamine, la triméthylhexaméthylène diamine, les isomères des bis-(4-aminocyclohexyl)-méthane (BACM), bis-(3-méthyl-4aminocyclohexyl)méthane (BMACM), et 2-2-bis-(3-méthyl-4aminocyclohexyl)-propane (BMACP), le para-amino-di-cyclo-hexyl-méthane (PACM), l’isophoronediamine (IPDA), la 2,6-bis-(aminométhyl)-norbornane (BAMN) et la pipérazine (Pip).
Avantageusement, des blocs polyamides PA 4.12, PA 4.14, PA 4.18, PA 6.10, PA 6.12, PA 6.14, PA 6.18, PA 9.12, PA 10.10, PA 10.12, PA 10.14 et PA 10.18 sont utilisés. Dans la notation PA X.Y, X représente le nombre d’atomes de carbone issu des résidus de diamine, et Y représente le nombre d’atomes de carbone issu des résidus de diacide, de façon conventionnelle.
Selon un deuxième type, les blocs polyamides résultent de la condensation d'un ou plusieurs acides α,ω-aminocarboxyliques et/ou d'un ou plusieurs lactames ayant de 6 à 12 atomes de carbone en présence d'un diacide carboxylique ayant de 4 à 12 atomes de carbone ou d'une diamine. A titre d’exemples de lactames, on peut citer le caprolactame, lOenantholactame et le lauryllactame. A titre d’exemples d'acide α,ω-amino carboxylique, on peut citer les acides aminocaproïque, amino-7-heptanoïque, amino-11undécanoïque et amino-12-dodécanoïque.
Avantageusement les blocs polyamides du deuxième type sont des blocs de PA 11 (polyundécanamide), de PA 12 (polydodécanamide) ou de PA 6 (polycaprolactame). Dans la notation PA X, X représente le nombre d’atomes de carbone issus des résidus d’aminoacide.
Selon un troisième type, les blocs polyamides résultent de la condensation d'au moins un acide α,ω-aminocarboxylique (ou un lactame), au moins une diamine et au moins un diacide carboxylique.
Dans ce cas, on prépare les blocs polyamide PA par polycondensation :
- de la ou des diamines aliphatiques linéaires ou aromatiques ayant X atomes de carbone ;
- du ou des diacides carboxyliques ayant Y atomes de carbone ; et
- du ou des comonomères {Z}, choisis parmi les lactames et les acides α,ω-aminocarboxyliques ayant Z atomes de carbone et les mélanges équimolaires d’au moins une diamine ayant X1 atomes de carbone et d’au moins un diacide carboxylique ayant Y1 atomes de carbones, (X1, Y1 ) étant différent de (X, Y),
- ledit ou lesdits comonomères {Z} étant introduits dans une proportion pondérale allant avantageusement jusqu’à 50%, de préférence jusqu’à 20%, encore plus avantageusement jusqu’à 10% par rapport à l’ensemble des monomères précurseurs de polyamide ;
- en présence d’un limiteur de chaîne choisi parmi les diacides carboxyliques.
Avantageusement, on utilise comme limiteur de chaîne le diacide carboxylique ayant Y atomes de carbone, que l’on introduit en excès par rapport à la stœchiométrie de la ou des diamines.
Selon une variante de ce troisième type, les blocs polyamides résultent de la condensation d'au moins deux acides α,ω-aminocarboxyliques ou d'au moins deux lactames ayant de 6 à 12 atomes de carbone ou d'un lactame et d'un acide aminocarboxylique n'ayant pas le même nombre d'atomes de carbone en présence éventuelle d'un limiteur de chaîne. A titre d'exemples d'acide α,ω-aminocarboxylique aliphatique, on peut citer les acides aminocaproïques, amino-7-heptanoïque, amino-11-undécanoïque et amino12-dodécanoïque. A titre d'exemples de lactame, on peut citer le caprolactame, l'oenantholactame et le lauryllactame. A titre d'exemples de diamines aliphatiques, on peut citer l’hexaméthylènediamine, la dodécaméthylènediamine et la triméthylhexaméthylène diamine. A titre d'exemples de diacides cycloaliphatiques, on peut citer l'acide 1,4cyclohexyldicarboxylique. A titre d'exemples de diacides aliphatiques, on peut citer les acides butane-dioïque, adipique, azélaïque, subérique, sébacique, dodécanedicarboxylique, les acides gras dimérisés. Ces acides gras dimérisés ont de préférence une teneur en dimère d'au moins 98% ; de préférence ils sont hydrogénés ; il s’agit par exemple des produits commercialisés sous la marque PRIPOL par la société CRODA, ou sous la marque EMPOL par la société BASF, ou sous la marque Radiacid par la société OLEON, et des polyoxyalkylènes α,ω-diacides. A titre d'exemples de diacides aromatiques, on peut citer les acides téréphtalique (T) et isophtalique (I). A titre d'exemples de diamines cycloaliphatiques, on peut citer les isomères des bis-(4-aminocyclohexyl)-méthane (BACM), bis-(3-méthyl-4 aminocyclohexyl)méthane (BMACM) et 2-2-bis-(3-méthyl-4-aminocyclohexyl)propane(BMACP), et le para-amino-di-cyclo-hexyl-méthane (PACM). Les autres diamines couramment utilisées peuvent être l'isophoronediamine (IPDA), la 2,6-bis-(aminométhyl)-norbornane (BAMN) et la pipérazine.
