FR2818986A1 - Composition de resine polyamide electroconductrice et produit moule pour composant de moteur prepare a partir de celle-ci - Google Patents
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Abstract
Une composition de résine polyamide électriquement conductrice est décrite, ladite composition étant avantageuse en raison de ses très excellentes propriétés de flexibilité et de fluidité, ladite composition étant adaptée pour une utilisation pour le moulage par extrusion ou par injection de composants pour véhicules à moteur nécessitant de la résistance aux chocs et de l'électroconductivité. La composition de résine polyamide comprend (a) de 40 à 70% en poids de résine polyamide semi-cristalline; (b) de 15 à 40% en poids d'un élastomère thermoplastique greffé par 0, 5 à 2, 0% en poids d'anhydride maléique; (c) de 9 à 20% en poids de noir de carbone pulvérulent; (d) de 1 à 108 en poids de matériau à base de sulfamide; et (e) de 0, 001 à 0, 02% en poids de matière dicarboxylique.
Description
Contexte de l'invention Domaine de l'invention La présente invention a
trait à une composition de résine polyamide et, plus spécifiquement, à une composition de résine polyamide électroconductrice ayant une haute fluidité, apte à être utilisée dans le moulage par extrusion ou par injection de composants pour véhicules à moteur devant nécessairement être flexibles, résistants aux chocs et électroconducteurs, par exemple un boîtier de filtre à carburant, une conduite de carburant, un tube d'admission de carburant, un réservoir de carburant et similaires, qui délivrent le carburant à un moteur de véhicule automobile.
Description de la technique antérieure
En général, les résines polyamides sont excellentes en termes de propriétés mécaniques (notamment en terme de résistance à la traction, de résistance à la flexion et de module élastique), de résistance à la chaleur et de résistance chimique, et elles peuvent de ce fait être diversement appliquées dans tous les domaines industriels, y compris les véhicules à moteur ou les sports. Des compositions ayant diverses fonctionnalités ont également été applicables à de nombreux composants pour véhicules à moteur. Récemment, dans les matériaux des composants du système de carburant pour les moteurs, des plastiques ont été substitués aux matériaux métalliques classiques en raison de leurs propriétés de légèreté, de faible coût et d'absence d'érosion dans les moteurs. En outre, la résine polyamide présente une excellente résistance au carburant et est employée dans la plupart des composants du système de carburant. Bien qu'un boîtier de filtre à carburant ou une conduite de carburant faisant partie des composants d'un système de carburant devraient être résistants au carburant, ces composants ont jusqu'ici été fabriqués dans des matériaux métalliques dans la mesure o ils sont en contact avec le carburant en permanence. De ce fait, une résine de polyamide ayant une excellente résistance au carburant est apte à être utilisée dans la préparation de telles
pièces de moteur.
Toutefois, dans le cas de l'utilisation d'un polyamide de conductivité médiocre, une propriété nécessaire pour les composants du système de carburant tel qu'un boîtier de filtre à carburant et une conduite de carburant, lorsque le carburant est injecté dans le cylindre du moteur à une très grande vitesse, des charges électrostatiques sont générées en raison de la friction du carburant sur les parois de la conduite de carburant, et ces chargent se concentrent dans une partie quelconque. A un moment donné, ces charges électriques concentrées sont déchargées dans les parties métalliques adjacentes les plus proches. Ce phénomène de production continue de charges électrostatiques provoque de fines craquelures dans les parties o se produisent les décharges, ces fines craquelures laissant fuire le carburant, ce qui présente un risque d'incendie ou d'explosion. C'est pourquoi ces composants de moteur doivent être électroconducteurs et être capables de dissiper
l'électricité statique dans le corps du véhicule.
En outre, les composants de moteur ne doivent pas se rompre ou se fissurer aisément en cas de secousse ou de collision. En-particulier, lorsque le véhicule est conduit de façon continue dans une région froide, le moteur souffrira de cette basse température. Ainsi, il est nécessaire que les composants de moteur présentent une grande résistance aux chocs et une grande
flexibilité.
