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FR2857615A1 - Manufacturing procedure for polyolefin-based expanded cellular structure uses mixture of polyolefin and expansion agent extruded in cooling chamber - Google Patents

Manufacturing procedure for polyolefin-based expanded cellular structure uses mixture of polyolefin and expansion agent extruded in cooling chamber Download PDF

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FR2857615A1
FR2857615A1 FR0308837A FR0308837A FR2857615A1 FR 2857615 A1 FR2857615 A1 FR 2857615A1 FR 0308837 A FR0308837 A FR 0308837A FR 0308837 A FR0308837 A FR 0308837A FR 2857615 A1 FR2857615 A1 FR 2857615A1
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cooling
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cells
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Dominique Granjean
Claude Dehennau
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Solvay SA
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Abstract

The procedure consists of mixing a polyolefin with an MFI of over 10 dg/min with an expansion agent made from sodium bicarbonate and citric acid and extruding it continuously in parallel layers inside a cooling chamber with compartments on either side of the layers or a chamber into which a coolant fluid is injected. The procedure consists of mixing a polyolefin with an MFI of over 10 dg/min with an expansion agent made from sodium bicarbonate and citric acid and extruding it continuously in parallel layers inside a cooling chamber with compartments on either side of the layers or a chamber into which a coolant fluid is injected. The coolant is a liquid such as water at a temperature of 50[deg]C or below fed into a cooling tank in which the chamber is immersed. The cells in the structure can be circular, elliptical or polygonal in section, depending on the extrusion speed and pressure; and have a length to width ratio of between 1 and 2:1, the length being between 4 and 30 mm and the width between 2 and 15 mm.

Description

Procédé pour la fabrication d'une structure alvéolaire expansée à baseProcess for the manufacture of an expanded cellular structure based

d'une polyoléfinea polyolefin

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'une structure alvéolaire expansée à base d'une polyoléfine.  The present invention relates to a process for the manufacture of an expanded cellular structure based on a polyolefin.

Un besoin rencontré dans de nombreuses industries (automobile, constructions civiles, navales...) consiste à optimiser le rapport propriétés mécaniques/poids des structures utilisées. De nombreux procédés ont été mis au point pour réaliser cet objectif et en particulier, pour alléger les structures en matière plastique. La plupart de ces procédés utilisent soit la formation mécanique d'alvéoles macroscopiques (par assemblage de flux solides ou fondus pour former des structures dites en nid d'abeille ), soit la formation physique d'alvéoles 10 microscopiques par libération ou expansion de gaz (expansion ou moussage à l'aide d'agents d'expansion physiques ou chimiques). Une combinaison des deux types de procédés a également été envisagée.  A need met in many industries (automobile, civil constructions, naval ...) is to optimize the ratio mechanical properties / weight of the structures used. Many processes have been developed to achieve this goal and in particular, to lighten the plastic structures. Most of these methods use either the mechanical formation of macroscopic cells (by assembling solid or molten fluxes to form so-called honeycomb structures), or the physical formation of microscopic cells by gas release or expansion ( expansion or foaming with physical or chemical blowing agents). A combination of both types of processes has also been considered.

Ainsi, la demande de brevet EP 279668 divulgue un procédé pour la fabrication de mousses à structure alvéolaire par extrusion de joncs ou de feuilles 15 de matière plastique comprenant un agent d'expansion dans une filière ayant des orifices de taille et d'emplacement relatif appropriés pour créer, par soudure mutuelle des joncs à la sortie de la filière, une structure continue qui peut être en forme de nid d'abeilles. Toutefois, ces structures sont obtenues par un procédé discontinu qui implique la découpe de tranches et leur assemblage dans le cas de 20 structures de grande taille. Un tel procédé implique donc une ou plusieurs manipulations qui en grèvent la rentabilité.  Thus, the patent application EP 279668 discloses a process for the manufacture of foams with honeycomb structure by extrusion of rods or sheets of plastic material comprising a blowing agent in a die having apertures of appropriate size and relative location. to create, by mutual welding of the rods at the exit of the die, a continuous structure which can be in the form of a honeycomb. However, these structures are obtained by a batch process which involves the cutting of slices and their assembly in the case of large structures. Such a method therefore involves one or more manipulations that make it more cost-effective.

