FR3117497A1 - Composition thermoplastique à base de polypropylène recyclé - Google Patents

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Abstract

Titre Composition thermoplastique à base de polypropylène recyclé, notamment utile pour la réalisation d’articles moulés. La présente invention se rapporte à une composition thermoplastique comprenant au moins : (a) un homopolypropylène, hPP, recyclé possédant un indice de fluidité à chaud variant de 10g par 10 minutes (10g / 10 min) à 15g par 10 minutes (15g / 10 min) mesuré à 230°C sous une charge de 2,16 kg selon la norme ASTM D1238 et (b) de 2% à 25% en poids par rapport au poids total de la composition, d'un mélange d’oléfines spécifique. Elle vise en outre un procédé de préparation d’un article moulé à partir d’une telle composition.

Description

Composition thermoplastique à base de polypropylène recyclé
La présente invention concerne des compositions thermoplastiques et comprenant au moins un polymère recyclé.
Dans un souci de préserver les ressources naturelles, il y a aujourd’hui la volonté de recycler les polymères des matériaux d’emballage des produits de consommation, tels que les emballages des produits de soins d’hygiène corporelle, par exemple, les flacons de shampoing et gels lavants) et les emballages des produits de type lessive pour linge ou d'entretien ménager, pour réaliser par moulage par injection de ces matériaux usagés, des nouveaux emballages. Cette démarche de recyclage est déjà bien établie pour des grades d’homopolymère de polypropylène, « hPP », provenant du recyclage mécanique et, dans les prochaines années, la production de hPP produit par recyclage chimique.
Toutefois, il n’existe pas, à la connaissance des inventeurs, des grades de copolymères de polypropylène, « copoPP », recyclés qui soient satisfaisants. Or, les copoPP constituent actuellement, un matériau polymérique particulièrement apprécié pour les produits d’emballage compte-tenu de leurs bonnes qualités mécaniques et de sa transparence. Le brevet US 8 426 521 enseigne que l’ajout, à un grade particulier de polypropylène recyclé, d’un mélange d’oléfines spécifique induit un effet bénéfique sur les propriétés mécaniques de ce polypropylène. Toutefois, ce document n’est aucunement concerné par l’obtention des performances d’un article en copoPP pour un article obtenu par moulage sous injection d’une composition dérivant de hPP recyclé.
En conséquence, pouvoir disposer d’un article en hPP recyclé qui soit doté des performances d’un article en copoPP, en termes de transparence, de résistance aux chocs et de résistance à l’usage serait clairement avantageux tant sur le plan économique que celui du respect de l’environnement.
La présente invention vise précisément à satisfaire ce besoin.
Ainsi, la présente invention concerne au principal une composition thermoplastique comprenant au moins :
(a) un homopolypropylène, hPP, recyclé possédant un indice de fluidité à chaud de 10g par 10 minutes (10g / 10 min) à 15g par 10 minutes (15g / 10 min) mesuré à 230°C sous une charge de 2,16 kg selon la norme ASTM D1238 et
(b) de 2% à environ 25% en poids par rapport au poids total de la composition, d'un mélange d’oléfines comprenant au moins
(i) un copolymère propylène-alpha-oléfine en C2ou C4-10, dit « premier copolymère », possédant au moins 75% en poids de motifs dérivés du propylène et 10% à environ 25% en poids de motif alcényle, linéaire ou ramifié, en C2ou C4-10, et
(ii) un copolymère homogène éthylène-octène, linéaire ou ramifié, dit « deuxième copolymère »,
le rapport pondéral « deuxième copolymère/premier copolymère » étant compris entre 0,1 et 0,4 notamment entre 0,15 et 0,30 voire étant de l’ordre de ou encore égal à 0,2.
En particulier, le premier copolymère est un copolymère du propylène et de l'éthylène.
En particulier, la composition thermoplastique selon l’invention peut comprendre en outre au moins un additif clarifiant.
Selon un autre de ses aspects, en combinaison avec ce qui précède, la présente invention concerne un article moulé, notamment injecté, de préférence transparent, obtenu par moulage, notamment par injection, dans un moule, d’une composition telle que définie plus haut.
