(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-09
(54)【発明の名称】ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有するコポリマー粉末
(51)【国際特許分類】
C08G 69/40 20060101AFI20220202BHJP
C08G 69/44 20060101ALI20220202BHJP
C08J 3/14 20060101ALI20220202BHJP
【FI】
C08G69/40
C08G69/44
C08J3/14 CFG
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021533520
(86)(22)【出願日】2019-12-11
(85)【翻訳文提出日】2021-08-04
(86)【国際出願番号】 FR2019053009
(87)【国際公開番号】W WO2020120899
(87)【国際公開日】2020-06-18
(32)【優先日】2018-12-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505005522
【氏名又は名称】アルケマ フランス
(74)【代理人】
【識別番号】110001173
【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】カマージュ,ジョフロワ
(72)【発明者】
【氏名】ペラン,バートランド
【テーマコード(参考)】
4F070
4J001
【Fターム(参考)】
4F070AA54
4F070AB08
4F070AB21
4F070AC36
4F070AE28
4F070DA22
4F070DC07
4F070DC11
4J001DA02
4J001DA04
4J001DA10
4J001DB05
4J001DC03
4J001DC05
4J001DC12
4J001EA06
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4J001EA08
4J001EA16
4J001EA17
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4J001EC83
4J001ED63
4J001ED64
4J001FA01
4J001FA03
4J001FB03
4J001FC03
4J001HA10
4J001JA01
4J001JB01
4J001JC02
(57)【要約】
本発明は、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマー粉末であって、
-コポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、4以上である場合、70J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピー;
-コポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、1以上4未満である場合、50J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピー;又は
-コポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、1未満である場合、20J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピー
を有する、コポリマー粉末に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマー粉末であって、
-前記コポリマーの前記ポリエーテルブロックに対する前記ポリアミドブロックの重量比が、4以上である場合、70J/g以上の前記ポリアミドブロックの融解エンタルピー;
-前記コポリマーの前記ポリエーテルブロックに対する前記ポリアミドブロックの重量比が、1以上4未満である場合、50J/g以上の前記ポリアミドブロックの融解エンタルピー;又は
-前記コポリマーの前記ポリエーテルブロックに対する前記ポリアミドブロックの重量比が、1未満である場合、20J/g以上の前記ポリアミドブロックの融解エンタルピー
を有する、コポリマー粉末。
【請求項2】
コポリマーのポリアミドブロックが、ポリアミド11、若しくはポリアミド12、若しくはポリアミド6、若しくはポリアミド10.10、若しくはポリアミド10.12、若しくはポリアミド6.10のブロックであり;及び/又は前記コポリマーのポリエーテルブロックが、ポリエチレングリコール若しくはポリテトラヒドロフランのブロックである、請求項1に記載の粉末。
【請求項3】
ポリアミドブロックが、600~6000、好ましくは1000~2000の数平均モル質量を有し;及び/又はポリエーテルブロックが、250~2000、好ましくは650~1500の数平均モル質量を有する、請求項1又は2に記載の粉末。
【請求項4】
コポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、2~19、好ましくは4~10である、請求項1~3のいずれか一項に記載の粉末。
【請求項5】
20~150μm、好ましくは40~80μmのDv50サイズを有する楕円体粒子の形態である、請求項1~4のいずれか一項に記載の粉末。
【請求項6】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマーが、前記ポリアミドブロックと前記ポリエーテルブロックとの間にエステル結合を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の粉末。
【請求項7】
70J/g以上、好ましくは80J/g以上、より好ましくは90J/g以上、より好ましくは100J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーを有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の粉末。
【請求項8】
請求項1~7のいずれか一項に記載の粉末を製造するための方法であって、
-ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマーを供給すること;
-前記コポリマーを溶媒と接触させて混合物を得ること;
-前記コポリマーを前記溶媒に溶解させるために前記混合物を加熱すること;並びに
-粉末形態の沈殿したコポリマーを得るために前記混合物を冷却すること
を含む、方法。
【請求項9】
コポリマーと接触させる溶媒が、エタノールである、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
混合物の加熱が、100℃~160℃、好ましくは120℃~150℃の温度で行われ;及び/又は、前記混合物の加熱が、1~6時間、好ましくは1~3時間の持続時間を有する、請求項8又は9に記載の方法。
【請求項11】
混合物の冷却が、10℃~100℃/時間、好ましくは10℃~60℃/時間の速度で行われる、請求項8~10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
