WO2009010673A2 - Procédé de fabrication d'un mélange maître - Google Patents

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WO2009010673A2
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Hervé STROUK
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Societe Lefrant Rubco
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06—Waxes
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    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09C1/0015—Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09C1/3607—Titanium dioxide
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    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a masterbatch comprising the production of a mixture comprising at least one binder, at least one additive and / or at least one pigment, and the pelletization of said mixture. characterized in that the masterbatch does not comprise thermoplastics.
  • the invention also relates to said masterbatch and the use of such a masterbatch for the preparation of a thermoplastic.
  • thermoplastic resins are compounds derived from naturally occurring organic building blocks that melt when heated. These are “melt-processable” materials, which means that they can be given usable shapes when they are in the fluid phase (liquid, softened or viscous). In most manufacturing processes, thermoplastics are heated, then formed by injection molding, extrusion or thermoforming, before being cooled so that the finished product retains its shape.
  • thermoplastics offering a wide range of interesting properties.
  • the most common thermoplastics are polyvinyl chloride, polystyrene, acrylics, polyamides, and polyolefins. They can be made as flexible as rubber, as rigid as metal and concrete, or made as transparent as glass, for use in many pipe products and other components. They do not do not oxidize, have a high resistance to corrosion and are excellent thermal and electrical insulators.
  • thermoplastics are an ideal material, particularly for buildings (piping systems, pipes, etc.), packaging, packaging (bottles and flasks), electrical insulation, appliances, clothing, window frames and automobiles.
  • Thermoplastics include a base material
  • the resin also called polymer
  • active ingredients to improve the chemical and physical properties of the material, including impact resistance, color, plasticity, resistance to aging, UV resistance, etc.
  • a first step called extrusion or so-called compounding phase.
  • This extrusion step comprises the incorporation of the hot active materials (about 240 ° C.) and at very high pressures in a very viscous polymer (several tens of thousands of polies) by kneading and shearing, wetting the pigments, grinding of pigments, dispersion of additives and pigments, and mixing of different chemical elements.
  • a second step consists in shaping the final plastic material produced by the transformers or the equipment manufacturers.
  • masterbatches which are active ingredient concentrates in a polymer. These are incorporated into the plastics at the time of shaping. Masterbatch production processes are carried out in three distinct stages, namely dry blending of the polymer, additives and / or pigments, extrusion (itself comprising kneading, cooling and granulation). ) and the packing into solid granules. Depending on the type of pigment or admixture, the white, black or multicolored masterbatch can be distinguished; and the additive masterbatch.
  • An advantage of the masterbatch is that it is economical because it allows plastics to mix only solids easily handled, but especially to avoid this phase of compounding where all the product is kneaded and passed through an extruder.
  • a masterbatch concentrated to 50% by weight and to incorporate 2% by weight during shaping. Except for the problems of particle agglomerates, the technique is quite reproducible.
  • the kneading phase is generally carried out using twin-screw kneaders, causing in particular a loss of the coloring force of the pigments and the destruction of the particles such as pearlescent agents, pearlescent pigments, and pigments or additives with special effects, a weakening of the properties of additives such as anti-UV agents, anti-static agents and flame retardants.
  • a pearlescent pigment has asperities or crevices or breaks in its solid structure, the light diffuses in all directions. The reflection of light is attenuated, which makes the pearlescent pigment little or no gloss.
  • Such methods also exhibit self-heating. It is in fact the viscous dissipation (or internal heating), well known in rheology that comes from the conjunction of mixing and the particularly high viscosity of polymers. Therefore, the mixing of the polymers very often generates an internal heating, sometimes very important, of the melt.
  • Another disadvantage is the formation of agglomerates in the mixing phase due to electrostatic forces, resulting in the appearance of black spots in the thermoplastic constituting the finished part. It is obvious that the existence of black dots is even more troublesome when the thermoplastic is transparent.
  • Yet another disadvantage is a limit of the concentration of active substances due to the viscosity of the support polymer in the molten state.
  • processing including cutting, bending, machining, thermoforming, injection, bonding and polishing of the plastic material with regard to thermosetting and injection molding, blow molding, extrusion , extrusion blow molding, thermoforming with regard to thermoplastics.
  • the invention therefore relates to a method for manufacturing a masterbatch comprising:
  • pelletizing said mixture characterized in that said binder is neither a thermoplastic nor a resin and in that the binder has a melting point of between 60 ° C. and 320 ° C., preferably between 65 ° and 230 ° C. ° C, and even more preferably between 70 0 C and 22O 0 C and that it is in solid form at room temperature.
  • ambient temperature means a temperature generally between about 18 0 C and about 35 0 C, for example about 23 0 C.
  • the preparation of the masterbatch in the form of pellets according to the invention requires two steps: a first step of preparing a mixture and a second step of pelletizing said mixture.
  • the first step comprises melting a mixture of at least one binder with at least one additive and / or at least one pigment.
  • this first step is carried out at a temperature of between about 60 ° C. and 300 ° C., preferably between about 65 ° C. and 200 ° C., and even more preferentially between about 70 ° C. and 90 ° C.
  • the mixture is carried out at atmospheric pressure and in particular in a heated and stirred tank.
  • Croda an ethoxylated alkyl amide marketed under the brand Atmer ® 167 by ICI, glycerol monostearate marketed under the brand Atmer ® 122 by ICI, glycerol mono marketed under the brand Atmer® 129 by Ciba, Wax
  • the amount of binder present in the masterbatch is between 5% and 100% by weight, preferably between 5% and 80% by weight, and even more preferably between 5% and 50% by weight relative to the total weight of the composition of the masterbatch.
  • the additives that can be used according to the invention can be chosen from UV stabilizers for which UV absorbers and photo-oxidation inhibitors can be distinguished; thermal stabilizers; antioxidants; internal and / or external lubricating agents (or sliding agents); absorbers moisture in the case of using hydrophilic pigments; release agents; internal and / or external antistatic agents; flame retardants; plasticizers; mineral charges; organic fillers; fungicides; anti-fogging agents; biocides; aromatic agents imparting certain fragrances to plastics; and their mixtures.
  • UV stabilizers we can distinguish the UV absorbers such as benzotriazoles, for example, the products sold under the trademark Tinuvin ® 234, Tinuvin ® 326, Tinuvin ® 327, Tinuvin ® 571 by Ciba and the product sold under the trademark Cyasorb ® UV-5411 by Cytec, hydroxybenzophenones such as 2-hydroxy-4- (octyloxy) benzophenone sold under the Chimassorb 81 trade mark ® by the company Ciba, and oxalinilides such as the products marketed under the brand Hostavin ® 306 liq and Hostavin ® VSU P by the company
  • antioxidants or heat stabilizers mention may be made of tetrakis (methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate ⁇ methane, octadecyl-3- (3'-di-tert -butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and tetrakis (2,4- ditertiobutylphenyl) 4, 4 '-diphenyl diphosphonite sold respectively under the trademarks Irganox ® 1010, Irganox ® 1076 and Irgafos® P-PEPQ by CIBA, tris (2, 4-diter-butyl-phenyl) phosphite sold under the trademark Hostanox PAR24 ® by the company Clariant, the dioctadecyldisulphide sold under the trademark Hostanox ® M 101 PWD by Clariant and the product comprising a mixture of phenol and phosphi
  • lubricating agents internal and / or external
  • hydroxides such as calcium hydroxide.
  • ethoxylated fatty amines such as the products sold under the brand names Armostat * 300, 400, 600 and 700 by the company Akzo Nobel, polyhydroxylated polyethoxylated polyols, glycerol monostearate such as product sold under the brand Armostat ® 1000 by the company Akzo Nobel, the lauric diethanolamide sold under the brand Armostat ® 2000 by the Akzo Nobel, and alkylsulfonates such as the product marketed under the brand Armostat ® 3002 by Akzo Nobel and from external agents include phosphoric ethers of ethoxylated alcohols and quaternary éthoxylamine chlorides such as the product marketed under the brand Dehydat ® 831 by Cognis CANADA cORPORATION and the products sold under the brand Atmer ® Atmos ® 1013 and 150 by the company ICI; and their mixtures.
  • boehmite sold under the trademark Apymag ® AOH 850 by the company Nabaltec, aluminum trihydrate, magnesium hydroxide, inert fillers based on silicon, red phosphorus, acids phosphoric, chlorinated hydrocarbons, and polybrominated biphenyls; and their mixtures.
  • plasticizers mention may be made of phthalates, epoxides, aliphatic dicarboxylic acid esters, polyesters and phosphates, and mixtures thereof.
  • talc such as the products Talc ® 1445 and Talc ® OOS and Talc ® 100MOOS marketed by Talc de luzenac, graphite, mica, silica and chalk such as the product marketed under the brand Durcal Chalk ® 2 by the company OMYA, and their mixtures.
  • Fungicides and biocides include the additives used in the Sanitized * treatment developed and marketed by Sanitized LA.
  • sorbitan esters examples include sorbitan esters.
  • the quantity of additives present in the masterbatch is between 0% and 100% by weight, preferably between 5% and 90% by weight, and even more preferably between 15% and 70% by weight relative to the total weight. the composition of the masterbatch. This range is maximum because some additives can also serve as a binder. This is another advantage of the pelletized masterbatch process according to the invention.
  • the additives having a melting temperature above 75 ° C. are used.
  • pigments means organic pigments and inorganic pigments (or minerals).
  • organic pigments anthraquinones can be mentioned; phthalocyanines; polycyclic pigments such as diaryles; pyrazolones; isoindolinones; azo pigments including monoazo pigments such as monoazo yellow pigment (PY10), hansa yellow pigment (PY1), laked pigment (PY100), ⁇ -naphthol pigment (PR1), naphthol AS pigment (PR2) and naphthol AS pigment lake (PR151); diketopyrrolo pyrrole (DPP); quinacridones; perylenes and perinones; thioindigo; dioxazines; and their mixtures.