A titre d'exemples de blocs polyamides du troisième type, on peut citer les suivants :
- le PA 6.6/6, où 6.6 désigne des motifs hexaméthylènediamine condensée avec l'acide adipique et 6 désigne des motifs résultant de la condensation du caprolactame ;
- le PA 6.6/6.10/11/12, où 6.6 désigne l'hexaméthylènediamine condensée avec l'acide adipique, 6.10 désigne l'hexaméthylènediamine condensée avec l'acide sébacique, 11 désigne des motifs résultant de la condensation de l'acide aminoundécanoïque et 12 désigne des motifs résultant de la condensation du lauryllactame.
Les notations PAX/Y, PAX/Y/Z, etc. se rapportent à des copolyamides dans lesquels X, Y, Z, etc. représentent des unités homopolyamides telles que décrites ci-dessus.
Avantageusement, les blocs polyamides du copolymère utilisé dans l’invention comprennent des blocs de polyamide PA 6, PA 11, PA 12, PA 5.4, PA 5.9, PA 5.10, PA 5.12, PA 5.13, PA 5.14, PA 5.16, PA 5.18, PA 5.36, PA 6.4, PA 6.9, PA 6.10, PA 6.12, PA 6.13, PA 6.14, PA 6.16, PA 6.18, PA6.36, PA 10.4, PA 10.9, PA 10.10, PA 10.12, PA 10.13, PA 10.14, PA 10.16, PA 10.18, PA 10.36, PA 10.T, PA 12.4, PA 12.9, PA 12.10, PA 12.12, PA 12.13, PA 12.14, PA 12.16, PA 12.18, PA 12.36, PA 12.T, ou des mélanges ou copolymères de ceux-ci ; et de préférence comprennent des blocs de polyamide PA 6, PA 11, PA 12, PA 6.10, PA 10.10, PA 10.12, ou des mélanges ou copolymères de ceux-ci.
Les blocs polyéthers sont constitués de motifs d’oxyde d'alkylène.
Les blocs polyéthers peuvent notamment être des blocs PEG (polyéthylène glycol) c'est à dire constitués de motifs oxyde d'éthylène, et/ou des blocs PPG (propylène glycol) c'est à dire constitués de motifs oxyde de propylène, et/ou des blocs PO3G (polythméthylène glycol) c’est-à-dire constitués de motifs polythméthylène ether de glycol, et/ou des blocs PTMG c'est à dire constitués de motifs tetraméthylène de glycol appelés aussi polytétrahydrofurane. Les copolymères PEBA peuvent comprendre dans leur chaîne plusieurs types de polyéthers, les copolyéthers pouvant être à blocs ou statistiques.
On peut également utiliser des blocs obtenus par oxyéthylation de bisphénols, tels que par exemple le bisphénol A. Ces derniers produits sont décrits notamment dans le document EP 613919.
Les blocs polyéthers peuvent aussi être constitués d'amines primaires éthoxylées. A titre d'exemple d'amines primaires éthoxylées on peut citer les produits de formule :
H (OCH2CH2)m —N--(CH2CH2O)n— H (CH2)x ch3 dans laquelle m et n sont des entiers compris entre 1 et 20 et x un entier compris entre 8 et 18. Ces produits sont par exemple disponibles dans le commerce sous la marque NORAMOX® de la société CECA et sous la marque GENAMIN® de la société CLARIANT.
Les blocs souples polyéthers peuvent comprendre des blocs polyoxyalkylènes à bouts de chaînes NH2, de tels blocs pouvant être obtenus par cyanoacétylation de blocs polyoxyalkylène α,ω-dihydroxylés aliphatiques appelées polyétherdiols. Plus particulièrement, les produits commerciaux Jeffamine ou Elastamine peuvent être utilisés (par exemple Jeffamine® D400, D2000, ED 2003, XTJ 542, produits commerciaux de la société Huntsman, également décrits dans les documents JP 2004346274, JP 2004352794 et EP 1482011).
Les blocs polyétherdiols sont soit utilisés tels quels et copolycondensés avec des blocs polyamides à extrémités carboxyliques, soit aminés pour être transformés en polyéthers diamines et condensés avec des blocs polyamides à extrémités carboxyliques. La méthode générale de préparation en deux étapes des copolymères PEBA ayant des liaisons esters entre les blocs PA et les blocs PE est connue et est décrite, par exemple, dans le document FR 2846332. La méthode générale de préparation des copolymères PEBA de l’invention ayant des liaisons amides entre les blocs PA et les blocs PE est connue et décrite, par exemple dans le document EP 1482011. Les blocs polyéthers peuvent être aussi mélangés avec des précurseurs de polyamide et un limiteur de chaîne diacide pour préparer les polymères à blocs polyamides et blocs polyéthers ayant des motifs répartis de façon statistique (procédé en une étape).
Bien entendu, la désignation PEBA dans la présente description de l’invention se rapporte aussi bien aux PEBAX® commercialisés par Arkema, aux Vestamid® commercialisés par Evonik®, aux Grilamid® commercialisés par EMS, qu’aux Pelestat® type PEBA commercialisés par Sanyo ou à tout autre PEBA d’autres fournisseurs.
Si les copolymères à blocs décrits ci-dessus comprennent généralement au moins un bloc polyamide et au moins un bloc polyéther, la présente invention couvre également tous les alliages de copolymères comprenant deux, trois, quatre (voire plus) blocs différents choisis parmi ceux décrits dans la présente description, dès lors que ces blocs comportent au moins des blocs polyamides et polyéthers.
