Guillot, Gérard (19 rue des bruyères, Tassin la Demi Lune, Tassin la Demi Lune, F-69160, FR)
Lapierre, Christophe (4 rue du lavoir, Jonage, Jonage, F-69330, FR)
Therby, Jérôme (1 Place de l'Egalité, Saint-Chamond, Saint-Chamond, F-42400, FR)
Contardi, Maria-rosa (Corso Torino 77, Mortara, I-27036, IT)
Guillot, Gérard (19 rue des bruyères, Tassin la Demi Lune, Tassin la Demi Lune, F-69160, FR)
Lapierre, Christophe (4 rue du lavoir, Jonage, Jonage, F-69330, FR)
Therby, Jérôme (1 Place de l'Egalité, Saint-Chamond, Saint-Chamond, F-42400, FR)
| 1. | Procédé de fabrication d'un article par rotomoulage dans lequel on introduit dans un moule au moins une poudre à base de polyamide ayant les caractéristiques suivantes : i) la taille des particules de ladite poudre est inférieure ou égale à 500 um ; et ii) ladite poudre présente un taux d'humidité inférieur ou égal à 0, 65 % en poids. |
| 2. | Procédé selon la revendication 1, comprenant au moins les étapes suivantes : a) placer dans un moule au moins une poudre à base de polyamide ayant les caractéristiques suivantes : i) la taille des particules de ladite poudre est inférieure ou égale à 500 um ; et ii) ladite poudre présente un taux d'humidité inférieur ou égal à 0,65 % en poids ; b) mettre en rotation le moule ; c) chauffer le moule ; d) refroidir le moule et/ou l'article obtenu ; et e) démouler l'article. |
| 3. | Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le polyamide est composé d'au moins un (co) polyamide choisi dans le groupe comprenant : le (co) polyamide 6 ; 4 ; 11 ; 12 ; 4.6 ; 6.6 ; 6.10 ; 6. 12 ; 6.18 ; 6.36 ; leurs copolymères et mélanges. |
| 4. | 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins 90 % en poids des motifs répétitifs des chaînes macromoléculaires des (co) polyamides sont choisis parmi les motifs récurrents du polyamide 6 et les motifs récurrents du polyamide 6.6. |
| 5. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le (co) polyamide possède un indice de fluidité fondu inférieur à 25 g/10 min selon la norme ISO 1133, sous une charge de 2,16 kg, à une température de 10°C au dessus du point de fusion du (co) polyamide. |
| 6. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les particules de la poudre à base de polyamide présentent une taille moyenne comprise entre 100 et 500 um. |
| 7. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les particules de la poudre à base de polyamide présentent un diamètre moyen (Dm) compris entre 150 et 400 um, préférentiellement entre 200 et 300 um. |
| 8. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le taux d'humidité de la poudre à base de polyamide est inférieur ou égal à 0,5 % en poids. |
| 9. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le taux d'humidité de la poudre à base de polyamide est compris entre 0,2 et 0,4 % en poids. |
| 10. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la poudre à base de polyamide est obtenue par broyage cryogénique à une température comprise entre10 et200°C. |
| 11. | Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le broyage cryogénique est réalisé sous atmosphère inerte. |
| 12. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que la température dans l'étape c) est comprise entre 230 et 350°C. |
| 13. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que la température dans l'étape c) est comprise 250 à 300°C. |
| 14. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le rotomoulage est effectué sous gaz inerte. |
| 15. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la poudre à base de polyamide comprend au moins un composé choisi dans le groupe comprenant un antioxydant et un composé stabilisant vis à vis de la lumière, la chaleur et/ou les UV. |
| 16. | Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la poudre à base de polyamide comprend au moins des charges de renfort et/ou de remplissage, des agents modificateurs de la résistance aux chocs, et/ou des additifs. |
| 17. | Article susceptible d'être obtenu par le procédé de fabrication par rotomoulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 16. |
| 18. | Article selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il est choisi dans le groupe comprenant : les réservoirs, bacs, ballons, citernes, caissons, boites, cuves, parechocs, sièges et pièces de carrosserie. |
| 19. | Poudre à base de polyamide pour fabrication d'articles par rotomoulage ayant les caractéristiques suivantes : i) la taille des particules de ladite poudre est inférieure ou égale à 500 um ; et ii) ladite poudre présente un taux d'humidité inférieur ou égal à 0,65 % en poids. |
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'articles en polyamide par rotomoulage ainsi que des articles réalisés par ce procédé. Le procédé selon l'invention comprend notamment une étape dans laquelle on introduit, dans un moule pour rotomoulage, une poudre à base de polyamide. Les articles obtenus par rotomoulage peuvent être des pièces creuses sans soudures, tels que par exemple les articles choisis dans le groupe comprenant : les réservoirs, bacs, ballons, citernes, caissons, boites, cuves, pare-chocs, sièges, et pièces de carrosserie.