Un tel article moulé, notamment injecté, peut être choisi dans le groupe constitué par les capsules, les joints, les réducteurs, les capots (par exemple de fermeture de récipients ou flacons) et les frettes, les récipients, les flacons, les préformes pour flacons et tout autre article moulé, notamment injecté, par exemple utilisé en coopération avec un flacon ou constituant en lui-même un contenant, par exemple un boîtier, en particulier pour le soin corporel et/ou le maquillage.
De tels articles peuvent être bien entendu dédiés à des usages très divers.
Selon encore un autre de ses aspects, en combinaison avec ce qui précède, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'un article moulé, comprenant au moins les étapes consistant à :
- disposer d’une composition telle que définie plus haut ou préparer une telle composition,
- mouler, notamment par injection, dans un moule à la forme dudit article, ladite composition et
- récupérer ledit article moulé, notamment injecté.
Lorsque le procédé comporte l’étape de préparation de la composition, cette étape peut comporter :
- la sélection des composés de la composition comportant au moins l’homopolypropylène hPP et le mélange d’oléfines,
- la préparation des proportions respectives de ceux-ci et
- le mélange de ceux-ci à l’aide d’un mélangeur.
Le procédé peut comporter une étape, préalable à l’étape de moulage, notamment par injection, de test consistant à réaliser l’étape de moulage, notamment par injection, dans ledit moule en utilisant au moins une composition test à base d’un copolymère de polypropylène, par exemple à base du copolymère de polypropylène de dénomination commerciale Moplen RP348R-Basell de MFI 25 g/10min) commercialisé par la société Lyondell basell.
Dans ce cas, le procédé peut comporter le réglage des paramètres du moulage, notamment par injection, de l’article à l’aide des paramètres utilisés pour l’étape de test.
Le procédé de fabrication selon l’invention peut encore comporter une étape de soufflage de l’article moulé, notamment injecté. Dans ce cas, les étapes de moulage, notamment par injection, et de soufflage peuvent être mises en œuvre successivement, à faible intervalle de temps entre elles ou à intervalle de temps plus long entre elles auquel cas un changement de machine et/ou un stockage de préforme peuvent être envisagés entre ces deux étapes.
D’autres techniques de fabrication d’article à partir de la composition selon l’invention décrite plus haut, incluant, outre l’injection, par exemple le thermoformage, l’extrusion, l’extrusion soufflage, la compression, le rotomoulage, la fabrication additive et d’autres techniques connues de mise en forme des polymères. Dans ce cas, l’article moulé obtenu ne sera alors pas un article injecté mais un article thermoformé, extrudé, extrudé soufflé, comprimé, rotomoulé, imprimé en 3D, respectivement.
Description détaillée
Comme il ressort des exemples ci-après, les inventeurs ont découvert que la combinaison, à un grade particulier de hPP recyclé, d’un mélange spécifique de deux copolymères particuliers permet de conférer, à la composition thermoplastique qui en découle, des performances équivalentes à celles d’une composition thermoplastique formée à partir d’un copolymère de polypropylène. Contre toute attente, les propriétés mécaniques et la qualité en termes de transparence des articles thermoplastiques fabriqués à partir de ces deux types de composition s’avèrent concurrentielles.
Comme précisé ci-dessus, une composition thermoplastique selon l’invention comprend au moins :
(a) un homopolypropylène, hPP, recyclé possédant un indice de fluidité à chaud de 10g par 10 minutes (10g / 10 min) à 15g par 10 minutes (15g / 10 min) mesuré à 230°C sous une charge de 2,16 kg selon la norme ASTM D1238 et
(b) de 2% à environ 25% en poids par rapport au poids total de la composition, d'un mélange d’oléfines comprenant au moins (i) un premier copolymère propylène-alpha-oléfine en C2ou C4-10et (ii) un deuxième copolymère homogène éthylène-octène tels que définis ci-dessus ou détaillés ci-après et dans un rapport pondéral de (ii)/(i) imposé.
Homopolypropylène hPP recyclé
L’homopolymère de polypropylène, hPP, considéré selon l’invention est un homopolymère recyclé.
Au sens de l’invention, un homopolypropylène recyclé est un homopolymère issu de la reconversion par recyclage mécanique ou chimique de déchets plastiques en homopolypropylène.
L’homopolymère de polypropylène considéré selon l’invention est caractérisé en ce qu’il possède notamment un indice de fluidité à chaud bien déterminé de 10g par 10 minutes (10g / 10 min) à 15g par 10 minutes (15g / 10 min). Cet indice de fluidité à chaud est déterminé par ASTM D1238 (Condition 230 °C, 2,16 kg de poids).
