用于在增强填充剂存在下化学发泡的方法
【专利说明】用于在增强填充剂存在下化学发泡的方法
[0001] 本发明特别涉及一种使之有可能产生增强的聚酰胺物品的发泡方法；涉及可膨胀 的颗粒，这些可膨胀的颗粒包含一种聚酰胺、一种包括至少一个氨基甲酸酯官能团被称为 化合物U的化合物、以及增强填充剂；涉及能够通过所述方法获得的物品并且涉及这些物 品在不同应用中的用途。
[0002] 申请W0 2008/107313描述了包含至少一种聚酰胺基质的一种组合物在通过注射 使用一种在超临界状态下的流体通过模制制造微孔物品的用途。这个文件描述了用玻璃纤 维的增强的微孔物品的生产。然而，这样一种方法的设施要求改造昂贵并且复杂的注射装 置。
[0003] -种用于制备聚酰胺泡沫的方法在申请W02010/130686中进行了描述。这种方法 是基于加热一种聚酰胺和聚氨酯的混合物。然而，这种方法没有描述增强的泡沫的生产，特 别通过一种注射模制方法。
[0004] 此外，现存的发泡法可以证明是不能令人满意的，特别就以下各项而言：
[0005] -易用性，
[0006] -可以被生产的物品的形状的柔性，特别是复杂形状物品的生产，
[0007] _起泡度，特别为了获得高的起泡度，
[0008] -泡沫尺寸的控制，特别是在注射模制方法中；很多时候，泡沫的尺寸是相当不均 匀的和/或不是根据所希望的尺寸，
[0009] -在最终物质中这些泡沫的分布，
[0010] -具有令人满意的，的确甚至优良或优异的，就以下各项而言的特性的物品的生 产：
[0011] 0 隔热，
[0012] 0机械强度，特别是在温度和/或在冲击情况下相对于能量的吸收，
[0013] 0耐溶剂性，
[0014] 〇水的吸收，
[0015] 〇尺寸稳定性，
[0016] 〇表面外观，
[0017] 〇在成形的过程中的收缩，和/或
[0018] 〇 成本，
[0019] 非常特别地，现有技术的方法可能不能令人满意地生产展示出这些特性的一些或 全部，非常特别是与重量减轻相结合的良好的折中的物品。
[0020] 特别地，这些物品可以展示优良的阻隔特性，特别对水、对气体和/或对溶剂，特 别是燃料。
[0021] 本发明还可以使之有可能具有一个受控的泡沫尺寸，同时具有一种相对低粘度的 聚酰胺，这可以使优良的可加工性，特别在注射模制中成为可能。
[0022] 现有技术的方法还可以证明不足以生产展示出在以下特性中的至少两个、特别至 少三个、的确甚至至少四个的良好折中的物品：
[0023] -隔热，
[0024] -耐溶剂性，
[0025] -机械特性，诸如挠曲强度、冲击强度和/或抗压强度，特别是在温度下，
[0026] _重量的减少，
[0027] _在冲击情况下能量的吸收，
[0028] -密度，
[0029] -耐热性，
[0030] -表面外观，以及
[0031] -成本。
[0032] 因此，对于使之有可能全部或部分解决上述谈及的问题的方法存在一种需求。非 常特别地，本发明针对一种方法，该方法同时简单实现，特别是相对于注射设备并且更特别 的是注射模制设备，特别使之有可能使用最少的组分和/或不要求或者要求很少对生产线 的改造。
[0033] 根据一个第一方面，本发明的一个主题是一种用于制备发泡的物品的方法，该方 法包括以下阶段：
[0034] a)将组合物加热到温度T，该组合物包含以下各项，甚至由以下各项组成：
[0035] -至少一种聚酰胺PA，
[0036] -至少一种化合物U，所述化合物U包括至少一个氨基甲酸酯官能团，特别是聚氨 酯
[0037] _至少一种增强填充剂，增强填充剂的含量相对于该组合物的总重量是大于或等 于按重量计10%，
[0038] 使得：
[0039] -该化合物U直接或间接地产生C02,和
[0040] _该聚酰胺熔化，并且特别地该组合物是可注射的，
[0041] b)注射或挤出所述组合物；特别地，该注射是注射模制，
[0042] c)回收该发泡的物品。
[0043] 非常特别地，所述组合物在加热之前没有游离的异氰酸酯。该组合物在室温下不 产生C02;特别地，在小于100°C的温度下它不产生co2。