Un procédé pour la fabrication de structures alvéolaires par extrusion continue a été proposé dans la demande FR 2760999. Selon ce procédé: - on extrude en continu, des feuilles parallèles d'une matière plastique (qui peut 25 être une polyoléfine) à l'intérieur d'une chambre de refroidissement ayant des compartiments situés de part et d'autre des feuilles - on réalise alternativement, dans chaque chambre, une injection de fluide de refroidissement sous pression et une dépression, les deux compartiments situés des deux côtés d'une même feuille étant pour l'un soumis à l'action du 30 fluide sous pression et pour l'autre, à l'action de la dépression, et inversement lors de l'alternance suivante.  A process for the manufacture of cellular structures by continuous extrusion has been proposed in application FR 2760999. According to this process: - parallel sheets of a plastic material (which may be a polyolefin) are extruded continuously inside a cooling chamber having compartments located on either side of the sheets - alternatively, in each chamber, an injection of pressurized cooling fluid and a vacuum are carried out, the two compartments situated on both sides of the same sheet being for the one subjected to the action of the fluid under pressure and for the other, to the action of the depression, and vice versa during the next alternation.

La géométrie de la filière utilisée ainsi que les modalités de ce procédé sont telles que seules des résines très fluides peuvent être utilisées (ayant typiquement un MFI de plus de 10 dg/min) et qu'en outre, la température de la matière à l'entrée de la filière doit être très élevée et ce afin de réduire au maximum la viscosité de la résine. De telles conditions sont tout à fait opposées aux conditions généralement utilisées pour l'expansion de polyoléfmines, où des résines ayant un MFI faible (typiquement aux alentours de 2 dg/min) sont expansées à une température relativement faible et ce afin de préserver un certain niveau de viscosité nécessaire à la tenue mécanique des pores.  The geometry of the die used as well as the modalities of this process are such that only very fluid resins can be used (typically having an MFI of more than 10 dg / min) and that, moreover, the temperature of the material to the The inlet of the die must be very high in order to minimize the viscosity of the resin. Such conditions are quite opposite to the conditions generally used for the expansion of polyolefins, where resins having a low MFI (typically around 2 dg / min) are foamed at a relatively low temperature and this in order to preserve a certain level of viscosity necessary for the mechanical strength of the pores.

La demanderesse a toutefois constaté que, de manière surprenante, ce procédé pouvait néanmoins être appliqué à une polyoléfine contenant un agent d'expansion et ce avec l'avantage de fournir de manière simple et rapide (en une seule étape) une structure alvéolaire à base de polyoléfine particulièrement légère.  However, the Applicant has found that, surprisingly, this method could nevertheless be applied to a polyolefin containing an expansion agent and this with the advantage of providing a simple and fast (in a single step) a honeycomb structure based particularly light polyolefin.

La présente invention concemrne dès lors un procédé pour la fabrication d'une structure alvéolaire expansée, selon lequel: - on mélange une polyoléfine ayant un MFI supérieur à 10 dg/min à un agent d'expansion pour former une composition apte à l'expansion - on extrude en continu, des feuilles parallèles de ladite composition à l'intérieur d'une chambre de refroidissement ayant des compartiments situés de part et d'autre des feuilles - on réalise alternativement, dans chaque chambre, une injection de fluide de refroidissement sous pression et une dépression, les deux compartiments situés des deux côtés d'une même feuille étant pour l'un soumis à l'action du 25 fluide sous pression et pour l'autre, à l'action de la dépression, et inversement lors de l'alternance suivante, fin de réaliser la déformation des feuilles et leur soudage deux à deux avec formation d'alvéoles perpendiculaires à la direction d'extrusion.  The present invention therefore relates to a process for the manufacture of an expanded cellular structure, according to which: - a polyolefin having an MFI greater than 10 dg / min is mixed with a blowing agent to form a composition capable of expansion - Parallel sheets of said composition are continuously extruded inside a cooling chamber having compartments located on either side of the sheets - alternatively, in each chamber, a cooling fluid injection is carried out under pressure and a depression, the two compartments located on both sides of the same sheet being for one subjected to the action of the pressurized fluid and for the other, to the action of the depression, and vice versa during the following alternation, end of the deformation of the sheets and their welding in pairs with the formation of cells perpendicular to the extrusion direction.