Le procédé de moulage par rotation, également appelé rotomoulage, est connu depuis fort longtemps et permet la réalisation d'articles plastiques creux.
Ce procédé consiste à placer dans un moule de la matière plastique et mettre ce moule en rotation afin que tous les points de la surface interne du moule soient mis en contact avec la matière plastique et ensuite de chauffer l'ensemble tournant de manière à déposer ladite matière plastique fondue sur la surface interne du moule. Enfin, une étape de refroidissement permet la solidification de la pièce qui est ensuite sortie du moule.
Le moulage par rotation est apprécié car il évite l'induction dans la matière plastique de tensions comme celles que l'on peut trouver dans les pièces moulées par injection. En effet, la matière plastique ne subit pas de malaxage ou de compactage aussi poussés que dans une extrudeuse ou un dispositif d'injection. Le rotomoulage permet la fabrication d'articles de grandes dimensions, tels que des réservoirs et des cuves.
Les polymères plastiques les plus utilisés pour le rotomoulage sont les polyéthylènes et les polychlorures de vinyle (PVC).
Les polyamides sont peu utilisés pour la réalisation d'article par rotomoulage. En effet, les procédés de fabrication existants ne permettent pas la fabrication
d'articles en polyamide présentant des caractéristiques homogènes, telles que la régularité de l'épaisseur des parois. II s'ensuit que ces articles présentent des points de faiblesse dans leur structure ce qui induit une diminution de leurs propriétés mécaniques. Par ailleurs, les pièces en polyamide obtenues par moulage par rotation possédant un mauvais aspect de surface.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'articles à base de polyamide par rotomoulage dans lequel on introduit dans le moule une poudre à base de polyamide de granulométrie fine présentant un faible taux d'humidité.
Le procédé selon l'invention permet d'éviter les inconvénients mentionnés ci- dessus. Ce procédé permet la fabrication d'articles présentant des caractéristiques homogènes, telle que par exemple une régularité de l'épaisseur des parois desdits articles. Les articles obtenus présentent de plus de bonnes propriétés mécaniques. Les articles obtenus selon l'invention présentent également un bon aspect de surface interne et externe, sans aucune coulée, bulle ou autre défaut. Par ailleurs, la température pour le rotomoulage de la poudre de l'invention peut être diminué par rapport à un procédé classique.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un article par rotomoulage dans lequel on introduit dans un moule au moins une poudre à base de polyamide ayant les caractéristiques suivantes : i) la taille des particules de ladite poudre est inférieure ou égale à 500 um ; et ii) ladite poudre présente un taux d'humidité inférieur ou égal à 0,65 % en poids.
L'invention concerne notamment un procédé de fabrication d'un article par rotomoulage comprenant au moins les étapes suivantes : a) placer dans un moule au moins une poudre à base de polyamide ayant les caractéristiques suivantes : i) la taille des particules de ladite poudre est inférieure ou égale à 500 um ; et ii) ladite poudre présente un taux d'humidité inférieur ou égal à 0,65 % en poids ;
b) mettre en rotation le moule ; c) chauffer le moule ; d) refroidir le moule et/ou l'article obtenu ; et e) démouler l'article.