  • phthalocyanines polycyclic pigments such as diaryles
  • pyrazolones isoindolinones
  • azo pigments including monoazo pigments such as monoazo yellow pigment (PY10), hansa yellow pigment (PY1), laked pigment (P
  • pigments minerals for example, titanium dioxide, cobalt-based pigments, titanates, iron oxides, manganese pigments, chromium oxides, carbon black, carbon black, lithopone (mixed pigment of zinc and barium), chromates of lead and molybdenum, cadmium pigments such as cadmium sulphide, cadmium sulphoselenide, mercury sulphide and cadmium (cinnabar cadmium), metal oxides mixed (Cr, Ni, Fe, Co, Cu, etc.), and mixtures thereof.
  • Pearlescent pigments can also be incorporated into the masterbatch. There may be mentioned in particular mica coated with a layer of titanium dioxide, chromium oxide or iron oxide. And more particularly the products marketed under the brands IRIODIN * 100 Satin, 111, 123KU26, 151, 153 Pearl Flash, 217 Pearl Lopper, 219 Lilac Pearl, 249 Flash GoId, 300 GoId, 201 GoId Fine GoId, 305 Solar GoId, 205 Platinum GoId, 100 Silver, Silver 10 EP, 303 Royal GoId 211 Fine Red, 507 Red Scarab, 502 Red Brown, 215 Red, 7235 Ultra Green, 231 Fine Green, 299 Flash Green, 221 Fine Blue, 225 Rutile Blue, 7225 Ultra Blue LS 800, LS 805, LS 820, LS 825, LS 830, LS 840, LS 850 by Merck, and the products marketed under the brands Pearlescent Phoenix ® 1261, Pearlescent Phoenix ® 1271 Mastersafe ® GoID 06103
  • Pigments giving special effects can also be incorporated.
  • the amount of pigment present in the masterbatch is between 0% and 90% by weight, preferably between 15% and 80% by weight, and even more preferably between 35% and 70% by weight relative to the total weight of the composition of the masterbatch.
  • the mother-of-pearl particles are not broken, which allows the mother-of-pearl effect to remain intact.
  • the method according to the invention allows the effects made from flake pigments to be optimum since flakes are neither destroyed nor discolored.
  • Binder, additive and pigment lists should be considered neither exhaustive nor limiting.
  • thermoplastic polymer used for the preparation of a masterbatch according to the invention makes it possible to obtain a low viscosity liquid mixture. This avoids in particular to provide mechanical energy (mixing) to homogenize the mixture. Consequently, the active ingredients are not destroyed by mechanical action during mixing, and it is then possible to incorporate pearlescent pigments and / or special effect products as a protective effect. phosphorescence without risking their alteration and their loss of efficiency.
  • the low viscosity makes it possible to concentrate active ingredients between about 30% and about 90% by weight, preferably between 35% and 85% by weight, and still more preferably between 40% and 70% by weight of the total weight of the active ingredient. the composition of the masterbatch.
  • Another advantage of the process according to the invention is the absence of agglomerates formation of the active substances and in particular organic pigments, due to the presence of binder between the molecules of active materials, which reduces the electrostatic forces.
  • the molecules of active substances therefore do not tend to aggregate.
  • the second step of the process according to the invention is a step of pelletizing the mixture obtained at the end of the first step.
  • pelletizing means the process of curing a melt in the form of pellets.
  • pellet means a part of the masterbatch according to the invention in hard form, for example cylindrical, of a flattened round or hemispherical shape.
  • the diameter of the pellets may range from a few tenths of a millimeter, for example about 0.3 mm, to about 2 centimeters. But more preferably from 1 mm (micro pellet) to 8 mm.
  • the molten mixture obtained at the end of the first step is shaped and quenched or cooled to obtain pellets.
  • Pelleting may be carried out by a continuous process or by any other method known to those skilled in the art.
  • the cylinder is permanently heated by a heat transfer fluid flowing in the fixed axis.
  • the melt mixture is in front of the cylinder so as to deposit by simple gravity on a cooling strip liquefied droplets and allow a regular deposition thereof.
  • the cooling strip consists of a moving metal strip cooled by a water circuit.
  • Disc Pastillator ® consists of one or more horizontal chiller trays, the number of which depends on the required capacity, this capacity being itself a function of the nature of the mixture.
  • a hollow shaft with vertical drive connects the different chill plates.
  • the melt is dosed on a turntable intermittently and thus turns into pellets. At the moment when the mass is deposited on the plateau, it begins to harden thanks to the arrival by the summit of refrigerant flowing through the hollow shaft to the various trays, then leaves the machine by the drive shaft on the top of the pelletizer. After a single rotation, the complete cycle of dosing, curing and pelletization is complete. The result is easy to transport pastilles, of perfectly uniform shape and quality.
  • the process developed by the company Kaiser which comprises the use of a cylinder consisting of a multitude of equidistant holes in the groove equally equidistant grooves and bridle, in rotation on an axis through which the mixture arrives fluid through a routing circuit.
  • the corrugated cylinder is permanently heated, either by a heat transfer fluid flowing in the fixed axis.
  • the molten mixture is present in front of the groove holes and an internal gear diameter smaller than the internal diameter of the cylinder, comes, pushing the fluid through the holes and coming to rotate inside the grooved cylinder, deposit on a cooling band liquefied droplets and allow a regular deposition thereof.
  • the cooling strip consists of a moving metal strip cooled by a water circuit.
  • Kaiser comprises the use of a rectangular tank and a needle system immersed in the viscous bath contained in the rectangular container consisting of a multitude of holes. equidistant in its background. Needles system push the fluid through the holes of the container and come to deposit on a cooling band liquefied droplets and allow a regular deposit thereof.
  • the cooling strip consists of a moving metal strip cooled by a water circuit.
  • pellets thus obtained are easy to handle, they are not friable and therefore do not present dust.
  • visual and manual tests are used.
  • a pellet is considered non-friable if by simple hand pressure it remains intact.
  • Another subject of the invention is a masterbatch comprising at least one binder whose melting temperature is between 60 ° C. and 320 ° C., preferably between 65 ° C. and 230 ° C., and even more preferably between between 70 0 C and 220 0 C, and also comprising at least one additive and / or at least one pigment.
  • Suitable binders, additives and pigments are those identified above with respect to the method of manufacturing a masterbatch according to the invention.
  • the masterbatch according to the invention is in the form of pellets whose shape is hemispherical, spherical or lenticular.
  • the diameter of the pellets may range from a few tenths of a millimeter, for example about 0.3 mm to about 2 cm. But more preferably from 1 mm (micro pellet) to 8 mm.
  • this masterbatch can be obtained by the process according to the invention.
  • Another subject of the invention is the use of a masterbatch according to the invention or obtained by the implementation of the preparation method according to the invention, in the preparation of a thermoplastic comprising the incorporation of said mixture in at least one base resin in the molten state.
  • these pellets are then mixed with the corresponding base resin according to any method known to those skilled in the art.
  • thermosets injection, calendering, etc.
  • shaping and coloring will occur simultaneously for example.
  • base resin or base polymer in the present invention is understood to mean the base material of the thermoplastics prior to the addition of any additive and / or pigment or any masterbatch.
  • main thermoplastic base resins that can be used according to the process of the invention, mention may be made in particular of polyamide (PA),
  • ABS Acrylonitrile butadiene styrene
  • AMMA acrylonitrile methyl methacrylate
  • CA ethylene / propylene copolymer
  • E / P ethylene / tetrafluoroethylene copolymer
  • EVAC ethylene vinyl acetate
  • EVOH ethylene vinyl alcohol
  • MABS methyl -methacrylate-acrylonitrile-butadiene-styrene
  • MC methyl cellulose
  • MFS methyl-methacrylate-butadiene-styrene
  • PA polyamide imide
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • PE polyethylene
  • HDPE high-density polyethylene
  • PEC polyetheretherketone
  • PEEST polyetherester
  • PEK polyetherketone
  • PEN polyethersulfone
  • PET poly (ethylene terephthalate)
  • PETP poly (poly) terephthalate
  • PFA polyimide
  • PK polyketone
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PMP polyoxymethylene
  • POM polypropylene
  • PPE poly (phenylene ether)
  • PPOX polypropylene oxide
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PS polystyrene
  • PSU polysulfone
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the temperature at which the masterbatch is incorporated into the base resin is between 65 ° C and 35O 0 C, preferably between 100 0 C and 300 0 C, and even more preferably between 110 0 C and 260 0 C.
  • Example 1-A masterbatch comprising a binder and an additive.
  • Atmer® 129 supplied by CIBA and distributed by Bodo Moller Chemie
  • 35% or 35 grams of calcium stearate dispensed by the Arnaud group.
  • the pelletizing is done using Rotoform ® from Sandvik.
  • Cooling length in m 10 Useful strip width in cm 60
  • Flow rate in kg / h 120 Non-friable pellets, of hemispherical shape, with a diameter of between 3 mm and 5 mm and a height of between 2 mm and 2.5 mm are obtained.
  • Example 2-A masterbatch comprising a binder and a pigment.
  • the pelletizing is done using Rotoform ® from Sandvik.
  • Non-friable pellets of ovoid hemispherical shape, with a diameter of between 4 mm and 6 mm and a height of between 2.5 mm and 3 mm are obtained.
  • Example 3-A masterbatch comprising a binder and a pearlescent pigment.
  • Non-friable pellets of lenticular shape, with a diameter of between 2 mm and 4 mm and a height of between 1 mm and 1.5 mm are obtained.
  • Example 4-A masterbatch comprising a binder, an additive and a pigment.
  • Non-friable pellets of hemispherical shape, with a diameter of between 3.5 mm and 5 mm and a height of between 2 mm and 2.5 mm are obtained.
  • Example 5-A Masterbatch comprising a binder, an additive and a pigment.
  • Non-friable pellets of ovoid hemispherical shape, with a diameter of between 2.5 mm and 4 mm and a height of between 1.5 mm and 2 mm are obtained.
  • Example 6-A masterbatch comprising an additive binder and a solid additive.
  • PE-68 ® octabromophenolether from GREAT LAKES, hereinafter named OBPE
  • Triox Blanc ® 25% (or 25 grams) of Triox Blanc ®
  • pellets little or no friable, hemispherical, diameter between 1.5mm and 4mm and height between 1.5mm and 2mm.