L’homopolymère de polypropylène considéré selon l’invention possède en outre avantageusement une température de fusion variant de 130 à 170°C. Une composition selon l’invention comprend généralement au moins 75% en poids voire de 80 à 95 % en poids de hPP recyclé par rapport à son poids total.
Convient notamment à titre de hPP recyclé l’homopolymère de polypropylène de dénomination commerciale HP500N commercialisé par la société Lyondell Basell, ISO 1133 et possédant un indice de fluidité à chaud de 12 g/10min.
Mélange d'oléfines
Une composition selon l’invention comprend également un mélange d’oléfines.
Comme détaillé ci-après ce mélange d'oléfines comprend au moins voire est constitué de deux copolymères, l’un étant un copolymère propylène-alpha-oléfine en C2ouC4-10et l’autre, un copolymère homogène éthylène-alpha-oléfine en C4-10.
Copolymère propylène-oléfine
Ce copolymère dit encore selon l’invention « premier polymère » peut être qualifié d’élastomère au regard de ces propriétés élastiques.
Le poids moléculaire moyen en poids (Mw) de ce premier copolymère à base de propylène peut notamment varier de 165 000 g / mol à environ 360 000 g / mol.
Les premiers copolymères considérés selon l’invention peuvent posséder un indice de fluidité à chaud variant de 1,5 grammes / 10 min à 500 grammes / 10 min et de préférence de 2 grammes / 10 min à 100 grammes / 10 min (selon ASTM D1238 condition 230°C 2,16kg).
Les premiers copolymères selon l’invention peuvent également posséder une densité dans la plage de 0,50 à 0,95 g / cm3, de préférence dans la plage de 0,75 à 0,90 g / cm3.
Comme précisé ci-dessus les premiers copolymères à base de propylène convenant à l’invention comprennent au moins 75% en poids, de préférence au moins 80% en poids, plus préférentiellement au moins 83% en poids, d'unités dérivées du propylène par rapport à leur poids total.
Un copolymère convenant à l’invention à titre de premier copolymère comprend par ailleurs environ 10% en poids à environ 25% en poids de préférence de 12% en poids à environ 20% en poids et par exemple de 13% en poids à 16% en poids voire environ 15% en poids d'unités dérivées d'une alpha-oléfine par rapport à son poids total.
L’expression « unité dérivée de » entend qualifiée l’unité oléfinique identifiée en tant que telle mais également les unités apparentées qui possèdent un motif de substitution au niveau d’un des atomes d’hydrogène de l’unité oléfinique considérée, par exemple un atome d’halogène, sous réserve que ce motif n’affecte pas les qualités recherchées selon l’invention à savoir résistance mécanique et transparence.
De préférence, ces unités dérivées sont les unités identifiées en tant que telles comme par exemple une unité propylène.
En ce qui concerne le composant « oléfine » il dérive d’une alpha-oléfine, à savoir une oléfine possédant obligatoirement une double liaison en position alpha ou encore primaire. Ce composant « oléfine » peut être linéaire ou ramifié et de préférence est linéaire.
Des exemples d’alpha oléfine linéaire sont l’éthylène, le propène, le 1-butène et le 1-décène. Un exemple d’alpha-oléfine ramifiée est l’isobutylène.
Conviennent tout particulièrement les alpha-oléfines en C2, C4, C6et/ou C8, en particulier l'éthylène et/ou le 1-butène, et en particulier l'éthylène.
Conviennent tout particulièrement à l’invention, les copolymères propylène-éthylène notamment ceux disponibles auprès de ExxonMobil Chemical sous la dénomination commerciale “VISTAMAXX” et tout particulièrement le VISTAMAXX 6202.
Copolymère homogène éthylène-octène
Comme il ressort du contenu de la présente description, ces copolymères dits encore « deuxième copolymère » selon l’invention sont différents des « premier copolymères ». En particulier, ils sont dénués de motif dérivé du propylène.