Les polyoléfines utilisables dans le procédé selon l'invention sont des polymères d'oléfines linéaires contenant de 2 à 8 atomes de carbone telles que l'éthylène, le propylène, le 1 -butène, le 1 -pentène, le 1 - hexène et le 1 -octène et greffées avec des fonctions acides, par exemple par voie radicalaire. Ces oléfines contiennent de préférence de 2 à 6 atomes de carbone, plus particulièrement de 2 à 4 atomes de carbone. Elles peuvent être sélectionnées parmi les homopolymères des oléfmines précitées et parmi les copolymères de ces oléfmines, en particulier des copolymères d'éthylène ou de propylène avec un ou plusieurs comonomères. Les comonomères sont avantageusement choisis parmi les oléfines décrites ci-dessus, parmi les dioléfines comprenant de 4 à 18 atomes de carbone, telles que le 4-vinylcyclohexène, le dicyclopentadiène, le méthylèneet l'éthylidène-norbornène, le 1,3-butadiène, l'isoprène et le 1,3pentadiène. De préférence, les polyoléfines sont choisies parmi les polymères du propylène et les polymères de l'éthylène. De manière tout particulièrement préférée, les polyoléfines sont choisies parmi l'homopolymère de l'éthylène, l'homopolymère du propylène,'les copolymères de l'éthylène, les copolymères du propylène, les copolymères d'éthylène et de propylène et leurs mélanges [appelées ci-après 10 résines à base de propylène (PP) et/ou d'éthylène (PE)]. Les résines à base de propylène (PP) sont les plus avantageuses et en particulier, les homopolymères de propylène.  The polyolefins that can be used in the process according to the invention are polymers of linear olefins containing from 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and 1-octene and grafted with acidic functions, for example by radical route. These olefins preferably contain from 2 to 6 carbon atoms, more particularly from 2 to 4 carbon atoms. They may be selected from the homopolymers of the above olefins and from the copolymers of these olefins, in particular copolymers of ethylene or propylene with one or more comonomers. The comonomers are advantageously chosen from the olefins described above, from diolefins comprising from 4 to 18 carbon atoms, such as 4-vinylcyclohexene, dicyclopentadiene, methylene and ethylidene norbornene, 1,3-butadiene, isoprene and 1,3pentadiene. Preferably, the polyolefins are chosen from propylene polymers and ethylene polymers. Most preferably, the polyolefins are selected from homopolymer of ethylene, homopolymer of propylene, copolymers of ethylene, copolymers of propylene, copolymers of ethylene and propylene and mixtures thereof. hereinafter referred to as 10 resins based on propylene (PP) and / or ethylene (PE)]. Propylene-based resins (PP) are the most advantageous and in particular propylene homopolymers.