Par exemple, l’alliage de copolymère selon l’invention peut comprendre un copolymère segmenté à blocs comprenant trois types de blocs différents (ou « tribloc »), qui résulte de la condensation de plusieurs des blocs décrits ci-dessus. Ledit tribloc est de préférence choisi parmi les copolyétheresteramides et les copolyétheramideuréthanes.
Des copolymères PEBA particulièrement préférés dans le cadre de l’invention sont les copolymères comportant des blocs :
- PA 11 et PEG ;
- PA 11 et PTMG ;
- PA 12 et PEG;
- PA 12 et PTMG ;
- PA 6.10 et PEG;
- PA6.10etPTMG ;
- PA 6 et PEG;
- PA 6 et PTMG.
La mousse obtenue par le procédé selon l’invention comporte un copolymère PEBA tel que décrit ci-dessus : de préférence un seul tel copolymère est utilisé. Il est toutefois possible d’utiliser un mélange de deux ou plus de deux copolymères PEBA tels que décrits ci-dessus.
La masse molaire moyenne en nombre des blocs polyamides dans le copolymère PEBA vaut de préférence de 100 à 20000 g/mol, plus préférentiellement de 200 à 10000 g/mol, encore plus préférentiellement de 200 à 1500 g/mol. Dans des modes de réalisations, la masse molaire moyenne en nombre des blocs polyamides dans le copolymère PEBA vaut de 100 à 200 g/mol, ou de 200 à 500 g/mol, ou de 500 à 1000 g/mol, ou de 1000 à 1500 g/mol, ou de 1500 à 2000 g/mol, ou de 2000 à 2500 g/mol, ou de 2500 à 3000 g/mol, ou de 3000 à 3500 g/mol, ou de 3500 à 4000 g/mol, ou de 4000 à 5000 g/mol, ou de 5000 à 6000 g/mol, ou de 6000 à 7000 g/mol, ou de 7000 à 8000 g/mol, ou de 8000 à 9000 g/mol, ou de 9000 à 10000 g/mol, ou de 10000 à 11000 g/mol, ou de 11000 à 12000 g/mol, ou de 12000 à 13000 g/mol, ou de 13000 à 14000 g/mol, ou de 14000 à 15000 g/mol, ou de 15000 à 16000 g/mol, ou de 16000 à 17000 g/mol, ou de 17000 à 18000 g/mol, ou de 18000 à 19000 g/mol, ou de 19000 à 20000 g/mol.
La masse molaire moyenne en nombre des blocs polyéthers vaut de préférence de 100 à 6000 g/mol, plus préférentiellement de 200 à 3000 g/mol, encore plus préférentiellement de 800 à 2500 g/mol. Dans des modes de réalisations, la masse molaire moyenne en nombre des blocs polyéthers vaut de 100 à 200 g/mol, ou de 200 à 500 g/mol, ou de 500 à 800 g/mol, ou de 800 à 1000 g/mol, ou de 1000 à 1500 g/mol, ou de 1500 à 2000 g/mol, ou de 2000 à 2500 g/mol, ou de 2500 à 3000 g/mol, ou de 3000 à 3500 g/mol, ou de 3500 à 4000 g/mol, ou de 4000 à 4500 g/mol, ou de 4500 à 5000 g/mol, ou de 5000 à 5500 g/mol, ou de 5500 à 6000 g/mol.
La masse molaire moyenne en nombre est fixée par la teneur en limiteur de chaîne. Elle peut être calculée selon la relation :
I/ = nmonomère * MW +M W 'motif de répétition ’diacide
Π diacide
Dans cette formule, nmonomère représente le nombre de moles de monomère, ndiacide représente le nombre de moles de limiteur diacide en excès, MWmotif de répétition représente la masse molaire du motif de répétition, et MWdiacide représente la masse molaire du diacide en excès.
La masse molaire moyenne en nombre des blocs polyamides et des blocs polyéthers peut être mesurée avant la copolymérisation des blocs par chromatographie sur gel perméable (GPC).
Avantageusement, le rapport massique des blocs polyamides par rapport aux blocs polyéthers du copolymère vaut de 0,1 à 10, de préférence de 0,3 à 3, encore plus préférentiellement de 0,3 à 0,9. En particulier, le rapport massique des blocs polyamides par rapport aux blocs polyéthers du copolymère peut être de 0,1 à 0,2, ou de 0,2 à 0,3, ou de 0,3 à 0,4, ou de 0,4 à 0,5, ou de 0,5 à 0,6, ou de 0,6 à 0,7, ou de 0,7 à 0,8, ou de 0,8 à 0,9, ou de 0,9 à 1, ou de 1 à 1,5, ou de 1,5 à 2, ou de 2 à 2,5, ou de 2,5 à 3, ou de 3 à 3,5, ou de 3,5 à 4, ou de 4 à 4,5, ou de 4,5 à 5, ou de 5 à 5,5, ou de 5,5 à 6, ou de 6 à 6,5, ou de 6,5 à 7, ou de 7 à 7,5, ou de 7,5 à 8, ou de 8 à 8,5, ou de
8,5 à 9, ou de 9 à 9,5, ou de 9,5 à 10.
De préférence, le copolymère utilisé dans l’invention présente une dureté instantanée inférieure ou égale à 40 Shore D, de préférence encore inférieure ou égale à 35 Shore D. Les mesures de dureté peuvent être effectuées selon la norme ISO 868.