  • Example B Preparation of thermoplastic ⁇ using masterbatches according to the invention and comparison with conventional masterbatches Example 1-B:
  • Example 3-A 0.8% by weight of the pelletized masterbatch prepared according to Example 3-A was dry blended manually with 99.2% by weight of high density HDPE Vestolen ® A6016 polyethylene supplied by STAMYLAN FRANCE-SABIC. Injected platelets are prepared on an injection molding machine from Battenfeld.
  • a conventional masterbatch is prepared by dry mixing in a Henschel fast mixer, 25% by weight of Nacre ® 123 KU26 from MERCK, 12% by weight of PE520 ® wax from CLARIANT, 55% by weight of low density polyethylene PELL ® 6201RQ from the company
  • the platelets made with the pelletized masterbatch prepared according to the invention have an average coloring force of 10% greater than that of platelets from the conventional masterbatch extruded in the form of cylindrical granules.
  • Example 5-A 1% by weight of the pelletized masterbatch prepared according to Example 5-A was dry blended manually with 99% by weight of Vestolen ® A6016 HDPE high density polyethylene supplied by STAMYLAN FRANCE-SABIC. Injected platelets are prepared on an injection molding machine from Battenfeld.
  • a masterbatch vector by dry blending in a quick Henschel mixer, 40% by weight of Shell ® 123 KU26 by MERCK, 5% by weight ® Wax PE520 from Clariant and 55% by weight of PELL ® 6201RQ low density polyethylene from the company EXXON MOBIL. Then, the mixture obtained is extruded on a twin-screw extruder from Leistritz and granulated by a granulator from SHEER to obtain cylindrical granules. 2% of this conventional 98% polyethylene masterbatch is manually dry blended high density HDPE Vestolen ® A6016 supplied by STAMYLAN France-SABIC. Injected platelets are prepared on an injection molding machine from Battenfeld.
  • a conventional masterbatch is prepared by dry blending in a Henschel fast blender, 36% by weight of PE-68 ® from the company GREAT LAKES, 12% by weight of Triox Blanc ® from Les Mines de la Lucette, 48.5% by weight of polypropylene homopolymer EItex ® P HV001PF from the company BP Chemical SNC, and 3.5% of PE520 * wax from the company Clariant. Then, the mixture obtained is extruded on a twin-screw extruder from the Leistritz company and granule by a granulator of the company SHEER to obtain cylindrical granules.
  • the flame-retarding effect between the two types of stick thus obtained is measured by measuring the LOI (Limit Oxygen Index) or oxygen limit index using a device of the company STANTON REDCROFT FTA, depending on the active material content comprising 75% of ODP and 25% of Sb 2 O 3 .
  • curve A represents the pelletized masterbatch according to the invention and curve B represents the conventional granulated masterbatch.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un mélange-maître comprenant la réalisation d'un mélange comprenant au moins un liant, au moins un additif et/ou au moins un pigment; et le pastillage dudit mélange, caractérisé en ce que ledit liant n'est ni un thermoplastique ni une résine et en ce que le liant a une température de fusion comprise entre 60 °C et 320 °C, de préférence comprise entre 65° et 230 °c, et encore plus préférentiellement comprise entre 70 °C et 220 °C, et qu'il est sous forme solide à température ambiante. Elle se rapporte également au mélange-maître ainsi obtenu ainsi qu'à son utilisation dans la préparation d'un thermoplastique.

Description

Procédé de fabrication d'un mélange maître.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un mélange-maître (masterbatch, en anglais) comprenant la réalisation d'un mélange comprenant au moins un liant, au moins un additif et/ou au moins un pigment, et le pastillage dudit mélange, caractérisé en ce que le mélange-maître ne comprend pas de thermoplastique. L'invention concerne également ledit mélange-maître ainsi que l'utilisation d'un tel mélange- maître pour la préparation d'un thermoplastique.
Les polymères appelés résines thermoplastiques sont des composés, dérivés d'éléments constitutifs organiques se formant naturellement, qui fondent lorsqu'on les chauffe. Ce sont des matières «transformables à l'état fondu», ce qui signifie qu'on peut leur donner des formes utilisables lorsqu'elles sont en phase fluide (liquide, ramollie ou visqueuse) . Dans la plupart des procédés de fabrication, les thermoplastiques sont chauffés, puis formés par moulage par injection, extrusion ou thermoformage, avant d'être refroidis afin que le produit fini conserve sa forme.
On trouve aujourd'hui de nombreux types de thermoplastiques offrant une vaste gamme de propriétés intéressantes. Les thermoplastiques les plus répandus sont le polychlorure de vinyle, le polystyrène, les acryliques, les polyamides, et les polyoléfines . On peut les rendre aussi souples que le caoutchouc, aussi rigides que le métal et le béton, ou les fabriquer aussi transparents que le verre, pour un usage dans de nombreux produits de tuyauterie et autres composants. Ils ne s'oxydent pas, ont une haute résistance à la corrosion et sont d'excellents isolants thermiques et électriques.
De par leur légèreté, leur haute résistance mécanique et leur résistance aux effets de l'environnement, les thermoplastiques constituent un matériau idéal notamment pour le bâtiment (les installations de tuyauteries, les canalisations, etc.), les emballages, le packaging (bouteilles et flacons), les isolations électriques, l'électroménager, l'habillement, les huisseries de fenêtres et l'automobile.
Les thermoplastiques comprennent une matière de base
(la résine, encore nommée polymère) ainsi que des matières actives, pour améliorer les propriétés chimiques et physiques du matériau, notamment la résistance aux chocs, la couleur, la plasticité, la résistance au vieillissement, la résistance aux UV, etc.
Dans la présente invention, on entend par « matières actives » des additifs et/ou des pigments qui sont compris dans le mélange-maître selon l'invention et qui sont par la suite incorporés dans un thermoplastique afin de lui conférer certaines propriétés .
Généralement, pour leurs différentes applications, il est nécessaire de stabiliser et/ou de colorer dans la masse les matières plastiques.
Traditionnellement, l'incorporation des pigments et des additifs s'effectue en deux étapes. Cette incorporation correspond à une quantité d'environ 1% en poids en moyenne, voire plus, dans la pièce finie, cette quantité étant fonction de l'application de la pièce finie. En raison de la grande viscosité des matières plastiques, une première étape, appelée extrusion ou phase dite de compoundage, est effectuée. Cette étape d' extrusion comprend l'incorporation des matières actives à chaud (environ 2400C) et à des pressions très élevées dans un polymère très visqueux (plusieurs dizaines de milliers de Poises) par malaxage et cisaillement, le mouillage des pigments, le broyage des pigments, la dispersion des additifs et pigments, et le mélange des différents éléments chimiques. Une seconde étape consiste en la mise en forme de la matière plastique finale réalisée par les transformateurs ou les équipementiers.
Le compoundage est une technique assez peu rentable dans l'industrie. En outre, l'étape de malaxage entraîne une perte de l'efficacité des pigments et des adjuvants.
C'est pourquoi, dans l'industrie des matières plastiques, il est également connu d'utiliser des mélanges-maîtres qui sont des concentrés en matières actives dans un polymère. Ces derniers sont incorporés dans les matières plastiques au moment de la mise en forme. Les procédés de fabrication de mélange-maître s'effectuent en trois étapes bien distinctes, à savoir le mélange à sec du polymère, des additifs et/ou des pigments, l' extrusion (elle-même comprenant un malaxage, un refroidissement et une granulation) et le conditionnement en granulés solides. On distingue, selon le type de pigments ou d'adjuvants, le mélange-maître blanc, noir ou multicolore ; et le mélange-maître d'additifs . Un avantage du mélange-maître est qu'il est économique puisqu'il permet aux plasturgistes de ne mélanger que des solides facilement manipulables, mais surtout d'éviter cette phase de compoundage où tout le produit est malaxé et passé dans une extrudeuse. Par exemple, pour incorporer environ 1% en poids en moyenne de matières actives dans un polymère, il suffit d'utiliser un mélange-maître concentré à 50% en poids et d'en incorporer 2% en poids pendant la mise en forme. Exceptés les problèmes d'agglomérats de particules, la technique est tout à fait reproductible.
En revanche, les procédés de préparation de mélange- maître classiques présentent un certain nombre d'inconvénients et de contraintes comme notamment l'absence d'universalité c'est-à-dire l'obligation d'employer la même famille de polymères que celle de la matière à stabiliser et/ou à colorer puisque le mélange- maître comprend déjà initialement le polymère en plus des matières actives à incorporer dans le thermoplastique. Pour un thermoplastique donné, il est donc indispensable de préparer un mélange-maître à base de la même famille de thermoplastique. Ainsi, le mélange-maître doit être modifié ou remplacé à chaque changement de polymère.
II existe deux inconvénients majeurs, à savoir la nécessité d'un malaxage important pour incorporer les additifs (fluide à chaud) et les pigments (solides, solubles ou non) dans la masse fondue et la nécessité d'un mélange à sec à froid ou à chaud en amont. La phase de malaxage est généralement réalisée à l'aide de malaxeurs double vis, entraînant notamment une perte de la force colorante des pigments et la destruction des particules telles que les nacres, les pigments nacrés, et les pigments ou adjuvants à effets spéciaux, un affaiblissement des propriétés des additifs tels que les agents anti-UV, les agents anti-statiques et les agents ignifugeants. En effet, lorsqu'un pigment nacré possède des aspérités ou des crevasses ou des cassures dans sa structure solide, la lumière diffuse dans toutes les directions. La réflexion de la lumière est donc atténuée, ce qui rend le pigment nacré peu voire pas brillant. En outre, pour obtenir la coloration souhaitée, il faut donc incorporer une concentration plus importante que prévue de colorant puisqu'une partie de celui-ci est altérée lors du malaxage .
Par ailleurs, les températures élevées et les fortes pressions nécessaires aux procédés de préparation de mélange-maître engendrent des coûts énergétiques et des coûts financiers importants .