A cet égard, les brevets américains Nos. 5.164.084 et 5.164.879 décrivent une composition de résine polyamide-12 contenant 8% de fibres d'acier inoxydable, laquelle peut être appliquée à un composant de boîtier de filtre à carburant ayant une conductivité, une résistance aux carburants et une résistance aux chocs satisfaisantes tout en conservant une résistivité volumique de 106 Ohm-cm ou moins. Mais son coût de préparation est très élevé et la composition est assez médiocre en terme de flexibilité et de résistance aux chocs. Dans les brevets américains Us. 4.655,964 et us 4,702.859, une composition de résine polyamide est difficile à appliquer à un boîtier de filtre à carburant, une conduite de carburant et un tube d'admission de carburant en raison de sa résistance aux chocs, de sa flexibilité et de son aptitude au moulage médiocres. Le brevet japonais No. Sho. 58-93756 concerne une composition destinée à être appliquée aux composants d'un système de carburant de véhicules à moteur comprenant de la résine polyamide, un copolymère élastique à base d'éthylène et du noir de carbone, à partir de laquelle un article moulé est préparé, conservant une électroconductivité et une résistance aux chocs satisfaisantes mais ne donnant pas une flexibilité, une résistance aux chocs ou une fluidité élevée. Par ailleurs, une composition comprenant une résine polyamide et de 8 à 20% en poids de fibre métallique et de fibre de carbone pour le moulage de pièces d'un système de carburant pour véhicules à moteur, décrit dans le brevet américain No. 4.569.786, présente une excellente électroconductivité et une excellente résistance mécanique, mais souffre des inconvénients d'une mauvaise flexibilité, d'une mauvaise résistance aux chocs et d'une mauvaise fluidité. Le brevet japonais No. Sho 60-26057 décrit une composition de résine polyamide conductrice pour le moulage, qui comprend une résine polyamide, une fibre métallique, une fibre de verre et un ionomère d'éthylène. Une telle composition est avantageuse en termes d'électro- conductivité et de résistance mécanique, mais désavantageuse en termes de résistance aux chocs, de flexibilité et d'aptitude au moulage, et n'est donc pas applicable aux pièces d'un système de carburant de moteur. Une composition de résine thermoplastique conductrice, décrite dans les brevets japonais Nos. Sho 61-89258 et 61-207465 présente une excellente conductivité électrique mais une résistance aux chocs, une flexibilité et une aptitude au moulage extrêmement médiocres. Par ailleurs, le brevet japonais No. Sho 63-51455 décrit une composition de résine conductrice préparée en mélangeant une résine polyamide avec un ionomère d'éthylène et du noir de carbone, afin de rendre la composition flexible et conductrice. Toutefois, en ce
qui concerne la flexibilité, la résistance aux chocs et-
la fluidité, la composition ci-dessus ne présente pas
des qualités suffisantes.
Le brevet américain No. 4.655.964 concerne une composition de nylon conductrice comprenant une résine nylon linéaire, de 20 à 50% en poids de charge minérale (kaolin, métasilicate de calcium) et de 4 à 6% en poids de noir de carbone, avec une conductivité faible. Mais la composition de nylon présente une résistance aux chocs, une flexibilité et une aptitude au moulage médiocres. En outre, dans le brevet américain No. 4.702.859, une composition de résine polyamide conductrice comprenant 100 parties en poids de polyamide préparé à partir de xylène diamine et d'acide dicarboxylique aliphatique, de 5 à 100 parties en poids de résine polyamide-66, de 30 à 300 parties en poids de fibre de verre, de 5 à 40 parties en poids de noir de carbone et de 5 à 40 parties en poids de graphite, est excellente en termes de conductivité, de résistance mécanique, de module élastique et de température de déflexion à chaud, mais très médiocre en termes de résistance aux chocs et de flexibilité. En outre, le coût de préparation en est élevé, ce qui entraîne une perte financière. Le brevet EP O 327 384 concerne une composition de polyacétal conductrice ayant une flexibilité et une dureté améliorées, qui répond aux normes de conductivité électrique, mais souffre d'une résistance aux chocs, d'une flexibilité et d'une aptitude au moulage insuffisantes pour être utilisée
dans les composants d'un système de carburant.