Le copolymère utilisé dans l’invention présente un coefficient de diffusivité thermique a et une température de cristallisation Te.
Le coefficient de diffusivité thermique peut être mesuré par la méthode de la source plane transitoire selon la norme ISO 22007 - 2 : 2008, à l’aide du dispositif Hot Disk. La température de cristallisation peut être mesurée par calohmétrie différentielle à balayage (DSC).
Le procédé selon l’invention comprend une étape de mélange du copolymère tel que décrit ci-dessus, à l’état fondu, et avec un agent d’expansion.
L’agent d’expansion peut être un agent chimique ou physique. De préférence, il s’agit d’un agent physique, tel que par exemple le diazote ou le dioxyde de carbone, ou un hydrocarbure, chlorofluorocarbure, hydrochlorocarbure, hydrofluorocarbure ou hydrochlorofluorocarbure (saturé ou insaturé). Par exemple le butane ou le pentane peuvent être utilisés.
L’agent d’expansion physique est mélangé avec le copolymère sous forme liquide ou supercritique, puis converti en phase gazeuse lors de l’étape de moussage.
L’agent d’expansion est de préférence présent dans le mélange en une quantité massique de 0,1 à 5 %, de préférence de 0,2 à 2 %, encore plus préférentiellement de 0,2 à 1 %, par rapport à la somme des masses de l’agent d’expansion et du copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers. Notamment, l’agent d’expansion peut être présent en une quantité massique de 0,1 à 0,2 %, ou de 0,2 à 0,3 %, ou de 0,3 à 0,4 %, ou de 0,4 ou 0,5 %, ou de 0,5 à 0,6 %, ou de 0,6 à 0,7%, ou de 0,8 à 0,9 %, ou de 0,9 à 1 %, ou de 1 à 1,5 %, ou de 1,5 à 2 %, ou de 2 à 2,5 %, ou de 2,5 à 3 %, ou de 3 à 3,5 %, ou de 3,5 à 4 %, ou de 4 à 4,5 %, ou de 4,5 à 5 %, par rapport à la somme des masses de l’agent d’expansion et du copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers.
Le copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers peut être combiné à divers additifs, par exemple des copolymères d’éthylène et acétate de vinyle ou EVA (par exemple ceux commercialisés sous le nom d’Evatane® par Arkema), ou des copolymères d’éthylène et d’acrylate, ou des copolymères d’éthylène et d’alkyl(méth)acrylate, par exemple ceux commercialisé sous le nom de Lotryl® par Arkema. Ces additifs peuvent permettre d’ajuster la dureté de la pièce moussée, son aspect et son confort. Les additifs peuvent être ajoutés dans une teneur de 0 à 50 % en masse, préférentiellement de 5 à 30 % en masse, par rapport au copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers.
Le procédé selon l’invention comprend également une étape de fourniture d’un moule à une température Tm. Dans des modes de réalisations, Tm vaut de 10 à 100°C, de préférence de 20°C à 80°C. En particulier, la température du moule Tm peut être de 10 à 20 °C, ou de 20 à 30°C, ou de 30 à 40°C, ou de 40 à 50°C, ou de 50 à 60°C, ou de 60 à 70°C, ou de 70 à 80°C, ou de 80 à 90°C, ou de 90 à 100°C.
Le moule est un moule adapté à la mise en œuvre d’un procédé de moulage par injection utilisant la technique d’« ouverture de moule » (le moussage étant réalisé par l’ouverture du moule) ou « core-back » (le moussage étant réalisé par d’un noyau à l’intérieur du moule). Il peut avoir toute forme possible mais a de préférence une forme de parallélépipède. Il a une épaisseur h. Par épaisseur du moule, on entend l’épaisseur moyenne de la cavité du moule lorsque celui-ci est fermé. L’épaisseur est la dimension du moule qui est parallèle à la direction d’ouverture du moule.
Le procédé selon l’invention comprend une étape d’injection du mélange du copolymère et de l’agent d’expansion (et éventuellement des additifs) dans le moule fermé. Lors de l’injection, le moule est à la température Tm.
Le mélange comprenant le copolymère est injecté dans le moule à une température TP. Dans la présente demande, la température du mélange est assimilée à la température du copolymère (ces deux températures sont identiques). La température TP peut valoir de 170°C à 300°C, de préférence de 180°C à 250°C. Dans des modes de réalisation, La température TP est de 170 à 180°C, ou de 180 à 190°C, ou de 190 à 200°C, ou de 200 à 210°C, ou de 210 à 220°C, ou de 220 à 230°C, ou de 230 à 240°C, ou de 240 à 250°C, ou de 250 à 260°C, ou de 260 à 270°C, ou de 270 à 280°C, ou de 280 à 290°C, ou de 290 à 300°C.
Le procédé selon l’invention comprend aussi une étape de moussage du mélange, celle-ci étant effectuée par l’ouverture du moule. Lors de l’ouverture du moule, de préférence sur une certaine distance (c’est-à-dire que le moule est ouvert d’une certaine longueur), la pression maintenue dans le moule lorsque celui-ci était fermé décroît, ce qui entraîne le moussage du mélange.