コポリマーの20重量%を超えない量のポリアミド、好ましくはポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6、又はポリアミド10.10、又はポリアミド10.12、又はポリアミド6.10が、混合物の冷却の前に導入される、請求項8~11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
混合物の冷却後、好ましくは10℃~150℃の温度で、コポリマー粉末を乾燥させるステップをさらに含む、請求項8~12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
コポリマー粉末の乾燥が、10mbar~大気圧の圧力で行われる、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
電磁放射線によってもたらされる粉末の焼結による三次元物品のレイヤーバイレイヤー構築のための、請求項1~7のいずれか一項に記載の粉末の使用。
【請求項16】
請求項1~7のいずれか一項に記載の粉末から、好ましくは電磁放射線によってもたらされる粉末の焼結によるレイヤーバイレイヤー構築によって製造された、三次元物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマー粉末、並びにそれを製造するための方法にも関する。本発明はまた、この粉末の使用及びこれから製造される物品に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロック又は「ポリエーテルブロックアミド」(PEBA)を含有するコポリマーは、エンジニアリングポリマーのファミリーに属する可塑剤を含まない熱可塑性エラストマーである。それらは、異形材又はフィルムの射出成形及び押出成形によって容易に加工することができる。それらはまた、織布及び不織布用のフィラメント、糸及び繊維の形態で使用することもできる。それらは、スポーツ分野において、特にスポーツ用靴底若しくはゴルフボールの部材として、医療分野において、特にカテーテル、血管形成バルーン、蠕動ベルト、又は自動車において、特に合成皮革、スキン、ダッシュボード、エアバッグ部材として使用される。
【0003】
ArkemaによりPebax(R)の名称で販売されているPEBAは、同じポリマー中で、熱又はUVエージングに対する非常に良好な耐性及び低密度も有する比類のない機械的特性を組み合わせることを可能にする。したがって、それらは、軽量で柔軟な部品の生産を可能にする。特に、同等の硬度では、それらは、他の材料よりも少ないエネルギーしか散逸せず、それにより、それらに動的曲げ応力又は引張応力に対する非常に良好な耐性を与え、それらは、例外的な弾性復原特性を有する。
【0004】
これらのポリマーはまた、レーザ焼結による三次元物品の構築の分野でも使用することもできる。この方法によれば、ポリマー粉末層は、チャンバ中でレーザビームにより選択的に短時間照射され、その結果、粉末粒子は、レーザビームによって溶融される。溶融粒子は、合着して急速に固化し、固体塊の形成につながる。この方法は、新たに適用された一連の粉末層を繰り返し照射することによって、簡単で急速に三次元物品を生産することができる。
【0005】
文書EP0968080は、比較的低温での可撓性物品のレーザ焼結構築に使用される粉末を記載している。粉末は、とりわけ、PEBAコポリマーを含むことができる。
【0006】
文書EP1663622は、熱可塑性組成物を使用してレーザ焼結によって物品を製造するための方法を記載している。この文書の目的は、高い強度及び耐久性を有する可撓性物品を得ることである。この文書で使用される組成物は、とりわけ、PEBAコポリマーを含むことができる。
【0007】
文書EP2543701は、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリスチレンなどから選択することができるポリマーで被覆された無機材料の粒子を記載している。この文書はまた、これらの粒子を調製するための方法であって、ポリマーを溶媒に溶解し、無機材料の粒子の懸濁液の存在下でポリマーを沈殿させることを含む、方法を記載している。
【0008】
文書US6,245,281は、改善された特性を有する物品を得ることを可能にする特定の特徴を有するポリアミド12粉末を使用して、焼結によって三次元物品を構築するためのレイヤーバイレイヤー方法を記載している。
【0009】
文書US2008/0166496は、特定の特性を有するポリアミド11を含むポリマー粉末及び良質の三次元物品を得るために、この粉末から焼結することによって三次元物品を製造するためのレイヤーバイレイヤー方法も記載している。
【0010】
文書WO2018/075530は、三次元印刷による物品の製造に使用されるポリマーであって、場合によりPEBA、熱可塑性ポリウレタン及び/又は熱可塑性オレフィンを含む、ポリマーを記載している。このポリマーは、改善された特性を示すポリマー粉末を得るために化学沈殿によって合成される。
【0011】
レーザ焼結工程の1つの欠点は、粉末を含有するチャンバ中の温度が、比較的高いレベルではなく、ポリマーの溶融温度よりもすぐ下に維持されている場合、以前に溶融された部分の歪みが起こり、構築平面のいくらかの突出を引き起こす場合があることである。したがって、次の粉末層を適用するとき、突出領域は、オフセットされるか、又は破壊される可能性さえある。
【0012】
加えて、層の照射領域から非照射領域への熱の伝導により、低下した解像度を有する三次元物品が形成される可能性がある。
【0013】
したがって、実際には、粉末を収容するチャンバの温度を比較的高いレベルに維持することが必要である。しかし、使用される粉末の特性に応じて、これは、溶融されることが意図された領域と溶融されることが意図されていない領域との間で解像度の問題を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】欧州特許第0968080号明細書
【特許文献2】欧州特許第1663622号明細書
【特許文献3】欧州特許第2543701号明細書
【特許文献4】米国特許第6,245,281号明細書
【特許文献5】米国特許出願公開第2008/0166496号明細書
【特許文献6】国際公開第2018/075530号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
したがって、良質の表面並びに正確で明確な寸法及び輪郭も特徴とするレーザ焼結による三次元物品の構築を可能にするPEBA粉末を提供することが実際に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明は、第1に、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマー粉末であって、
-コポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、4以上である場合、70J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピー;
-コポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、1以上4未満である場合、50J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピー;又は
-コポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、1未満である場合、20J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピー
を有する、コポリマー粉末に関する。
【0017】
いくつかの実施形態では、コポリマーのポリアミドブロックは、ポリアミド11、若しくはポリアミド12、若しくはポリアミド6、若しくはポリアミド10.10、若しくはポリアミド10.12、若しくはポリアミド6.10のブロックであり;及び/又はコポリマーのポリエーテルブロックは、ポリエチレングリコール若しくはポリテトラヒドロフランのブロックである。
【0018】
いくつかの実施形態では、ポリアミドブロックは、600~6000、好ましくは1000~2000の数平均モル質量を有し;及び/又はポリエーテルブロックは、250~2000、好ましくは650~1500の数平均モル質量を有する。
【0019】
いくつかの実施形態では、コポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比は、2~19、好ましくは4~10である。
【0020】
いくつかの実施形態では、粉末は、20~150μm、好ましくは40~80μmのDv50サイズを有する楕円体粒子の形態である。
【0021】
いくつかの実施形態では、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマーは、ポリアミドブロックとポリエーテルブロックとの間にエステル結合を含む。
【0022】
いくつかの実施形態では、粉末は、70J/g以上、好ましくは80J/g以上、より好ましくは90J/g以上、より好ましくは100J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーを有する。
【0023】
本発明はまた、上記粉末を製造するための方法であって、
-ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマーを供給すること;
-コポリマーを溶媒と接触させて混合物を得ること;
-コポリマーを溶媒に溶解させるために混合物を加熱すること;並びに
-粉末形態の沈殿したコポリマーを得るために混合物を冷却すること
を含む、方法に関する。
【0024】
いくつかの実施形態では、コポリマーと接触させる溶媒は、エタノールである。
【0025】
いくつかの実施形態では、混合物の加熱は、100℃~160℃、好ましくは120℃~150℃の温度で行われ;及び/又は混合物の加熱は、1~6時間、好ましくは1~3時間の持続時間を有する。
【0026】
いくつかの実施形態では、混合物の冷却は、10℃~100℃/時間、好ましくは10℃~60℃/時間の速度で行われる。
【0027】
いくつかの実施形態では、混合物の冷却前に、コポリマーの20重量%を超えない量のポリアミド、好ましくはポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6、又はポリアミド10.10、又はポリアミド10.12、又はポリアミド6.10が導入される。
【0028】
いくつかの実施形態では、この方法は、混合物の冷却後、好ましくは10℃~150℃の温度でコポリマー粉末を乾燥させるステップをさらに含む。
【0029】
いくつかの実施形態では、コポリマー粉末の乾燥は、10mbar~大気圧の圧力で行われる。
【0030】
本発明はまた、電磁放射線によってもたらされる粉末の焼結による三次元物品のレイヤーバイレイヤー構築のための上記粉末の使用に関する。
【0031】
本発明はまた、上記粉末から、好ましくは電磁放射線によってもたらされる粉末の焼結によるレイヤーバイレイヤー構築によって製造された三次元物品に関する。
【0032】
本発明は、従来技術の欠点を克服することを可能にする。より詳細には、それは、良質の表面並びに正確で明確な寸法及び輪郭も特徴とするレーザ焼結による三次元物品の構築を可能にするPEBA粉末を提供する。
【0033】
これは、ポリアミドブロックに対して比較的高い融解エンタルピーを有するPEBA粉末を提供することによって達成され、良質で高解像度の三次元物品の構築を可能にする。ポリアミドブロックの高い融解エンタルピーは、レーザ焼結前に加熱されたときにポリマーがその結晶状態のままであることを可能にする。したがって、ポリマー粒子は、レーザ焼結前の軟化及び早期凝集に耐え、得られる三次元物品は、改善された解像度を有する。
【0034】
本発明の粉末の融解エンタルピーの値は、ポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比に依存する。しかしながら、所与のグレードのPEBA、すなわちポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの所与の重量比について、本発明の粉末の融解エンタルピーは、上記の粉末調製方法のために、従来のPEBAの融解エンタルピーよりも高い。
【0035】
ポリエーテルブロックの溶融は、示差走査熱量測定中に検出できないか、又はポリアミドブロックの濃度が比較的高い場合には検出可能であるが、一般に0℃未満であり、したがって本発明の対象とする主な用途には無関係であることに留意されたい。
【発明を実施するための形態】
【0036】
ここで、本発明を、以下の説明においてより詳細及び非限定的に説明する。
【0037】
コポリマー
本発明は、ポリアミド(PA)ブロック及びポリエーテル(PE)ブロックを含有するコポリマー、又は「PEBA」コポリマーを使用する。
【0038】
好ましくは、それは、直鎖(非架橋)コポリマーである。
【0039】
PEBAは、反応性末端を持つポリアミドブロックと反応性末端を持つポリエーテルブロックとの重縮合、とりわけ、
1)ジアミン鎖末端を持つポリアミドブロックとジカルボン酸鎖末端を持つポリオキシアルキレンブロックとの;
2)例えば、ジカルボン酸鎖末端を持つポリアミドブロックと、ポリエーテルジオールとして知られるα,ω-ジヒドロキシル化脂肪族ポリオキシアルキレンブロックのシアノエチル化及び水素化によって得られる、ジアミン鎖末端を持つポリオキシアルキレンブロックとの;
3)ジカルボン酸鎖末端を持つポリアミドブロックと、ポリエーテルジオールとの;
重縮合から生じ、得られた生成物は、この特定の場合には、ポリエーテルエステルアミドである。
【0040】
ジカルボン酸鎖末端を持つポリアミドブロックは、例えば、鎖制限ジカルボン酸の存在下でのポリアミド前駆体の縮合に由来する。ジアミン鎖末端を持つポリアミドブロックは、例えば、鎖制限ジアミンの存在下でのポリアミド前駆体の縮合に由来する。
【0041】
3タイプのポリアミドブロックが、有利に使用され得る。
【0042】
第1のタイプによれば、ポリアミドブロックは、ジカルボン酸、特に4~20個の炭素原子を含有するもの、好ましくは6~18個の炭素原子を含有するもの、及び脂肪族又は芳香族ジアミン、特に2~20個の炭素原子を含有するもの、好ましくは6~14個の炭素原子を含有するものの縮合に由来する。
【0043】