Dans le document EP O 685 527 Al, une composition comprenant une résine de polyphénylène éther polyamide et de 1 à 7 parties en poids de noir de carbone conducteur a une conductivité assez satisfaisante, mais ne peut être appliquée aux composants d'un circuit de carburant de moteur en raison de sa résistance aux chocs, de sa flexibilité et de son aptitude au moulage médiocres. Une composition du document EP 0 866 098, qui est encore développée à partir de la composition du document EP 0 685 527 Al, possède une bonne résistance aux chocs, mais une flexibilité et une aptitude au moulage très médiocres. Le brevet japonais No. Hei 11-53941 décrit une composition de résine polyamide préparée en mélangeant une résine de polyamide A obtenue à partir d'un polyéthylène modifié,, afin d'améliorer la résistance à l'impact, de noir de carbone afin d'améliorer la conductivité, de trinitrate de potassium et de BBSA, qui a légèrement amélioré la conductivité, la flexibilité et la résistance à l'impact, mais dont l'aptitude au moulage est extrêmement médiocre. Résumé de l'invention Pour aboutir à la présente invention, une recherche intensive et approfondie sur les matériaux appropriés pour être utilisés dans les composants d'un circuit de carburant de moteur a été menée par les présents inventeurs dans le but d'éviter les problèmes rencontrés dans les techniques antérieures, cette recherche débouchant sur la découverte que, lorsqu'un matériau à base de sulfamide est mélangé avec un - matériau dicarboxylique, la composition obtenue peut
être améliorée dans ses diverses propriétés physiques.
Sur cette base, l'un des buts de la présente invention est de fournir une composition de résine polyamide électroconductrice qui soit avantageuse en termes d'électroconductivité, de résistance aux chocs, de flexibilité et d'aptitude au moulage, destinée à être utilisée dans un boîtier de filtre à carburant, une conduite de carburant, un tube d'admission de carburant ou un réservoir de carburant, en tant que composants d'un circuit de carburant pour véhicules à moteur. Un autre objectif de la présente invention est de fournir un produit moulé pour un composant de véhicule à moteur préparé à partir de la composition de résine
polyamide électroconductrice.
Description détaillée de l'invention
Pour atteindre les objectifs ci-dessus, la présente invention fournit une composition de résine électroconductrice comprenant (a) de 40 à 70% en poids de résine polyamide semi-cristalline; (b) de 15 à 40% en poids d'un élastomère thermoplastique greffé par 0,5 à 2,0% en poids d'anhydride maléique; (c) de 9 à 20% en poids de noir de carbone pulvérulent; (d) de 1 à % en poids de matière à base de sulfamide, représentée par la formule 1 suivante: Formule 1
R1-SO2-NH-R2
(dans laquelle R1 et R2 sont choisis dans le groupe consistant en les groupements alkyle, benzyle, phényle, alcoylphényle et dialcoylphényle, o un groupement alkyle désigne CnH2n+1 (n<8)) et (e) de 0,001 à 0,02% en poids de matière dicarboxylique, représentée
par la formule 2 suivante.
Formule 2 HOOC(CH2)nCOOH1 En outre, la présente invention fournit une composition de résine électroconductrice caractérisée en ce que la résine polyamide a une viscosité relative de 2,8 à 3,5 et est choisie dans le groupe consistant en le polyamide-6, le polyamide-66, et leurs
copolymères de résine polyamide, ou leurs mélanges.
En outre, la présente invention fournit une composition de résine électroconductrice caractérisée en ce que le noir de carbone est choisi dans le groupe consistant en le noir fourneau, le noir de Ketjen, le noir d'acétylène et la suie inactive, et présente une surface spécifique (BET) égale ou supérieure à 500 m2/g et un indice de prise en huile (DBP) égal ou supérieur,
à 200 ml/100 g.