Les polyamides convenables pour l'invention sont préférentiellement composés d'au moins un (co) polyamide choisi dans le groupe comprenant : le (co) polyamide 6 ; 4 ; 11 ; 12 ; 4.6 ; 6.6 ; 6.10 ; 6.12 ; 6.18 ; 6.36 ; leurs copolymères et mélanges. Selon un mode préférentiel de l'invention, au moins 90 % en poids, préférentiellement au moins 99 % en poids, des motifs répétitifs des chaînes macromoléculaires des (co) polyamides sont choisis parmi les motifs récurrents du polyamide 6 et les motifs récurrents du polyamide 6.6.
On peut citer par exemple les polyamides semi-cristallins ou amorphes, tels que les polyamides aliphatiques, polyamides semi-aromatiques et plus généralement, les polyamides linéaires obtenus par polycondensation entre un diacide saturé aliphatique ou aromatique, et une diamine primaire saturée aromatique ou aliphatique, les polyamides obtenus par condensation d'un lactame, d'un aminoacide ou les polyamides linéaires obtenus par condensation d'un mélange de ces différents monomères. Plus précisément, ces copolyamides peuvent être, par exemple, le polyadipamide d'hexaméthylène, les polyphtalamides obtenus à partir d'acide téréphtalique et/ou isophtalique, les copolyamides obtenus à partir de caprolactame, et d'un ou plusieurs monomères généralement utilisés pour la fabrication des polyamides, tel que l'acide adipique, l'acide téréphtalique, et/ou l'hexaméthylène diamine.
Préférentiellement, le (co) polyamide convenable pour l'invention présente un indice de fluidité fondu inférieur ou égal à 25 g/10 min selon la norme ISO 1133, sous une charge de 2,16 kg, à une température de 10°C au-dessus du point de fusion du (co) polyamide.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la poudre à base de polyamide peut être composée d'un mélange d'un (co) polyamide avec un ou plusieurs autres polymères. On peut envisager un mélange de (co) polyamide avec au moins un polymère du type polyoxyde de propylène (PPO), polychlorure
de vinyle (PVC), polyacrylo-butadiène-styrène (ABS), polyéthylène (PE), polypropylène (PP), ou (co) polyamide.
Un tel mélange peut par exemple être effectué en fondu, par exemple par extrusion. On peut également envisager le mélange d'une poudre à base de polyamide et d'une poudre d'un autre polymère.
Selon la présente invention, la taille des particules de la poudre à base de polyamide est environ inférieure ou égale à 500 um. Préférentiellement, au moins 95 % en poids des particules de la poudre à base de polyamide selon l'invention ont une taille inférieure ou égale à 500 um.
On entend par particules les grains, notamment de formes sphériques et/ou ovoïdes, constituants ladite poudre. La taille correspond à la dimension la plus longue de ces particules. Dans le cas de particules sphériques, la taille correspond au diamètre de ces particules.
Les particules de la poudre à base de polyamide selon l'invention peuvent présenter une taille comprise entre 100 et 500 um. Préférentiellement, ces particules présentent une taille moyenne comprise entre 100 et 500 um, plus particulièrement entre 200 et 500 pm. Les particules de la poudre à base de polyamide présentent avantageusement un diamètre moyen (Dm) compris entre 150 et 400 pm, plus préférentiellement entre 200 et 350 um. Le diamètre moyen (Dm) des particules peut être mesuré selon la relation suivante : Dm = E (Pi x Di) avec Pi correspondant au pourcentage de particules retenu avec un tamis et Di correspondant à la taille moyenne des particules en um sur le tamis. Cette méthode de calcul est explicité dans la norme ASTM D1921-96 méthode A.
Pour obtenir une poudre à base de polyamide, on peut utiliser n'importe quel procédé physique et/ou chimique, tel que par exemple le broyage des granulés de polyamide. Les granulés de polyamide sont généralement obtenus par découpe d'un ou plusieurs joncs formés en sortie d'extrudeuse. Ces granulés peuvent être obtenus directement après l'étape de polymérisation du polyamide.