ジカルボン酸の例としては、1,4-シクロヘキシルジカルボン酸、ブタン二酸、アジピン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、テレフタル酸及びイソフタル酸が挙げられ得るが、二量化脂肪酸も言及され得る。
【0044】
ジアミンの例として、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,10デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン(BACM)、ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)メタン(BMACM)及び2,2-ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)プロパン(BMACP)、パラ-アミノジシクロヘキシルメタン(PACM)、イソホロンジアミン(IPDA)、2,6-ビス(アミノメチル)ノルボルナン(BAMN)及びピペラジン(Pip)の異性体が言及され得る。
【0045】
有利には、ポリアミドブロックPA 4.12、PA 4.14、PA 4.18、PA 6.10、PA 6.12、PA 6.14、PA 6.18、PA 9.12、PA 10.10、PA 10.12、PA 10.14及びPA 10.18が使用される。表記PA X.Yでは、Xは、従来と同様に、ジアミン残基に由来する炭素原子の数を表し、Yは、二酸残基に由来する炭素原子の数を表す。
【0046】
第2のタイプによれば、ポリアミドブロックは、4~12個の炭素原子を含有するジカルボン酸又はジアミンの存在下で、1つ以上のα,ω-アミノカルボン酸及び/又は6~12個の炭素原子を含有する1つ以上のラクタムの縮合から生じる。ラクタムの例として、カプロラクタム、オエナントラクタム及びラウリルラクタムが言及され得る。α,ω-アミノカルボン酸の例として、アミノカプロン酸、7-アミノヘプタン酸、11-アミノウンデカン酸及び12-アミノドデカン酸が言及され得る。
【0047】
有利には、第2のタイプのポリアミドブロックは、PA 11(ポリウンデカンアミド)、PA 12(ポリドデカンアミド)、又はPA 6(ポリカプロラクタム)ブロックである。表記PA Xでは、Xは、アミノ酸(又はラクタム)残基に由来する炭素原子の数を表す。
【0048】
第3のタイプによれば、ポリアミドブロックは、少なくとも1つのα,ω-アミノカルボン酸(又はラクタム)、少なくとも1つのジアミン及び少なくとも1つのジカルボン酸の縮合から生じる。
【0049】
この場合、ポリアミドPAブロックは、
-X個の炭素原子を含有する直鎖脂肪族又は芳香族ジアミン(複数可)と;
-Y個の炭素原子を含有するジカルボン酸と;並びに
-ラクタム及びZ個の炭素原子を含有するα,ω-アミノカルボン酸、並びにX1個の炭素原子を含有する少なくとも1つのジアミンとY1個の炭素原子を含有する少なくとも1つのジカルボン酸との等モル混合物から選択され、(X1、Y1)が(X、Y)とは異なるコモノマー(複数可){Z}の;
重縮合によって調製され、
-前記コモノマー(複数可){Z}は、ポリアミド前駆体モノマーの総量に対して有利には50%まで、好ましくは20%まで、さらにより有利には10%までの範囲の重量割合で:
-ジカルボン酸から選択される鎖制限剤の存在下で、
導入される。
【0050】
有利には、Y個の炭素原子を含有するジカルボン酸は鎖制限剤として使用され、ジアミン(複数可)の化学量論に対して過剰に導入される。
【0051】
この第3のタイプの1つの変形によれば、ポリアミドブロックは、任意選択の鎖制限剤の存在下で、少なくとも2つのα,ω-アミノカルボン酸、又は6~12個の炭素原子を含有する少なくとも2つのラクタム、又は1つのラクタムと、同じ数の炭素原子を有さない1つのアミノカルボン酸との縮合から生じる。脂肪族α,ω-アミノカルボン酸の例として、アミノカプロン酸、7-アミノヘプタン酸、11-アミノウンデカン酸及び12-アミノドデカン酸が言及され得る。ラクタムの例として、カプロラクタム、オエナントラクタム及びラウリルラクタムが言及され得る。脂肪族ジアミンの例として、ヘキサメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン及びトリメチルヘキサメチレンジアミンが言及され得る。脂環式二酸の例として、1,4-シクロヘキシルジカルボン酸が言及され得る。脂肪族二酸の例として、ブタン二酸、アジピン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸及び二量体化脂肪酸が言及され得る。これらの二量体化脂肪酸は、好ましくは少なくとも98%の二量体含有量を有し;それらは、好ましくは水素化され;それらは、例えば、Croda社によって商標名Pripolで販売されている製品、又はBASF社によって商標名Empolで販売されている製品、又はOleon社によって商標名Radiacidで販売されている製品及びポリオキシアルキレンα,ω-二酸である。芳香族二酸の例として、テレフタル酸(T)及びイソフタル酸(I)が言及され得る。脂環式ジアミンの例として、異性体のビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン(BACM)、ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)メタン(BMACM)及び2,2-ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)プロパン(BMACP)、並びにパラアミノジシクロヘキシルメタン(PACM)が言及され得る。一般的に使用される他のジアミンは、イソホロンジアミン(IPDA)、2,6-ビス(アミノメチル)ノルボルナン(BAMN)及びピペラジンであり得る。
【0052】
第3のタイプのポリアミドブロックの例として、以下が言及され得る:
-6.6が、アジピン酸と縮合したヘキサメチレンジアミン単位を表し、6が、カプロラクタムの縮合から生じる単位を表す、PA 6.6/6;
-6.6が、アジピン酸と縮合したヘキサメチレンジアミンを表し、6.10が、セバシン酸と縮合したヘキサメチレンジアミンを表し、11が、アミノウンデカン酸の縮合から生じる単位を表し、12が、ラウリルラクタムの縮合から生じる単位を表す、PA 6.6/6.10/11/12。
【0053】
PA X/Y、PA X/Y/Zなどの表記は、X、Y、Zなどが上記のようにホモポリアミド単位を表すコポリアミドに関する。
【0054】
有利には、本発明で使用されるコポリマーのポリアミドブロックは、ポリアミドPA 6、PA 11、PA 12、PA 5.4、PA 5.9、PA 5.10、PA 5.12、PA 5.13、PA 5.14、PA 5.16、PA 5.18、PA 5.36、PA 6.4、PA 6.9、PA 6.10、PA 6.12、PA 6.13、PA 6.14、PA 6.16、PA 6.18、PA 6.36、PA 10.4、PA 10.9、PA 10.10、PA 10.12、PA 10.13、PA 10.14、PA 10.16、PA 10.18、PA 10.36、PA 10.T、PA 12.4、PA 12.9、PA 12.10、PA 12.12、PA 12.13、PA 12.14、PA 12.16、PA 12.18、PA 12.36若しくはPA 12.Tブロック、又はそれらの混合物若しくはコポリマーを含み;好ましくはポリアミドPA 6、PA 11、PA 12、PA 6.10、PA 10.10若しくはPA 10.12ブロック、又はそれらの混合物若しくはコポリマーを含む。