Ce deuxième copolymère selon l’invention est un plastomère. Pour mémoire, un plastomère est un polymère linéaire qui, sous l'action d'une contrainte, peut subir une déformation élastique accompagnée d'une déformation plastique permanente par opposition à un élastomère. Ce copolymère est dit homogène car il s’agit d’un copolymère dans lequel les entités dérivées de l’éthylène et de l’octène sont disposées selon un enchaînement aléatoire, alterné et/ou statistique par opposition à un enchaînement bloc.
Les deuxièmes copolymères selon l’invention comportent ainsi une seule phase amorphe et possèdent une seule Tg, qui est intermédiaire à celle relevée avec chacun des homopolymères correspondants.
En particulier, leur température de transition vitreuse Tg (mesurée avec du DMTA selon ISO 6721-7) est généralement inférieure à -25°C, de préférence inférieure à -30°C, plus préférablement inférieure à -35°C.
Le deuxième copolymère de la présente invention est avantageusement une polyoléfine de très basse densité, plus préférablement une polyoléfine de très basse densité polymérisée en utilisant un catalyseur à site unique, de préférence un métallocène.
En particulier, les deuxième s copolymères à base d'éthylène peuvent posséder une densité dans la plage de 0,860 à 0,915 g / cm3, de préférence dans la plage de 0,860 à 0,910 g / cm3et de manière préférée dans la plage de 0,865. -0 ,905 g / cm3.
Les deuxièmes copolymères selon l’invention peuvent posséder un indice de fluidité à chaud d'au moins 0,5 g / 10 min, voire au moins 1, 0 g / 10 min (selon ASTM D1238 condition 230°C 2,16kg). Ils peuvent plus particulièrement posséder un indice de fluidité à chaud inférieur à environ 200 g / min, et notamment de 2 à 15 g / 10 min.
Les points de fusion (Tm) des deuxièmes copolymères à base d'éthylène (mesurés avec DSC selon ISO 1 1357-3:1999) sont généralement inférieurs à 130 °C, de préférence inférieurs à 120 ° C, plus préférablement inférieurs à 110 °C et le plus préférablement inférieurs à 100 °C. Ils sont par ailleurs généralement supérieurs à 80°C et de préférence à 90°C.
Les copolymères d'éthylène et d'octène, ont généralement une teneur en éthylène de 50 à 98% en poids, de préférence de 55 à 90% en poids et plus préférentiellement de 60 à 85% en poids.
Conviennent tout particulièrement à la présente invention, les copolymères d'éthylène et d’octène tels que ceux commercialisés par Borealis sous le nom commercial Queo 0203, par la société Dow Chemical Corp (USA) sous le nom commercial Engage or Affinity, ou de Mitsui sous le nom commercial Tafmer.
Alternativement, ces deuxième copolymères peuvent être préparés par des procédés connus, dans un procédé de polymérisation en une ou deux étapes, comprenant la polymérisation en solution, la polymérisation en suspension, la polymérisation en phase gazeuse ou leurs combinaisons, en présence de catalyseurs appropriés, comme les catalyseurs à l'oxyde de vanadium ou les catalyseurs à un seul catalyseurs de site, par exemple des catalyseurs métallocènes ou à géométrie contrainte, connus de l'homme du métier.
De préférence, ces deuxièmes copolymères sont préparés par un procédé de polymérisation en solution en une ou deux étapes, en particulier par un procédé de polymérisation en solution à haute température à des températures supérieures à 100°C.
Comme précisé ci-dessus, les inventeurs ont notamment constaté qu’il est déterminant de combiner ces premier et deuxième copolymères selon l’invention, dans des proportions particulières pour accéder à un hPP recyclé doté de performances mécaniques inattendues qui ne sont pas autrement atteignables en dehors de ces proportions.
Ainsi, dans le cadre de l’invention, le hPP recyclé est combiné à un mélange d’oléfines comprenant ces deux copolymères dans un rapport pondéral deuxième copolymère/premier copolymère entre 0,1 et 0,4, en particulier entre 0,15 et 0,30 voire de l’ordre de ou égal à 0,2.
Bien entendu, une composition selon l’invention peut comprendre plus d’un premier copolymère et plus d’un deuxième copolymère. En quel cas, le rapport pondéral précédent est établi en considérant la somme des quantités en premiers copolymères et la somme des quantités en deuxième copolymères.
Une composition selon l’invention peut comprendre environ 2% en poids à 25% en poids, de préférence environ 5% en poids à environ 15% en poids, et plus préférablement environ 8% à environ 12% en poids, d’un mélange d'oléfines conforme à l’invention par rapport à son poids total.
