用于在增強(qiáng)填充劑存在下化學(xué)發(fā)泡的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于在增強(qiáng)填充劑存在下化學(xué)發(fā)泡的方法
[0001] 本發(fā)明特別涉及一種使之有可能產(chǎn)生增強(qiáng)的聚酰胺物品的發(fā)泡方法；涉及可膨脹 的顆粒，這些可膨脹的顆粒包含一種聚酰胺、一種包括至少一個(gè)氨基甲酸酯官能團(tuán)被稱為 化合物U的化合物、以及增強(qiáng)填充劑；涉及能夠通過(guò)所述方法獲得的物品并且涉及這些物 品在不同應(yīng)用中的用途。
[0002] 申請(qǐng)W0 2008/107313描述了包含至少一種聚酰胺基質(zhì)的一種組合物在通過(guò)注射 使用一種在超臨界狀態(tài)下的流體通過(guò)模制制造微孔物品的用途。這個(gè)文件描述了用玻璃纖 維的增強(qiáng)的微孔物品的生產(chǎn)。然而，這樣一種方法的設(shè)施要求改造昂貴并且復(fù)雜的注射裝 置。
[0003] -種用于制備聚酰胺泡沫的方法在申請(qǐng)W02010/130686中進(jìn)行了描述。這種方法 是基于加熱一種聚酰胺和聚氨酯的混合物。然而，這種方法沒(méi)有描述增強(qiáng)的泡沫的生產(chǎn)，特 別通過(guò)一種注射模制方法。
[0004] 此外，現(xiàn)存的發(fā)泡法可以證明是不能令人滿意的，特別就以下各項(xiàng)而言：
[0005] -易用性，
[0006] -可以被生產(chǎn)的物品的形狀的柔性，特別是復(fù)雜形狀物品的生產(chǎn)，
[0007] _起泡度，特別為了獲得高的起泡度，
[0008] -泡沫尺寸的控制，特別是在注射模制方法中；很多時(shí)候，泡沫的尺寸是相當(dāng)不均 勻的和/或不是根據(jù)所希望的尺寸，
[0009] -在最終物質(zhì)中這些泡沫的分布，
[0010] -具有令人滿意的，的確甚至優(yōu)良或優(yōu)異的，就以下各項(xiàng)而言的特性的物品的生 產(chǎn)：
[0011] 0 隔熱，
[0012] 0機(jī)械強(qiáng)度，特別是在溫度和/或在沖擊情況下相對(duì)于能量的吸收，
[0013] 0耐溶劑性，
[0014] 〇水的吸收，
[0015] 〇尺寸穩(wěn)定性，
[0016] 〇表面外觀，
[0017] 〇在成形的過(guò)程中的收縮，和/或
[0018] 〇 成本，
[0019] 非常特別地，現(xiàn)有技術(shù)的方法可能不能令人滿意地生產(chǎn)展示出這些特性的一些或 全部，非常特別是與重量減輕相結(jié)合的良好的折中的物品。
[0020] 特別地，這些物品可以展示優(yōu)良的阻隔特性，特別對(duì)水、對(duì)氣體和/或?qū)θ軇?，?別是燃料。
[0021] 本發(fā)明還可以使之有可能具有一個(gè)受控的泡沫尺寸，同時(shí)具有一種相對(duì)低粘度的 聚酰胺，這可以使優(yōu)良的可加工性，特別在注射模制中成為可能。
[0022] 現(xiàn)有技術(shù)的方法還可以證明不足以生產(chǎn)展示出在以下特性中的至少兩個(gè)、特別至 少三個(gè)、的確甚至至少四個(gè)的良好折中的物品：
[0023] -隔熱，
[0024] -耐溶劑性，
[0025] -機(jī)械特性，諸如撓曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和/或抗壓強(qiáng)度，特別是在溫度下，
[0026] _重量的減少，
[0027] _在沖擊情況下能量的吸收，
[0028] -密度，
[0029] -耐熱性，
[0030] -表面外觀，以及
[0031] -成本。
[0032] 因此，對(duì)于使之有可能全部或部分解決上述談及的問(wèn)題的方法存在一種需求。非 常特別地，本發(fā)明針對(duì)一種方法，該方法同時(shí)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，特別是相對(duì)于注射設(shè)備并且更特別 的是注射模制設(shè)備，特別使之有可能使用最少的組分和/或不要求或者要求很少對(duì)生產(chǎn)線 的改造。
[0033] 根據(jù)一個(gè)第一方面，本發(fā)明的一個(gè)主題是一種用于制備發(fā)泡的物品的方法，該方 法包括以下階段：
[0034] a)將組合物加熱到溫度T，該組合物包含以下各項(xiàng)，甚至由以下各項(xiàng)組成：
[0035] -至少一種聚酰胺PA，
[0036] -至少一種化合物U，所述化合物U包括至少一個(gè)氨基甲酸酯官能團(tuán)，特別是聚氨 酯
[0037] _至少一種增強(qiáng)填充劑，增強(qiáng)填充劑的含量相對(duì)于該組合物的總重量是大于或等 于按重量計(jì)10%，
[0038] 使得：
[0039] -該化合物U直接或間接地產(chǎn)生C02,和
[0040] _該聚酰胺熔化，并且特別地該組合物是可注射的，
[0041] b)注射或擠出所述組合物；特別地，該注射是注射模制，
[0042] c)回收該發(fā)泡的物品。
[0043] 非常特別地，所述組合物在加熱之前沒(méi)有游離的異氰酸酯。該組合物在室溫下不 產(chǎn)生C02;特別地，在小于100°C的溫度下它不產(chǎn)生co2。