Les polyoléfines susceptibles d'être utilisées dans le procédé selon l'invention ont un indice de fluidité (MFI) supérieur à 10 dg/min, de préférence 15 supérieur ou égal à 12 dg/min, voire supérieur ou égal à 15 dg/min. Le MFI de ces polyoléfines est toutefois généralement inférieur ou égal à 500 dg/min, de préférence à 100 dg/min, de manière particulièrement préférée à 70 dg/min. Le MFI ou indice de fluidité en fondu des polyoléfmines est mesuré à 230 C sous un poids de 2.16 kg pour les polymères du propylène selon la norme ASTM D 1238 20 (1986) et à 190 C sous un poids de 5 kg pour les polymères de l'éthylène selon la norme ISO 1133 (1991).  The polyolefins that can be used in the process according to the invention have a melt index (MFI) greater than 10 dg / min, preferably greater than or equal to 12 dg / min, or even greater than or equal to 15 dg / min. . The MFI of these polyolefins, however, is generally less than or equal to 500 dg / min, preferably 100 dg / min, particularly preferably 70 dg / min. The MFI or melt flow index of the polyolefins is measured at 230 ° C. under a weight of 2.16 kg for the propylene polymers according to ASTM D 1238 (1986) and at 190 ° C. under a weight of 5 kg for the polymers of ethylene according to ISO 1133 (1991).

L'agent d'expansion selon la présente invention peut être de tout type connu. I1 peut s'agir d'un agent d'expansion dit physique , c'est-àdire d'un gaz dissous dans la matière plastique sous pression et qui provoque son expansion lors de la détente à la sortie de l'extrudeuse. Des exemples de tels gaz sont le CO2, l'azote, la vapeur d'eau, les hydrofluorocarbones ou HFC (tel que le mélange à 87/13% en poids de CF3CH2F/CHF2-CH3 commercialisé par SOLVAY sous le SOLKANE XG87), les hydrocarbures (tels que le butane et le pentane) ou un mélange de ceux-ci. Il peut également s'agir d'un agent d'expansion dit chimique , c'està-dire d'une substance (ou un mélange de substances) dissoute ou dispersée dans la matière plastique et qui, sous l'effet de la température, libère le ou les gaz qui serviront à l'expansion de la matière plastique. Des exemples de telles substances sont l'azodicarbonamide et les mélanges de bicarbonate de sodium et d'acide citrique. Ces derniers donnent de 35 bons résultats.  The blowing agent according to the present invention may be of any known type. It can be a so-called physical expansion agent, that is to say a gas dissolved in the plastic material under pressure and which causes its expansion during expansion at the exit of the extruder. Examples of such gases are CO2, nitrogen, water vapor, hydrofluorocarbons or HFCs (such as the mixture with 87/13% by weight of CF3CH2F / CHF2-CH3 marketed by SOLVAY under SOLKANE XG87), hydrocarbons (such as butane and pentane) or a mixture thereof. It can also be a so-called chemical expansion agent, that is to say a substance (or a mixture of substances) dissolved or dispersed in the plastic material and which, under the effect of temperature, releases the gas (s) that will be used to expand the plastic material. Examples of such substances are azodicarbonamide and mixtures of sodium bicarbonate and citric acid. These give good results.

La quantité'd'agent d'expansion utilisée dans le procédé selon l'invention doit être optimisée notamment en fonction de sa nature, des propriétés (viscosité notamment) de la polyoléfine de base et de la densité finale souhaitée. En général, cette teneur est supérieure ou égale à 0.1%, de préférence à 0.5%, voire àl%.  The amount of blowing agent used in the process according to the invention must be optimized in particular according to its nature, the properties (viscosity in particular) of the base polyolefin and the desired final density. In general, this content is greater than or equal to 0.1%, preferably 0.5% or even 1%.

Outre l'agent d'expansion et la polyoléfine, la composition apte à l'expansion selon l'invention peut comprendre des additifs usuels des matières plastiques tels que des charges, pigments, stabilisants, agents nucléants... Selon un mode de réalisation avantageux, cette composition contient comme charge, 10 des fibres minérales et en particulier, des fibres ou de la farine de bois. On veillera toutefois, en particulier dans le cas des charges, à ne pas trop augmenter la viscosité de la polyoléfine et en particulier, à rester à un niveau de MFI suffisant (supérieur à 10 dg/min).  In addition to the blowing agent and the polyolefin, the composition capable of being blown according to the invention may comprise conventional additives for plastics such as fillers, pigments, stabilizers, nucleating agents, etc. According to one advantageous embodiment this composition contains, as filler, mineral fibers and in particular fibers or wood flour. However, care should be taken, especially in the case of fillers, not to excessively increase the viscosity of the polyolefin and in particular to remain at a sufficient level of MFI (greater than 10 dg / min).