【0055】
ポリエーテルブロックは、アルキレンオキシド単位から形成される。
【0056】
ポリエーテルブロックは、特に、PEG(ポリエチレングリコール)ブロック、すなわちエチレンオキシド単位から形成されたブロック、及び/又はPPG(プロピレングリコール)ブロック、すなわちプロピレンオキシド単位から形成されたブロック、及び/又はPO3G(ポリトリメチレングリコール)ブロック、すなわちポリトリメチレングリコールエーテル単位から形成されたブロック、及び/又はPTMGブロック、すなわちポリテトラヒドロフランとしても知られるテトラメチレングリコール単位から形成されたブロックであり得る。PEBAコポリマーは、その鎖中にいくつかのタイプのポリエーテルを含み得、コポリエーテルは、おそらくブロック又はランダム形態である。
【0057】
ビスフェノール、例えばビスフェノールAのオキシエチル化によって得られたブロックも使用され得る。後者の生成物は、文書EP613919に特に記載されている。
【0058】
ポリエーテルブロックはまた、エトキシル化第一級アミンから形成され得る。エトキシル化第一級アミンの例として、以下の式の生成物が言及され得:
【0059】
【化1】
式中、m及びnは、1~20の間の整数であり、xは、8~18の間の整数である。これらの製品は、例えば、CECA社から商標名Noramox(R)で、Clariant社から商標名Genamin(R)で市販されている。
【0060】
ポリエーテルブロックは、NH2鎖末端を持つポリオキシアルキレンブロックを含み得、そのようなブロックは、ポリエーテルジオールと呼ばれるα,ω-ジヒドロキシル化脂肪族ポリオキシアルキレンブロックのシアノアセチル化によって得ることができる。より詳細には、市販品Jeffamine又はElastamineが使用され得る(例えば、JP2004/346274、JP2004/352794及びEP1482011の文書にも記載されている、Huntsman社の市販品であるJeffamine(R)D400、D2000、ED 2003、XTJ542)。
【0061】
ポリエーテルジオールブロックは、未修飾形態で使用され、カルボン酸末端基を持つポリアミドブロックと共縮合されるか、又はアミノ化されてポリエーテルジアミンに変換され、カルボン酸末端基を持つポリアミドブロックと縮合される。
【0062】
PAブロックとPEブロックとの間にエステル結合を含有するPEBAコポリマーの二段階調製のための一般的な方法は、知られており、例えば、文書FR2846332に記載されている。PAブロックとPEブロックとの間にアミド結合を含有するPEBAコポリマーを調製するための一般的な方法は、知られており、例えば文書EP1482011に記載されている。ポリエーテルブロックをポリアミド前駆体及び二酸鎖制限剤と混合して、ランダムに分布した単位を有する、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するポリマーを調製し得る(一段階工程)。
【0063】
言うまでもなく、本発明の本明細書におけるPEBAという名称は、Arkemaから販売されているPebax(R)製品、Evonik(R)から販売されているVestamid(R)製品及びEMSから販売されているGrilamid(R)製品だけでなく、Sanyoから販売されているPelestat(R)PEBAタイプ製品、又は他の供給業者からの任意の他のPEBAにも関連する。
【0064】
上記のブロックコポリマーが、一般に少なくとも1つのポリアミドブロック及び少なくとも1つのポリエーテルブロックを含む場合、本発明はまた、本明細書に記載のものから選択される2、3、4つ(又はそれ以上)の異なるブロックを含むすべてのコポリマーを包含するが、ただし、これらのブロックは、少なくともポリアミド及びポリエーテルブロックを含むものとする。
【0065】
例えば、本発明によるコポリマーは、上記のブロックのいくつかの縮合から生じる3つの異なるタイプのブロックを含むセグメント化ブロックコポリマー(又は「トリブロック」コポリマー)を含み得る。前記トリブロックコポリマーは、好ましくはコポリエーテルエステルアミド及びコポリエーテルアミドウレタンから選択される。
【0066】
本発明の文脈において特に好ましいPEBAコポリマーは、
-PA 11及びPEG;
-PA 11及びPTMG;
-PA 12及びPEG;
-PA 12及びPTMG;
-PA 6.10及びPEG;
-PA 6.10及びPTMG;
-PA 10.10及びPEG;
-PA 10.10及びPTMG;
-PA 10.12及びPEG;
-PA 10.12及びPTMG;
-PA 6及びPEG;
-PA 6及びPTMG
の中からのブロックを含むコポリマーである。
【0067】
特定の実施形態では、PEBAコポリマー中のポリアミドブロックの数平均モル質量は、600~6000g/mol、又は1000~2000g/molである。
【0068】
したがって、PEBAコポリマー中のポリアミドブロックは、600~700g/mol;又は700~800g/mol;又は800~900g/mol;又は900~1000g/mol;又は1000~1500g/mol;又は1500~2000g/mol;又は2000~2500g/mol;又は2500~3000g/mol;又は3000~3500g/mol;又は3500~4000g/mol;又は4000~4500g/mol;又は4500~5000g/mol;又は5000~5500g/mol;又は5500~6000g/molの数平均モル質量を有することができる。
【0069】
特定の実施形態では、PEBAコポリマー中のポリエーテルブロックの数平均モル質量は、250~2000g/mol、又は650~1500g/molである。
【0070】
したがって、PEBAコポリマー中のポリエーテルブロックは、250~300g/mol;又は300~400g/mol;又は400~500g/mol;又は500~600g/mol;又は600~700g/mol;又は700~800g/mol;又は800~900g/mol;又は900~1000g/mol;又は1000~1500g/mol;又は1500~2000g/molの数平均モル質量を有することができる。
【0071】
PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比は、特に0.1~20であり得る。この重量比は、ポリアミドブロックの数平均モル質量をポリエーテルブロックの数平均モル質量で割ることによって計算することができる。
【0072】
したがって、PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比は、0.1~0.2;又は0.2~0.3;又は0.3~0.4;又は0.4~0.5;又は0.5~1;又は1~2;又は2~3;又は3~4;又は4~5;又は5~7;又は7~10;又は10~13;又は13~16;又は16~19;又は19より大きくてもよい。