De préférence, le moule est ouvert d’une longueur de 1 à 5 mm, ou de à 10 mm, ou de 10 à 15 mm, ou de 15 à 20 mm, ou de 20 à 25 mm, ou de à 30 mm. Une ouverture d’une longueur de 1 à 30 mm ou de 2 à 15 mm est particulièrement préférée.
Selon l’invention, le temps de maintien, c’est-à-dire le temps entre l’injection du mélange (plus précisément la fin de l’injection) dans le moule et l’ouverture du moule (plus précisément le début de l’ouverture) est compris dans la gamme allant de (topt - 25 %) à (topt + 25 %), topt étant exprimé en secondes et obtenu par l’équation (I): . ___T h2 , /π Tm—Tc\ Opt _ π2 a y 4 Tm-TpJ (I), dans laquelle a est exprimé en m2/s, h en m et Tm, Tc et TP en °C.
Dans des modes de réalisation, le temps de maintien est compris dans la gamme allant de (topt - 25 %) à (topt - 22 %), ou de (topt - 22 %) à (topt - 20 %), ou de (topt - 20 %) à (topt - 17 %), ou de (topt - 17 %) à (topt - 15 %), ou de (topt 15 %) à (topt -12 %), ou de (topt -12 %) à (topt - 10 %), ou de (topt -10 %) à (topt
- 7 %), ou de (topt - 7 %) à (topt - 5 %), ou de (topt - 5 %) à (topt - 2 %), ou de (topt
- 2 %) à (topt - 1 %), ou de (topt - 1 %) à topt s, ou de topt s à (topt +1 %), ou de (topt + 1 %) à (topt + 2 %), ou de (topt + 2 %) à (topt + 5 %), ou de (topt + 5 %) à (topt + 7 %), ou de (topt + 7 %) à (topt + 10 %), ou de (topt + 10 %) à (topt + 12 %), ou de (topt + 12 %) à (topt + 15 %), ou de (topt + 15 %) à (topt + 17 %), ou de (topt + 17 %) à (topt + 20 %), ou de (topt + 20 %) à (topt + 22 %), ou de (topt + 22 %) à (topt + 25 %). Une gamme particulièrement préférée de temps de maintien est de (topt - 20 %) à (topt + 20 %). Dans certains modes de réalisation, le temps de maintien peut valoir approximativement topt.
Avantageusement, une pression est appliquée dans le moule fermé, pendant le temps de maintien, par exemple une pression de 100 à 150 Mpa, ou de 150 à 200 MPa, ou de 200 à 250 Mpa, ou de 250 à 300 Mpa. Des gammes préférées sont de 100 à 300 MPa, ou de 150 à 250 Mpa.
De préférence, le procédé selon l’invention comprend une étape de refroidissement de la mousse, par exemple à l’air ambiant, par exemple jusqu’à la température ambiante. Le procédé peut également comprendre une étape de démoulage de la mousse, de préférence après que la mousse ait été refroidie, par exemple jusqu’à la température ambiante.
De préférence, le procédé selon l’invention ne comprend pas d’étape de réticulation et la mousse produite est non réticulée.
La mousse produite selon l’invention présente de préférence une densité inférieure ou égale à 600 kg/m3, plus préférentiellement inférieure ou égale à 500 kg/m3, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 400 kg/m3, et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 300 kg/m3. Par exemple, la densité de la mousse peut être de 50 à 600 kg/m3, ou de 100 à 400 kg/m3, et de manière plus particulièrement préférée de 150 à 300 kg/m3.
De préférence, cette mousse présente une résilience de rebondissement, selon la norme ISO 8307, supérieure ou égale à 55 %.
De préférence, cette mousse présente une déformation rémanente en compression, selon la norme ISO 7214, inférieure ou égale à 10 %, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à 8 %.
De préférence, cette mousse présente également d’excellentes propriétés de tenue en fatigue et d’amortissement.
La mousse produite selon l’invention peut être utilisée pour fabriquer des équipements de sport, tels que des semelles de chaussures de sport, de chaussures de ski, des semelles intermédiaires, des semelles intérieures, ou encore des composants fonctionnels de semelles, sous forme d’inserts dans différentes parties de la semelle (talon ou voûte plantaire par exemple), ou encore des composants des dessus de chaussures sous forme de renforts ou d’inserts dans la structure du dessus de chaussure, sous forme de protections.
Elle peut également être utilisée pour fabriquer des ballons, des gants de sport (par exemple des gants de football), des composants de balles de golf, des raquettes, des éléments de protection (gilets, éléments intérieurs de casques, de coques...).
La mousse produite selon l’invention peut présenter des propriétés antichocs, anti-vibrations et anti-bruit intéressantes, combinées avec des propriétés haptiques adaptées aux biens d’équipements. Elle peut donc aussi être utilisée pour la fabrication de semelles de rails de chemin de fer, ou de diverses pièces dans l’industrie automobile, dans les transports, dans les équipements électriques et électroniques, dans la construction ou dans l’industrie manufacturière.
Ces objets en mousse selon l’invention peuvent être aisément recyclés, par exemple en les fondant dans une extrudeuse équipée d’une sortie de dégazage (optionnellement après les avoir découpés en morceaux).
EXEMPLES
Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.
