Brevet FR2324670A1 — publié le 19770415

Le polytéréphtalate de butylène est utilisé comme matériau de construction dans de nombreux domaines. Les polyesters thermoplastiques peuvent être transformés par de nombreuses techniques, parmi lesquelles en particulier l'extrusion et le moulage par injection. On utilise surtout le polytéréphtalate de butylène dans les applications impliquant un moulage par injection, du fait de sa grande vitesse de cristallisation, les cycles opératoires pouvant etre très courts. Des pièces en polytéréphtalate de butylène se dis-tinguent par une résilience et une stabilité dimensionnelle à chaud élevées. Pour augmenter la rigidité, on ajoute habituellement à la matière des charges de renforcement telles que des fibres de verre, des billes de verre ou des substances minérales telles que la craie ou le talc. Le polytéréphtalate de butylène ne peut être transformé par moulage par injection qu'à des tempdratures supérieures à 2400 a. A des températures de transformation comprises entre 230 et 2400 a, la fluidité de la masse fondue est insuffisante, et on obtient des pièces moulées de résilience réduite. Si l'on met en oeuvre des matières à mouler à base de polytéréphtalate de butylène contenant des charges de renforcement, on ne peut obtenir des pièces moulées dont la résilience est maximale qutà des températures de transformation supérieures à 250la. La temperature de transformation est cependant limitée vers le haut, à environ 285 C, par la décomposition thermique du polyester, en particulier avec de longues durées de séjour de la masse fondue dans la machine de transformation. La plage de température restant disponible pour le transformateur est donc relativement réduite. L'invention vise à élargir cette plage de transformation sans pour autant que les caractéristiques mécaniques s'en trouvent amoindries. L'invention a pour objet un polytéréphtalate de butylène qui contient, outre du butanediol-l,4, 0,5 à 5 %, de préférence 1 à 3 mol ffi de néopentylglycol comme autre composant diol. L'invention a également pour objet des matières à mouler constituées d'un tel polytéréphtalate de butylène contenant de 0,5 à 5 mol % de néopentylglycol comme autre composant diol et de 10 à 60 %0 en poids, rapportés à l'ensemble de la matière à mouler, de charges de renforcement. Le polytéréphtalate de butylène selon l'invention présente une viscosité relative en solution de 1,4 à 1,75, mesurée sur une solution à 0,5 % dans un mélange phénol/o dichlorobenzène (rapport pondéral 3 : 2, 250C). on utilise Comme matières de renforcement,/de préférence les fibres de verre, les billes de verre ou le talc, mais aussi, le cas échéant, d'autres matières de renforcement. Bien entenduwles matières à mouler peuvent contenir d'autres additifs tels que des stabilisants, des lubrifiants, des pigments, etc. Le polytéréphtalate de butylène selon l'invention peut être transformé en pièces moulées par injection, à haute résilience à une température aussi basse que 2300C à l'état non renforcé et à des températures de 235 à 2400C lorsqu'il contient des charges de renforcement. L'élargissement de la plage de températures de transformation est particulièrement intéressant dans le cas des matières à mouler contenant des charges de renforcement, car cette plage est plus étroite que dans le cas d'une matière non renforcée. On constate de façon générale que l'introduction d'un comonomère dans un polymère partiellement cristallin abaisse le degré de cristallisation du polymère. Cet abaissement de la fraction cristalline provoque une réduction de la dureté superficielle, une chute du module d'élasticité de la résistance à la traction, de la résistance à la déchirure et de la résistance en flexion et une altération de la stabilité dimensionnelle à chaud et de la stabilité thermique en service. I1 est donc tout à fait surprenant que ces effets extrêmement négatifs de l'introduction d'un comonomère ne se manifestent pas dans le cas des polymbres et matières à mouler renforcées selon l'invention. Par rapport au polytéréphtalate de butylène sous forme d'homopolymère, les