Brevet FR2878265A1 — publié le 20060526

UTILISATION D'UNE COMPOSITION THERMOPLASTIQUE COMME ADDITIF POUR LA COLORATION OU L'IMPRESSION DE RÉSINES THERMOPLASTIQUES APOLAIRES, TELLES QUE LE POLYPROPYLÈNE. La présente invention concerne l'utilisation d'une composition thermoplastique en tant qu'additif pour améliorer la coloration ou l'impression, notamment pour la décoration, de produits ou pièces à base de résines composées de polymères apolaires, comme par exemple le polypropylène syndiotactique ou isotactique (PP) ou le polyéthylène (PE), sans traitement préalable (traitement Corona ou flammage par exemple). En particulier, l'invention concerne des produits, pièces et objets pouvant être tissés, injectés, compressés ou extrudés. II est connu dans l'état de la technique, que les produits ou pièces à base de résines thermoplastiques apolaires, notamment le polypropylène, doivent être traités par des procédés comme le flammage ou le traitement corona pour créer une surface polaire. Ensuite, ces substrats peuvent être colorés ou décorés par différentes méthodes (procédés d'impression divers tels que sublimation, sérigraphie, ou peinture classique). Sans traitement préalable, ce type de résine ne peut être teinté ou décoré durablement. Le décor n'est pas stable et ne correspond pas aux exigences liées au secteur de l'automobile par exemple (vieillissement thermique, résistance aux UV, etc.). Le document WO 97/47684 décrit une composition de polypropylène isotactique montrant une bonne affinité pour des colorants sous forme de dispersions, qui comprend comme additifs un mélange de copolyamides et de copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA) (la quantité de ce mélange qui se présente sous la forme d'un alliage macrostructuré, introduite dans la composition va jusqu'à 20% en poids); cette composition peut être extrudée sous forme de fils qui forment des tissus, qui sont facile à teinter. Néanmoins, après vieillissement ces supports perdent une partie de leurs propriétés. On a maintenant découvert que l'utilisation de copolymères greffés à blocs polyamide, constitués d'un tronc en polyoléfine fonctionnelle, choisie parmi les copolymères éthylène-anhydride maléique et éthylène(méth)acrylate d'alkyle-anhydride maléique, se présentant sous la forme d'un alliage cocontinu nanostructuré, permettait 2878265 2 d'améliorer significativement la fixation de colorants ou encres à la surface de produits ou pièces à base de résines apolaires comme le polypropylène atactique. L'originalité de cette invention par rapport à l'état actuel de la technique est la structure de nos alliages. La présente invention concerne donc l'utilisation d'une composition thermoplastique en tant qu'additif pour améliorer la coloration ou l'impression, notamment pour la décoration, de produits ou pièces à base de résines composées de polymères thermoplastiques apolaires, tels que le polypropylène ou le polyéthylène, caractérisée en ce que ladite composition comprend au moins un copolymère greffé à blocs polyamide, constitué d'un tronc en polyoléfine fonctionnelle, choisie parmi les copolymères éthylène-anhydride maléique et éthylène-(méth) acrylate d'alkyleanhydride maléique, et un agent antioxydant. Ces copolymères greffés à blocs polyamide sont décrits en particulier dans les demandes de brevet WO 02/28959 et FR 0202394 de la demanderesse, dont le contenu est incorporé à la présente demande. De préférence, les greffons polyamide sont des homopolymères constitués de reste de caprolactame, d'acide amino-11-undécandique ou de dodecalactame ou des copolyamides constitués de restes choisis parmi au moins deux des monomères précédents. Toutefois tout autre type de polyamide à terminaison monoNH2 peut être utilisé. En particulier, la masse molaire des greffons est comprise entre 1000 et 5000 g/mole. De préférence, la composition comprend en outre des additifs absorbeurs du rayonnement UV et/ou des agents stabilisants. L'invention concerne aussi les produits ou pièces colorés ou imprimés à base de résines composées de polymères thermoplastiques apolaires, présentant une bonne aptitude à la coloration ou l'impression, caractérisés en ce qu'ils comprennent: - de 80 à 98% en poids de polymère thermoplastique apolaire, en particulier du polypropylène isotactique et de 2 à 20% en poids de la composition thermoplastique des