Exemple 1
Des mousses formées à partir d’un copolymère PEBA sont fabriquées au moyen d’une presse à injecter Arburg Allrounder 270C, avec un système d’injection d’un agent d’expansion physique de type Trexel series II. Les paramètres opératoires sont les suivants :
- Température du fourreau : de 50 à 230°C (de la trémie d’alimentation à l’embout injecteur) ; la température du mélange injecté peut être assimilée à la température du fourreau au niveau de l’embout injecteur ;
- Vitesse d’injection : 80 cm3/s ;
- Temps de maintien avant ouverture du moule : 10, 20, 30, 35, 40, 45 ou 50 s ;
- Pression de maintien : 150 Mpa ;
- Temps de refroidissement : 100 s ;
- Température du moule : 60°C ;
- Longueur d’ouverture du moule : 12 mm ;
- Vitesse d’ouverture du moule : 20 mm/s ;
- Epaisseur du moule : 3 mm.
L’agent moussant utilisé est du diazote introduit à hauteur de 0,6 % en poids.
Le PEBA est un copolymère à blocs de PA11 et à blocs de PTMG de densité 1,02 g/cm3, ayant une température de fusion de 135°C et une dureté de 32 Shore D. Sa température de cristallisation est de 63°C et son coefficient de diffusivité thermique est de 1,22.10-7 m2/s.
Le paramètre topt calculé par la formule (I) est de 32 s. >
Les résultats sont présentés en figures 1A à 1G.
On observe que lorsqu’un temps de maintien de 10 ou 20 s est appliqué, on obtient une mousse avec un cœur creux : une telle mousse n’est donc pas satisfaisante. Lorsque le temps de maintien est de 50 s, l’expansion de la mousse n’est pas uniforme.
Au contraire, avec un temps de maintien de 35 s, on observe que la mousse obtenue possède une épaisseur uniforme et ne présente pas de cœur creux.
Exemple 2
Des mousses formées à partir d’un copolymère PEBA désigné A ou d’un copolymère PEBA désigné B sont fabriquées au moyen d’une presse à injecter Arburg Allrounder 270C, avec un système d’injection d’un agent d’expansion physique de type Trexel series II. Les paramètres opératoires sont les suivants :
- Température du fourreau (à laquelle peut être assimilée la température du mélange injecté) : paramètre modifiable.
- Vitesse d’injection : 112 cm3/s ;
- Temps de maintien avant ouverture du moule : paramètre modifiable ;
- Temps de refroidissement : 120 à 180 s ;
- Température du moule : paramètre modifiable.
- Longueur d’ouverture du moule : jusqu’à 12 mm ;
- Vitesse d’ouverture du moule. 50 mm/s ;
- Temps de cycle total : 145 à 220 s.
L’agent moussant utilisé est du diazote introduit à hauteur de 0,6 % en poids.
Le PEBA A est un copolymère à blocs de PA11 et à blocs de PTMG de densité 1,02 g/cm3, ayant une température de fusion de 135°C et une dureté de 32 Shore D. Sa température de cristallisation est de 63°C et son coefficient de diffusivité thermique est de 1,23.10-7 m2/s.
Le PEBA B est un copolymère à blocs de PA11 et à blocs de PTMG de densité 1,03 g/cm3, ayant une température de fusion de 148°C et une dureté de 39 Shore D. Sa température de cristallisation est de 90°C et son coefficient de diffusivité thermique est de 1,22.10-7 m2/s.
Les paramètres des procédés de fabrication utilisés sont résumés dans le tableau ci-dessous :
Procédé n° | PEBA | Température du moule (°C) | Température du PEBA (°C) | Epaisseur du moule (mm) |
1 | A | 35 | 210 | 3 |
2 | A | 60 | 210 | 3 |
3 | A | 50 | 210 | 5 |
4 | B | 60 | 240 | 3 |
Les résultats sont résumés dans le tableau ci-dessous :
Mousse n° | Procédé employé | topt (s) obtenu par la formule (I) | Temps de maintien appliqué | Description de la mousse |
1A | 1 | 15 | 17 ; 18 | Pièce homogène de densité 0,2 g/cm3 |
1B | 1 | 15 | 10 | Pièce creuse |
1C | 1 | 15 | 30 | Pièce pas suffisamment expansée, c’est-à-dire de densité 0,7 g/cm3 |
2A | 2 | 31 | 24 ; 25 ; 26 ; 27 ; 28 | Pièce homogène de densité 0,2 g/cm3 |
2B | 2 | 31 | 10 | Pièce creuse |
2C | 2 | 31 | 40 | Pièce pas suffisamment expansée, c’est-à-dire de densité 0,8 g/cm3 |
3A | 3 | 57 | 55 | Pièce homogène de densité = 0,2 g/cm3 |
3B | 3 | 57 | 25 | Pièce creuse |
3C | 3 | 57 | 90 | Pièce pas suffisamment expansée, c’est-à-dire de densité 0,8 g/cm3 |
4A | 4 | 15 | 16 ; 17 ; 18 | Pièce homogène de densité = 0.2 g/cm3 |
4B | 4 | 15 | 10 | Pièce creuse |
4C | 4 | 15 | 30 | Pièce pas suffisamment expansée, c’est-à-dire de densité 0,85 g/cm3 |
Les mousses 1A, 2A, 3A et 4A sont produites par un procédé selon l’invention. Les mousses 1B, 1 C, 2B, 2C, 3B, 3C, 4B et 4C sont des contreexemples.