[0044] 术语"发泡的物品"应理解为意思是一种包含聚合物基质的物品，该基质是该系统 的唯一连续相，并且气体以不连续气泡的形式存在。
[0045] 根据它的另一个方面，本发明的一个主题是一种可膨胀的颗粒，该颗粒包含以下 各项，甚至由以下各项组成：
[0046] -至少一种聚酰胺，
[0047] -至少一种化合物U，所述化合物U包括至少一个氨基甲酸酯官能团，特别是聚氨 酯以及
[0048] _至少一种增强填充剂，增强填充剂的含量相对于该组合物的总重量是大于或等 于按重量计10%。
[0049] 根据它的仍另一个方面，本发明的一个主题是根据本发明的一种组合物或者一种 可膨胀的颗粒用于制造一种发泡的物品，特别地通过注射模制制造一种发泡的物品的用 途。
[0050] 根据它的仍另一个方面，本发明的一个主题是一种能够通过根据本发明的方法获 得的泡沫或发泡的物品。
[0051] 根据它的另一个方面，本发明的一个主题是增强填充剂的用途，特别如在本说明 书中定义的，作为使之有可能改进对存在于基于聚酰胺并且基于化合物U(特别是聚氨 酯），尤其通过如本说明书描述方法获得的增强的发泡的物品中的泡沫的尺寸控制的试剂。
[0052] 这是因为增强填充剂，特别在一种注射模制方法的情况下，可以使之有可能控制 这些气泡的尺寸，甚至是在使用低粘稠度的聚酰胺，非常特别在PA66和PA6的情况下。
[0053] 在图1中表示了一个对应于试验1的泡沫盘的整个厚度的截面的扫描电子显微镜 视图，并且使之有可能看见在根据本发明的方法获得的发泡的物品中的气泡群。
[0054] 本发明的聚酰胺PA是通过从二羧酸和二胺开始的缩聚获得的那些类型、或通过 内酰胺和/或氨基酸聚合或者缩聚获得的那些类型的聚酰胺。本发明的聚酰胺可以是不同 类型和/或相同类型的聚酰胺的一种共混物，和/或从对应于相同类型和/或不同类型的 聚酰胺的不同单体获得的共聚物。
[0055] 本发明的聚酰胺PA有利地具有大于或等于10 000g/m〇l，优选地大于或等于12 000g/mol，还更优选地大于或等于14 000g/mol的数均摩尔质量Mn。
[0056] 本发明的聚酰胺PA有利地具有小于或等于35 000g/m〇l，优选地小于或等于30 000g/mol，还更优选地小于或等于20 000g/mol的数均摩尔质量。
[0057] 因此，根据本发明的聚酰胺可以表现从10 000至35 000g/mol、特别从12 000至 30 000g/mol并且尤其从14 000至20 000g/mol变化的数均摩尔质量。
[0058] 酸端基CEG的含量可以大于胺端基AEG的含量，具体地根据关系：CEG > AEG+10meq/kg，的确甚至CEG > AEG+15meq/kg。特别地，酸端基AEG的含量是大于或等于 50meq/kg〇
[0059] 作为可以适用于本发明的聚酰胺的实例，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以及它们共聚物；半芳族聚酰胺类（特别是MXD6)、从对苯二甲酸和/或间苯二甲酸获 得的聚苯二甲酰胺类、诸如以商品名阿莫科（Amodel)出售的聚酰胺、以及它们的共聚酰胺 (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、以及它们 的共聚物和合金（alloy)。
[0060] 根据本发明的一个优选实施例，该聚酰胺是选自聚酰胺6、聚酰胺6,6、它们的共 混物和共聚物。有利地该聚酰胺是聚酰胺6,6。
[0061] 根据本发明的一个特定的替代形式，本发明的聚酰胺PA是一种线型聚酰胺。
[0062] 根据本发明的另一个特定的替代形式，本发明的聚酰胺PA包含星形分支或H-分 支的大分子链以及，若适当的话，线型大分子链。例如，文件FR 2743077、FR 2779730、US 5959069、EP 0632703、EP 0682057和EP 0832149描述了包括这种星形分支或者H形分支 的大分子链的聚合物。
[0063] 根据本发明的另一个特定的替