Le broyage des granulés de polyamide peut être effectué par différents types de broyeurs, tel que par exemple un broyeur à disque, un broyeur à marteau, un broyeur à broches, ou un broyeur électromagnétique, par exemple à piston.
Le broyage peut être cryogénique, c'est à dire qu'il est effectué à une température comprise entre-10 et-200°C, préférentiellement entre-20 et-100°C.
Le broyage cryogénique permet notamment d'éviter le jaunissement des articles obtenus et d'obtenir un débit élevé de poudre broyée. Le broyage cryogénique permet également de produire une poudre ne comprenant pas de filaments, ce qui est particulièrement adapté au rotomoulage.
Le broyage peut être effectué sous atmosphère inerte, c'est à dire en absence d'oxygène, par exemple sous azote.
Après le broyage, il est possible de mesurer et/ou modifier la granulométrie de la poudre en utilisant des tamiseurs rotatifs. Pour déterminer la granulométrie d'une poudre à base de polyamide on peut utiliser une méthode de bultage, par exemple, en utilisant des tamis de mailles différentes, ou une méthode au laser.
Pour obtenir une poudre à base de polyamide ayant un taux d'humidité inférieur ou égal à 0,65 % en poids, plusieurs méthodes peuvent être utilisées. On peut par exemple sécher la poudre à base de polyamide obtenue précédemment par broyage. Ce séchage peut être effectuer sous vide ou air sec, par exemple à une température de 80°C. L'air sec utilisé possède avantageusement un point de rosée inférieur à-40°C.
Selon un mode préférentiel de l'invention, le broyage cryogénique tel que défini précédemment permet également d'obtenir une poudre à base de polyamide ayant un faible taux d'humidité, sans effectuer une étape supplémentaire de séchage. En effet, la poudre à base de polyamide peut présenter un taux d'humidité inférieur ou égal à 0,65 % en poids, en sortie de broyage cryogénique.
Préférentiellement, la poudre à base de polyamide selon l'invention présente un taux d'humidité inférieur ou égal à 0,5 % en poids, plus préférentiellement compris entre 0,2 et 0,4 % en poids, notamment inférieur à 0,35 % en poids. Le taux d'humidité peut aussi être inférieur à 0,2 % en poids.
La poudre à base de polyamide peut être ensuite mise dans un sac étanche de façon à conserver son taux d'humidité jusqu'à son utilisation pour le rotomoulage.
La poudre à base de polyamide peut également être séchée juste avant son utilisation pour le rotomoulage.
Pour déterminer le taux d'humidité d'une poudre à base de polyamide on peut utiliser la méthode Fisher selon la norme ISO 15512 1999 (F), méthode B.
Le rotomoulage est un procédé bien connu de l'homme du métier. Les différents procédés de moulage par rotation comprennent généralement les étapes suivantes : chargement du moule, rotation du moule, chauffage du moule, refroidissement et démoulage.
La rotation du moule est généralement effectuée autour de deux axes perpendiculaires.
La quantité de poudre à mouler introduit dans le moule peut être variable selon la taille de l'article que l'on souhaite obtenir et l'épaisseur de ses parois.
L'étape de chauffage du moule, également appelé étape de moulage se produit selon l'invention à l'étape c). La température de chauffage peut varier de 190 à 400°C. On utilise généralement une température de moulage au moins supérieur de 10°C par rapport au point de fusion du (co) polyamide que l'on souhaite mouler. Pour le moulage, on peut utiliser une température comprise entre 230 et 350°C, préférentiellement entre 250 à 300°C. Pour le rotomoulage du polyamide 6, on peut utiliser avec le procédé selon l'invention des températures comprises entre 250 et 270°C.
La durée du moulage varie selon les dimensions de l'article Elle peut être comprise entre 10 et 30 minutes, préférentiellement aux alentours de 15 minutes.
La durée et le temps de refroidissement dépendent de l'installation du rotomouleur et des dimensions de l'article à mouler. Comme mentionné précédemment, il est possible de refroidire le moule et/ou l'article contenu dans le moule. Pour refroidir le moule, on peut ventiler à l'extérieur du moule de l'air, par exemple à 25°C, et/ou de l'eau pulvérisée. Pour refroidir l'article à l'intérieur du moule, on peut injecter de l'air et/ou de l'eau pulvérisée à l'intérieur du moule, par exemple à 25°C.