Bien entendu, la quantité en mélange d'oléfines présente dans la composition selon l’invention peut être ajustée selon l’'utilisation finale potentielle attendue de la composition.
Par exemple, si la composition est destinée à être moulée par injection pour former un capot de fermeture d’un emballage de shampooing, la composition peut comprendre plus de 10% en poids d’un tel mélange par rapport à son poids total.
Le mélange des premier(s) et deuxième(s) copolymères composant le mélange d’oléfines selon l’invention est par ailleurs tel qu’il confère à celle-ci une fluidité suffisante pour pouvoir être compatible avec un moulage par injection.
En effet, une composition thermoplastique fondue trop visqueuse va requérir une pression élevée dans le moule et va moins bien s’écouler dans l’empreinte. A l’inverse, une composition thermoplastique fondue trop fluide peut engendrer des infiltrations de matière dans le moule.
En outre, la fluidité à chaud de la composition a un impact sur la résistance mécaniques des articles qui dérivent de son moulage par injection. Plus elle est fluide et plus la matière est fragile et inversement des contraintes résiduelles dans la pièce sont susceptibles de se manifester avec un risque correspondant de cassures, si la matière est trop visqueuse.
D’une manière générale, l’indice de fluidité à chaud de la composition est proche de celui possédé par l’homopolymère de polypropylène et donc tel que détaillé ci-dessus.
Autres additifs d’une composition
Une composition selon l’invention, peut en outre contenir un ou plusieurs additifs conventionnellement considérés dans les compositions polymériques selon l’invention.
Ainsi, une composition selon l’invention peut contenir au moins un additif choisi parmi les antioxydants, stabilisants chaleur, stabilisants UV, retardateurs de flamme, agents antistatiques, agents gonflants, agents modifiants au choc, agents compatibilisant, de charges, fibres de renforcement, blanchisseurs fluorescents, et lubrifiants.
Comme précisé ci-dessus, la présente invention est notamment concernée par la mise au point d’articles injectés, dotés d’une bonne transparence.
A cette fin, il est avantageux que la composition contienne en outre un additif clarifiant.
Un additif clarifiant est un additif qui a pour fonction d’améliorer la transparence du matériau polymérique auquel il est incorporé. La mise en œuvre d’un tel additif relève des compétences de l’homme du métier qui le sélectionne au regard de la nature chimique du matériau polymérique à traiter et des consignes d’utilisation préconisées pour l’additif clarifiant retenu.
Convient notamment tout particulièrement à l’invention le produit commercialisé sous le nom NX ULTRACLEAR GP110B par la société MILLIKEN.
Les exemples qui suivent sont présentés à titre illustratif et non limitatif du domaine de l’invention.
Matériels
Homopolypropylène
Les essais sont réalisés avec l’homopolypropylène recyclé suivant:
HP500N de MFI 12 g/10min (Lyondell Basell, ISO 1133)
Copolypropylène
Il a été utilisé à titre de matériau de référence pour ajuster le protocole de moulage, le copolymère de polypropylène de dénomination commerciale Moplen RP348R-Basell de MFI 25 g/10min et commercialisé par la société Lyondell basell
Premier copolymère de propylène
Il s’agit d’un polymère thermoplastique propylène-éthylène disponible auprès d'ExxonMobil Chemical sous la dénomination commerciale Vistamaxx ™ 6202 ayant une teneur en éthylène de 15% en poids (Indice de fusion de 18,0 grammes / 10 min (selon ASTM D1238), densité de 0,861 g / cm3(selon ASTM D1505);
Deuxième copolymère d’éthylène
Il s’agit d’un copolymère d’éthylène-octène commercialisé par la société BOREALIS sous la dénomination commerciale Queo 0203 possédant un indice de fusion de 3 grammes / 10 min (selon ASTM D1238), et une densité de 0,912 / cm3(selon ASTM D1505).
Additif clarifiant
Il s’agit du produit commercial NX ULTRACLEAR GP110B disponible auprès de la société MILIKEN.
Les essais ont été réalisés dans un moule d’injection profilé pour une capsule service de type bouchon avec charnière pour un flacon de shampooing.