Par ailleurs, la présente invention fournit une composition de résine électroconductrice caractérisée en ce que la matière à base de sulfamide est choisie dans le groupe consistant en le N-propyle benzène sulfamide, le N-butyle benzène sulfamide, le N-hexyle
benzène sulfamide, le N-octyle benzène sulfamide, le N-
phényle benzène sulfamide, le N-diméthylphényle benzène sulfamide, le Nisopropylphényle benzène sulfamide, le N-butylphényle benzène sulfamide, le N-méthyle méthylbenzène sulfamide, le N-éthyle méthylbenzène
sulfamide, le N-butyle -méthylbenzène sulfamide, le N-
butyle butylbenzène sulfamide, le N-butyle isopropylbenzène sulfamide, le N-butyle butylbenzène
sulfamide, le N-phényle méthylbenzène sulfamide, le N-
diméthylphényle méthylbenzène sulfamide, le N-
isopropylphényle méthylbenzène sulfamide, ou leurs mélanges. De plus, la présente invention fournit une composition de résine électroconductrice caractérisée en ce que l'élastomère thermoplastique est choisi dans le groupe consistant en le polyéthylène, le polypropylène, le polybutène, le poly-isoprène, les caoutchoucs d'éthylène et de propylène, les caoutchoucs d'éthylène, de propylène et de diène, les caoutchoucs d'éthylène et de butène, les caoutchoucs d'éthylène et d'octène, les caoutchoucs d'éthylène et d'acryle, les copolymères de styrène, d'éthylène, de butylène et de
styrène, ou leurs mélanges.
En outre, la présente invention fournit une composition de résine électroconductrice caractérisée en ce que la viscosité relative de la résine polyamide semi-cristalline est mesurée pour une solution de 1 g de résine dans 100 ml d'acide sulfurique à 96% à l'aide
d'un viscosimètre Ubbelohde.
Par ailleurs, la présente invention fournit un produit moulé pour composants de véhicules à moteur préparé à partir de la composition de résine électroconductrice. De plus, la présente invention fournit un produit moulé caractérisé en ce que les composants de moteur -15 sont un boîtier de filtre à carburant ou une conduite
de carburant.
Une description détaillée de la présente
invention sera donnée ci-après.
Une composition de résine polyamide électroconductrice de la présente invention comprend
(a) de 40 à 70% en poids de résine polyamide semi-
cristalline; (b) de 15 à 40% en poids d'un élastomère thermoplastique greffé par 0,5 à 2,0% en poids d'anhydride maléique; (c) de 9 à 20% en poids de noir de carbone pulvérulent; (d) de 1 à 10% en poids de matière à base de sulfamide, représentée par la formule 1 précitée; et (e) de 0, 001 à 0,02% en poids de matière dicarboxylique, représentée par la formule 2 précitée. En tant que résine polyamide (a) selon la présente invention, il est possible d'utiliser la
résine polyamide-6 obtenue en polymérisant le noyau s-
caprolactame ouvert, de la résine polyamide-66 obtenue en polymérisant l'hexaméthylène diamine et l'acide adipique, ou un copolymère de résine polyamide obtenu en copolymérisant du c-caprolactame, de l'hexaméthylène diamine et de l'acide adipique en tant que monomères afin de préparer les résines de polyamide-6 et de polyamide-66, dans des proportions appropriées. La résine peut être utilisée seule ou en combinaison, dans le cadre de la présente invention. Il est plus favorable que la résine polyamide choisie possède une viscosité relative de 2,8 à 3,5 (mesurée pour une solution de 1 g de résine dans 100 ml d'acide sulfurique à 96% à 23 C au moyen d'un viscosimètre Ubbelohde). Si la viscosité est inférieure à 2,8, la fluidité est légèrement augmentée mais la résistance aux chocs est quelque peu diminuée lors du mélange avec une quantité égale d'élastomère thermoplastique. Ainsi, afin de renforcer la résistance aux chocs, l'élastomère thermoplastique peut être ajouté dans des quantités plus importantes, mais ceci entraîne une perte économique. D'un autre côté, l'utilisation d'une résine ayant une viscosité supérieure à 3,5 donne une excellente résistance aux chocs mais une médiocre fluidité. Lorsque de 15 à 40% en poids d'élastomère thermoplastique greffé par 0,5 à 2,0% en poids d'anhydride maléique sont utilisés, la résistance aux chocs peut être augmentée de manière significative,
ainsi que la flexibilité.