Le temps de refroidissement varie généralement entre 10 et 20 minutes. Le démoulage de l'article est généralement effectué lorsque l'article présente une température comprise entre 70 et 120°C, préférentiellement entre 80 et 100°C.
Le rotomoulage peut être effectué sous gaz inerte en absence d'oxygène. Pour ce faire, on peut par exemple ajouter dans le moule, avec la poudre à base de polyamide, un composé libérateur de dioxyde de carbone, tel que de la carboglace. La carboglace génère en effet du dioxyde de carbone à l'état gazeux pendant l'étape de chauffage du moulage. On peut également effectuer une purge à l'azote, en injectant de l'azote après fermeture du moule.
La poudre à base de polyamide peut en outre comprendre différents composés, charges, agents et/ou additifs. De nombreuses méthodes de mélange des (co) polyamides de l'invention avec ces composés, charges, agents et/ou additifs peuvent être envisagées. Ceux-ci peuvent être ajoutés à la poudre de polyamide, ou aux granulés, avant, pendant ou après l'étape de broyage. Ils peuvent par exemple être mélangés à la poudre après le broyage à l'aide d'un mélangeur avant l'introduction dans le moule. Ils peuvent également être introduit en mélange avec le (co) polyamide à l'état fondu avant la fabrication des granulés.
Certains de ces composés, charges, agents et/ou additifs peuvent être ajoutés au cours de la polymérisation du (co) polyamide. On peut également envisager l'ajout de ces composés, charges, agents et/ou additifs dans le moule avec la poudre à base de polyamide.
Les granulés utilisés selon l'invention et/ou la poudre à base de polyamide peuvent ainsi comprendre des composés antioxydants et/ou des composés stabilisants lumière, chaleur et/ou UV. Ces additifs sont par exemple décrits dans l'ouvrage intitulé"Oxidation, Inhibition in Organic Materials"édités par Jan Pospisil et Peter P. Klemchuk (1990), ou dans la demande de brevet européen n°0610155.
A titre d'exemple, on peut citer comme composés antioxydants convenables pour l'invention, composés comprenant des fonctions phénols stériquement encombrés sous forme simple ou oligomérique (tel que l'Irganox 1098 de Ciba- Geigy), les monophénols substitués ou non par des groupements alcoyles tels que le 2, 6-di-tert-butyl-4-méthylphénol ou analogues ; les hydroquinones substituées ou non par des groupements alcoyles telles que la 2, 6-di-tert-butyl-4- méthoxyphénol ; les thiophényléthers hydroxylés tels que le 2,2'-thiobis (6-tert-
butyl-4-méthylphénol) ; les bisphénols substitués ou non par des groupements alcoyles tels que 2, 2'-méthylène-bis (6-tert-butyl-4 méthylphénoi) ; les composés du benzène tels que le 1,3, 5-tri- (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-2, 4,6- triméthylbenzène ; les aminophénols acylés ; les amines encombrées telles que la N, N'-di-isopropyl-p-phénylènediamine, phénothiazine, 1,4-benzothiazine ou analogue.
On peut également utiliser des antioxydants appelés"secondaires"tels que des composés comprenant des fonctions phosphites (tel que l'Irgafos 168 de Ciba- Geigy), phosphonites aromatiques ou aliphatiques, les sels alcalins d'acide phényl-phosphonique ou d'acide hypophosphoreux.