Méthodes
Les qualités mécaniques ont été évaluées avec les tests suivants
Test de fissuration
Il est préparé une solution fissurante à 0,5 % +/- 0,05 % (en m/m) de TRIDECETH-12 dans de l'eau déminéralisée. Si besoin, la solubilisation est réalisée par chauffage de l'eau à environ 35°C. Les capsules à contrôler, ajustées sur leur flacon respectif, sont immergées 24 heures, en plongeant tête en bas chaque flacon dans un récipient rempli de cette solution fissurante puis exposés 60 minutes 55°C + 2°C en étuve.
Leur résistance mécanique est indexée comme suit sur un échantillonnage de plus de 10 capsules :
+++ aucune capsule ne présentant de fissure,
++ moins de10% des capsules présentant une fissure,
+ plus de 10% des capsules présentant une fissure.
Test d’étanchéité
Ce test est réalisé avec un flacon rempli d’une solution colorée et obturé par la capsule à tester et selon la méthode 1 ou 2 détaillée ci-après.
Methode 1 : Le flacon, obturé par la capsule à tester, est disposé dans une l'enceinte à vide en position couchée et la pression, à l'intérieur de l'enceinte, est ajustée pendant 15 secondes à une valeur de -800mBar.
Methode 2 : Le flacon, obturé par la capsule à tester, est disposé dans une étuve à 45°C en position couchée pendant 24 heures.
A l’issue de chacune des deux méthodes, il est apprécié visuellement si une fuite de la solution colorée est constatée.
L’étanchéité est indexée comme suit sur un échantillonnage de plus de 10 flacons :
+++ aucun flacon ne présentant une fuite.
++ moins de 10% des flacons présentant une fuite.
+ plus de 10% des flacons présentant une fuite.
Test de chute
Le test consiste à laisser tomber un flacon rempli à 100% de son volume de contenance commercialisé par de l’eau et obturé par la capsule à tester avec une inclinaison de 30° avec la verticale ayant le côté charnière en bas d’une hauteur de 80 cm. Les capsules sont considérées non-conformes si une détérioration de la capsule est observée.
La résistance mécanique à une chute est indexée comme suit sur un échantillonnage de plus de 10 capsules :
+++ moins de 10% des capsules se cassant.
++ entre 10% et 20% des capsules se cassant.
+ plus de 20% des capsules se cassant.
Test d’endurance
Le test consiste à faire fonctionner la capsule pendant 50 ouvertures et fermetures.
Pour se faire, les capsules à tester sont positionnées sur des adaptateurs appropriés. Il est contrôlé que les deux points d'extrémité "couvercle ouvert" et "couvercle fermé" sont réglés de manière optimale. Le compteur est réglé à zéro et chaque capsule est actionnée pour au minimum 50 opérations consécutives ouverture/fermeture. Un article est considéré défectueux s'il y a casse au niveau de la capsule pendant le test.L’endurance est donc indexée comme suit sur un échantillonnage de plus de 10 capsules :
+++ aucune capsule ne cassant au niveau de la charnière,
+ des capsules cassant au niveau de la charnière.
Test d’assemblage
Ce test vise à établir l’efficacité de l’assemblage entre la capsule et son flacon. En particulier, il vise à apprécier la qualité du vissage ou de l’encliquetage de la capsule sur son flacon.
Mode opératoire :
La fermeture entre la capsule à tester et le flacon est ajustée dans un dynamomètre. La vitesse de déplacement est réglée sur 165 ± 10 mm par minute Le dynamomètre est mis en fonctionnement et il est procédé à la lecture de la force indiquée. Tout ensemble présentant des valeurs en dehors des limites (mini et max) indiquées dans la fiche de spécification est considéré non-conforme.
La qualité de l’assemblage est indexée comme suit sur un échantillonnage de plus de 10 capsules :
+++ aucune capsule est en dehors de la plage de spécification (mini et max),
++ il y a moins de 10% des capsules possédant une valeur inférieure à la valeur minimale de la plage de spécification,
+ il y a moins de 20% et plus de 10% des capsules possédant une valeur inférieure à la valeur minimale de la plage de spécification.
Test de transparence
Un test visuel est réalisé sur les capsules, la transparence observée est comparée à celle du copolymère de polypropylène de dénomination commerciale Moplen RP348R.
Une transparence identique est indexée +++.
Une transparence légèrement altérée est indexée ++.