De tels procédés présentent également un auto- échauffement . Il s'agit en fait de la dissipation visqueuse (ou échauffement interne) , bien connue en rhéologie qui provient de la conjonction du malaxage et de la particulièrement grande viscosité des polymères. Par conséquent, le malaxage des polymères engendre très souvent un échauffement interne, parfois très important, de la masse fondue. Un autre inconvénient est la formation d'agglomérats en phase de mélange due à des forces électrostatiques, ce qui entraîne l'apparition de points noirs dans le thermoplastique constituant la pièce finie. Il est bien évident que l'existence de points noirs est d'autant plus gênante quand le thermoplastique est transparent. Encore un autre inconvénient est une limite de la concentration en matières actives du fait de la viscosité du polymère support à l'état fondu. En effet, l'incorporation dans le polymère fondu de produits solides tels que des pigments ou certains additifs, mélangés à d'autres produits solides à température ambiante et fluides dans 1 ' extrudeuse, mais avec une très faible viscosité par rapport au polymère fondu, atteint très vite des limites dans les procédés classiques de fabrication des mélanges-maîtres. Notamment lorsqu'il s'agit de mélanges et de pré-mélanges des composants puis de l'extrusion avec ou sans incorporation au cours de la phase d'extrusion.
En outre, les coûts de maintenance de ces procédés classiques de préparation de mélanges-maîtres sont très élevés et indispensables pour garantir la qualité de l'incorporation puis de la bonne diffusion du mélange- maître dans le polymère final chez le transformateur, l'étape de transformation consistant notamment en la découpe, le pliage, l'usinage, le thermoformage, l'injection, le collage et le polissage de la matière plastique en ce qui concerne les thermodurcissables et l'injection, l'injection soufflage, l'extrusion, l'extrusion soufflage, le thermoformage en ce qui concerne les thermoplastiques.
Il subsiste donc le besoin de proposer des procédés nouveaux permettant l'incorporation d'additifs et/ou de pigments dans des mélanges-maitrès, économiques, universels du fait qu'ils soient utilisables dans tout type de thermoplastique, et qui n'altèrent pas, voire peu ou moins les matières actives . Or, la Demanderesse a maintenant découvert, après d'intenses travaux de recherche, qu'il était possible d'obtenir de tels concentrés de matières actives en réalisant un mélange-maître exempt de résine thermoplastique de base en tant que support des matières actives et comprenant au moins un liant, mélangé aux additifs et/ou pigments.
L'invention vise donc un procédé de fabrication d'un mélange-maître comprenant :
- la préparation d'un mélange comprenant au moins un liant, au moins un additif et/ou au moins un pigment, et
- le pastillage dudit mélange, caractérisé en ce que ledit liant n'est ni un thermoplastique ni une résine et en ce que le liant a une température de fusion comprise entre 6O0C et 3200C, de préférence comprise entre 65° et 230°c, et encore plus préférentiellement comprise entre 700C et 22O0C et qu'il est sous forme solide à température ambiante .
On entend par « température ambiante », une température comprise généralement entre environ 180C et environ 350C, par exemple environ 230C.
Dans le contexte de cette description, le terme « compris entre » doit être interprété comme incluant les bornes indiquées .
L'élaboration du mélange-maître sous forme de pastilles selon l'invention nécessite deux étapes : une première étape de préparation d'un mélange et une seconde étape de pastillage dudit mélange. La première étape comprend la fusion d'un mélange d'au moins un liant à au moins un additif et/ou au moins un pigment. Avantageusement, cette première étape est réalisée à une température comprise entre environ 600C et 300°c, de préférence entre environ 65°C et 2000C, et encore plus préférentiellement entre environ 7O0C et 9O0C.
Il est bien entendu que, pour des raisons de coûts énergétiques, il sera plus avantageux d'ajuster au plus bas la température de sorte que la fusion du mélange ait lieu, cette température de fusion étant dépendante de la nature des composants du mélange utilisés.
De manière préférentielle, le mélange est effectué à pression atmosphérique et notamment dans une cuve chauffée et agitée.
Parmi les liants utilisables dans le procédé selon l'invention, on peut citer le (Z) -13-docosenamide commercialisé sous la marque CRODAMIDE® E par la société
CRODA, un alkylamide éthoxylé commercialisé sous la marque Atmer® 167 par la société ICI, du glycérol monostéarate commercialisé sous la marque Atmer® 122 par la société ICI, un monoester de glycérol commercialisé sous la marque Atmer® 129 par la société CIBA, la Cire
PE520® commercialisée par la société Clariant, l'octadecyl-3- (3 ' 5-di-tert-butyl-4- hydroxyphenyl)propionate commercialisé sous la marque Irganox® 1076 par la société CIBA, le produit comprenant un mélange de phénol et de phosphite commercialisé sous la marque Hostanox® SElO par la société CLARIANT, le poly- [ 6- [ (1,1,3, 3-tetramethylbutyl) -imino] -1,3,5- triazine-2 , 4-diyl] [2- (2 , 2 , 6 , β-tetramethylpiperidγl) amino] -hexamethylene [4- (2 , 2 , 6 , 6-tetramethyl-piperidyl) - imino] commercialisé sous la marque Chimassorb® 944 LD par la société CIBA, le tris (2 , 4-diter-butyl-phenyl) phosphite commercialisé sous la marque Hostanox® PAR24 par la société Clariant, des benzotriazoles tels que celui commercialisé sous la marque Tinuvin® 326 par la société CIBA, le poly- (N-β-hydroxyethyl-2 , 2 , 6, 6-tetra- methyl-4 hydroxy-piperidyl succinate commercialisé sous la marque Chimassorb® 622 par la société CIBA, un mélange de monoester de glycérol et d'alkylamine éthoxylée commercialisé sous la marque le mélange Atmer® 123 & 163 par la société ICI, le PE68® Antiflamme BROMINE commercialisé par GREAT LAKES, une cire commercialisée sous la marque Uniwax® 1760 par la société UNICHEMA, des cires de paraffine, des cires de polyéthylène et de polypropylène, des cires EBS (Ethylène Bis stéaramide) ; et leur mélanges .
La quantité de liant présente dans le mélange-maître est comprise entre 5% et 100% en poids, de préférence entre 5% et 80% en poids, et encore plus préférentiellement entre 5% et 50% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange maître. Plus le mélange-maître est concentré et plus la mise en forme est économique pour le transformateur.
Les additifs utilisables selon l'invention peuvent être choisis parmi des stabilisateurs d'UV pour lesquels on peut distinguer les absorbeurs d'UV et les inhibiteurs de photo-oxydation; des stabilisateurs thermiques ; des antioxydants; des agents lubrifiants (ou agents glissants) internes et/ou externes; des absorbeurs d'humidité dans le cas de l'utilisation de pigments hydrophiles ; des agent anti-adhérents ; des agents antistatiques internes et/ou externes; des agents ignifugeants; des plastifiants; des charges minérales; des charges organiques ; des fongicides ; des agents anti-buée ; des biocides ; des agents aromatiques conférant certaines fragrances aux matières plastiques ; et leurs mélanges .
Parmi des stabilisateurs d'UV, on peut distinguer les absorbeurs d'UV tels que les benzotriazoles comme, par exemple, les produits commercialisés sous la marque Tinuvin® 234, Tinuvin® 326, Tinuvin® 327, Tinuvin® 571 par la société CIBA et le produit commercialisé sous la marque Cyasorb® UV-5411 par la société CYTEC , les hydroxybenzophénones tels que le 2-hydroxy-4- (octyloxy) benzophenone commercialisé sous la marque Chimassorb® 81 par la société CIBA, et les oxalinilides tels que les produits commercialisés sous la marque Hostavin® 306 liq et Hostavin® VSU P par la société
CLARIANT ; et les inhibiteurs de photo-oxydation tels que les photostabilisants à base d'aminés à empêchement
(Hindered aminé light stabilizers, HALS en anglais) comme par exemple les produits commercialisés sous la marque Chimassorb® 622, Tinuvin® 765, Tinuvin® 770 et Chimassorb® 944 par la société CIBA et les produits commercialisés sous la marque Hostavin® N 24 liq et Hostavin® N 30 P par la société CLARIANT ; et leurs mélanges .
Parmi les antioxydants ou stabilisateurs thermiques, on peut citer le tetrakis{methylene-3- (3 , 5-di-tert-butyl-4- hydroxyphenyl)propionate}methane, 1 ' octadecyl-3- (3 ' 5-di- tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate et le tetrakis (2 , 4- ditertiobutylphenyl ) 4 , 4 ' -diphenyl diphosphonite commercialisés respectivement sous les marques Irganox® 1010, Irganox® 1076 et Irgafos® P-PEPQ par la société CIBA, le tris (2, 4-diter-butyl-phenyl)phosphite commercialisé sous la marque Hostanox® PAR24 par la société CLARIANT, le dioctadecyldisulphide commercialisé sous la marque Hostanox® M 101 PWD par la société CLARIANT ainsi que le produit comprenant un mélange de phénol et de phosphite commercialisé sous la marque Hostanox® SElO par la société CLARIANT ; et leurs mélanges .
Parmi les agents lubrifiants (ou agents glissants) internes et/ou externes, on peut citer le stéarate de calcium, la cire d'acide montanique, les cires de polyéthylène, les silicones, les hydrocarbures à longues chaînes avec des groupes polaires et les amides primaires, secondaires et bis-amides telles que les Crodamines® 203, 212, BR, EBS, SR, E et ER et les Oléamines® O, OR et VR commercialisées par la société CRODA.
Parmi les absorbeurs d'humidité, on peut citer les hydroxydes tels que l'hydroxyde de calcium.