Comme composés stabilisants lumière ou absorbants des rayons UV, on peut citer, à titre d'exemples, les 2- (2'-hydroxyphényl) benzotriazoles comme le 2- (2'- hydroxy-5'-méthylphényl) benzotriazole ou analogue ; les 2-hydroxy- benzophénones comme la 3, 3'-méthylène-bis (2-hydroxy-4- méthoxybenzophénone) ; les esters d'acides benzoïques substitués ou non tels que le bis (4-tert-butylbenzoyl) résorcinol ; les acrylates ; les composés comprenant des fonctions amines stériquement encombrées sous forme simple ou oligomérique (tel que le Tinuvin 770 de Ciba-Geigy) ; les diamides d'acide oxalique, les hydroxyphényl-s-triazine ; les composés du nickel tels que les complexes du nickel avec le 2, 2'-thio-bis-4- (1, 1,3, 3-tétraméthylbutyl)-phénol.
Quand un de ces additifs est présent dans la composition, sa concentration pondérale est comprise entre 0,05 % et 5 % environ, par rapport à la poudre à base de polyamide.
Les granulés utilisés selon l'invention et/ou la poudre à base de polyamide peuvent également comprendre : - des charges de renfort et/ou de remplissage préférentiellement choisies dans le groupe comprenant les charges fibreuses telles que les fibres de verre, les fibres métalliques, les fibres de carbone, les charges minérales telles que les argiles, le kaolin, ou des nanoparticules renforçantes ou en matière thermo- durcissable, et les charges en poudre telles que le talc.
des agents modificateurs de la résistance aux chocs, tels que : l'éthylène propylène (EP), le terpolymère éthylène propylène diène (EPDM), les copolymère élastomère tel que styrène maléique anhydride (SMA) par exemple, le polyéthylène à ultra basse densité (ULDPE), le polyéthylène linéaire à basse densité (LLDPE), le styrène éthylène butadiène styrène (SEBS), polypropylène (PP), les élastomères acryliques (tel que les élastomères polyacryliques), les élastomères ionomères, le terpolymère acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) et le terpolymère acrylique-styrène-acrylonitrile (ASA). Les modificateurs de choc peuvent éventuellement comprendre des groupements greffés tels que de l'anhydre maléique par exemple. On peut notamment utiliser de l'anhydre maléique greffé à de l'éthylène propylène diène monomère. Les modificateurs de choc selon l'invention peuvent être également des combinaisons, mélanges, homopolymères, copolymères et/ou terpolymères des composés mentionnés ci- dessus ; et/ou - des additifs, par exemple, des ignifugeants, des matifiants (TiO2), des lubrifiants, des plastifiants, des composés utiles pour la catalyse de la synthèse de la matrice polymère, des antistatiques, des pigments tel que le noir de carbone, des colorants, des additifs d'aide au moulage ou des tensioactifs.
La présente invention concerne aussi toutes utilisations d'une poudre à base de polyamide ayant les caractéristiques mentionnées précédemment pour la fabrication d'article par rotomoulage.
La présente invention concerne également des articles susceptibles d'être obtenus par le procédé décrit précédemment.
Les articles obtenus par le procédé de moulage par rotation selon l'invention ne comprennent pas de point de faiblesse et possèdent de bonnes propriétés mécaniques. Les articles selon l'invention présentent notamment une bonne résistance à l'éclatement.
Les articles obtenus par rotomoulage sont généralement des pièces creuses sans soudures, tels que par exemple les articles choisis dans le groupe comprenant : les réservoirs, bacs, ballons, citernes, caissons, boites, cuves, pare- chocs, sièges, et pièces de carrosserie.
Ces articles peuvent comprendre des ouvertures et/ou des inserts plastiques ou métalliques.
Les parois des articles peuvent être constituées d'une ou plusieurs couches successives, éventuellement de natures différentes. II est ainsi possible de fabriquer par ce procédé des articles dont les parois comportent par exemples deux ou trois couches. On peut par exemple réaliser des articles présentant une couche interne et externe de (co) polyamide, de nature similaire ou différente, comprenant éventuellement des composés antioxydants et/ou des composés stabilisants lumière, chaleur et/ou UV, des charges, des modificateurs de chocs, des additifs et des adjuvants. On peut également réaliser des articles présentant une couche interne de (co) polyamide et une couche externe de polyéthylène (PE) et/ou polypropylène (PP).