Le composant précité peut être mis à réagir chimiquement avec les groupes amines de la résine polyamide, ce qui accroît son effet de mélange. En outre, l'élastomère thermoplastique est greffé d'anhydride maléique et sa dissolution dans l'essence est ainsi empêchée. A des rapports de greffage élevés de l'anhydride maléique, la dispersibilité est augmentée et la dissolution dans l'essence devient faible, mais la fluidité est diminuée. Encore une fois, il est préférable que l'anhydride maléique soit utilisé dans la quantité d'environ 2,0% en poids. Un tel élastomère thermoplastique peut être utilisé de façon appropriée dans diverses applications, et, en général, l'utilisation d'environ 15 à 40% en poids de l'élastomère tend à augmenter la résistance aux chocs
de manière spectaculaire.
Des exemples d'élastomères thermoplastiques utiles comprennent le polyéthylène, le polypropylène, le polybutène, le poly-isoprène, le caoutchouc d'éthylène et de propylène, les caoutchoucs d'éthylène, de propylène et de diène, les caoutchoucs d'éthylène et de butène, les caoutchoucs d'éthylène et d'octene, les caoutchoucs d'éthylène et d'acryle et les copolymères
de styrène, d'éthylène, de butylène et de styrène.
En tant que noir de carbone utilisable pour rendre la composition électriquement conductrice, du noir fourneau, du noir de Ketjen, du noir d'acétylène et de la suie inactive peuvent être utilisés. Parmi
ceux-ci, le noir de Ketjen est le plus préférable.
De plus, il est préférable que le noir de carbone ait une surface spécifique (BET) égale ou supérieure à 500 m2/g et un indice de prise en d'huile (DBT) égal ou supérieur à 200 ml/100 g (Plastics Engineering/Avril 1995, pp. 29-32; "Special Carbon Blacks for Plastics"). Bien que le noir de carbone conducteur soit utilisé dans différentes quantités en fonction de son type, ces quantités sont de préférence comprises dans l'intervalle de 9 à 20% en poids, Si possible, les conditions de traitement et les combinaisons des constituants devraient être optimisées afin d'obtenir _l'électroconductivité désirée en utilisant la plus petite quantité de noir de carbone nécessaire. Lorsque la quantité de noir de carbone est inférieure à 9% en poids, la conductivité devient très faible. En revanche, lorsque la quantité dépasse 20% en poids, la fluidité, la résistance aux chocs et la flexibilité sont réduites de manière spectaculaire. Ainsi, il est favorable que la conductivité soit maximisée grâce à l'utilisation de 20% en poids ou moins de noir de carbone. La matière à base de sulfamide utilisée pour rendre la composition flexible présente une bonne affinité pour le polyamide et se mélange bien, et est efficace en terme d'amélioration de la flexibilité. En outre, cette matière ne se dissous pas en cas d'exposition à l'essence, et est utilisée dans la quantité de 1 à 10% en poids. L'utilisation de quantités inférieures à 1% en poids entraîne une médiocre flexibilité effective. Par ailleurs, si la quantité dépasse 10% en poids, il est difficile de préparer la composition. En outre, la matière peut se volatiliser à la température de moulage lors de la préparation du produit final, et le produit final ainsi préparé peut présenter une apparence extérieure médiocre en raison de l'émergence de la matière à la
surface du produit.
En tant que matières à base de sulfamide représentatives, il est possible d'utiliser l'une quelconque des matières consistant en N-propyle benzène sulfamide, N-butyle benzène sulfamide, N-hexyle benzène sulfamide, Noctyle benzène sulfamide, N-phényle benzène sulfamide, N-diméthylphényle benzène sulfamide, N-isopropylphényle benzène sulfamide, N-butylphényle benzène sulfamide, N-méthyle méthylbenzène sulfamide, N-éthyle méthylbenzène sulfamide, N-butyle méthylbenzène sulfamide, N-butyle butylbenzène
sulfamide, N-butyle isopropylbenzène sulfamide, N-
butyle butylbenzène sulfamide, N-phényle méthylbenzène sulfamide, Ndiméthylphényle méthylbenzène sulfamide et N-isopropylphényle méthylbenzène sulfamide. Plus préférablement, le N-butyle benzène sulfamide est utilisé. La composition préparée à partir des constituants ci-dessus peut être appliquée à divers produits moulés en raison de ses bonnes propriétés physiques, à savoir entre autres, la résistance aux chocs, la conductivité, la flexibilité. Dans la pratique, un moulage rapide est effectué de manière à réduire les coûts de préparation et augmenter la productivité. Pour répondre à ces exigences, la composition elle-même devrait avoir une grande fluidité, favorable au moulage. En vue de réaliser les objectifs ci-dessus, il s'est avéré que l'utilisation de 0,001 à 0,02% en poids de matière dicarboxylique (formule 2) augmente la fluidité de manière
spectaculaire tout en conservant toutes les propriétés.