L'appareillage d'extrusion utilisé dans la présente demande peut être 15 identique ou similaire à celui décrit dans la demande FR 2760999 susmentionnée. De manière avantageuse, cet appareillage est identique à celui illustré dans les figures de cette demande et commenté de la page 4 à la page 8.  The extrusion apparatus used in the present application may be identical or similar to that described in the above-mentioned application FR 2760999. Advantageously, this apparatus is identical to that illustrated in the figures of this application and commented from page 4 to page 8.

Les conditions d'extrusion du procédé selon la présente invention sont adaptées notamment à la nature de la polyoléfine de base, à celle de l'agent d'expansion et au taux d'expansion souhaité. Ainsi qu'évoqué précédemment, le procédé selon l'invention ne donne de bons résultats que si la résine est suffisamment fluide à l'entrée de la filière. A cette fin, la température de la polyoléfine à l'entrée de la filière est de préférence supérieure ou égale à 250 C, voire à 260 C mais inférieure ou égale à 285 C, voire à 275 C.  The extrusion conditions of the process according to the present invention are adapted in particular to the nature of the base polyolefin, to that of the blowing agent and to the desired expansion ratio. As mentioned above, the method according to the invention gives good results only if the resin is sufficiently fluid at the inlet of the die. For this purpose, the temperature of the polyolefin at the inlet of the die is preferably greater than or equal to 250 ° C., or even 260 ° C., but less than or equal to 285 ° C. or even 275 ° C.

Afin d'éviter une expansion anarchique des feuilles parallèles à la sortie de la filière, on veillera à adapter la température du fluide de refroidissement. Selon une variante avantageuse du procédé selon l'invention, le fluide de refroidissement est un liquide, qui est de préférence à une température inférieure ou égale à 50 C, voire à 40 C. Ce liquide est de préférence de l'eau. En pratique, 30 la structure alvéolaire est avantageusement immergée dans un simple bac remplit d'eau à sa sortie de la filière. Dans ou après celui-ci, la structure alvéolaire obtenue est avantageusement reprise par un train de traction et est ensuite de préférence débitée en des plaques de dimensions voulues. La vitesse de traction et le débit d'extrusion seront optimisés en fonction notamment de la taille et de 35 l'épaisseur des alvéoles, ainsi que de la forme souhaitée. - 5  In order to avoid an uncontrolled expansion of the leaves parallel to the outlet of the die, care will be taken to adjust the temperature of the cooling fluid. According to an advantageous variant of the process according to the invention, the cooling fluid is a liquid, which is preferably at a temperature of less than or equal to 50 ° C. or even 40 ° C. This liquid is preferably water. In practice, the honeycomb structure is advantageously immersed in a simple tank filled with water at its exit from the die. In or after the latter, the honeycomb structure obtained is advantageously taken up by a traction train and is then preferably discharged into plates of the desired dimensions. The pulling speed and the extrusion rate will be optimized depending in particular on the size and the thickness of the cells, as well as the desired shape. - 5

La taille et la forme des alvéoles peuvent également être adaptées en modifiant la viscosité en fondu du polymère, la vitesse d'extrusion et la durée des cycles de pression/dépression.  The size and shape of the cells may also be adapted by changing the melt viscosity of the polymer, the extrusion rate, and the duration of the pressure / vacuum cycles.