II existe plusieurs méthodes connues pour fabriquer par rotomoulage des articles dont les parois présentent plusieurs couches. On peut par exemple introduire un mélange de (co) polyamides et/ou polymères présentant des points de fusion différents et mouler à différentes températures pour obtenir une structure multi- couche. On peut également mouler chaque couche supplémentaire avant refroidissement de la précédente.
D'autres détails et avantages de l'invention sont illustrés par les exemples de réalisation donnés ci-dessous uniquement à titre indicatif.
Matériaux utilisés : - Granulés PA 6 : Indice de fluidité en fondue (MFI) selon la norme ISO 1133 à 230°C, sous une charge de 2,16 kg est de 18 g/10 min. Le polyamide 6 possède une teneur en groupements acides terminaux de 80 méq/kg, et une teneur en groupements amines terminaux de 42 méq/kg. Indice de viscosité de 140 ml/g mesuré dans l'acide formique selon la norme ISO 307.
- Tinuvin 770 commercialisé par la société Ciba-Geigy. Composé stabilisant lumière comprenant deux pipéridines encombrées.
-Irganox B 1171 commercialisé par la société Ciba-Geigy. Mélange à 50 % d'un antioxydant phénolique encombré (Irganox 1098) et d'un phosphite (Irgafos 168).
Exemple 1 : Fabrication de poudre de polyamide 6 Les différents procédés de fabrication de poudre de polyamide 6 ou de granulés sont mentionnés dans le tableau 1 ci-après.
Le taux d'humidité en poids est mesuré par la méthode Fisher selon la norme ISO 15512 1999 (F), méthode B.
Essai 1 : Des granulés de polyamide 6, tel que défini précédemment, ayant une longueur de 2,5 mm sont broyés par cryogénie sous gaz interte à-60°C, en absence totale d'oxygène, avec un broyeur double broches. Pendant le broyage cryogénique, 0,25 % en poids de Tinuvin 770 et 0,25 % en poids d'Irganox B 1171, par rapport au poids total de la poudre, sont ajoutés à la poudre de polyamide à l'aide d'une balance doseuse couplée à une vis. La poudre de polyamide 6 est ensuite tamisée à l'aide d'un tamis comprenant des orifices de 500 um. La distribution de la granulométrie de la poudre de polyamide 6, mesuré par laser avec un Mastersizer 2000 de Mavern Instrument, est la suivante : Taille des particules (um) Pourcentage pondéral (%) > 500 0 315-500 50 200-315 35 100-200 11 < 100 4 La poudre de polyamide 6 comprend ainsi des particules ayant un diamètre moyen (Dm) selon la norme ASTM D1921-96 méthode A de 314 um.
La poudre de polyamide 6 possède un taux d'humidité de 0,2 % en poids.
Essai 2 : On fabrique de la poudre de polyamide 6 à partir des granulés de polyamide 6 avec un broyeur à disque contre rotatif à température ambiante sous air atmosphérique. On obtient ainsi une poudre constituée de particules ayant une taille moyenne comprise entre 100 et 500 pm (diamètre moyen (Dm) de 325 pm), par tamisage. On ajoute 0,25 % en poids de Tinuvin 770 et 0,25 % en poids d'Irganox B 1171, par rapport au poids total de la poudre. La poudre est séchée dans une étude à vide. On obtient ainsi un taux d'humidité 0,20 % en poids.
Essai C1 : On fabrique de la poudre de polyamide 6 à partir des granulés de polyamide 6 avec un broyeur à disque à température ambiante sous air atmosphérique. On obtient ainsi une poudre constituée de particules ayant une taille moyenne comprise entre 100 et 500 um (diamètre moyen (Dm) de 325 um), par tamisage. On ajoute 0,25 % en poids de Tinuvin 770 et 0,25 % en poids d'Irganox B 1171, par rapport au poids total de la poudre La poudre non séchée possède un taux d'humidité 0,70 % en poids.
Essai C2 : On utilise des granulés de polyamide non broyés ayant une longueur de 2,5 mm. Ces granulés présentent un taux d'humidité de 0,20 % en poids. On ajoute 0,25 % en poids de Tinuvin 770 et 0,25 % en poids d'Irganox B 1171, par rapport au poids total des granulés.