Si la quantité est inférieure à 0,001% en poids, la fluidité n'est augmentée que de façon minime, alors que si la quantité dépasse 0,03% en poids, l'aptitude au
traitement par extrusion diminue.
De plus, des stabilisants, des lubrifiants, des antioxydants, des produits lustrants, des -agents dispersants, des agents de nucléation peuvent être ajoutés dans le but d'obtenir divers effets, dans le
cadre de la présente invention.
La présente invention ayant été décrite de manière générale, une compréhension plus approfondie en sera donnée en se référant à certains exemples spécifiques qui sont présentés ici, à des fins d'illustration uniquement, et qui ne sont pas destinés à limiter la présente invention, sauf indication
contraire.
Exemples 1 à 7
(a) De la résine polyamide-6 ou polyamide-66 ayant une viscosité relative de 3,0 (mesurée sur une solution de 1 g d'échantillon dans 100 ml d'acide sulfurique à 96% à l'aide d'un viscosimètre Ubbelohde), (b) du noir de Ketjen en tant qu'un noir de carbone conducteur, (c) du N-butyle benzène sulfamide en tant que plastifiant, (d) un élastomère thermoplastique et (e) une matière dicarboxylique ont été mélangés dans les proportions illustrées sur le tableau 1 ci-dessous, en utilisant une extrudeuse à simple vis ou à double vis. Dans ces exemples, une extrudeuse à double vis ayant un L/D de , commercialisée par Toshiba Corporation, a été utilisée. Dans ce cas, la température de traitement était de 240 à 280 C et la vitesse de rotation des vis était de 200 à 300 tours/min. Le cordon de composition obtenu à la sortie de la buse était plongé dans un bain de refroidissement, transformé en pastilles à l'aide d'un outil de coupe, puis séché à 95 C dans une sécheuse -pendant 5 heures, dans une atmosphère d'azote, afin de préparer des pièces d'essai, dont les diverses propriétés ont ensuite été mesurées. Les résultats sont
illustrés sur le tableau 3 ci-dessous.
Exemples comparatifs 1 à 5 Afin d'investiguer l'effet des compositions situées en-dehors de l'intervalle de la présente invention, des compositions répondant aux proportions de mélange présentées dans le tableau 2 ont été préparées, et leurs propriétés ont été mesurées. Les
résultats sont présentés dans le tableau 4 ci-dessous.
Tableau 1
(Unité: pourcentage en poids)
Exemple N
Composition
1 2 3 4 5 6 7
Résine polyamide-6 (1) 65,8 67,8 58,5 49,5 49,8 45,8 Résine polyamide-66 (2) 52,5 Elastomère thermo- 20 15 25 30 30 35 35 plastique (3) Noir de carbone (4) 9 10 11 12 15 12 12 Matière à base de 5 5 5 5 5 3 7 sulfamide (5) Matière dicarboxylique 0,2 0,2 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2 (6) (1): Résine polyamide-6 en pastilles ayant une viscosité relative de 3,0 mesurée sur une solution de 1 g de résine dans 100 ml d'acide sulfurique à 96% à l'aide d'un viscosimètre Ubbelohde (2): Résine polyamide-66 en pastilles ayant une viscosité relative de 2,8 mesurée sur une solution de 1 g de résine dans 100 ml d'acide sulfurique à 96% à l'aide d'un viscosimètre Ubbelohde (3): Karton FG 1901X, commercialisé par Shell Chemical (4): Vulcan XC-72, commercialisé par Cabot Corporation (5): N-butyle benzène sulfamide
(6) -: HOOC-(CH2),0-COOH
Tableau 2
(Unité: %age en poids) Exemple Comparatif N Composition
1 2 3 4 5 6
Résine polyamide-6 (1) 64,5 63,5 53,8 52,8 Résine polyamide-66 (2) 53,0 44,5
Elastomère thermo-