La présente invention concerne également une structure alvéolaire expansée susceptible d'être obtenue par le procédé tel que décrit ci avant. Cette structure alvéolaire est à base d'une polyoléfine ayant un MFI supérieur à 10 et elle est expansée, c.à.d. que sa matière constitutive présente une densité inférieure à la densité de la polyoléfine de base. Une densité inférieure ou égale à 0.8 g/cm3, de préférence inférieure ou égale à 0.6 g/cm3, voire à 0.5 g/cm3 peut 10 facilement être obtenue, cette densité dépendant notamment de la quantité d'agent d'expansion utilisée. Cette densité inférieure est due à la présence de pores dont le diamètre moyen est généralement supérieur ou égal au pm, de préférence à 5 pm, voire à 10 tm; ce diamètre est toutefois généralement inférieur ou égal à 500 tm, de préférence à 250 gim, voire à 100 prm.  The present invention also relates to an expanded cellular structure that can be obtained by the method as described above. This honeycomb structure is based on a polyolefin having an MFI greater than 10 and is expanded, ie that its constituent material has a density lower than the density of the base polyolefin. A density of less than or equal to 0.8 g / cm 3, preferably less than or equal to 0.6 g / cm 3 or even 0.5 g / cm 3 can easily be obtained, this density depending in particular on the amount of blowing agent used. This lower density is due to the presence of pores whose average diameter is generally greater than or equal to the pm, preferably to 5 pm, or even 10 mt; this diameter is, however, generally less than or equal to 500 μm, preferably 250 μm or even 100 μm.

La forme des alvéoles de cette structure peut être approximativement circulaire, elliptique (lorsque les vitesses d'extrusion et/ou de traction sont plus élevées), polygonale (lorsque les différences de pression appliquées sont plus brusques)... Ces alvéoles ont généralement une longueur L (dans la direction de l'extrusion) plus grande que leur largeur 1 (dans le plan d'extrusion mais selon 20 une direction perpendiculaire à celle de l'extrusion). En général, le facteur de forme (L/l) des alvéoles est donc supérieur à 1, voire à 1.5 mais généralement inférieur à 2.  The shape of the cells of this structure can be approximately circular, elliptical (when the extrusion and / or traction speeds are higher), polygonal (when the applied pressure differences are more abrupt) ... These cells generally have a length L (in the direction of extrusion) larger than their width 1 (in the extrusion plane but in a direction perpendicular to that of the extrusion). In general, the shape factor (L / 1) of the cells is therefore greater than 1, or even 1.5, but generally less than 2.

La longueur (L) des alvéoles est généralement supérieure ou égale à 4 mm, voire à 10 mm, mais généralement inférieure ou égale à 30 mm, voire à 20 mm. 25 La largeur (1) est quant à elle généralement supérieure ou égale à 2 mm, voire à mm, mais généralement inférieure ou égale à 15 mm, voire à 10 mm.  The length (L) of the cells is generally greater than or equal to 4 mm, or even 10 mm, but generally less than or equal to 30 mm, or even 20 mm. The width (1) is generally greater than or equal to 2 mm, or even mm, but generally less than or equal to 15 mm, or even 10 mm.

La taille des structures alvéolaires selon l'invention est limitée par la taille de l'appareillage de mise en oeuvre. Par taille, on entend en fait uniquement la largeur et la hauteur (mesurée perpendiculairement au plan d'extrusion), et pas la 30 longueur puisque celle-ci est déterminée par la durée de l'extrusion et la fréquence de découpe de la bande extrudée. La hauteur de ces structures est généralement supérieure ou égale au mm, voire à 2 mm, mais inférieure ou égale à 70 mm, voire à 60 mim.  The size of the honeycomb structures according to the invention is limited by the size of the processing equipment. By size, we mean in fact only the width and the height (measured perpendicularly to the extrusion plane), and not the length since this is determined by the duration of the extrusion and the cutting frequency of the extruded strip. . The height of these structures is generally greater than or equal to mm, or even 2 mm, but less than or equal to 70 mm, or even 60 mim.