【0073】
2~19、より具体的には4~10の範囲が特に好ましい。
【0074】
数平均モル質量は、鎖制限剤の含有量によって設定される。これは、以下の式に従って計算され得る:
Mn=nモノマー×MW反復単位/n鎖制限剤+MW鎖制限剤
この式では、nモノマーは、モノマーのモル数を表し、n鎖制限剤は、二酸制限剤の過剰モル数を表し、MW反復単位は、反復単位のモル質量を表し、MW鎖制限剤は、二酸の過剰モル質量を表す。
【0075】
好ましくは、本発明で使用されるコポリマーは、25~80ショアD、好ましくは50~80ショアDの瞬間硬度を有する。硬度測定は、規格ISO 868:2003に従って行うことができる。
【0076】
コポリマー粉末を製造するための方法
本発明の粉末は、上記のようにPEBAコポリマーを含む:好ましくは、単一のコポリマーが使用される。しかしながら、上記のように2つ又は3つ以上のPEBAコポリマーの混合物を使用することが可能である。
【0077】
本発明によるコポリマー粉末は、以下のステップを含む製造方法を行うことによって調製することができる:
-ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマーを、例えば顆粒の形態で供給するステップ;
-コポリマーを溶媒と接触させて混合物を得るステップ;
-コポリマーを溶媒中に溶解させるために混合物を加熱するステップ;並びに
-粉末形態の沈殿したコポリマーを得るために混合物を冷却するステップ。
【0078】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマーは、上で定義した通りである。
【0079】
特定の実施形態では、コポリマーと接触させる溶媒は、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、ヘプタノール、ギ酸、酢酸、N-メチルピロリドン、N-ブチルピロリドン、ブチロラクタム、カプロラクタムから選択することができる。
【0080】
好ましくは、コポリマーと接触させる溶媒は、工業グレードの96%エタノール(水を含有し、ブタノン及びプロパン-2-オールで変性される)である。
【0081】
コポリマーは、溶媒中に0.05~0.5の重量分率を有することができ;好ましくは0.1~0.3である。それは、特に、0.05~0.1;又は0.1~0.15又は0.15~0.2;又は0.2~0.25;又は0.25~0.3;又は0.3~0.35又は0.35~0.4;又は0.4~0.45;又は0.45~0.5の重量分率を有することができる。
【0082】
驚くべきことに、PEBAは、メタノール又は水などの他の溶媒の存在下で観察されたものとは異なり、エタノールの存在下で有意に解重合されないことが観察された。
【0083】
混合物の加熱は、特に、100℃~160℃、好ましくは120℃~150℃の温度で行うことができる。
【0084】
特定の実施形態では、混合物の加熱は、例えば、100℃~105℃;又は105℃~110℃;又は110℃~115℃;又は115℃~120℃;又は120℃~125℃;又は125℃~130℃;又は130℃~135℃;又は135℃~140℃;又は140℃~145℃;又は145℃~150℃;又は150℃~155℃;又は155℃~160℃の温度で行うことができる。
【0085】
特定の実施形態では、100℃~160℃の温度での混合物の加熱は、1~6時間、好ましくは1~3時間の持続時間を有し得る。したがって、120℃~160℃の温度での混合物の加熱は、1時間~1時間30分;又は1時間30分~2時間;又は2時間~2時間30分;又は2時間30分~3時間;又は3時間~3時間30分;又は3時間30分~4時間;又は4時間~4時間30分;又は4時間30分~5時間;又は5時間~5時間30分;又は5時間30分~6時間継続することができる。
【0086】
特定の実施形態では、加熱は、100℃~160℃の最高温度に達するために温度が上昇する少なくとも1つのステップを含む。
【0087】
特定の実施形態では、加熱は、温度が100℃~160℃の範囲内の値で本質的に一定のままである少なくとも1つのステップを含む。
【0088】
次いで、混合物は、結晶化、したがって粉末形態のコポリマーの沈殿をもたらすために冷却される。この冷却は、50℃以上の温度まで行うことができる。したがって、冷却は、例えば、50℃~60℃;又は60℃~70℃;又は70℃~80℃;又は80℃~90℃の温度まで行うことができる。
【0089】
さらに、この冷却は、10℃~100℃/時間、好ましくは10℃~60℃/時間、より好ましくは40℃~55℃/時間の速度で行うことができる。例えば、冷却は、10℃~15℃/時間;又は15℃~20℃/時間;又は20℃~25℃/時間;又は25℃~30℃/時間;又は30℃~35℃/時間;又は35℃~40℃/時間;又は40℃~45℃/時間;又は45℃~50℃/時間;又は50℃~55℃/時間;又は55℃~60℃/時間;又は60℃~65℃/時間;又は65℃~70℃/時間;又は70℃~75℃/時間;又は75℃~80℃/時間;又は80℃~85℃/時間;又は85℃~90℃/時間;又は90℃~95℃/時間;又は95℃~100℃/時間の速度で行うことができる。
【0090】
特定の実施形態では、沈殿を促進するために、混合物の冷却前にある量のポリアミドを導入することができる。好ましくは、この量のポリアミドは、コポリマーの20%質量以下、好ましくは10%質量以下である。ポリアミドは、特に、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6、ポリアミド10.10、ポリアミド10.12及びポリアミド6.10から選択することができる。
【0091】
したがって、ポリアミドの添加量は、コポリマーの0.1%~1質量%;又は1%~2質量%;又は2%~3質量%;又は3%~4質量%;又は4%~5質量%;又は5%~8質量%;又は8%~12質量%;又は12%~16質量%;又は16%~20質量%であり得る。
【0092】
PEBA粉末を製造するための方法はまた、混合物の冷却後にコポリマー粉末を乾燥させるステップも含むことができる。乾燥ステップは、例えば、乾燥オーブン中で行うことができる。
【0093】
特定の実施形態では、乾燥は、10℃~150℃、好ましくは25℃~85℃、より好ましくは70℃~80℃の温度で行うことができる。乾燥は、例えば、10℃~20℃;又は20℃~30℃;又は30℃~40℃;又は40℃~50℃;又は50℃~60℃;又は60℃~70℃;又は70℃~80℃;又は80℃~90℃;又は90℃~100℃;又は100℃~110℃;又は110℃~120℃;又は120℃~130℃;又は130℃~140℃;又は140℃~150℃;又は150℃~160℃の温度で行うことができる。
【0094】
特定の実施形態では、乾燥は、真空下、10mbarを超える;好ましくは50mbarを超える圧力で行うことができる。したがって、乾燥は、10~50mbar;50~100mbar;100~150mbar;150~200mbar;200~250mbar;又は250~300mbar;又は300~400mbar;又は400~500mbar;又は500~600mbar;又は600~700mbar;又は700~800mbar;又は800~900mbar;又は900mbar~1bar未満の圧力で行うことができる。