Essai C3 : On fabrique de la poudre de polyamide 6 à partir des granulés de polyamide 6 avec un broyeur à disque à température ambiante sous air atmosphérique. On obtient ainsi une poudre constituée de particules ayant une taille moyenne comprise entre 200 et 650 um (diamètre moyen (Dm) de 416 um), par tamisage. On ajoute 0,25 % en poids de Tinuvin 770 et 0,25 % en poids d'Irganox B 1171, par rapport au poids total de la poudre La poudre est séchée dans une étude à vide. On obtient ainsi un taux d'humidité 0,20 % en poids.
Exemple 2 : Fabrication d'article par rotomoulage Les différentes poudres de l'exemple 1 sont placées séparément dans des moules pour le rotomoulage.
Les paramètres de rotomoulage sont les suivants : - Moule de réservoir de 70 cm de long et d'un diamètre de 20 cm
Température de moulage : 260°C -Durée du moulage : 18 minutes Vitesse de Rotation : 5 tours/minutes pour le premier axe et 7 tours/minutes pour le deuxième axe - Temps de refroidissement : 13 minutes (refroidissement par injection d'air à l'extérieur du moule) Les articles obtenus pèsent 1,8 kg. On détermine sur les articles obtenus l'aspect extérieur, l'aspect intérieur et la régularité de leur épaisseur. Il est à noter que les pièces obtenues avec la poudre C1 sont cassantes au démoulage.
Les résultats sont répertoriés dans le tableau suivant : Tableau 1 : Résultats sur l'article moulé Poudre à base de aspect régularité de polyamide aspect extérieur intérieur l'épaisseur bon/ 1 bon bon bon bon/ 2 bon bon bon bulles et mauvaise/ C1 bulles et coulures coulures mauvaise bulles et bulles et poudre mauvaise/ C2 poudre infondue mauvaise infondue poudre moyenne/ C3 bon infondue mauvaise
L'aspect de surface intérieur et extérieur est déterminé en découpant des morceaux de parois des articles. On observe l'aspect de surface de ces morceaux au microscope.
L'aspect de surface est classé de la manière suivante : - bon : signifie que l'on observe au microscope aucune bulle ou une très faible proportion de bulles ayant un diamètre compris entre 0,2 et 0,3 mm.
- bulle et coulure : signifie que l'on observe une forte proportion de bulles ayant un diamètre compris entre 0,2 et 0,3 mm.
- poudre infondue : signifie que la poudre n'est pas fondue complètement et que l'on observe des résidus de poudre de dimension supérieure à 500 pm.
Dans la colonne intitulée « régularité d'épaisseur », la première observation correspond à la régularité d'épaisseur sur un article, la deuxième observation correspond à la régularité d'épaisseur sur 3 articles.
La régularité de l'épaisseur sur un article est déterminée par mesure de l'épaisseur de 10 morceaux de parois récupérés par découpage sur un article.
- bon : signifie que la variation de l'épaisseur de l'article est comprise entre 0 et 20 %, par rapport à l'épaisseur moyenne de cet article.
- moyenne : signifie que la variation de l'épaisseur de l'article est comprise entre 20 et 50 %, par rapport à l'épaisseur moyenne de cet article.
- mauvais : signifie que la variation de l'épaisseur de l'article est supérieure à 50 %, par rapport à l'épaisseur moyenne de cet article.
La régularité de l'épaisseur sur trois articles est déterminée par mesure de l'épaisseur de 30 morceaux de parois récupérés par découpage sur les trois articles (10 morceaux par pièces).
- bon : signifie que la variation de l'épaisseur est comprise entre 0 et 20 %, par rapport à l'épaisseur moyenne des trois articles.
- moyenne : signifie que la variation de l'épaisseur est comprise entre 20 et 50 %, par rapport à l'épaisseur moyenne des trois articles.
- mauvais : signifie que la variation de l'épaisseur est supérieure à 50 %, par rapport à l'épaisseur moyenne des trois articles.
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