Il ressort de ce qui précède que la présente invention permet d'obtenir des 35 structures alvéolaires monoblocs de longueur infinie ou plutôt, dont la longueur est variable à l'infini. - 6  It follows from the foregoing that the present invention makes it possible to obtain one-piece honeycomb structures of infinite length or rather, the length of which is variable at infinity. - 6

Les structures alvéolaires selon cet aspect de l'inventiori sont avantageusement utilisées dans le bâtiment (plafond allégés, cloisons, ... ), l'emballage (protections latérales, enrobage d'objets, ...), l'automobile (plage arrière, intérieur de portière, ...).  The honeycomb structures according to this aspect of the invention are advantageously used in the building (lightened ceilings, partitions, ...), the packaging (side protections, embedding objects, ...), the automobile (back range , interior door, ...).

La présente invention est illustrée de manière non limitative par l'exemple suivant:  The present invention is illustrated in a nonlimiting manner by the following example:

Exemple:Example:

On a procédé à l'extrusion d'un nid d'abeilles en mousse de PP d'une largeur de cm et d'une hauteur de 17 mm dans les conditions décrites ciaprès, en 10 utilisant: - une extrudeuse DOLCI de 35 mm de long munie de 5 zones de chauffage distinctes et équipée d'une filière telle que décrite dans la demande FR 2760999, à 10 fentes - comme polyoléfine, le PP MOPLEN 640P (MFI = 15 g/10 min à 230 C et 15 sous 2.16 kg) - comme agent d'expansion, le produit LUVOPOR ( 9539 qui est à base de bicarbonate et d'acide citrique dégageant, à partir de 160 C, du CO2 et de l'eau et ce à raison de 2% en poids dans la composition - les conditions d'extrusion suivantes: 20 Températures: Zone 1: 189 C Zone 2 à 5: 265 C Température matière à l'entrée de la filière: 276 C Pression à la sortie de l'extrudeuse: 8 bars 25 Vitesse de la vis: 40 tr/min Température de l'eau: 30 C Vitesse d'étirage du nid d'abeille: 1.6 m/min Temps pendant lequel la surpression est réalisée: 0.5 sec Temps pendant lequel la dépression est réalisée: 0.5 sec 30 On a obtenu un structure alvéolaire expansée avec: des alvéoles de l'ordre de 15 mm de long (sens de l'extrusion) et 8 mm de large (sens transversal) - des pores fermés et orientés dans le sens de l'extrusion, compris dans une mousse ayant une densité de l'ordre de 0.6 + 0.1 g/cm3.  The extrusion of a PP foam honeycomb with a width of cm and a height of 17 mm was carried out under the conditions described below, using: a 35 mm DOLCI extruder long end provided with 5 separate heating zones and equipped with a die as described in application FR 2760999, with 10 slots - as polyolefin, PP MOPLEN 640P (MFI = 15 g / 10 min at 230 ° C. and 15 at 2.16 kg) ) as blowing agent, the LUVOPOR product (9539 which is based on bicarbonate and citric acid releasing, from 160 C, CO2 and water and this at a rate of 2% by weight in the composition - the following extrusion conditions: 20 Temperatures: Zone 1: 189 C Zone 2 to 5: 265 C Material temperature at the inlet of the die: 276 C Pressure at the exit of the extruder: 8 bar 25 Speed of the screw: 40 rpm Water temperature: 30 C Drawing speed of the honeycomb: 1.6 m / min Time during which the overpressure is achieved: 0.5 sec Time during which the vacuum is achieved: 0.5 sec. An expanded cellular structure was obtained with: cells of the order of 15 mm long (extrusion direction) and 8 mm wide (transverse direction) - closed pores and oriented in the direction of extrusion, included in a foam having a density of the order of 0.6 + 0.1 g / cm3.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la fabrication d'une structure alvéolaire expansée à base d'une polyoléfine, caractérisé en ce que: - on mélange une polyoléfine ayant un MFI supérieur à 10 dg/min à un agent d'expansion pour former une composition apte à l'expansion - on extrude en continu, des feuilles parallèles de ladite composition à l'intérieur d'une chambre de refroidissement ayant des compartiments situés de part et d'autre des feuilles - on réalise alternativement, dans chaque chambre, une injection de fluide de 10 refroidissement sous pression et une dépression, les deux compartiments situés des deux côtés d'une même feuille étant pour l'un soumis à l'action du fluide sous pression et pour l'autre, à l'action de la dépression, et inversement lors de l'alternance suivante, fin de réaliser la déformation des feuilles et leur soudage deux à deux avec formation d'alvéoles perpendiculaires à la direction 15 d'extrusion.  