Parmi les agents anti-statiques internes, on peut citer les aminés grasses éthoxylées telles que les produits commercialisés sous les marque Armostat* 300, 400, 600 et 700 par la société AKZO NOBEL, les polyols polyhydroxylés poléthoxylés , du monostearate de glycérol tel que le produit commercialisé sous la marque Armostat® 1000 par la société AKZO NOBEL, du lauric diethanolamide commercialisé sous la marque Armostat® 2000 par la société AKZO NOBEL, et les alkylsulfonates tels que le produit commercialisé sous la marque Armostat® 3002 par la société AKZO NOBEL et parmi les agents externes, on peut citer les ethers phosphoriques d'alcools éthoxylés et les chlorures d'éthoxylamine quaternaire comme notamment le produit commercialisé sous la marque Dehydat® 831 par la société COGNIS CANADA CORPORATION et les produits commercialisés sous la marque Atmer® 1013 et Atmos® 150 par la société ICI ; et leurs mélanges.
Parmi les agents ignifugeants, on peut citer la boehmite commercialisée sous la marque Apymag® AOH 850 par la société NABALTEC, du trihydrate d'aluminium, de l'hydroxyde de magnésium, des charges inertes à base de silicium, du phosphore rouge, des acides phosphoriques, des hydrocarbures chlorés, et des polybromodiphényles ; et leurs mélanges .
Parmi les plastifiants, on peut citer les phtalates, les époxydes , les esters d'acides aliphatiques dicarboxyliques , des polyesters et des phosphates , et leurs mélanges .
Parmi les charges minérales, on peut citer le talc tel que les produits Talc® 1445 et Talc® 0OS et Talc® 1ÛMOOS commercialisés par la société Talc de luzenac, le graphite, le mica, la silice et la craie telle que le produit commercialisé sous la marque Craie Durcal® 2 par la société OMYA, et leurs mélanges.
Parmi les charges organiques, on peut citer la farine de bois et les fibres synthétiques ou naturelles. Parmi les fongicides et les biocides on peut citer les additifs utilisé dans le traitement Sanitized* développé et commercialisé par la société Sanitized LA.
Parmi les agents anti-buée, on peut citer les esters de sorbitans.
La quantité d'additifs présente dans le mélange- maître est comprise entre 0% et 100% en poids, de préférence entre 5% et 90% en poids, et encore plus préférentiellement entre 15% et 70% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange-maître. Cette plage est maximum car certains additifs peuvent également servir de liant. C'est un autre avantage du procédé de mélanges-maîtres pastillés selon l'invention.
Avantageusement, les additifs ayant une température de fusion supérieure à 75°C sont utilisés.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par « pigments » les pigments organiques et les pigments inorganiques (ou minéraux) . On peut citer parmi les pigments organiques notamment les anthraquinones ; les phtalocyanines ; les pigments polycycliques tels que les diaryles ; les pyrazolones ; les isoindolinones ; les pigments azoïques incluant les pigments monoazoïques tels que le monoazo yellow pigment (P. Y.10), le hansa yellow pigment (P. Y.1), le laked pigment (P. Y.100), le β- naphthol pigment (P.R.l), le naphthol AS pigment (P. R.2) et le naphthol AS pigment lake (P. R.151) ; les diketopyrrolo pyrrole (DPP) ; les quinacridones ; les perylenes et perinones ; les thioindigo ; les dioxazines ; et leurs mélanges. Parmi les pigments minéraux, on peut citer par exemple, le dioxyde de titane, les pigments à base de cobalt, les titanates, les oxydes de fer, les pigments de manganèse, les oxydes de chrome, le noir de carbone, le noir de fumée, le lithopone (pigment mixte de zinc et de baryum) , les chromâtes de plomb et de molybdène, les pigments de cadmium tels que le sulfure de cadmium, le cadmium sulfoselenide, le sulfure de mercure et de cadmium (cinabre de cadmium) , les oxydes de métaux mixtes (Cr, Ni, Fe, Co, Cu, etc.), et leurs mélanges.
Des pigments nacrés peuvent également être incorporés dans le mélange maître. On peut citer notamment du mica recouvert d'une couche de dioxyde de titane, d'oxyde de chrome ou d'oxyde de fer. Et plus particulièrement les produits commercialisés sous les marques IRIODIN* 100 Satin, 111, 123KU26, 151, 153 Flash Pearl, 217 Lopper Pearl, 219 Lilac Pearl, 249 Flash GoId, 300 GoId, 201 GoId Fine GoId, 305 Solar GoId, 205 Platinium GoId, 100 Silver, EP Silver 10, 303 Royal GoId 211 fine Red, 507 scarabée Red, 502 Red Brown, 215 Red, 7235 Ultra Green, 231 fine Green, 299 Flash Green, 221 fine Blue, 225 Rutile Blue, 7225 Ultra Blue, LS 800, LS 805, LS 820, LS 825, LS 830, LS 840, LS 850 par la société MERCK, et les produits commercialises sous les marques Perlescent Phoenix® 1261, Perlescent Phoenix® 1271, Mastersafe® GoId 06103 RPG et GoId 35103 PG par la société Eckart.
Des pigments donnant des effets spéciaux peuvent également être incorporés. Notamment, on peut citer le produit commercialisé sous la marque Pigment cuivre Paillette* 38433GA par la société Engelhardt, qui donne un effet pailleté, le produit commercialisé sous la marque BRONZE® L900 OR par la société Engelhardt qui donne un effet métallisé, et le produit commercialisé sous la marque Pigment Lumilux® par la société CLARIANT, qui donne un effet phosphorescent.
La quantité de pigments présente dans le mélange- maître est comprise entre 0% et 90% en poids, de préférence entre 15% et 80% en poids, et encore plus préférentiellement entre 35% et 70% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange-maître.
Par le procédé selon l'invention, les particules de nacre ne sont pas cassées, ce qui permet à l'effet nacré de rester intact. Notamment, contrairement aux procédés classiques, le procédé selon l'invention permet que les effets rendus issus des pigments à paillettes soient optimum puisque les paillettes ne sont ni détruites ni décolorées .
Les listes de liant, d'additifs et de pigments doivent être considérées comme ni exhaustives ni limitatives .
Le fait qu'aucun polymère thermoplastique ne soit utilisé pour la préparation d'un mélange-maître selon l'invention, permet d'obtenir un mélange liquide à faible viscosité. Cela évite notamment de fournir de l'énergie mécanique (malaxage) pour homogénéiser le mélange. Par conséquent, les matières actives ne sont pas détruites par action mécanique lors du mélange et il est alors envisageable d'incorporer des pigments nacrés et/ou des produits à effets spéciaux comme un effet de phosphorescence sans risquer leur altération et leur perte d'efficacité. En outre, la faible viscosité permet de concentrer en matières actives entre environ 30% et environ 90 % en poids, de préférence entre 35% et 85% en poids, et encore plus préférentiellement entre 40% et 70% en poids du poids total de la composition du mélange maître.
Un autre avantage du procédé selon l'invention est l'absence de formation d'agglomérats des matières actives et notamment des pigments organiques, en raison de la présence de liant entre les molécules de matières actives, ce qui diminue les forces électrostatiques. Les molécules de matières actives n'ont donc pas tendance à s'agréger.
La seconde étape du procédé selon l'invention est une étape de pastillage du mélange obtenu à l'issue de la première étape.
Au sens de la présente invention, on entend par « pastillage », le processus consistant à faire durcir une masse fondue sous forme de pastilles.
On entend par « pastille » dans le cadre de la présente invention une partie du mélange-maître selon l'invention sous forme dure, par exemple cylindrique, d'une forme ronde aplatie ou encore hémisphérique. Le diamètre des pastilles peut aller de quelques dixièmes de millimètre, par exemple environ 0,3mm, à environ 2 centimètres. Mais plus préférentiellement de 1 mm (micro pastille) à 8 mm. D'une manière générale, le mélange fondu obtenu à la fin de la première étape est mis en forme et subit une trempe ou un refroidissement afin d'obtenir des pastilles .
Le pastillage peut être réalisé par un procédé continu ou par tout autre procédé connu de l'homme du métier. On peut citer, notamment, le procédé Rotoform® de la société Sandvik qui comprend l'utilisation d'un cylindre constitué d'une multitude de trous équidistants, en rotation sur un axe par lequel arrive le mélange fluide au travers d'un circuit d'acheminement. Le cylindre est chauffé, de manière permanente, par un fluide caloporteur circulant dans l'axe fixe. Le mélange en fusion se présente devant le cylindre de manière à déposer par simple gravité sur une bande de refroidissement des gouttelettes liquéfiés et à permettre un dépôt régulier de celles-ci. La bande de refroidissement est constituée d'une bande métallique en mouvement, refroidie par un circuit d'eau.
Un autre exemple de procédé de pastillage est le procédé utilisant une pastilleuse à disques (Disc pastillator®) de la société GMF-GOUDA. Le Disc Pastillator® se compose d'un ou plusieurs plateaux refroidisseurs horizontaux dont le nombre dépend de la capacité requise, cette capacité étant fonction elle-même de la nature du mélange. Un arbre creux à entraînement vertical relie les différents plateaux refroidisseurs. La masse fondue est dosée sur un plateau tournant par intermittence et se transforme ainsi en pastilles. Au moment où la masse est déposée sur le plateau, celle-ci commence à se durcir grâce à l'arrivée par le sommet du fluide réfrigérant qui circule par l'arbre creux vers les différents plateaux, puis quitte la machine par l'arbre d'entraînement sur le haut de la pastilleuse. Après une seule rotation, le cycle complet de dosage, de durcissement et de formation de pastilles est terminé. Le résultat se traduit par des pastilles faciles à transporter, de forme et de qualité parfaitement uniforme.
On peut citer, encore, le procédé développé par la société Kaiser qui comprend l'utilisation d'un cylindre constitué d'une multitude de trous équidistants dans le creux de cannelures également équidistants et brochées, en rotation sur un axe par lequel arrive le mélange fluide au travers d'un circuit d'acheminement. Le cylindre cannelé est chauffé de manière permanente, soit par un fluide caloporteur circulant dans l'axe fixe. Le mélange en fusion se présente devant les trous des cannelures et un engrenage interne de diamètre plus petit que le diamètre interne du cylindre, vient, en poussant le fluide à travers les trous et en venant tourner à l'intérieur du cylindre cannelé, déposer sur une bande de refroidissement des gouttelettes liquéfiées et à permettre un dépôt régulier de celles-ci. La bande de refroidissement est constituée d'une bande métallique en mouvement, refroidie par un circuit d'eau.