Claims (15)
- REVENDICATIONS fabrication d’une mousse de copolymère à blocs et à blocs polyéthers, comprenant les étapes1.Procédé de polyamides suivantes :- le mélange du copolymère à l’état fondu et avec un agent d’expansion, ledit copolymère ayant un coefficient de diffusivité thermique a et une température de cristallisation Tc;- la fourniture d’un moule d’épaisseur h à une température Tm ;- l’injection du mélange du copolymère et de l’agent d’expansion à une température TP, dans le moule fermé;- le moussage du mélange par l’ouverture du moule ;dans lequel le temps de maintien entre l’injection du mélange du copolymère et de l’agent d’expansion dans le moule fermé et l’ouverture du moule est compris dans la gamme allant de (topt 25 %) à (topt + 25 %), toPt étant exprimé en secondes et obtenu par l’équation (I):1- h.2 | in Tyn tOOt = ~—; — M —- (I), Opt π2 a \4Tm-TpJ dans laquelle a est exprimé en m2/s, h est exprimé en m et Tm, Te et TP sont exprimés en °C.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le temps de maintien est compris dans la gamme allant de (topt - 20 %) à (topt + 20 %), de préférence de (topt - 15 %) à (topt + 15 %) et de préférence encore de (topt -10 %) à (topt + 10 %).
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel l’agent d’expansion est un agent d’expansion physique.
- 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l’agent d’expansion physique est choisi parmi le diazote, le dioxyde de carbone, les hydrocarbures, les chlorofluorocarbures, les hydrochlorocarbures, les hydrofluorocarbures et les hydrochlorofluorocarbures.
- 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’agent d’expansion est présent dans le mélange en une quantité massique de 0,1 à 5 %, de préférence de 0,2 à 2 %, encore plus préférentiellement de 0,2 à 1 %, par rapport à la somme des masses de l’agent d’expansion et du copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers.
- 6.Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel les blocs polyamides sont des blocs de polyamide 6, de polyamide 11, de polyamide 12, de polyamide 5.4, de polyamide 5.9, de polyamide 5.10, de polyamide 5.12, de polyamide 5.13, de polyamide 5.14, de polyamide 5.16, de polyamide 5.18, de polyamide 5.36, de polyamide 6.4, de polyamide 6.9, de polyamide 6.10, de polyamide 6.12, de polyamide 6.13, de polyamide 6.14, de polyamide 6.16, de polyamide 6.18,de polyamide 6.36, de polyamide 10.4, de polyamide 10.9,de polyamide 10.10, de polyamide 10.12, de polyamide 10.13,de polyamide 10.14, de polyamide 10.16, de polyamide 10.18,de polyamide 10.36, de polyamide 10.T, de polyamide 12.4, de polyamide 12.9, de polyamide 12.10, de polyamide 12.12, de polyamide 12.13, de polyamide 12.14, de polyamide 12.16, de polyamide 12.18, de polyamide 12.36, de polyamide 12.T ou des mélanges, ou des copolymères, de ceux-ci, de préférence de polyamide 11, de polyamide 12, de polyamide 6, ou de polyamide 6.10.
- 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel les blocs polyéthers sont des blocs de polyéthylène glycol, de propylène glycol, de polytriméthylène glycol, de polytétrahydrofurane, ou des mélanges, ou des copolymères, de ceux-ci, de préférence de polyéthylène glycol ou de polytétrahydrofurane.
- 8. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel :- les blocs polyamides du copolymère ont une masse molaire moyenne en nombre de 100 à 20000 g/mol, de préférence de 200 à 10000 g/mol, encore plus préférentiellement de 200 à 1500 g/mol ; et/ou- les blocs polyéthers du copolymère ont une masse molaire moyenne en nombre de 100 à 6000 g/mol, de préférence de 200 à 3000 g/mol, encore plus préférentiellement de 800 à 2500 g/mol.
- 9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le rapport massique des blocs polyamides par rapport aux blocs polyéthers du copolymère est de 0,1 à 10, de préférence de 0,3 à 3, encore plus préférentiellement de 0,3 à 0,9.
- 10. Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant le mélange du copolymère à l’état fondu avec un agent d’expansion et avec un ou des additifs, de préférence choisis parmi les copolymères d’éthylène et acétate de vinyle, les copolymères d’éthylène et d’acrylate, et les copolymères d’éthylène et d’alkyl(méth)acrylate.
- 11. Procédé selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel la température TP est de 170°C à 300°C, de préférence de 180°C à 250°C.
- 12. Procédé selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel la température Tm est de 10°C à 100°C, de préférence de 20°C à 80°C.
- 13. Procédé selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel le moule est ouvert d’une longueur de 1 à 30 mm, de préférence de 2 à 15 mm.
- 14. Procédé selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel la pression appliquée dans le moule pendant le temps de maintien est de 100 à 300 MPa, de préférence de 150 à 250 MPa.