Une pièce translucide est indexée + .
Exemple 1Préparation de compositions selon l’invention.
Le tableau 1 ci-après détaille les composants et leurs quantités respectives de deux compositions conformes à l’invention.
Pour les compositions conformes à l’invention N°1 et N°2, l’ensemble des composés considérés, sous forme de granulés, est mélangé en proportions prédéterminées à la matière PP également en proportion prédéterminée, à l’aide d’un mélangeur de laboratoire, pour former les compositions correspondantes avant leur mise en forme respective par moulage par injection.
Exemple 2Préparation d’articles moulés, injectés consistant en une capsule destinée à coopérer pour fermer un flacon, obtenus par moulage par injection de chaque composition de l’exemple 1.
Chaque composition est préparée comme décrit plus haut à l’exemple 1.
On monte le moule sur la presse à injecter, dans cet exemple une machine Husky avec ou sans capteur de pression. On pourrait encore utiliser la presse à injecter NESTAL, Synertie 150.
On réalise tout d’abord une injection d’au moins une composition test, correspondant à la composition T2, pour réaliser un article à base à base du copolymère de polypropylène de dénomination commerciale Moplen RP348R-Basell de MFI 25 g/10min) commercialisé par la société Lyondell basell,
On met au point, pour cette composition test, les paramètres du moulage par injection tels que la température du fourreau, la vitesse d’injection, la pression d’injection, le temps de maintien et la pression de maintien.
On relève les mesures de temps d’injection, la température de la busette d’injection, et éventuellement d’autres mesures.
Une fois le moulage par injection réalisé avec la composition test, on vide la vis d’injection.
Chaque composition selon l’invention (N°1 ou N°2) est alors incorporée à son tour dans la trémie de la presse à injecter, l’homogénéisation se faisant dans le fourreau grâce à la vis d’injection.
On règle le cas échéant les paramètres tels que la température du fourreau, la vitesse d’injection, la pression d’injection, le temps de maintien et la pression de maintien. On relève les mesures de temps d’injection, la température de la busette, et éventuellement d’autres mesures, comme pour la ou les compositions test, et on note les paramètres réellement mis en œuvre.
On réalise l’injection pour la composition T1 également, comme pour la composition N°1 ou N°2 et on note, pour chacune de ces compositions, les mesures de temps d’injection, la température de la busette, et éventuellement d’autres mesures, et les paramètres tels que la température du fourreau, la vitesse d’injection, la pression d’injection, le temps de maintien et la pression de maintien.
Le tableau suivant est un tableau récapitulatif et comparatif des paramètres et mesures pour les différentes compositions ainsi préparées.
Chaque article injecté réalisé selon ce procédé peut être refroidi, par exemple à l’air libre, pour atteindre la température ambiante. Chaque article injecté est ensuite emballé pour réaliser, le cas échéant, le ou les tests d’homologation.
Le procédé décrit plus haut est utilisé pour pouvoir tester différentes compositions et mettre au point les paramètres de l’injection. C’est un procédé pour la mise au point du procédé de réalisation de l’article.
Un tel procédé peut encore être mis en œuvre sans étape de test, c’est-à-dire sans réalisation d’un article injecté avec une ou des compositions test. Le procédé peut encore ne pas comporter la prise de mesures et le relevé des paramètres, notamment systématiques, en particulier lorsque la mise au point du procédé et de la composition utilisée sont réalisés et que le procédé est utilisé pour réaliser à cadence industrielle l’article injecté.
Exemple 3 Caractérisation des qualités des articles injectés obtenus en exemple 2
Comme il ressort de ces résultats, les deux compositions selon l’invention conduisent à des capsules possédant l’ensemble des qualités manifestées par la capsule de référence T1 avec en outre des qualités supérieures en termes de test de chute et de transparence.

Claims (15)

  1. Composition thermoplastique comprenant au moins :
    (a) un homopolypropylène, hPP, recyclé possédant un indice de fluidité à chaud variant de 10g par 10 minutes (10g / 10 min) à 15g par 10 minutes (15g / 10 min) mesuré à 230°C sous une charge de 2,16 kg selon la norme ASTM D1238 et
    (b) de 2% à 25% en poids par rapport au poids total de la composition, d'un mélange d’oléfines comprenant au moins
    (i) un copolymère propylène-alpha-oléfine en C2ou C4-10, dit « premier polymère » possédant au moins 75% en poids de motifs dérivés du propylène et 10% à 25% en poids de motif alcényle, linéaire ou ramifié, en C2ou C4-10, par rapport à son poids total et
    (ii) un copolymère homogène éthylène-octène, linéaire ou ramifié dit « deuxième copolymère »,
    le rapport pondéral « deuxième copolymère/premier copolymère » étant compris entre 0,1 et 0,4 notamment entre 0,15 et 0,30.