On peut citer, également, un autre procédé développé également par la société Kaiser, qui comprend l'utilisation d'une cuve rectangulaire et d'un système à aiguilles plongeant dans le bain visqueux contenu dans le container rectangulaire constitué d'une multitude de trous équidistants dans son fond. Les aiguilles du système poussent le fluide à travers les trous du container et viennent déposer sur une bande de refroidissement des gouttelettes liquéfiées et à permettre un dépôt régulier de celles-ci. La bande de refroidissement est constituée d'une bande métallique en mouvement, refroidie par un circuit d'eau.
Les pastilles ainsi obtenues sont faciles à manipuler, elles ne sont pas friables et ne présentent donc pas de poussières. Pour évaluer la friabilité des pastilles, on utilise des tests visuels et manuels. Notamment, une pastille est considérée comme non friable si par simple pression de la main elle demeure entière.
D'autres avantages du procédé de l'invention sont notamment le fait qu'il permet d'obtenir un effet de concentration intéressant des matières actives, qu'il comprend peu d'étapes, et qu'il nécessite peu de manipulation et moins de nettoyage qu'avec les procédés classiques de malaxage.
Un autre objet de l'invention est un mélange-maître comprenant au moins un liant dont la température de fusion est comprise entre 600C et 3200C, de préférence comprise entre 65°C et 2300C, et encore plus préférentiellement comprise entre 700C et 2200C, et comprenant également au moins un additif et/ou au moins un pigment .
Les liants, les additifs et les pigments appropriés sont ceux identifiés ci-dessus par rapport au procédé de fabrication d'un mélange-maître selon l'invention. Le mélange-maître selon l'invention est sous la forme de pastilles dont la forme est hémisphérique, sphérique ou lenticulaire. Le diamètre des pastilles peut aller de quelques dixièmes de millimètre, par exemple environ 0,3 mm à environ 2 cm. Mais plus préférentiellement de 1 mm (micro pastille) à 8 mm. En outre, ce mélange-maître peut être obtenu par le procédé selon 1 ' invention .
Un autre objet de l'invention est l'utilisation d'un mélange-maître selon l'invention ou obtenu par la mise en œuvre du procédé de préparation selon l'invention, dans la préparation d'un thermoplastique comprenant l'incorporation dudit mélange-maître dans au moins une résine de base à l'état fondu.
Pour obtenir le thermoplastique final, ces pastilles sont ensuite mélangées à la résine de base correspondante selon tout procédé connu de l'homme du métier. Le fait de ne pas avoir à modifier la formulation des pastilles quelque soit le thermoplastique final rend le procédé selon l'invention universel.
Dans certaines applications la présente invention pourra s'appliquer à certains thermodurcissables (injection, calandrage, etc.), lorsque la mise en forme et la coloration se feront simultanément par exemple.
On entend par « résine de base ou polymère de base » dans la présente invention, la matière de base des thermoplastiques avant l'addition de tout additif et/ou pigment ou de tout mélange-maître. Parmi les principales résines de base thermoplastiques utilisables selon le procédé de l'invention, on peut citer notamment le polyamide (PA),
1 'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), l 'acrylonitrile méthacrylate de méthyle (AMMA), l'acétate de cellulose
(CA), le copolymère d' éthylène/propylène (E/P) , le copolymère d' éthylène/tétrafluoroéthylène (ETFE), l ' éthylene-vinyl acétate (EVAC), 1 ' éthylene-alcool vinylique (EVOH) , le méthyl-méthacrylate-acrylonitrile- butadiene-styrene (MABS) , le méthyl cellulose (MC) , le méthyl-méthacrylate-butadiene-styrene (MBS) , le polyamide
(PA), le polyamide imide (PAI), le (polyester) polybutylène téréphthalate (PBT) , le polycarbonate (PC) , le polyéthylène (PE) , le polyéthylène haute densité (PEhd) , le polyestercarbonate (PEC) , le polyétheréthercétone (PEEK) , le polyétherester (PEEST) , le polyéthercétone (PEK), le poly (naphtalate d'éthylène)
(PEN), le polyéthersulfone (PESU), le poly (éthylène téréphthalate) (PET), le (poly) térephtalate de polyéthylène (PETP) , le polymère perfluoro alcoxyl alcane
(PFA) , le polyimide (PI) , le polycétone (PK) , le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) , le polyméthyl pentène
(PMP) , le polyoxyméthylène (POM) , le polypropylène (PP) , le poly (phénylène Ether) (PPE), le poly(oxyde de propylène) (PPOX), le poly(Sulfure de phénylène) (PPS), le polystyrène (PS) , le polysulfone (PSU) , le polytétrafluoréthylène (PTFE), le poly(acétate de vinyle)
(PVAC), le poly(chlorure de vinyle) (PVC), le poly ( fluorure de vinylidène) (PVDF), le poly (fluorure de vinyle) (PVF), le poly (styrène-butadiène) (S/B) , le styrène anhydride maléique (SMAH) , la résine ester vinylique (VE), etc. De manière avantageuse, la température à laquelle le mélange-maître est incorporée dans la résine de base est comprise entre 65°C et 35O0C, de préférence entre 1000C et 3000C, et encore plus préférentiellement entre 1100C et 2600C.
L'invention sera maintenant illustrée par les exemples non limitatifs suivants.
EXEMPLES
Exemple A ; Préparation, de mélanges-maîtres
Exemple 1-A : mélange-maître comprenant un liant et un additif.
Dans une cuve cylindrique chauffée et agitée, on introduit 65% en poids (ou 65 grammes) d'Atmer® 129 (fourni par CIBA et distribué par Bodo Môller Chemie) et 35% (ou 35 grammes) de stéarate de calcium distribué par le groupe Arnaud. Lorsque le mélange fondu est homogène, on procède au pastillage à l'aide du Rotoform® de la société Sandvik.
Paramètres du procédé :
Température d'alimentation en 0C : 140
Température bande de refroidissement en 0C 19 Vitesse Bande m/mn 30
Longueur refroidissement en m 10 Largeur de bande utile en cm 60 Débit en kg/h 120 On obtient des pastilles non friables, de forme hémisphérique, de diamètre compris entre 3mm et 5mm et de hauteur comprise entre 2mm et 2,5mm.
Exemple 2-A : mélange-maître comprenant un liant et un pigment .
Dans une cuve sphérique chauffée et agitée, on introduit 40% en poids (ou 40 grammes) de cire® PE520 (CLARIANT) et 60% (ou 60 grammes) de Tinuvin® 770 (CIBA) .
Lorsque le mélange fondu est homogène, on procède au pastillage à l'aide du Rotoform® de la société Sandvik.
Paramètres du procédé : Température d'alimentation en 0C 150
Température bande de refroidissement en 0C 19
Vitesse Bande m/mn 30
Longueur refroidissement en m 10
Largeur de bande utile en cm 60 Débit en kg/h 150
On obtient des pastilles non friables, de forme ovoïde hémisphérique, de diamètre compris entre 4mm et 6mm et de hauteur comprise entre 2,5mm et 3mm.
Exemple 3-A : mélange-maître comprenant un liant et un pigment nacré.
Dans une cuve conique chauffée et agitée, on introduit 40% en poids (ou 40 grammes) de cire® PE520
(CLARIANT) et 60% (ou 60 grammes) de nacres IRIODIN® 123
KU26 (MERCK) . Lorsque le mélange fondu est homogène, on procède au pastillage à l'aide du Rotoform® de la société Sandvik.
Paramètres du procédé : Température d'alimentation en 0C : 200
Température bande de refroidissement en 0C : 13
Vitesse Bande m/mn : 18
Longueur refroidissement en m : 10 Rotoform® avec agitateur dynamique : oui
Largeur de bande utile en cm : 60
Débit en kg/h : 75
Forme pastilles obtenues : lenticulaire Taille pastilles obtenues :
- Diamètre en mm : 2 à 4
- Hauteur en mm : 1 a 1 , 5
On obtient des pastilles non friables, de forme lenticulaire, de diamètre compris entre 2mm et 4mm et de hauteur comprise entre lmm et 1,5mm.
Exemple 4-A : mélange-maître comprenant un liant, un additif et un pigment.
Dans une cuve chauffée et agitée cylindrique, on introduit 55% en poids (ou 55 grammes) de cire EBS* Uniwax 1760 (UNICHEMA) et 40% en poids (ou 40 grammes) de pigment de phtalocyanine vert® K8730 (BASF) et 5% de stéarate de Zinc distribué par la société SMPC. Lorsque le mélange fondu est homogène, on procède au pastillage à l'aide du Rotoform* de la société Sandvik. Paramètres du procédé :
Température d'alimentation en 0C 190
Température bande de refroidissement en 0C 19
Vitesse Bande m/mn 23
Longueur refroidissement en m 10
Rotoform® avec agitateur dynamique oui
Largeur de bande utile en cm 60
Débit en kg/h 100
On obtient des pastilles non friables, de forme hémisphérique, de diamètre compris entre 3,5mm et 5mm et de hauteur comprise entre 2mm et 2,5mm.
Exemple 5-A : mélange-maître comprenant un liant, un additif et un pigment.
Dans une cuve sphérique chauffée et agitée, on introduit soit 18% en poids (ou 18 grammes) de cire EBS® Uniwax 1760 (UNICHEMA) et 80% en poids (ou 80 grammes) de pigment phosphorescent LUMILUX® Green (HONEYWELL) et 2% de stéarate de zinc distribué par la société SMPC. Lorsque le mélange fondu est homogène, on procède au pastillage à l'aide du Rotoform® de la société Sandvik.
Paramètres du procédé :
Température d'alimentation en 0C 200 Température bande de refroidissement en 0C 19 Vitesse Bande m/mn 30 Longueur refroidissement en m 10 Rotoform* avec agitateur dynamique oui Largeur de bande utile en cm 60 Débit en kg/h 195 On obtient des pastilles non friables, de forme ovoïde hémisphérique, de diamètre compris entre 2,5mm et 4mm et de hauteur comprise entre 1,5mm et 2mm.