【0095】
又は、乾燥は、大気圧下で行うことができる。
【0096】
コポリマー粉末
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマー粉末は、
-PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、4以上である場合、70J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーと;
-PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、1以上4未満である場合、50J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーと;
-PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、1未満である場合、20J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーと、
を有する。
【0097】
粉末の示差走査熱量測定(DSC)分析は、規格ISO 11357-3に従って行われ、融解エンタルピーは、ポリマーの結晶化度に正比例する。
【0098】
本発明による粉末は、好ましくは、例えばポリアミドブロック及びポリエーテルブロックの数平均モル質量、並びにポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比などの上記の初期コポリマーの特徴を有する。
【0099】
特定の実施形態では、PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、4以上である場合、より好ましくはこの比が、8以上である場合、PEBA粉末は、80J/g以上、好ましくは90J/g以上、より好ましくは100J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーを有する。この融解エンタルピーは、例えば、70~75J/g;又は75~80J/g;又は80~85J/g;又は85~90J/g;又は90~95J/g;又は95~100J/g;又は100~110J/g;又は110~120J/g;又は120J/gより大きくてもよい。
【0100】
PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、4以上8未満である場合、PEBA粉末は、70J/g以上、例えば70~80J/gのポリアミドブロックの融解エンタルピーを有し得る。
【0101】
又は、PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、8以上である場合、PEBA粉末は、特に80J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーを有し得る。
【0102】
特定の実施形態では、PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、1以上4未満である場合、PEBA粉末は、60J/g以上、好ましくは70J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーを有する。この融解エンタルピーは、例えば、50~55J/g;又は55~60J/g;又は60~65J/g;又は65~70J/g;又は70~75J/g;又は75~80J/g;又は80~85J/g;又は85~90J/gであり得る。
【0103】
特定の実施形態では、PEBAコポリマーのポリエーテルブロックに対するポリアミドブロックの重量比が、1未満である場合、PEBA粉末は、30J/g以上、好ましくは40J/g以上のポリアミドブロックの融解エンタルピーを有する。この融解エンタルピーは、例えば、20~25J/g;又は25~30J/g;又は30~35J/g;又は35~40J/g;又は40~45J/g;又は45~50J/g;又は50~55J/g;又は55~60J/gであり得る。
【0104】
本発明の粉末の製造のための出発材料として使用されるPEBA(例えば顆粒の形態)のポリアミドブロックの融解エンタルピーに関して、本発明による粉末形態のPEBAのポリアミドブロックの融解エンタルピー自体は、
-(相対値で)少なくとも10%、好ましくは少なくとも20%、若しくは少なくとも30%、若しくは少なくとも40%、若しくは少なくとも50%、若しくは少なくとも60%、若しくは少なくとも70%、若しくは少なくとも80%、若しくは少なくとも90%、若しくは少なくとも100%大きい;又は
-(絶対値で)少なくとも10J/g、好ましくは少なくとも15J/g、若しくは少なくとも20J/g、若しくは少なくとも30J/g、若しくは少なくとも40J/g、若しくは少なくとも50J/g大きい。
【0105】
PEBA粉末は、特に楕円体粒子、好ましくは球形粒子の形態であり得る。
【0106】
特定の実施形態では、PEBA粉末の粒子は、20~150μm、好ましくは40~80μmの平均サイズ(Dv50)を有し得る。例えば、コポリマー粉末は、20~30μm;又は30~40μm;又は40~50μm;又は50~60μm;又は60~70μm;又は70~80μm;又は80~90μm;又は90~100μm;又は100~110μm;又は110~120μm;又は120~130μm;又は130~140μm;又は140~150μmのDv50サイズを有し得る。
【0107】
粉末の体積による粒径分布は、標準的な技術に従って、例えば、Coulter Counter III粒径分析器を使用して、規格ISO 13320-1:1999に従って決定される。体積による粒径分布から、体積平均直径(Dv50)を決定することが可能であり、また、分布の幅を測定する粒径分散(標準偏差)を決定することが可能である。
【0108】
Dv50という用語は、35個の粒子のサイズ分布の50パーセンタイルを表し、すなわち、粒子の50%がDv50未満のサイズを有し、50%がDv50より大きいサイズを有する。それは、ポリマー粒子の体積分布の中央値である。
【0109】
特定の実施形態では、PEBA粉末は、1.1~1.7、好ましくは1.3~1.5の固有粘度を有する。したがって、粉末は、例えば、1.1~1.2;又は1.2~1.3;又は1.3~1.4;又は1.4~1.5;又は1.5~1.6;又は1.6~1.7の固有粘度を有し得る。上記では、固有粘度は、(g/100g)-1で表される。
【0110】
固有粘度は、マイクロウベローデ管を使用して測定される。測定は、m-クレゾール中0.5%(m/m)の濃度で75mgの試料について20℃で行う。固有粘度は、(g/100g)-1で表され、以下の式に従って計算される。
【0111】
固有粘度=ln(ts/t0)×1/C、C=m/p×100、式中、tsは、溶液の流動時間であり、t0は、溶媒の流動時間であり、mは、粘度が決定される試料の質量であり、pは、溶媒の質量である。
【0112】