revendications précédentes. Les alliages cocontinus nanostructurés qui y sont décrits, contiennent d'une part un composant (copolymère éthylènique)compatible avec des polymères apolaires comme le PP ou le PE et d'autre part un composant (polyamide) compatible avec des molécules polaires (encre, peinture). Les avantages de l'invention sont: É par rapport aux traitements préalables de PP: pas besoin d'installations de traitement préalable; le système permet plus de souplesse en ce qui concerne les méthodes de décoration (sérigraphie, sublimation) É par rapport aux alliages macrostructurés, comme par exemple décrits dans le document WO 97/47684: avec au plus 20 % de l'additif de l'invention dans le PP, une décoration de ce substrat selon les méthodes connus (sérigraphie, sublimation, peinture) est possible. Non seulement une bonne adhérence de l'encre sur le PP est assurée, mais aussi cette décoration conserve ses propriétés après vieillissement thermique, action des UV et hydrolyse. EXEMPLES DE RÉALISATION DE L'INVENTION: EXEMPLE 1:Composition LC1 LOTADER 7500: 80% en poids (terpolymère éthylene-acrylate d'éthyle(l 7. 5% poids)-anhydride maléique(2.9%poids), MFI:70) COPA 12/6 (80/20) : 20 % en poids(copolyamide résultant de la condensation du lauryllactame et du caprolactame, en proportion 80/20, T fusion:155 C) Irganox 1010: 1000 ppm (agent antioxidant) EXEMPLE 2: composition LC1 H LOTADER 7500: 80%en poids COPA 12/6 (80/20) : 20 % en poids Irganox 245: 5000 ppm (antioxydant) Irgafos PEPQ: 5000 ppm (additif stabilisateur) Préparation d'une composition de PP "décorable" : Par extrusion dans une extrudeuse classique, on réalise un compound comprenant 20 % poids de LC1 ou LC1 H avec 80 % poids d'un PP isotactique, grade injection.. 4 Préparation et décoration de pièces et produits: Après avoir réalisé par injection des pièces, à partir des compounds précédents, on les soumet à un test d'imprimabilité (impression à l'écran plat) tel que décrit page 21 du document WO 97/47684 précité. L'impression est satisfaisante. Il en est de même pour des feuilles extrudées, des plaques obtenues par compression ou calandrage, et des films pour gaines réalisés par extrusion-soufflage. Evaluation des propriétés de pièces imprimées: Vieillissement thermique: 22h à 85 et 100 C: aucun changement visuel. Vieillissement XENOTEST 1200 selon norme ISO/4892: après 720 heures: aucun changement visuel. Les pièces et articles colorés ou imprimés obtenus selon l'invention, peuvent se présenter 15 en particulier sous forme de feuilles, films, plaques, panneaux, tissus, non-tissés, et trouvent une application privilégiée dans l'industrie automobile et dans le bâtiment. REVENDICATIONS 1. Utilisation d'une composition thermoplastique en tant qu'additif pour améliorer la coloration ou l'impression, notamment pour la décoration, de produits ou pièces à base de résines composées de polymères thermoplastiques apolaires, tels que le polypropylène ou le polyéthylène, caractérisée en ce que ladite composition comprend au moins un copolymère greffé à blocs polyamide, constitués d'un tronc en polyoléfine fonctionnelle, choisie parmi les copolymères éthylène-anhydride maléique et éthylène-(méth)acrylate d'alkyle-anhydride maléique, et un agent antioxydant. 2. Utilisation d'une composition thermoplastique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les greffons polyamide sont des homopolymères constitués de reste de caprolactame, d'acide amino-11-undécanôique ou de dodecalactame ou des copolyamides constitués de restes choisis parmi au moins deux des monomères précédents. 3. Utilisation d'une composition thermoplastique selon la revendication 2, caractérisée en ce que la masse molaire des greffons est comprise entre 1000 et 5000 g/mole. 4. Utilisation d'une composition thermoplastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite composition comprend en outre des additifs absorbeurs du rayonnement UV et/ou des agents stabilisants. 5. Produits ou pièces colorés ou imprimés à base de résines composées de polymères thermoplastiques apolaires, présentant une bonne aptitude à la coloration ou l'impression, caractérisées en ce qu'ils comprennent: - de 80 à 98% en poids de polymère thermoplastique apolaire, en particulier du polypropylène isotactique et - de 2 à 20% en poids de la composition thermoplastique des revendications précédentes.