[0044] 術(shù)語(yǔ)"發(fā)泡的物品"應(yīng)理解為意思是一種包含聚合物基質(zhì)的物品，該基質(zhì)是該系統(tǒng) 的唯一連續(xù)相，并且氣體以不連續(xù)氣泡的形式存在。
[0045] 根據(jù)它的另一個(gè)方面，本發(fā)明的一個(gè)主題是一種可膨脹的顆粒，該顆粒包含以下 各項(xiàng)，甚至由以下各項(xiàng)組成：
[0046] -至少一種聚酰胺，
[0047] -至少一種化合物U，所述化合物U包括至少一個(gè)氨基甲酸酯官能團(tuán)，特別是聚氨 酯以及
[0048] _至少一種增強(qiáng)填充劑，增強(qiáng)填充劑的含量相對(duì)于該組合物的總重量是大于或等 于按重量計(jì)10%。
[0049] 根據(jù)它的仍另一個(gè)方面，本發(fā)明的一個(gè)主題是根據(jù)本發(fā)明的一種組合物或者一種 可膨脹的顆粒用于制造一種發(fā)泡的物品，特別地通過(guò)注射模制制造一種發(fā)泡的物品的用 途。
[0050] 根據(jù)它的仍另一個(gè)方面，本發(fā)明的一個(gè)主題是一種能夠通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法獲 得的泡沫或發(fā)泡的物品。
[0051] 根據(jù)它的另一個(gè)方面，本發(fā)明的一個(gè)主題是增強(qiáng)填充劑的用途，特別如在本說(shuō)明 書(shū)中定義的，作為使之有可能改進(jìn)對(duì)存在于基于聚酰胺并且基于化合物U(特別是聚氨 酯），尤其通過(guò)如本說(shuō)明書(shū)描述方法獲得的增強(qiáng)的發(fā)泡的物品中的泡沫的尺寸控制的試劑。
[0052] 這是因?yàn)樵鰪?qiáng)填充劑，特別在一種注射模制方法的情況下，可以使之有可能控制 這些氣泡的尺寸，甚至是在使用低粘稠度的聚酰胺，非常特別在PA66和PA6的情況下。
[0053] 在圖1中表示了一個(gè)對(duì)應(yīng)于試驗(yàn)1的泡沫盤(pán)的整個(gè)厚度的截面的掃描電子顯微鏡 視圖，并且使之有可能看見(jiàn)在根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的發(fā)泡的物品中的氣泡群。
[0054] 本發(fā)明的聚酰胺PA是通過(guò)從二羧酸和二胺開(kāi)始的縮聚獲得的那些類(lèi)型、或通過(guò) 內(nèi)酰胺和/或氨基酸聚合或者縮聚獲得的那些類(lèi)型的聚酰胺。本發(fā)明的聚酰胺可以是不同 類(lèi)型和/或相同類(lèi)型的聚酰胺的一種共混物，和/或從對(duì)應(yīng)于相同類(lèi)型和/或不同類(lèi)型的 聚酰胺的不同單體獲得的共聚物。
[0055] 本發(fā)明的聚酰胺PA有利地具有大于或等于10 000g/m〇l，優(yōu)選地大于或等于12 000g/mol，還更優(yōu)選地大于或等于14 000g/mol的數(shù)均摩爾質(zhì)量Mn。
[0056] 本發(fā)明的聚酰胺PA有利地具有小于或等于35 000g/m〇l，優(yōu)選地小于或等于30 000g/mol，還更優(yōu)選地小于或等于20 000g/mol的數(shù)均摩爾質(zhì)量。
[0057] 因此，根據(jù)本發(fā)明的聚酰胺可以表現(xiàn)從10 000至35 000g/mol、特別從12 000至 30 000g/mol并且尤其從14 000至20 000g/mol變化的數(shù)均摩爾質(zhì)量。
[0058] 酸端基CEG的含量可以大于胺端基AEG的含量，具體地根據(jù)關(guān)系：CEG > AEG+10meq/kg，的確甚至CEG > AEG+15meq/kg。特別地，酸端基AEG的含量是大于或等于 50meq/kg〇
[0059] 作為可以適用于本發(fā)明的聚酰胺的實(shí)例，可以提及聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺 11、聚酰胺12、聚酰胺4,6、聚酰胺6,10、聚酰胺10,10、聚酰胺12,12、聚酰胺10,12、聚酰胺 6,36以及它們共聚物；半芳族聚酰胺類(lèi)（特別是MXD6)、從對(duì)苯二甲酸和/或間苯二甲酸獲 得的聚苯二甲酰胺類(lèi)、諸如以商品名阿莫科（Amodel)出售的聚酰胺、以及它們的共聚酰胺 (如共聚酰胺66/6T或共聚酰胺6T/6I)、基于6T、9T和10T的聚酰胺和共聚酰胺、以及它們 的共聚物和合金（alloy)。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該聚酰胺是選自聚酰胺6、聚酰胺6,6、它們的共 混物和共聚物。有利地該聚酰胺是聚酰胺6,6。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定的替代形式，本發(fā)明的聚酰胺PA是一種線型聚酰胺。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特定的替代形式，本發(fā)明的聚酰胺PA包含星形分支或H-分 支的大分子鏈以及，若適當(dāng)?shù)脑?，線型大分子鏈。例如，文件FR 2743077、FR 2779730、US 5959069、EP 0632703、EP 0682057和EP 0832149描述了包括這種星形分支或者H形分支 的大分子鏈的聚合物。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特定的替