特定の実施形態では、PEBA粉末は、130℃~210℃、好ましくは160℃~190℃のポリアミドブロックの溶融温度を有し得る。コポリマー粉末は、特に、130℃~140℃;又は140℃~150℃;又は150℃~160℃;又は160℃~170℃;又は170℃~180℃;又は180℃~190℃;又は190℃~200℃;又は200℃~210℃のポリアミドブロックの溶融温度を有し得る。溶融温度は、規格ISO 11357-3プラスチック-示差走査熱量測定(DSC)パート3に従って測定することができる。
【0113】
PEBA粉末のポリアミドブロックの溶融温度は、第1の加熱中に決定される。一般に、ポリアミドブロックの単一の溶融ピークが観察される。しかしながら、ポリアミドブロックについていくつかの溶融ピークが観察される場合、本発明の文脈において、「溶融温度」は、DSCにおけるシグナルの最大強度に対応する温度を意味する。融解エンタルピーは、ポリアミドブロックの溶融全体を考慮に入れる。
【0114】
特定の実施形態では、PEBA粉末は、0.1~50m2/g、好ましくは1~10m2/gの見かけ比表面積を有し得る。したがって、コポリマー粉末は、0.1~1m2/g;又は1~5m2/g;又は5~10m2/g;又は10~20m2/g;又は20~30m2/g;又は30~40m2/g;又は40~50m2/gの比表面積を有することができる。見かけ比表面積(SSA)は、当業者に知られているBET(BRUNAUER-EMMET-TELLER)法に従って測定される。それは、特に、The Journal of the American Chemical Society,volume 60,page 309,February 1938に記載されており、国際規格ISO 5794/1に対応する。BET法に従って測定された比表面積は、総比表面積に対応し、すなわち、それは細孔によって形成された面積を含む。
【0115】
特定の実施形態では、PEBA粉末は、40℃~160℃、好ましくは90℃~150℃のポリアミドブロックの再結晶温度を有し得る。PEBA粉末は、特に、40℃~50℃;又は50℃~60℃;又は60℃~70℃;又は70℃~80℃;又は80℃~90℃;又は90℃~100℃;又は100℃~110℃;又は110℃~120℃;又は120℃~130℃;又は130℃~140℃;又は140℃~150℃;又は150℃~160℃のポリアミドブロックの結晶化温度を有し得る。再結晶温度は、規格ISO 11357-3に従って測定することができる。
【0116】
ポリアミドブロックの再結晶温度は、第1の冷却中に決定される。原則として、1つの再結晶温度のみが観察される。
【0117】
PEBA粉末は、添加剤又は充填剤をさらに含むことができる。これらの化合物の中でも、補強充填剤、特に、カーボンブラック、カーボン若しくは非カーボンナノチューブなどの鉱物充填剤、粉砕又は非粉砕繊維(ガラス繊維、炭素繊維など)、安定剤(光、特にUV、安定剤及び熱安定剤)、蛍光増白剤、染料、顔料、エネルギー吸収添加剤(UV吸収剤を含む)、又はこれらの充填剤若しくは添加剤の組み合わせが言及される。
【0118】
添加剤は、粉末製造工程の前、粉末製造工程中(例えば、コポリマーを溶解した後及びそれを沈殿させる前)、又は粉末製造工程の後にコポリマーと混合することができる。好ましくは、添加剤は、PEBA粉末と前記添加剤とを混合することによって、粉末製造工程の後に導入される。
【0119】
粉末は、好ましくは80%、又は81%、又は82%、又は83%、又は84%、又は85%、又は86%、又は87%、又は88%、又は89%、又は90%、又は91%、又は92%、又は93%、又は94%、又は95%、又は96%、又は97%、又は98%、又は99%、又は99.1%、又は99.2%、又は99.3%、又は99.4%、又は99.5%、又は99.6%、又は99.7%、又は99.8%、又は99.9%、又は99.91%、又は99.92%、又は99.93%、又は99.94%、又は99.95%、又は99.96%、又は99.97%、又は99.98%、又は99.99%以上の重量割合でPEBAコポリマー(複数可)を含み得る。
【0120】
粉末を焼結するための方法
PEBA粉末は、上記のように、電磁放射線によってもたらされる焼結による三次元物品のレイヤーバイレイヤー構築のための方法に使用される。
【0121】
電磁放射線は、例えば、赤外線放射、紫外線放射、又は好ましくはレーザ放射であり得る。
【0122】
この方法によれば、構築温度と呼ばれる温度に加熱されたエンクロージャ中に維持された水平プレート上に粉末の薄層が堆積される。「構築温度」という用語は、構築中の三次元物体の構成層の粉末床が、粉末のレイヤーバイレイヤー焼結のための工程中に加熱される温度を示す。この温度は、PEBA粉末のポリアミドブロックの溶融温度よりも100℃未満、好ましくは40℃未満、より好ましくは約20℃低くてもよい。次いで、電磁放射線は、物体(例えば、メモリ中に物体の形状を有し、及びスライスの形態で形状を再現するコンピュータを使用して)に対応する形状の粉末層の様々な点で粉末粒子を焼結するのに必要なエネルギーを提供する。
【0123】
次に、水平板を粉末層1つの厚さに対応する値だけ下げ、新たな層を堆積させる。電磁放射線は、物体のこの新しいスライスなどに対応する形状で粉末粒子を焼結するのに必要なエネルギーを提供する。この手順は、物体が製造されるまで繰り返される。
【実施例】
【0124】
以下の実施例は、本発明を限定することなく説明する。
【0125】
この実施例では、3つの異なるタイプのPEBAが使用される:
-PEBA 1(PA12/PTMG重量比=8);
-PEBA 2(PA11/PTMG重量比=9)。
【0126】
5gのPEBA及び25gの工業グレードのエタノール(固体=17%)を、プロペラ式撹拌機を備えたオートクレーブに充填する。媒体は、取り外し可能なオーブンを使用して145℃まで加熱し、PEBAを可溶化するためにこの温度で1時間維持する。次に、オーブンは、媒体を冷却し、結晶化を可能にするために反応器から取り外し、40~50℃で排液した後、ポリマー粉末は、乾燥オーブン中で75℃で乾燥させる(大気圧下)。
【0127】
-PEBA 3(PA12/PTMG重量比=2)。
【0128】
37.5gのPEBA及び375gの工業グレードのエタノール(固体=9%)を、プロペラ式撹拌機を備えたオートクレーブに充填する。媒体は、120℃までジャケットを使用して加熱し、PEBAを可溶化するためにこの温度で1時間維持する。次に、媒体を10℃/hで80℃までゆっくり冷却し、20~30℃で排液した後、ポリマー粉末を室温で真空下で乾燥する(この試験を2回繰り返した)。
【0129】
PEBA粉末について得られた結果を、初期PEBA顆粒について得られた結果と比較する。
【0130】
3つの試験は、ポリマー粉末の生産につながった。
【0131】
固有粘度及び赤外粘度の分析は、アルコール分解による解重合がなく、エステル官能基もアミド官能基もなかったことを示す。
【0132】
さらに、DSC分析は、融解エンタルピーが顆粒の場合よりも粉末の場合の方が約2倍大きいことを考えると、溶融ピークを精緻化し、及び結晶化度を高めることによって、この方法が結晶化を促進することを示す。
【0133】
【0134】
PEBA粉末の場合、ポリアミドブロックの溶融温度(Tm)及びポリアミドブロックの融解エンタルピー(ΔHf)は、第1の加熱中に決定され;一方、顆粒の場合、ポリアミドブロックの溶融温度(Tm)及びポリアミドブロックの融解エンタルピー(ΔHf)は、第2の加熱中に決定される。
【国際調査報告】