  2. Composition selon la revendication 1 comprenant au moins 75% en poids voire de 80 à 95 % en poids de hPP recyclé par rapport à son poids total.
  3. Composition selon la revendication 1 ou 2 dont le premier copolymère possède une densité dans la plage de 0,50 à 0,95 g / cm3, de préférence dans la plage de 0,75 à 0,90 g / cm3.
  4. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dont ledit premier copolymère possède un indice de fluidité à chaud variant de 1,5 grammes / 10 min à 500 grammes / 10 min et de préférence de 2 grammes / 10 min à 100 grammes / 10 min (selon ASTM D1238 condition 230°C 2,16 kg).
  5. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dont ledit premier copolymère possède au moins 75% en poids, de préférence au moins 80% en poids, plus préférentiellement au moins 83% en poids, d'unités dérivées du propylène par rapport à son poids total.
  6. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dont le composant oléfine dudit premier copolymère dérive d’une alpha-oléfine en C2, C4, C6et/ou C8, en particulier de l'éthylène et/ou du 1-butène et en particulier de l'éthylène.
  7. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant à titre de premier copolymère, au moins un copolymère propylène-éthylène.
  8. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dont le deuxième copolymère possède une teneur en éthylène de 50 à 98% en poids, de préférence de 55 à 90% en poids et plus préférentiellement de 60 à 85% en poids.
  9. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dont le rapport pondéral « deuxième copolymère/premier copolymère » est de l’ordre de ou égal à 0,2.
  10. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant 2% en poids à 25% en poids, de préférence 5% en poids à 15% en poids, et plus préférentiellement de 8% en poids à 12% en poids dudit mélange d'oléfines, par rapport à son poids total.
  11. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre un additif clarifiant.
  12. Article moulé, notamment injecté, de préférence transparent, obtenu par moulage dans un moule d’une composition selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  13. Article moulé selon la revendication 12 choisi dans le groupe constitué par les capsules, les joints, les réducteurs, les capots, notamment de fermeture de récipients ou flacons, et les frettes, les récipients, les flacons, les préformes pour flacons, en particulier pour le soin corporel et/ou le maquillage.
  14. Procédé de fabrication d'un article moulé, comprenant au moins les étapes consistant à :
    -disposer d’une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 ou préparer une telle composition,
    - mouler, notamment par injection, dans un moule à la forme dudit article, ladite composition et
    -récupérer ledit article moulé.
  15. Procédé selon la revendication précédente comportant en outre une étape de soufflage de l’article moulé, notamment injecté.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130023627A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 John Moncrief Layman Polymer Composition
WO2020182435A1 (fr) * 2019-03-12 2020-09-17 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Compositions obtenues à partir de polyoléfines recyclées
WO2020201020A1 (fr) * 2019-03-29 2020-10-08 Borealis Ag Compatibilisation de mélanges de polyéthylène-polypropylène recyclés
WO2020221755A1 (fr) * 2019-04-29 2020-11-05 Qcp Holding B.V. Composition polymère pour plastiques de qualité améliorée obtenus à partir de matériau recyclé

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170002119A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 The Procter & Gamble Company Reclaimed Polypropylene Composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130023627A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 John Moncrief Layman Polymer Composition
US8426521B2 (en) 2011-07-20 2013-04-23 The Procter & Gamble Company Polymer composition
WO2020182435A1 (fr) * 2019-03-12 2020-09-17 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Compositions obtenues à partir de polyoléfines recyclées
WO2020201020A1 (fr) * 2019-03-29 2020-10-08 Borealis Ag Compatibilisation de mélanges de polyéthylène-polypropylène recyclés
WO2020221755A1 (fr) * 2019-04-29 2020-11-05 Qcp Holding B.V. Composition polymère pour plastiques de qualité améliorée obtenus à partir de matériau recyclé

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