Exemple 6-A : mélange-maître comprenant un liant- additif et un additif solide.
Dans une cuve sphérique chauffée et agitée, on introduit 75% en poids (ou 75 grammes) de PE-68® (octabromophenolether de la société GREAT LAKES, ci-après nommé OBPE) et 25% (ou 25 grammes) de Triox Blanc®
(trioxyde d'antimoine Sb2Û3 de la société Les Mines de la
Lucette) . Lorsque le mélange fondu est homogène, on procède au pastillage à l'aide du Rotoform® de la société Sandvik.
Paramètres du procédé :
Température d'alimentation en 0C 200 Température bande de refroidissement en 0C 19 Vitesse Bande m/mn 30
Longueur refroidissement en m 10 Rotoform* avec agitateur dynamique oui Largeur de bande utile en cm 60 Débit en kg/h 140
On obtient des pastilles peu ou non friables, de forme hémisphérique, de diamètre compris entre 1,5mm et 4mm et de hauteur comprise entre 1,5mm et 2mm.
Exemple B ; Préparation de thermoplastiqueβ à l'aide de mélanges-maîtres selon l'invention et comparaison avec des mélanges-maîtres classiques Exemple 1-B :
On mélange à sec manuellement 0,8% en poids du mélange- maître pastillé préparé selon l'exemple 3-A avec 99,2% en poids de polyéthylène haute densité PEHD Vestolen® A6016 fourni par STAMYLAN FRANCE-SABIC . On prépare des plaquettes injectées réalisées sur une presse à injecter de la société Battenfeld.
On prépare un mélange-maître classique, en mélangeant à sec dans un mélangeur rapide Henschel, 25% en poids de Nacre® 123 KU26 de la société MERCK, 12% en poids de cire® PE520 de la société CLARIANT, 55% en poids de polyéthylène basse densité PELL® 6201RQ de la société
EXXON MOBIL et 8 % en poids de stéarate de butyle
(Marcol® 82 distribué par la société Lambert Rivière) .
Puis, on extrude le mélange obtenu sur une extrudeuse bivis de la société Leistritz et on granule par un granulateur de la société SHEER pour obtenir des granulés cylindriques. On mélange à sec manuellement 2% de ce mélange-maître classique à 98% de polyéthylène haute densité PEHD Vestolen® A6016 fourni par STAMYLAN FRANCE- SABIC. On prépare des plaquettes injectées réalisées sur une presse à injecter de la société Battenfeld.
On effectue une comparaison visuelle du rendu (gloss en anglais) entre les plaquettes en polyéthylène haute densité PEHD Vestolen® A6016 de la société STAMYLAN FRANCE-SABIC avec 0,8 % de mélange maître pastillé et 2% de mélange maître classique. On constate que l'effet nacré ou brillance visuelle est plus important avec les plaquettes réalisées avec le mélange-maître pastillé préparé selon l'exemple 3-A.
Exemple 2-B :
On mélange à sec manuellement 0,2% en poids du mélange- maître pastillé préparé selon l'exemple 4-A avec 98,3% de polyéthylène haute densité PEHD Vestolen® A6016 fourni par STAMYLAN FRANCE-SABIC et 1,5% en poids d'un mélange- maître REMAFIN® BLANC RB6-AE de la société CLARIANT comprenant 60% de dioxyde de titane. Le mélange ainsi obtenu est extrudé sur une extrudeuse monovis de laboratoire. Puis, on prépare des plaquettes injectées réalisées sur une presse à injecter de la société Battenfeld.
On compare le mélange-maître pastillé selon l'invention avec un mélange-maître classique de la gamme des REMAFIN® de la société CLARIANT sous forme de granulés cylindriques comprenant 40% en poids de phtalocyanine vert® K8730. On mélange à sec manuellement 0,2% du mélange-maître classique REMAFIN® VERT avec 98,3% de polyéthylène haute densité PEHD Vestolen® A6016 fourni par STAMYLAN FRANCE-SABIC et 1,5% en poids d'un mélange- maître REMAFIN® BLANC RB6-AE de la société CLARIANT comprenant 60% de dioxyde de titane. Le mélange ainsi obtenu est extrudé sur une extrudeuse monovis de laboratoire. Puis, on prépare des plaquettes injectées réalisées sur une presse à injecter de la société Battenfeld. On mesure la force colorante à l'aide d'un spectrophotomètre SF600 de la société DATACOLOR et un logiciel de mesure de la force colorante de la société SPC.
En comparant la force colorante entre les deux types de plaquettes, on constate qu'en moyenne la force colorante est de 110% par rapport au standard REMAFIN® VERT. Par conséquent, les plaquettes réalisées avec le mélange maître pastillé préparé selon l'invention ont une force colorante en moyenne de 10% supérieure à celle des plaquettes issues du mélange-maître classique extrudé sous la forme de granulés cylindriques.
Exemple 3-B :
On mélange à sec manuellement 1% en poids du mélange- maître pastillé préparé selon l'exemple 5-A avec 99% en poids de polyéthylène haute densité PEHD Vestolen® A6016 fourni par STAMYLAN FRANCE-SABIC . On prépare des plaquettes injectées réalisées sur une presse à injecter de la société Battenfeld.
On prépare un mélange-maître classique, en mélangeant à sec dans un mélangeur rapide Henschel, 40% en poids de Nacre® 123 KU26 de la société MERCK, 5% en poids de cire® PE520 de la société CLARIANT et 55% en poids de polyéthylène basse densité PELL® 6201RQ de la société EXXON MOBIL. Puis, on extrude le mélange obtenu sur une extrudeuse bivis de la société Leistritz et on granule par un granulateur de la société SHEER pour obtenir des granulés cylindriques. On mélange à sec manuellement 2% de ce mélange-maître classique à 98% de polyéthylène haute densité PEHD Vestolen® A6016 fourni par STAMYLAN France-SABIC. On prépare des plaquettes injectées réalisées sur une presse à injecter de la société Battenfeld.
On effectue une comparaison visuelle du rendu (effet phosphorescent) entre les plaquettes en polyéthylène haute densité PEHD Vestolen® A6016 de la société STAMYLAN FRANCE-SABIC avec 1 % de mélange maître pastillé et 2% de mélange maître classique.
On constate que l'effet phosphorescent est plus important avec les plaquettes réalisées avec le mélange-maître pastillé préparé selon l'exemple 5-A.
Exemple 4-B :
On mélange à sec manuellement des quantités déterminées
(voir tableau 1) du mélange-maître pastillé préparé selon l'exemple 6-A avec lkg de polypropylène PPH® 7060 fourni par la société ATOFINA. On prépare des bûchettes injectées réalisées sur une presse à injecter de la société Battenfeld.
On prépare un mélange-maître classique, en mélangeant à sec dans un mélangeur rapide Henschel, 36% en poids de PE-68® de la société GREAT LAKES, 12% en poids de Triox Blanc® de la société Les Mines de la Lucette, 48,5% en poids de polypropylène homopolymère EItex® P HV001PF de la société BP chemical SNC, et 3,5 % de cire PE520* de la société CLARIANT. Puis, on extrude le mélange obtenu sur une extrudeuse bivis de la société Leistritz et on granule par un granulateur de la société SHEER pour obtenir des granulés cylindriques .
On mélange à sec manuellement des quantités déterminées (voir tableau 1) de ce mélange-maître classique à 1kg de polypropylène PPH® 7060 fourni par la société ATOFINA. On prépare des bûchettes injectées réalisées sur une presse à injecter de la société Battenfeld.
Figure imgf000032_0001
On compare l'effet ignifugeant entre les deux types de bûchettes ainsi obtenues par mesure du LOI (Limit Oxygen Index, en anglais) ou indice limite d'oxygène à l'aide d'un appareil de la société STANTON REDCROFT FTA, en fonction du taux de matières actives comprenant 75%.d'OBPE et 25% de Sb2O3.
La comparaison se fait à des taux de matières actives comparables dans la pièce finie. Les résultats sont illustrés par la figure 1 où la courbe A représente le mélange-maître pastillé selon l'invention et la courbe B représente le mélange-maître granulé classique.
D'après les courbes, on constate que pour obtenir un Indice Limite d'Oxygène à 25%, il faut incorporer deux fois moins de matières actives (1,3%) avec le mélange maître pastillé qu'avec le mélange-maître classique granulé (2,6 %) .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un mélange-maître comprenant :
- la réalisation d'un mélange comprenant au moins un liant, au moins un additif et/ou au moins un pigment, et
- le pastillage dudit mélange, caractérisé en ce que ledit liant n'est ni un thermoplastique ni une résine et en ce que le liant a une température de fusion comprise entre 600C et 32O0C, de préférence comprise entre 65° et 230°c, et encore plus préférentiellement comprise entre 7O0C et 22O0C et qu'il est sous forme solide à température ambiante.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les liants sont choisis parmi le (Z) -13- docosenamide, un alkylamide éthoxylé, un monoester de glycérol tel que le monostéarate de glycérol, l'octadecyl-3- (3 ' 5-di-tert-butyl-4- hydroxyphenyl ) propionate, un mélange de phénol et de phosphite, le poly- [6- [ (1, 1, 3 , 3-tetramethylbutyl) -imino] - 1,3, 5-triazine-2, 4-diyl] [2- (2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidyl) -amino] -hexamethylene [4- (2 , 2 , 6 , 6-tetramethyl-piperidyl) - imino], le tris (2 , 4-diter-butyl-phenyl) phosphite, des benzotriazoles , le poly- (N-β-hydroxyethyl-2 , 2 , 6, 6-tetra- methyl-4 hydroxy-piperidyl succinate, un mélange de monoester de glycérol et d'alkylamine éthoxylée, des cires de paraffine, des cires de polyéthylène et de polypropylène, des cires Ethylène Bis stéaramide; et leur mélanges .
