Brevet FR2023467A1 — publié le 19700821

Les polyamides de viscosité élevée sont utilisables dans des domaines techniques très divers : tels que l'obtention de pellicules, le moulage par soufflage, ltextrusion de profilés, de cornières, la fabrication de grosses ébauches. Ces polyamides ont un degré de polymérisation élevé et de ce fait possèdent de bonnes propriétés mécaniques en particulier flexibilité, résistance la traction, etc.. On a tenté de préparer des polyamides de viscosité élevée par divers procédés, par exemple en ajoutant au polyamide de l'acide phosphorique et/ou un de ses esters ou un composé qui présente au moins trois groupes fonctionnels de manière à provoquer une réticulation. Mais l'emploi d'acide phosphorique a tendance à réduire la conductibilité électrique du polymère et les agents de réticulation conduisent à des polymères de point de fusion très élevé ou pratiquement infusibles. Les compositions à base de ces polymères se travaillent donc difficilement. la présente invention concerne des compositions pour moulage à base de polyamides de viscosité-élevée qui possèdent des propriétés mécaniques améliorées Ces compositions sont issues - de composés formateurs d'amide, tels que des sels de diamines et de diacides ou des amino-acides ou leurs dérivés cycliquesJ- - et drun carbonate d'alcoylène en quantité comprise entre I et 10 Z en poids par rapport à ces composés, de préférence comprise entre 2 et 6 Z. Il est connu d'effectuer la polycondensation de composés formateurs de polyamides en présence de carbonate dlalcoylène, en proportions relativement faibles, pour lr.obtention de compositions, filables ou filmogènes ayant une bonne affinité tinctoriale, particulièrement intéressantes dans le domaine textile. Pour que les compositions ainsi obtenues possèdent des viscosités compatibles avec les techniques de filage, il est nécessaire de limiter la longueur des chaines de polymère , de manière connue, soit en introduisant dans le mélange réactionnel, un agent limiteur de chaine tel que l'acide acétique, soit en réduisant la durée de la polycondensation. Au contraire, selon la présente invention l'accroissement de la viscosité du polymère s'accompagnant d'une amélioration des propriétés mécaniques particulièrement intéressantes dans le domaine des produits moulés, on n'utilise que des quantités très faibles ou nulles d'agent limiteur de chaine tel que l'acide acétique. Le constituant polyamide des compositions selon l'invention est de préférence le polyadipate d'hexaméthylène diamine, ou le polycaprolactame. Un procédé d'obtention, des compositions selon la présente invention consiste à introduire, de manière connue, un carbonate d'alcoylène dans une solution aqueuse soit d'un sel formateur de polyamide soit d'un aminoacide ou d'un lactame, à chauffer le mélange ainsi obtenu sous pression en éliminant l'eau par distillation. Le carbonate d'alcoylène utilisable pour préparer des compositions selon la présente invention est de préférence le carbonate d'éthylène. On a constaté que le degré de polycondensation des compositions obtenues, selon la présente invention, croit de manière inattendue par postcondensation rapide par exemple au cours d'une nouvelle extrusion. Il est connu d'accroître le degré de polycondensation des polyamides, type polyadipate d'hexaméthylène diamine, exempts d'additifs par chauffage prolongé et dans des conditions de température et pression bien définies, que ne nécessite pas une technique aussi simple et rapide que l'extrusion. En outre, on sait que les polyamides maintenus à température élevee pendant un laps de temps important ont tendance à se dégrader et se colorer, Les exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1 On charge, dans un autoclave de 10 litres, une solution de 3 920 g d' adip.te d' hexaméthylène diamonium dans le mEme poids d'eau distillée, contenant 120 g de carbonate d'éthylène et 8 g d'acide acétique à 70 Z en poids utilisé comme limiteur de chaîne. On chauffe pendant une heure et demie, sous une pression de 18 atmosphea à 2150C. L'eau distille et la température s'élève de 2159C à,25Q0C. Au cours d'une autre heure et demie la pression est ramenée peu à peu à la pression atmosphérique et la température est portée à 2900C. Cette température est maintenue pendant une demi-heure encore. Finalement le polymère est refoulé de l'autoclave sous forme d'un jonc, en atmosphère d'azote exempt d'oxygène sous une pression de 8 atmosphères. Le jonc est trempé dans un bain d'eau puis réduit en grains. EXEMPLE 2 On charge, dans un autoclave de 10 litres, une solution de 3 430 g de caprolactame dans le même poids d'eau, contenant 70 g de carbonate dléthy- lène dans 350 g d'eau distillée. On chauffe pendant une heure sous une pression de 12 atmosphères avec distillation de l'eau, ce qui élève la température de 215"C à 250 C. Au cours de 2 heures supplémentaires on ramène la pression progressivement à la pression atmosphérique et l'on élève la température jusqu'à 2700C. On maintient cette température pendant une heure et demie encore et l'on extrude finalement le polymère de l'autoclave, en atmosphère d'azote exempt d!oxygene, sous une pression de 8 atmosphères, à travers une filiere de 3 mm de diamètre, dans unbain-marie produisant une action de trempe ; puis le produit est réduit en grains. Dans le tableau ci-dessous sont réunies les mesures de viscosité relative effectuées en solution à 8,4 % en poids dans l'acide formique à 90 % en poids. VISCOSITE RELATIVE Polyhexaméthylène adipemide : sans additif : après addition de 3 % en poids : de carbonate d'ethylene : En grains après polycondensation 35 38 Les mêmes grains après extrusion et regranulation 35 52 Les mêmes grains après post condensatfon pendant 8 heures en atmosphère d'azote 46 : 90 REVENDICATIONS 1. Compositions pour moulage ayant une viscosité élevée obtenues par condensation de composés formateurs d'amide, tels que des sels de diamines et de diacides ou des aminoacides ou leurs dérivés cycliques, caractérisées en ce que l'on effectue la condensation en présence d'un carbonate d'alcoylène en quantité comprise entre f et 10 X en poids, par rapport à ces composés, et de quantités faibles ou nulles d'un agent limiteur de chaine. 2. - Compositions pour moulage, selon la revendication 1, caractérisées en ce que l'on effectue la condensation en présence d'un carbonate d'alcoylene en quantité comprise entre 2 et 6 %, en poids, par rapport à ces composés, et de quantités faibles ou nulles d'un agent limiteur de chaîne.