1 - Process for the production of an expanded cellular structure based on a polyolefin, characterized in that: - a polyolefin having an MFI greater than 10 dg / min is mixed with an expansion agent to form a composition capable of the expansion - parallel sheets of said composition are continuously extruded inside a cooling chamber having compartments located on either side of the sheets - a fluid injection is alternately carried out in each chamber; pressure cooling and depression, the two compartments on both sides of the same sheet being for one subjected to the action of the fluid under pressure and for the other, to the action of the depression, and conversely during the next alternation, the end of deformation of the sheets and their welding in pairs with formation of cells perpendicular to the direction of extrusion. 2 - Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la polyoléfine est une résine à base de propylène (PP) ou d'éthylène (PE).  2 - Process according to the preceding claim, characterized in that the polyolefin is a resin based on propylene (PP) or ethylene (PE). 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'agent d'expansion est un mélange de bicarbonate de sodium et d'acide citrique.  3 - Process according to claim 1 or 2, characterized in that the blowing agent is a mixture of sodium bicarbonate and citric acid. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition apte à l'expansion comprend en outre des fibres ou de la farine de bois.  4 - Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the expandable composition further comprises fibers or wood flour. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement est un liquide à une température 25 inférieure ou égale à 50 C.  - Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the cooling fluid is a liquid at a temperature of less than or equal to 50 C. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement est de l'eau et que cette eau alimente un bac de refroidissement dans lequel la chambre de refroidissement est immergée.  6 - Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the cooling fluid is water and that this water feeds a cooling tank in which the cooling chamber is immersed. 7 - Structure alvéolaire expansée susceptible d' être obtenue par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est à base d'une polyoléfine expansée ayant un MFI supérieur à 10.  7 - Expanded cellular structure obtainable by a process according to any one of the preceding claims, characterized in that it is based on an expanded polyolefin having an MFI greater than 10. 8 - Structure alvéolaire selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ses alvéoles ont un facteur de forme (L/l) compris entre 1 et 2.  8 - alveolar structure according to the preceding claim, characterized in that its cells have a form factor (L / l) of between 1 and 2. 9 - Structure alvéolaire selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ses alvéoles ont une longueur comprise entre 4 et 30 mm et une largeur comprise entre 2 et 15 mm.  9 - alveolar structure according to the preceding claim, characterized in that its cells have a length of between 4 and 30 mm and a width of between 2 and 15 mm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3949031A (en) * 1970-08-19 1976-04-06 Fmc Corporation Method for making cellular articles
DE2730469A1 (en) * 1977-07-06 1979-01-18 Dynamit Nobel Ag Swimming pool floatable cover - prepd. from closed cell foamed plastics material with additional structure providing large number of air pockets
FR2760999A1 (en) * 1997-03-19 1998-09-25 Guy Ducruy METHOD FOR MANUFACTURING AN ALVEOLAR STRUCTURE IN THERMOFUSIBLE MATERIAL, AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3949031A (en) * 1970-08-19 1976-04-06 Fmc Corporation Method for making cellular articles
DE2730469A1 (en) * 1977-07-06 1979-01-18 Dynamit Nobel Ag Swimming pool floatable cover - prepd. from closed cell foamed plastics material with additional structure providing large number of air pockets
FR2760999A1 (en) * 1997-03-19 1998-09-25 Guy Ducruy METHOD FOR MANUFACTURING AN ALVEOLAR STRUCTURE IN THERMOFUSIBLE MATERIAL, AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3207092B1 (en) 2014-10-16 2021-08-11 Henkel AG & Co. KGaA Thermally expandable compositions
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