Elastomère thermo- 30 10 30 35 35 35 plastique (3) Noir de carbone (4) 15 il 12 8 12 12 Matière à base de sulfamide (5) 5 5 3 7 Matière dicarboxylique 0,5 0,5 0,2 1,5 (6) (1): Résine polyamide-6 en pastilles ayant une viscosité relative de 3,0 mesurée sur une solution de 1 g de résine dans 100 ml d'acide sulfurique à 96% à l'aide d'un viscosimètre Ubbelohde (2): Résine polyamide-66 en pastilles ayant une viscosité relative de 2,8 mesurée sur une solution de 1 g de résine dans 100 ml d'acide sulfurique à 96% à l'aide d'un viscosimètre Ubbelohde (3): Karton FG 1901X, commercialisé par Shell Chemical (4) Vulcan XC-72, commercialisé par Cabot Corporation (5) N-butyle benzène sulfamide
(6): HOOC-(CH2)10-COOH
Tableau 3
Mesure des propriétés (exemples)
Exemple N
Propriétés P t1 2 3 4 5 6 7 Résistivité volumique 65,8 67,8 58,5 49,5 49, 8 45,8 log(Rv) (O) (1) Module élastique (Mpa) 52,5 (2) Allongement à la traction de rupture (%) 20 15 25 30 30 35 35 (3) Résistance aux chocs (méthode Izod) 9 10 11 12 15 12 12 (kg.cm/cm) (4) Indice de fusion 5 5 5 3 7
(IF) (5) 5 5 5 5. 3 7
(IF) (5)
(1): Résistivité volumique mesurée sur une pièce d'essai de 40x40x3mm à l'aide d'un Ultra MégaOhm-mètre (Japan TOA Co.) à 500 Volts, pendant 60 secondes, conformément à la norme ASTM 257, et exprimée en valeur logarithmique (2): Mesurée sur une pièce flexible conformément à la norme ASTM D-790; le produit est d'autant plus flexible que la valeur est basse (3): Mesurée sur une pièce d'essai de résistance à la traction, conformément à la norme ASTM D-638 (4): Mesurée selon la norme ASTM D-256, à l'état entaillé (5): Mesuré à 275 C sous une charge de 2,16 kg, conformément à la norme ASTM D-1238; la fluidité est d'autant plus grande, et donc l'aptitude au moulage, que l'indice de fusion est grand
Tableau 4
Mesure des propriétés (exemples comparatifs) Exemple Comparatif N Propriétés
1 2 3 4 5
Résistivité volumique 3 6 4 l 6 log(Rv) (Q) (1) Module élastique (Mpa) 2000 2800 1000 700 1500 (2) Allongement à la traction de rupture (%) 12 10 40 110 25 (3) Résistance aux chocs (méthode Izod) 10 5 50 88 70 (kg. cm/cm) (4) Indice de fusion 9 12 1 7 0,3
(IF) (5)
(1): Résistivité volumique mesurée sur une pièce d'essai de 40x40x3mm à l'aide d'un Ultra MégaOhm-mètre (Japan TOA Co.) à 500 Volts, pendant 60 secondes, conformément à la norme ASTM 257, et exprimée en valeur logarithmique (2): Mesurée sur une pièce flexible, conformément à la norme ASTM D-790; le produit est d'autant plus flexible que la valeur est basse (3): Mesurée sur une pièce d'essai de résistance à la traction, conformément à la norme ASTM D-638 (4): Mesurée selon la norme ASTM D-256, à l'état entaillé (5): Mesuré à 275 C sous une charge de 2,16 kg, conformément à la norme ASTM D-1238; la fluidité est d'autant plus grande, et donc l'aptitude au moulage, que l'indice de fusion est grand Comme décrit ci-dessus, la composition de résine électroconductrice de la présente invention a une résistivité volumique de 105 (valeur log = 5)Q cm ou
moins et présente une excellente résistance aux chocs. Par ailleurs, la composition présente les avantages d'une flexibilité et
d'une fluidité élevés, et donc une excellente aptitude au moulage, étant ainsi applicable aux composants électroconducteurs moulés par extrusion ou par injection, en particulier aux composants d'un
système de carburant de véhicules à moteur.
La présente invention a été décrite d'une manière illustrative, et il faut comprendre que la terminologie utilisée est destinée à être de nature descriptive et non limitative. De nombreuses modifications et variantes de la présente invention sont possibles à la
lumière de la description qui précède. C'est pourquoi
il faut comprendre que, dans l'étendue des
revendications jointes, l'invention peut être mise en
oeuvre autrement que selon ce qui est spécifiquement
décrit.
Claims (9)
1. Composition de résine électroconductrice comprenant (a) de 40 à 70% en poids de résine polyamide semi-cristalline; (b) de 15 à 40% en poids d'un élastomère thermoplastique greffé par 0,5 à 2,0% en poids d'anhydride maléique; (c) de 9 à 20% en poids de noir de carbone pulvérulent; (d) de 1 à 10% en poids d'une matière à base de sulfamide, représentée par la formule 1 suivante: Formule 1 Rl- SO2-NH-R2 (dans laquelle R1 et R2 sont choisis dans le groupe consistant en les groupements alkyle, benzyle, phényle, alcoylphényle et dialcoylphényle, o un groupement alkyle désigne CnH2n+i (n<8)) (e) de 0,001 à 0,02% en poids d'une matière
dicarboxylique, représentée par la formule 2 suivante.
Formule 2 HOOC(CH2)nCOOH
2. Composition selon la revendication 1, dans laquelle la résine polyamide présente une viscosité relative de 2,8 à 3,5. et est choisie dans le groupe consistant en le polyamide-6, le polyamide66, les copolymères de résines
polyamides, ou leurs mélanges.
3. Composition selon la revendication 1, dans laquelle le noir de carbone est choisi dans le groupe consistant en le noir fourneau, le noir de Ketjen, le noir d'acétylène et la suie inactive, et présente une surface spécifique (BET) égale ou supérieure à 500 m2/g et un indice de prise en
huile (DBP) égal, ou supérieur, à 200 ml/100 g.
4. Composition selon la revendication 1, dans laquelle la matière à base de sulfamide de formule 1 est choisie dans le groupe consistant en le Npropyle
benzène sulfamide, le N-butyle benzène sulfamide, le N-
hexyle benzène sulfamide, le N-octyle benzène
sulfamide, le N-phényle benzène sulfamide, le N-
diméthylphényle benzène sulfamide, le N-
- isopropy-lphényle benzène sulfamide, le N-butylphényle benzène sulfamide, le N-méthyle méthylbenzène
sulfamide, le N-éthyle méthylbenzène sulfamide, le N-
butyle méthylbenzène sulfamide, le N-butyle butylbenzène sulfamide, le Nbutyle isopropylbenzène
sulfamide, le N-butyle butylbenzène sulfamide, le N-
phényle méthylbenzène sulfamide, le N-diméthylphényle méthylbenzène sulfamide, le N-isopropylphényle
méthylbenzène sulfamide, ou leurs mélanges.
5. Composition selon la revendication 1, dans laquelle l'élastomère thermoplastique est choisi dans le groupe consistant en le polyéthylène, le polypropylène, le polybutène, le poly-isoprène, les caoutchoucs d'éthylène et de propylène, les caoutchoucs d'éthylène, de propylène et de diène, les caoutchoucs d'éthylène et de butène, les caoutchoucs d'éthylène et d'octène, caoutchouc d'éthylène et d'acryle, les copolymères de styrène, d'éthylène, de butylène et de
styrène, ou leurs mélanges.
6. Composition selon la revendication 1, dans laquelle la viscosité relative de la résine polyamide semi-cristalline est mesurée pour une solution de 1 g de résine dans 100 ml d'acide sulfurique à 96% à l'aide
d'un viscosimètre Ubbelohde.
7. Composition selon la revendication 1, dans laquelle la matière dicarboxylique de formule 2
présente une valeur de n allant de 1 à 20.
8. Produit moulé pour un composant de moteur préparé à partir de la composition de résine selon
l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Produit selon la revendication 8, dans lequel le composant de moteur est un boîtier de filtre à
carburant ou une conduite de carburant.
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