valeurs de la dureté superficielle, de la stabilité dimensionnelle à chaud, de la stabilité thermique en service, du module d'lasticité, de la résistance à la déchirure, à la traction et en flexion sont conservées. Le niveau de résilience des matières à mouler à base de polytéréphtalate de butylène renforcées est nettement inférieur à celui des matières non renforcées. Une augmentation de la résilience, en particulier à des températures de transformation plus basses, est donc particulièrement importante dans le cas des matières à mouler à base de polytéréphtalate de butylène renforcées. Exemple 1 Les polyesters utilisés dans l'Exemple sont caractérisés par leur teneur en néopentylglycol (en mol ) et leur viscosité relative en solution, mesurée en solution à 0,5 % dans un mélange phénol/o-dichlorobenzène, en rapport pondéral 3:2 à 25 C. Le polyester Â est un polytéréphtalate de butylène homopolymére d'une viscosité relative de 1,67 ; le polyester B contient 2,5 mol % de néopentylglycol et possède une viscosité relative de 1,66, et le polyester C contient 5 mol ss de néopentylglycol et possède une viscosité relative de 1,65. Les polyesters A à C sont traités exactement de la même manière dans tous les essais. Au moyen d'une extrudeuse, on introduit dans la masse fondue à 240 C, 30 % en poids de fibres de verre. Le mélange sort des filières sous la forme de boudins qu'on fait passer dans un bain-marie et qu'on réduit en granulés, et on sèche soigneusement les granulés. A partir des granulés séchés, on moule par injectionadarss une presse à injection des bâtonnets de dimensions 4 x 6 x 50 mmWà une température du moule de 600 a, avec différentes températures et des cycles de durées différentes. La température de la masse fondue est respectivement de 240, 255, 270 et 2850C. les cycles durent 5 et 90 secondes, en correspondance avec des durées de séjour de la masse fondue dans le cylindre de la presse à injection de 10 mn et 20 mn.Le tableau ci-après donne les valeurs obtenues pour la résilience i n en kilojoules/m2, mesurée conformément à la norme DIN 53 453 à 23 C. durée du cycle &alpha;n pour une température de la masse fondue ( C) de 45 s Polyester Néopentylglycol (mol %) 240 255 270 285 A 0 35 43 43 44 B 2,5 43 44 44 45 C 5 42 43 44 44 durée du cycle &alpha;;n pour une température de la masse 90 s fondue ( C) de Polyester néopentylglycol (mol %) 240 255 270 285 A 0 36 42 44 44 B 2,5 42 43 41 42 C 5 43 43 43 43 les résultats montrent que, dans le cas d'une température de la masse fondue de 2400 C, la résilience du polytéréphtalate de butylène contenant 2,5 et 5 mol % de néopentylglycol est supérieure d'environ 35 % de celle de l'homopolymère Exemple 2 On montre dans cet Exemple, avec les matières à mouler utilisées à l'exemple 1, que l'introduction de néopentylglycol comme comonomère n'altère pas la stabilité thermique en service. On moule par injection, à une température de la masse fondue de 2550 G, des éprouvettes de dimensions 4 x 6 x 50 mm et on les fait séjourner dans de l'air à 110 C et à 140 C. On mesure la résilience &alpha; n en kJ/m2 selon la norme DIN 53 453 à 230C au bout de 30 et de 60 jours dans ces conditions. Les résultats figurent dans le tableau ci-après. Polyester Néopentyl- Résilience &alpha;n après séjour dans l'air glycol chaud (mol %) 110 C 140 C 0 30 60 30 60 j ours j ours j ours j ours A 0 43 40 40 40 34 B 2,5 44 41 40 40 34 C 5 43 41 40 40 33 REVENDICATIONS 1 - Copolyester dérivant de l'acide téréphtalique, du butanediol-1,4 et du néopentylglycol, caractérisé par le fait qu'il possède une teneur en néopentylglycol de G,5 à 5 mol % et une viscosité relative en solution, mesurée en solution à 0,5 % dans un mélange phénol/o-di chlorooenzone, en rapport pondéral 3:2 à 250G, comprise entre 1,4 et 1,7. 2 - Matières à mouler thermoplastiques, constituées d'un copolyester selon la revendication 1 et de 10 à 60 % en poids, rapportés à l'ensemble de la matière à mouler, d'une charge de renforcement. 3 - Matières à mouler selon la revendication 2, dans lesquelles on utilise des fibres de verre comme charges de renforcement.