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la quantité de liant est comprise entre 5% et 100% en poids, de préférence entre 5% et 80% en poids, et encore plus préférentiellement entre 5% et 50% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange-maître.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou les additifs sont choisis parmi des stabilisateurs d'UV tels que les absorbeurs d'UV et les inhibiteurs de photo- oxydation; des stabilisateurs thermiques ; des antioxydants ; des agents lubrifiants ou agents glissants internes et/ou externes; des absorbeurs d'humidité dans le cas de l'utilisation de pigments hydrophiles ; des agent anti-adhérents ; des agents anti-statiques internes et/ou externes; des agents ignifugeants; des plastifiants; des charges minérales; des charges organiques ; des fongicides ; des agents anti-buée ; des biocides ; des agents aromatiques conférant certaines fragrances aux matières plastiques ; et leurs mélanges .
5. Procédé selon l'une quelconques des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la quantité d'additif est comprise entre 0% et 100% en poids, de préférence entre 5% et 90% en poids, et encore plus préférentiellement entre 15% et 70% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange-maître.
6. Procédé selon l'une quelconques des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ou les pigments sont choisis parmi les pigments organiques, les pigments minéraux, les pigments nacrés et les pigments à effets spéciaux.
7. Procédé selon l'une quelconques des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la quantité de pigments est comprise entre 0% et 90% en poids, de préférence entre 15% et 80% en poids, et encore plus préférentiellement entre 35% et 70% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange-maître.
8. Mélange-maître comprenant au moins un liant, caractérisé en ce que la température de fusion dudit liant est comprise entre 6O0C et 32O0C, de préférence comprise entre 65° et 230°c, et encore plus préférentiellement comprise entre 700C et 2200C, et en ce qu'il comprend au moins un additif et/ou au moins un pigment .
9. Mélange-maître selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ou les liants sont choisis parmi le (Z) -13-docosenamide, un alkylamide éthoxylé, un monoester de glycérol tel que le monostéarate de glycérol , l ' octadecyl-3- (3 ' 5-di-tert-butyl-4- hydroxyphenyl)propionate, un mélange de phénol et de phosphite, le poly- [6- [ (1, 1, 3 , 3-tetramethylbutyl) -imino] - 1,3, 5-triazine-2 , 4-diyl] [2- (2 , 2 , 6 , 6-tetramethylpiperidyl ) -amino] -hexamethylene [4- (2 , 2 , 6 , β-tetramethyl-piperidyl) - imino], le tris (2 , 4-diter-butyl-phenyl) phosphite, des benzotriazoles , le poly- (N-β-hydroxyethyl-2 , 2 , 6, 6-tetra- methyl-4 hydroxy-piperidyl succinate, un mélange de monoester de glycérol et d'alkylamine éthoxylée, des cires de paraffine, des cires de polyéthylène et de polypropylène, des cires Ethylène Bis stéaramide; et leur mélanges .
10. Mélange-maître selon la revendications 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que la quantité de liant est comprise entre 5% et 100% en poids, de préférence entre 5% et 80% en poids, et encore plus préférentiellement entre 5% et 50% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange-maître.
11. Mélange-maître selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le ou les additifs sont choisis parmi des stabilisateurs d'UV tels que les absorbeurs d'UV et les inhibiteurs de photo- oxydation; des stabilisateurs thermiques ; des antioxydants; des agents lubrifiants ou agents glissants internes et/ou externes; des absorbeurs d'humidité dans le cas de l'utilisation de pigments hydrophiles ; des agent anti-adhérents ; des agents anti-statiques internes et/ou externes; des agents ignifugeants; des plastifiants; des charges minérales; des charges organiques ; des fongicides ; des agents anti-buée ; des biocides ; des agents aromatiques conférant certaines fragrances aux matières plastiques ; et leurs mélanges.
12. Mélange-maître selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la quantité d'additifs est comprise entre 0% et 100% en poids, de préférence entre 5% et 90% en poids, et encore plus préférentiellement entre 15% et 70% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange-maître.
13. Mélange-maître selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que les pigments sont choisis parmi les pigments organiques, les pigments minéraux, les pigments nacrés et les pigments à effets spéciaux.
14. Mélange-maître selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que la quantité de pigments est comprise entre 0% et 90% en poids, de préférence entre 15% et 80% en poids, et encore plus préférentiellement entre 35% et 70% en poids par rapport au poids total de la composition du mélange-maître.
15. Utilisation d'un mélange-maître selon l'une quelconque des revendications 8 à 14 ou obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans la préparation d'un thermoplastique comprenant l'incorporation dudit mélange- maître dans au moins une résine de base à l'état fondu.
16. Utilisation selon la revendication 15, caractérisé en ce que le ou les résines de base sont choisies parmi le polyamide, l 'acrylonitrile butadiène styrène, l 'acrylonitrile méthacrylate de méthyle, l'acétate de cellulose, le copolymère d' éthylène/propylène, le copolymère d' éthylène/tétrafluoroéthylène, l ' éthylene-vinyl acétate, l'éthylene- alcool vinylique, le méthyl-méthacrylate- acrylonitrile-butadiene-styrene, le méthyl cellulose, le méthyl-méthacrylate-butadiene-styrene, le polyamide, le polyamide imide, le (polyester) polybutylène téréphthalate, le polycarbonate, le polyéthylène, le polyéthylène haute densité, le polyestercarbonate, le polyétheréthercétone, le polyétherester, le polyéthercétone, le poly (naphtalate d'éthylène), le polyéthersulfone, le poly (éthylène téréphthalate) , le
(poly) térephtalate de polyéthylène, le polymère perfluoro alcoxyl alcane, le polyimide, le polycétone, le polyméthacrylate de méthyle, le polyméthyl pentène, le polyoxyméthylène, le polypropylène, le poly (phénylène
Ether) , le poly(oxyde de propylène) , le poly(Sulfure de phénylène) , le polystyrène, le polysulfone, le polytétrafluoréthylène, le poly(acétate de vinyle) , le poly (chlorure de vinyle), le poly ( fluorure de vinylidène) , le poly (fluorure de vinyle), le poly (styrène-butadiène) , le styrène anhydride maléique, et la résine ester vinylique.
17. Utilisation selon la revendication 15 ou la revendication 16, caractérisé en ce que la température à laquelle le mélange-maître est incorporé dans la résine de base est comprise entre 650C et 3500C, de préférence entre 1000C et 3000C, et encore plus préférentiellement entre 1100C et 2600C.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012042187A1 (fr) 2010-09-30 2012-04-05 Roquette Freres Pastilles de dianhydrohexitols de grande fluidite et non mottantes
EP2842987A1 (fr) 2013-08-30 2015-03-04 Innosolids B.V. Mélange maître de pigments
KR20210081502A (ko) * 2019-12-23 2021-07-02 주식회사 삼양사 무수당 알코올의 압출 성형 펠릿 제품 및 그 제조 방법
CN115305588A (zh) * 2022-08-25 2022-11-08 盐城工学院 一种化纤用色母粒的制备方法及其产品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112012025981A2 (pt) 2010-04-21 2017-08-29 Sabic Innovative Plastics Ip Bv Composição polimérica de plástico-madeira, artigo de manufatura e método para formação de uma composição polimérica de plástico-madeira
JP6907132B2 (ja) 2015-06-12 2021-07-21 キャルビオスＣａｒｂｉｏｓ 生分解性ポリエステル組成物及びその使用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004005474U1 (de) 2004-04-02 2004-07-08 Felix Schoeller Jr. Foto- Und Spezialpapiere Gmbh & Co. Kg Kunststoffkonzentrat zur Herstellung von Beschichtungsmassen
WO2005014714A1 (fr) 2003-08-01 2005-02-17 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Concentres d'additifs utilises dans le traitement de polyolefines
WO2005103140A1 (fr) 2004-04-27 2005-11-03 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Melange-maitre de polyolefine et compositions convenant au moulage par injection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005014714A1 (fr) 2003-08-01 2005-02-17 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Concentres d'additifs utilises dans le traitement de polyolefines
DE202004005474U1 (de) 2004-04-02 2004-07-08 Felix Schoeller Jr. Foto- Und Spezialpapiere Gmbh & Co. Kg Kunststoffkonzentrat zur Herstellung von Beschichtungsmassen
WO2005103140A1 (fr) 2004-04-27 2005-11-03 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Melange-maitre de polyolefine et compositions convenant au moulage par injection

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9163031B2 (en) 2010-09-30 2015-10-20 Roquette Freres High-fluidity non-caking dianhydrohexitol pellets
FR2965563A1 (fr) * 2010-09-30 2012-04-06 Roquette Freres Pastilles de dianhydrohexitols de grande fluidite et non mottantes
CN103154001A (zh) * 2010-09-30 2013-06-12 罗盖特公司 高流动性不结块的双脱水己糖醇颗粒
JP2013538844A (ja) * 2010-09-30 2013-10-17 ロケット・フルーレ 高流動性非ケーキング性ジアンヒドロヘキシトールペレット
WO2012042187A1 (fr) 2010-09-30 2012-04-05 Roquette Freres Pastilles de dianhydrohexitols de grande fluidite et non mottantes
US9334287B2 (en) 2010-09-30 2016-05-10 Roquette Freres High-fluidity non-caking dianhydrohexitol pellets
EP2842987A1 (fr) 2013-08-30 2015-03-04 Innosolids B.V. Mélange maître de pigments
WO2015028633A1 (fr) 2013-08-30 2015-03-05 Innosolids B.V. Mélange maître de pigment(s)
US9550868B2 (en) 2013-08-30 2017-01-24 Innosolids B.V. Pigment masterbatch
KR20210081502A (ko) * 2019-12-23 2021-07-02 주식회사 삼양사 무수당 알코올의 압출 성형 펠릿 제품 및 그 제조 방법
KR102389490B1 (ko) 2019-12-23 2022-04-26 주식회사 삼양사 무수당 알코올의 압출 성형 펠릿 제품 및 그 제조 방법
CN115305588A (zh) * 2022-08-25 2022-11-08 盐城工学院 一种化纤用色母粒的制备方法及其产品
CN115305588B (zh) * 2022-08-25 2024-08-13 盐城工学院 一种化纤用色母粒的制备方法及其产品

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Publication number Publication date
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