- 15. Procédé selon l’une des revendications 1 à 14, dans lequel la mousse présente une densité inférieure ou égale à 600 kg/m3, de préférence inférieure ou égale à 400 kg/m3, plus préférentiellement inférieure ou égale à 300 kg/m3.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1856128A FR3083541B1 (fr) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Procede de fabrication d’une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers |
CN201980044061.9A CN112334526B (zh) | 2018-07-03 | 2019-07-02 | 包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物泡沫体的制造工艺 |
PCT/FR2019/051625 WO2020008133A1 (fr) | 2018-07-03 | 2019-07-02 | Procede de fabrication d'une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers |
TW108123276A TWI808211B (zh) | 2018-07-03 | 2019-07-02 | 用於製造具有聚醯胺嵌段及聚醚嵌段之共聚物發泡體的方法 |
US17/256,721 US20210261745A1 (en) | 2018-07-03 | 2019-07-02 | Method for producing a copolymer foam with polyamide blocks and polyether blocks |
EP19752729.4A EP3818100A1 (fr) | 2018-07-03 | 2019-07-02 | Procede de fabrication d'une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers |
JP2020572735A JP7456949B2 (ja) | 2018-07-03 | 2019-07-02 | ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマーフォームを製造する方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1856128 | 2018-07-03 | ||
FR1856128A FR3083541B1 (fr) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Procede de fabrication d’une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3083541A1 true FR3083541A1 (fr) | 2020-01-10 |
FR3083541B1 FR3083541B1 (fr) | 2021-01-08 |
Family
ID=63312148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1856128A Active FR3083541B1 (fr) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | Procede de fabrication d’une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210261745A1 (fr) |
EP (1) | EP3818100A1 (fr) |
JP (1) | JP7456949B2 (fr) |
CN (1) | CN112334526B (fr) |
FR (1) | FR3083541B1 (fr) |
TW (1) | TWI808211B (fr) |
WO (1) | WO2020008133A1 (fr) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115975385B (zh) * | 2022-12-12 | 2024-03-08 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3047245A1 (fr) * | 2016-01-29 | 2017-08-04 | Arkema France | Mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4988740A (en) * | 1989-06-15 | 1991-01-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low density foamed thermoplastic elastomers |
US5652326A (en) | 1993-03-03 | 1997-07-29 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Polyetheresteramide and antistatic resin composition |
FR2846332B1 (fr) | 2002-10-23 | 2004-12-03 | Atofina | Copolymeres transparents a blocs polyamides et blocs polyethers |
JP4193588B2 (ja) | 2003-05-26 | 2008-12-10 | 宇部興産株式会社 | ポリアミド系エラストマー |
US7056975B2 (en) | 2003-05-27 | 2006-06-06 | Ube Industries, Ltd. | Thermoplastic resin composition having improved resistance to hydrolysis |
JP4161802B2 (ja) | 2003-05-27 | 2008-10-08 | 宇部興産株式会社 | ポリアミド組成物 |
JP5380112B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2014-01-08 | 株式会社プライムポリマー | 射出発泡成形方法およびその装置 |
WO2014038609A1 (fr) * | 2012-09-05 | 2014-03-13 | Akimoto Hideo | Article moulé de mousse, et procédé de fabrication de celui-ci |
EP2952319B1 (fr) * | 2014-06-06 | 2017-04-19 | Ems-Patent Ag | Procédé de moulage par injection à faible tension de polyamides amorphes ou monocristallins |
CN104592746A (zh) * | 2015-01-02 | 2015-05-06 | 中南大学 | 新型导热聚酰胺基复合材料及其制备方法 |
JP6812126B2 (ja) * | 2016-03-31 | 2021-01-13 | 国立大学法人京都大学 | 発泡樹脂成形品の製造方法および発泡樹脂成形品 |
-
2018
- 2018-07-03 FR FR1856128A patent/FR3083541B1/fr active Active
-
2019
- 2019-07-02 EP EP19752729.4A patent/EP3818100A1/fr active Pending
- 2019-07-02 US US17/256,721 patent/US20210261745A1/en active Pending
- 2019-07-02 CN CN201980044061.9A patent/CN112334526B/zh active Active
- 2019-07-02 TW TW108123276A patent/TWI808211B/zh active
- 2019-07-02 JP JP2020572735A patent/JP7456949B2/ja active Active
- 2019-07-02 WO PCT/FR2019/051625 patent/WO2020008133A1/fr unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3047245A1 (fr) * | 2016-01-29 | 2017-08-04 | Arkema France | Mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210261745A1 (en) | 2021-08-26 |
WO2020008133A1 (fr) | 2020-01-09 |
TW202012493A (zh) | 2020-04-01 |
TWI808211B (zh) | 2023-07-11 |
CN112334526B (zh) | 2023-05-12 |
EP3818100A1 (fr) | 2021-05-12 |
FR3083541B1 (fr) | 2021-01-08 |
CN112334526A (zh) | 2021-02-05 |
JP7456949B2 (ja) | 2024-03-27 |
JP2021529112A (ja) | 2021-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3408317B1 (fr) | Mousse de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers | |
EP3580266B1 (fr) | Composition de mousse de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers non réticule | |
WO2022058680A1 (fr) | Composition comprenant un copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers | |
FR3076834A1 (fr) | Composition thermoplastique elastomere - silicone | |
WO2020008133A1 (fr) | Procede de fabrication d'une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers | |
EP3938427A1 (fr) | Copolymères à blocs rigides et à blocs souples branchés | |
FR3074804A1 (fr) | Copolymere a blocs resistant a l'hydrolyse et permeable au co2 | |
WO2020188211A1 (fr) | Procédé de fabrication d'une mousse de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers | |
FR3073852B1 (fr) | Mousse de copolymere a blocs | |
EP4284620A1 (fr) | Copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers pour la fabrication d'un article moussé | |
WO2024089364A1 (fr) | Mousse de polyuréthane thermoplastique et de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers à bouts de chaîne amines | |
WO2024089363A1 (fr) | Mousse de polyuréthane thermoplastique et polyamide | |
WO2024089365A1 (fr) | Mousse de polyuréthane thermoplastique et de copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20200110 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |