Brevet FR2000063A1 — publié le 19690829

Cette invention concerne un procédé pour fabriquer une mousse de polyuréthane qui est capable d'offrir une résistance appréciable aux forces de compression, par comparaison avec les mousses souples de polyuréthane connues, et qui est capable de recouvrer, complète-5 ment sa forme initiale à une vitesse faible à modérée, ainsi que des mousses de polyuréthane ayant une résistance à la traction et une résistance au déchirement améliorées. Les mousses de cette invention sont produites par réaction d'un polyisocyanate et d'un composé polyhydroxylé en présence d'une aminé aromatique monofonc-10 tionnelle primaire ou secondaire. Cette invention vise aussi les mousses de polyuréthane de faible masse spécifique ou légères, ayant une forte capacité de chargement avec une vitesse de recouvrement faible à modérée et/ou une résistance à la traction et une résistance au déchirement améliorées, qui sont produites par réaction d'un 15 polyisocyanate et d'un composé polyhydroxylé en présence d'une aminé aromatique monofonctionnelle primaire ou secondaire. Les mousses de polyuréthane sont produites d'habitude par réaction d'un polyisocyanate et d'un composé polyhydroxylé, en présence d'un agent gonflant gazeux approprié. Les mousses de poly-20 uréthane obtenues se classent en gros en trois catégories de mousses: souples, semi-rigides et rigides. La répertoriation d'une mousse de polyuréthane donnée dans l'un des trois groupes précédents se fait en général selon la résistance à la compression de la mousse, les mousses souples ayant une faible résistance à la compression 25 et les mousses rigides ayant les plus fortes résistances à la compression. Il est souhaitable de pouvoir produire une mousse de polyuréthane qui ait une résistance à la compression assez forte, c'est-à-dire qui ne se comprime pas facilement par application d'une force 30 de compression, et qui en même temps ait une bonne aptitude à recouvrer totalement sa configuration initiale à une vitesse faible à modérée, et à conserver sa résistance à la compression initiale de compression lors du relâchement de toute force/Appliquée. Les mousses de polyuréthane ayant une bonne résistance à la compression et une bonne 35 aptitude à recouvrer lentement leur configuration initiale sont particulièrement utiles pour les applications d'amortissement des chocs, par exemple comme rembourrage de casque protecteur, comme emballage protecteur, par exemple pour les projectiles, et pour l'emballage des articles fragiles en général, ainsi que dans les 40 garnitures pour automobiles et autres véhicules, par exemple dans 69 00126 2000063 16s panneaux de porte et les tableaux de bord rembourrés. On ne -dispose couramment d'aucune mousse de polyuréthane commercialement attrayante qui combine les propriétés voulues de forte résistance à la compression, et de bonne aptitude à conserver sa résistance à 5 la compression et à reprendre sa forme initiale à une vitesse faible à modérée lors du relâchement d'une force de compression appliquée. Les mousses de polyuréthane rigides ont une excellente résistance à la compression, et seraient utiles pour les applications précédentes d'amortissement de chocs, s'il n'y avait le fait que 10 les mousses rigides s'aplatissent facilement, et ne peuvent en général reprendre leur configuration initiale ou conserver leur résistance à la compression initiale, après qu'une force initiale appréciable leur ait été appliquée. Les mousses de polyuréthane semi-rigides ont aussi une bonne 15 résistance à la compression, et sont aussi capables de recouvrer leur forme et leur résistance initiales à une vitesse modérée après qu'une force de compression appliquée soit relâchée. Cependant, les mousses semi-rigides doivent être assez denses pour présenter ces propriétés. Une mousse semi-rigide ayant des propriétés acceptables 20 de chargement et de recouvrement doit avoir une masse spécifique d'au moins 0,08 g/cm3, et généralement une masse spécifique de 0,12 à 0,16 g/cm3 serait nécessaire pour obtenir de bonnes propriétés de chargement et de recouvrement. Les mousses ayant ces masses spécifiques sont assez coûteuses car les grandes quantités de matiè-25 re nécessaires pour obtenir des mousses aussi denses constituent le coût majeur de la fabrication de la mousse. De plus, pour les applications d'emballage, le poids appréciable de ces mousses lourdes les rend coûteuses à transporter et donc moins attrayantes comme matériau d'emballage protecteur. 30 Par contre les mousses de polyuréthane souples ont une résis tance à la compression relativement faible et recouvrent rapidement leur forme initiale après application de forces de compression. Pour ces raisons les mousses souples ne sont pas généralement acceptables pour les applications de support de forte charge, c'est-à-35 dire dans beaucoup d'emplois d'emballages protecteurs. Les mousses souples ont cependant l'avantage de pouvoir être produites avec de faibles masses spécifiques, par exemple de l'ordre de 0,064 g/cm3 ou moins, et sont par conséquent sensiblement moins coûteuses à fabriquer que les mousses semi-rigides plus lourdes. On peut surmon-40 ter une partie de ces inconvénients physiques en augmentant 69 00126 2000063 sensiblement la masse spécifique des mousses souples et en augmentant ainsi leur capacité de chargement, mais cette augmentation de masse spécifique augmenterait aussi sensiblement le prix de revient. On doit remarquer qu'une vitesse de recouvrement relativement 5 faible est désirable quand on emploie les mousses pour amortir des efforts, par exemple comme tableaux de bord rembourrés, comme rembourrage de casques protecteurs et comme emballage protecteur et amortisseur de chocs, de sorte que les forces appliquées à la mousse puissent être absorbées et non réappliquées à l'objet qui a 10 transmis la force à la mousse. Par "vitesse de recouvrement" on entend ici le temps qui est nécessaire à la mousse pour reprendre de façon pratiquement totale sa configuration initiale après qu'une force ait été appliquée et relâchée. Si on mesure l'aptitude de recouvrement par le pourcentage de rebond, une mousse de polyurétha-15 ne souple ordinaire de 0,032 g/cm3 aura un pourcentage de rebond d'environ 40 % à 50 %. Pour les utilisations comme support de fortes charges, un pourcentage de rebond d'environ 25 % ou moins est désirable. Quand on utilise une mousse portant de fortes charges comme matière de dessous de tapis, on désire une vitesse, modérée plutôt 20 que faible, de recouvrement de la configuration initiale, et on préfère, pour de telles applications, un pourcentage de rébond d'environ 30 % à 35 %. La présente invention surmonte les inconvénients précédents de la technique antérieure en fournissant un produit léger qui peut 25 être fabriqué sans s'écarter sensiblement des formulations classiques de mousse de polyuréthane souple, sauf de la manière décrite ci-dessous. Les mousses de cette invention combinent les propriétés de résistance à la compression qu'on ne rencontre pas dans les formulations ordinaires de mousse souple et légère, et de vitesse de 30 recouvrement faible àjmodérée après application d'une force, comme dans les mousses semi-rigides et lourdes. Ces objectifs sont atteiits en incorporant dans une formulation utilisée pour fabriquer une mousse de polyuréthane légère, une aminé aromatique monofonctionnelle primaire ou secondaire, en quantité comprise entre environ 0,05 35 et environ 0,2 mole d'aminé pour 100 parties en poids du composé polyhydroxylé contenu dans le mélange réactionnel. Les caractéristiques de support de forte charge et de vitesse de recouvrement faible à modérée des mousses produites selon cette invention sont obtenues avec des masses spécifiques de mousse de 40 0,064 g/cm3 ou moins, correspondant à des mousses légères. Ces 6V 00126 2000063 résultats améliorés sont particulièrement surprenants car, en règle générale, l'addition de composés monofonctionnels aux formulations de polyuréthane de faible densité abaisse la capacité de chargement de la mousse obtenue, et réduit la résistance de la mousse au gon-5 flement par les solvants. Les mousses de polyuréthane produites selon cette invention ont aussi des résistances à la traction et au déchirement plus fortes que les mousses produites en employant des formulations sensiblement analogues mais sans ajouter d'aminé aromatique monofonc-10 tionnelle primaire ou secondaire, et ont une plus forte résistance au gonflement par les solvants que les mousses produites à l'aide de ces formulations par ailleurs analogues. Cette dernière caractéristique est importante car le gonflement par solvants provoque un affaiblissement appréciable de la mousse, qui entraîne des ré-15 sistances à la traction et au déchirement plus faibles. On doit remarquer qu'il a été prévu, dans le champ de protection de cette invention, l'incorporation des aminés aromatiques monofonctionnelles primaires ou secondaires dans des formulations qui seraient considérées d'habitude comme des formulations rigides 20 ou semi-rigides, ou bien dans des formulations qui doivent être transformées en mousses ayant des masses spécifiques sensiblement plus grandes que les mousses dites légères. Conformément à cette invention on obtient des caractéristiques de performance particulièrement remarquables,du fait d'une augmentation considérable de 25 la capacité de chargement et d'une diminution considérable de la vitesse de recouvrement des mousses légères. Cependant, on remarque des augmentations de capacité de chargement, de résistance au gonflement par les solvants et de résistances à la traction et au déchirement quand on incorpore des aminés aromatiques monofonction-30 nelles primaires ou secondaires dans des formulations de mousses de polyuréthane rigides ou semi-rigides et de masse spécifique moyenne à forte. Dans la production classique de mousses de polyuréthane, on fait réagir un polyisocyanate avec un composé polyhydroxylé, en présence 35 d'un agent gonflant gazeux. Le mélange réactionnel contiendra souvent aussi un surfactif, pour permettre à la mousse, lors de sa formation initiale, de conserver sa forme expansée, un catalyseur ou des catalyseurs pour augmenter la vitesse de réaction, et pourra contenir d'autres additifs appropriés qui peuvent être des agents 40 retardateurs de flamme, tels que le tris-bêta chloroéthylphosphate, 69 00126 5 2000063 des agents de réticulation tels que le glycol, et des plastifiants, des agents colorants et des anti-oxydants. Le polyisocyanate utilisé est d'habitude un mélange 80:20 des isomères 2,4 et 2,6 du toluène diisocyanate, mais on pourrait utiliser d'autres polyisocyanates 5 organiques. D'habitude, le composé polyhydroxylé est un polyester ou un polyéther. En ce qui concerne les polyéthers, des polyéthers appropriés utilisés dans la production de mousses de polyuréthane souples sont les poly(oxyde d'alcoylène)éthers, tels que les produits de réaction de l'oxyde d'éthylène, de l'oxyde de propylène, 10 de l'oxyde de butylène, de l'oxyde d'hexadécylène, de l'oxyde de styrène, de l'oxyde de picoline ou du méthyl glycide, avec un composé contenant deux ou plusieurs hydrogènes réactifs, tels les glycols comme l'éthylène glycol, le diéthylène glycol, le triéthylène glycol et les glycols équivalents, ou les triols comme le glycérol, le tri-15 méthylolpropane, le pentaérythritol ou le résorcinol. Les polyéthers que l'on préfère sont les produits d'addition poly(oxyde de propylène), tels que les produits d'addition poly (oxyde de propylène) du glycérol. Si on utilise des polyalcoylène éther glycols conformément à cette invention, les composés ayant 20 des poids moléculaires compris entre environ 500 et environ 3500 donneront des mousses de polyuréthane légères et seront utilisables selon cette invention. Si on doit fabriquer un polyuréthane du type polyester polyol, on peut préparer les polyesters utiles dans la production de telles 25 mousses, par exemple, par des méthodes classiques de polymérisation par condensation à partir de polyols et de diacides carboxyliques. En vue de la fabrication des mousses légères, on peut préparer un glycol de polyester à partir d'un diol, tel que le diéthylène glycol, et d'un diacide carboxylique, tel que l'acide adipique. On pourrait 30 incorporer une quantité relativement petite d1 un triol, tel que le triméthylol propane, pour permettre la réticulation. L'agent gonflant utilisé pour produire la mousse dans la réaction de formation du polyuréthane est produit d'habitude par la réaction entre le polyisocyanate et l'eau, qui engendre du CO2 35 comme agent gonflant. D'autres agents gonflants peuvent être les fluoro-carbones ayant de bas points d'ébullition, qui sont ajoutés aux produits réagissants pour former le polyuréthane et qui sont volatilisés par la chaleur de la réaction exothermique de formation du polyuréthane. Des agents à bas point d'ébullition appropriés 40 sont le trichlorofluorométhane et le chlorure de méthylène. Des 69 00126 6 2000063 surfactifs appropriés sont les organo-silicones, qui seront ordinairement présents en quantité comprise entre environ 0,5 % et 1,5% en poids, basée sur le poids du composé polyhydroxylé. Les catalyseurs qu'on utilise ordinairement pour accélérer la réaction de 5 formation du polyuréthane sont des composés organo-métalliques, tels que le dilaurate de dibutylétain et 11octanoate stanneux, ou bien des aminés tertiaires, telles que la N-éthylmorpholine, la triéthyl-amine, la triéthylène diamine et la diméthyl cyclohexylamine. Selon le procédé de la présente invention, à une formulation 10 destinée à la production d'une mousse de polyuréthane légère on ajoute une quantité, comprise entre environ 0,05 et 0,2 mole, d'une aminé aromatique monofonctionnelle primaire ou secondaire, pour 100 parties en poids de composé polyhydroxylé. Des aminés appropriées sont l'aniline, 1'o-chloroaniline, la m-chloroaniline, 15 l'o-toluidine, la m-toluidine, la 3-chloro-2-méthylaniline, l'<>(-naphtylamine, la N-méthylaniline, la 2,4,6-trichloroaniline, la pyridine et 1*ortho-anisidine. A cause de son faible coût et de sa facilité d'obtention commerciale, l'aniline constitue un composé particulièrement approprié à l'emploi selon cette invention, quoi-20 que pour certaines applications on préfère l'isomère ortho de la chloroaniline, ainsi qu'on le discutera plus en détail ci-dessous. Les aminés aromatiques monofonctionnelles primaires ou secondaires peuvent être présentes en quantité comprise entre environ 0,05 et 0,2 mole pour 100 parties en poids du composé polyhydroxylé 25 dans la formulation de la mousse. L'intervalle préféré des quantités d'aminé va d'environ 0,075 à environ 0,15 mole pour 100 parties en poids de composé polyhydroxylé. Dans la fabrication des mousses selon cette invention, on peut soigneusement mélanger le composé polyhydroxylé à 1'aminé aromati-30 que monofonctionnelle primaire ou secondaire, puis mélanger intimement les additifs restants, à l'exception du polyisocyanate. On ajoute ensuite le polyisocyanate au mélange, on le mélange soigneusement et on le dépose sur une surface appropriée ou dans un récipient approprié de formation de mousse. Dans un procédé de produc-35 tion, on pourrait mélanger les produits réagissants dans la tête mélangeuse d'une machine de production continue de polyuréthane alimentée par tranches, et on déposerait les produits réagissants mélangés sur la surface de libération d'un convoyeur en mouvement continu ayant des parois latérales pour empêcher un écoulement 40 latéral des produits réagissants. 69 00126 7 2000063 Le procédé de cette invention permet la fabrication d'un produit qui est particulièrement remarquable par sa capacité de chargement accrue, compte tenu de la masse spécifique relativement faible de la mousse produite. En essayant de produire des mousses 5 souples de polyuréthane qui pourraient avoir des utilisations d'amortissement de chocs, on peut développer la capacité de chargement en augmentant la masse spécifique de la mousse produite; on doit cependant signaler entre parenthèses que, avec les mousses souples, cette masse spécifique augmentée s'accompagnera habituellement d'une 10 caractéristique de rebond augmentée en plus de la capacité de chargement accrue. Cependant, les mousses produites selon le procédé de cette invention, outre les caractéristiques signalées de rebond diminué , possèdent des propriétés de chargement sensiblement meilleures, pour des masses spécifiques plus faibles, que les mous-15 ses disponibles dans la technique antérieure. Par exemple, line mousse semi-rigide aurait dû avoir une masse spécifique de 0,128 à 0,16 g/cm3, pour avoir des caractéristiques d'une mousse de chargement et de rebond comparables à celles/produite conformément à cette invention. On doit noter que les polyols utilisés pour 20 fabriquer des mousses semi-rigides sont en général plus coûteux que les polyols utilisés pour fabriquer des mousses souples, ces derniers polyols pouvant être utilisés dans le procédé de cette invention. Pour ces raisons une mousse produite selon cette invention pourrait facilement revenir à la moitié ou au tiers du prix de re-25 vient d'une mousse semi-rigide ayant des caractéristiques comparables de chargement et de recouvrement. Bien entendu, les relations de coût spécifiques peuvent varier sensiblement suivant les ccûts de fabrication, les proportions de surfactif utilisées, et les facteurs analogues. 30 Les mousses produites selon le procédé de cette invention possèdent aussi des résistances à la traction et au déchirement sensiblement accrues, quand on les compare à des formulations de mousse sensiblement identiques ne contenant pas les aminés aromatiques monofonctionnelles primaires ou secondaires comme additifs. 35 Ces propriétés améliorées sont bien entendu fort appréciables et souhaitables, en particulier quand on considère les mousses de polyuréthane du type polyéther qui possèdent des résistances à la traction et au déchirement sensiblement plus faibles que les mousses du type polyester. Ces propriétés améliorées ont une importance 40 majeure dans l'évaluation de l'utilité des mousses produites selon 6 8 2000063 cette invention à des fins d'emballage, en permettant aux mousses de cette invention d'avoir une vie plus longue et/ou d'être capables d'emploi dans des conditions plus dures. Les mousses produites selon cette invention possèdent en même 5 temps des caractéristiques souhaitables de résistance améliorée au gonflement quand elles sont exposées aux solvants organiques courants. La plupart des mousses souples de polyuréthane, quand elles sont exposées à un contact intime avec les solvants organiques, se gonflent considérablement. Ce phénomèie est plus marqué en ce qui 10 concerne les mousses de polyuréthane du type polyéther que celles du type polyester. Le gonflement par les solvants est un phénomène indésirable quand les mousses doivent être utilisées dans des applications de génie chimique, par exemple dans des lits filtrants. Par conséquent, les mousses produites selon cette invention sont 15 particulièrement utiles pour ces applications de génie chimique, comme séparateurs pour les lits de catalyseur et comme filtres grossiers. Dans toutes ces applications, qui impliquent l'exposition de la mousse à une action chimique, il vaut mieux pouvoir utiliser jj- les mousses du type polyéther, à cause de leur réactivité générale-20 ment plus faible que celle des mousses du type polyester. Ainsi, les propriétés améliorées de résistance au gonflement par solvants et de plus grande résistance à la traction et de plus grande résistance au déchirement obtenues dans les mousses du type polyéther produites selon cette invention, rendent ces mousses 25 particulièrement attrayantes pour de telles applications de génie chimique. Dans la mise en oeuvre du procédé de cette invention, il est préférable d'employer l'aniline ou 11o-chloroaniline comme aminés aromatiques monofonctionnelles. Ces composés sont les plus indiqués 30 à cause de leur disponibilité commerciale générale à un prix relativement bas, et parce qu'ils améliorent au maximum les caractéristiques de forte capacité de chargement, de vitesse de recouvrement faible à modérée , et de résistances à la traction et au déchirement augmentées, que l'on obtient conformément à la mise en 35 oeuvre de cette invention. Quand on utilise 1'o-chloroaniline comme aminé monofonctionel-le dans une formulation de mousse conformément à cette invention, la réaction de formation de mousse est considérablement plus lente que lorsqu'on utilise l'aniline comme aminé monofonctionnelle. Pour 40 les utilisations industrielles il est souhaitable de contrôler la 69 00126 2000063 vitesse de réaction de façon à ce qu'elle soit comprise entre les vitesses obtenues respectivement en employant l'aniline et l'o-chloroaniline isolément, et il est donc fort souhaitable, quoique non essentiel, dans la mise en oeuvre de cette invention,- d'employer 5 un mélange d'aniline et d'o-chloroaniline. Il vaut mieux que ces deux aminés soient combinées en quantités à peu près égales, et dans les meilleures conditions on emploiera environ 0,05 mole d'aniline et 0,05 mole d'o-chloroaniline, pour 100 parties en poids de composé polyhydroxylé. En règle générale, quand on considère les 10 aminés aromatiques, les aminés portant des groupements substituants d'orientation en ortho- et para-, tels que les groupements aminé, alcoyle, hydroxyle et diméthylamine, dirigent les électrons vers le noyau aromatique et augmentent la réactivité du groupement aminé. Par contre, les substituants d'orientation en méta, tels que les 15 groupements nitro, cyano, carbonyle et sulfate, éloignent les électrons du noyau aromatique et diminuent ainsi la réactivité du groupement aminé. C'est pourquoi, suivant l'activité des groupements aminé des composés considérés, on peut combiner deux ou plusieurs aminés aromatiques monofonctionnelles primaires ou secondaires parti-20 culières, pour régler la vitesse de réaction des aminés. Dans la fabrication des mousses de polyuréthane, on utilise d'habitude un intervalle très large de variations de formulation de mousse afin d'obtenir différents types de caractéristiques pour la mousse. Par exemple, la taille des pores, la souplesse, la résis-25 tance à la traction, la résistance au déchirement, la capacité de chargement, le pourcentage de rebond, la masse spécifique et la résistance au gonflement par les solvants, sont des,caractéristiques qu'on désire incorporer à des degrés divers dans la mousse. La combinaison particulière de ces caractéristiques à obtenir dépendra 30 souvent des utilisations finales auxquelles la mousse est destinée. On peut obtenir ces différentes caractéristiques en faisant varier les proportions de surfactif, les proportions de catalyseur, les proportions d'eau et l'indice, entre autres, ën fonction de la résine particulière, qu'il s'agisse d'un éther ou d'un ester, qui est 35 employée pour former une mousse de polyuréthane. Dans la mise en oeuvre de l'invention, il vaut mieux que 1'aminé aromatique monofonctionnelle primaire ou secondaire soit présente dans une proportion comprise entre environ 0,075 et environ 0,15 mole pour 100 parties en poids de résine, bien qu'on puis-40 se utiliser entre environ 0,05 et environ 0,2 mole d'aminé 6? 00126 io 2000063 aromatique, conformément à cette invention. On peut utiliser des polyisocyanates appropriés dans l'intervalle d'indices allant d'environ 95 à environ 140, les indices plus forts ayant la préférence si une vitesse de recouvrement modérée (par opposition à une vites-5 se de recouvrement faible) constitue une particularité voulue de la mousse, par exemple quand elle est utilisée comme dessous de tapis. Le terme "indice" tel qu'il est utilisé dans la technique des mousses de polyuréthane, désigne le rapport de la quantité réelle de polyisocyanate contenue dans le mélange réactionnel à la quantité 10 théorique de polyisocyanate nécessaire pour la réaction avec tous les composés à hydrogène actif présents dans le mélange réactionnel, multiplié par 100. En règle générale, dans la production des mousses souples de polyuréthane, on doit éviter des indices dépassant environ 105, bien que l'indice optimal exact dépende de la résine 15 particulière utilisée dans la formulation, car un indice fort conduira en général à un retrait appréciable de la mousse, en donnant ainsi un produit commercialement inutilisable. Selon la mise en oeuvre de la présente invention, on peut facilement utiliser des indices atteignant 140 sans provoquer de retrait appréciable de la 20 mousse, à cause de l'effet d'ouverture de cellules des aminés indiquées: Il est souhaitable de pouvoir employer des indices forts dans la fabrication des mousses, car ceci constitue une bonne technique pour augmenter encore la capacité de chargement d'une mousse donnée,et améliorer la vitesse de recouvrement des mousses uti-25 lisées comme matières de dessous de tapis. Dans la mise en oeuvre de la présente invention, on ne connaît pas avec certitude le mécanisme précis suivant lequel les aminés aromatiques monofonctionnelles primaires ou secondaires interviennent pour produire les propriétés et les résultats améliorés. Cepen-30 dant, une explication possible du mécanisme mis en jeu est que l'hydrogène réactif des aminés utilisées selon l'invention réagit avec une partie du polyisocyanate pour former d'abord des liaisons urée et/ou pour former ensuite des liaisons biuret, et pour jouer de cette manière respectivement le rôle d'agent de transfert ou 35 d'agent de prolongement de chaînes de polymérisation, suivant qu'il se forme des liaisons urée ou des liaisons biuret. En ce qui concerne les chaînes de polymère à terminaisons urée, on suppose que les longues chaînes de polymère terminé ne réagissent pas lors de l'application d'une force externe, en donnant ainsi les caractéris-40 tiques améliorées de recouvrement plus lent quand on compare un 69 00126 ii 2000063 produit de cette invention à une mousse, par ailleurs comparable, produite sans ses aminés aromatiques. De plus, comme les liaisons urée et biuret sont capables de former des liaisons hydrogène , on suppose que le plus grand nombre de liaisons urée et biuret produi-5 tes par la mise en oeuvre de cette invention, permet la formation d'un plus grand nombre de liaisons secondaires entre ces liaisons sur les chaînes de polymère contiguës. Ces liaisons secondaires ressemblent à des ponts dans la mesure où elles immobiliseraient relativement les chaînes de polymère adjacentes, en produisant ain-10 si la capacité de chargement accrue pour une masse spécifique de mousse faible, ce qui est caractéristique de cette invention. Puisque les aminés de cette invention sont des bases relativement faibles on peut les ajouter à une réaction de formation de polyuréthane sans affecter excessivement cette réaction, et elles produi-15 ront ainsi elles-mêmes un plus grand nombre de liaisons urée et biuret, liaisons qui, on le pense, contribuent sensiblement à améliorer les propriétés des mousses de cette invention. Dans la production des mousses de polyuréthane de cette invention, on fait réagir un polyisocyanate, de préférence le mélange 20 80:20 d'isomères 2,4 et 2,6 de toluène diisocyanate, avec un composé polyhydroxylé, de préférence un produit d'addition poly(oxyde de propylène) du glycérol, ayant un poids moléculaire compris entre environ 500 et environ 3500, en présence d'une âmine aromatique monofonctionnelle primaire ou secondaire, de préférence l'aniline ou 25 1'o-chloroaniline, présente en quantité comprise entre environ 0,05 et environ 0,2 mole pour 100 parties de la résine, mais de préférence on emploiera à peu près 0,075 à 0,15 mole d'amine. Il sera souvent indiqué, selon cette invention, de combiner deux ou plusieurs aminés monofonctionnelles appropriées pour produire des ré-30 sultats particuliers voulus, par exemple pour contrôler la vitesse de réaction. C'est pourquoi un mode de réalisation préféré de l'invention consiste à combiner des aminés telles que l'aniline et l'o-chloroaniline; dans ce cas on préfère tout particulièrement employer des quantités égales d'aniline et d'o-chloroaniline, soit environ 35 0,05 mole de chaque pour 100 parties de résine. Dans les exemples suivants, la méthode utilisée pour produire les mousses de polyuréthane était la suivante. On a placé le composé polyhydroxylé et 1'aminé monofonctionnelle dans un premier récipient et on les a mélangés intimement. On a ajouté à ce récipient 40 tous les autres additifs mis en jeu dans la formulation de la mousse, 69 00126 2000063 à l'exception du polyisocyanate, e;t on les a intimement mélangés. On a ensuite ajouté le polyisocyanate au mélange, en agitant soigneusement, et on a versé rapidement ce mélange réactionnel dans un récipient approprié en carton, puis on l'a laissé monter et se 5 fixer. Dans un procédé de production industrielle, on pourrait combiner de préférence tous les ingrédients dans la tête mélangeuse d'une machine continue à polyuréthane à matière première en tranches. En ce qui concerne les exemples suivants, la résine de polyester utilisée était le Fomrez 50, polyol de polyester du type glycol-10 adipate, commercialisé par la Witco Chemical Company. En ce qui concerne les polyéthers utilisés dans les exemples, tous sont des produits d'addition oxyde de propylène du glycérol. Le LHT-112 est un polyéiiierde poids moléculaire 1500 commercialisé par la Union Carbide Corporation. Le Poly-G SF1000 est un polyol de polyéther de 15 poids moléculaire 1000 vendu par la Olin Corporation, et le Fomrez ET3000 est un polyol de polyéther de poids moléculaire 3000 fourni par la Witco Chemical Company. Le surfactif L-520 utilisé dans les exemples est un surfactif d'organo-silicone vendu par la Union Carbide Corporation, 20 Le test employé pour déterminer le fléchissement en charge., tel qu'il est indiqué dans les exemples, est un test ASTM reconnu (suffixe D) pour essayer les mousses souples de polyuréthane, identifié par D-1564. Dans l'exécution du test, on a noté dans certairs cas les lectures initiale et au repos. 25 Les données de pourcentage de rebond présentées dans les Exem ples sont basées sur l'exécution des tests ASTM pour la mousse de polyuréthane, D 1564 (suffixe B), et les nombres cités dans les Exemples désignent le pourcentage de hauteur de rebond qu'atteint une bille 4.' spécifiée, quand on la fait tomber sur l'échantil- 30 Ion de mousse indiqué. Le pourcentage de rebond est utilisé d'habitude comme mesura de la. vitesse à laquelle une mousse recouvre sa forme après application d'une force. bad original 69 00126 13 2000063 exe ; m p l E S 1 2 3 4 5 Résine - polyéther de P.M. 1000 (Poly G sf1000) 100 100 100 100 100 Surfactif (l-520) 1,5 1/5 1,5 1,5 1,5 Octanoate stanneux 0,05 0,15 0,075 £,075 - Triéthylènediamine - _ - - 0,45 Aniline 9,3 14,0 14,0 12,0 - Eau 2,0 2,0 2,0 3,0 2,0 Toluène Diisocyanate 57,0 59,0 73,0 78,4 45,5 Indice 105 105 120 120 105 Mas du- spécifique (g/cm3) 0,0464 0,0608 0,0624 0,0336 0,04.64 Résistance à la traction (kg/cm2 ) 1,94 2,6 3,85 3,19 1,7 Résistance au déchirement (kg/cm) 0,589 0,697 0,895 0,572 0,536 Fléchissement en charge (kg/cm2 ) initial 9e; au repos 0,095 0,051 0,133 0,068 0,651 0,21 0,189 0,091 0,036 0,027 initial 0,118 0,168 0,80 0,252 0,043 50 % au repos 0,07 0,098 0,448 - 0,034 initial 0,204 0,287 1,08 0,406 0,059 65 % au repos 0,114 0,147 0,343 0,203 0,045 ^■Témoin bad original o -■O EXEMPLES 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 § Résine polyéther P.M,1500 (LHT 112) Surfactif (L-520) Octanoate stanneux N-éthylmorpholine Aminé aromatique monofonctionnelle Eau Toluène Diisocyana-Indice Masse spécifique (g/cm3) Résistance à la Traction (kg/cm2) Résistance au Déchirement (lcg/cm! Fléchissement en charge (kg/cm2) 25 % lecture initiale 50 % 65 % a- aniline b- o-chloroaniline d - n-méthylaniline f - m-chloroanïline h- m-toluidine i- 3-chloro-2-méthylaniline 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 N3 o 1,0 1,0 1,5 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,075 0,075 0,15 0,35 0,1 0,125 1,0 0,075 0,15 0,15 0,20 0,15 9,3a 12, 7b 9,3a 14,3C 10, 7d 12,1e 9,3* 12, 7f 10,7g 10, 7h 14, l1 3,5 3,5 3,0 3,0 3,0 3,0 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 i 79,5 79,5 61,6 61,6 61,6 52,1 79,5 79,5 79,5 79,5 79,5 130 130 110 110 110 110 1Î0 130 130 130 130 0,0328 0,0339 0,0346 0,0381 0,0403 0,0438 0, 0371 0;0322 0,0339 0,0320 0,0322 M 1,82 2,28 1,46 1,55 1,31 1,44 2,07 1,39 1,47 1,55 1,83 0,447 0,625 0,286 0,339 0,393 0,375 0,500 0,250 0,375 0,268 0,250 0,112 0,161 0,111 0,071 0,043 0,053 0,147 0,154 0,133 0,175 0,161 0,119 0,189 0,13 0,098 0,053 0,071 0,16 0,189 0,161 0,21 0,182 0,161 0,266 0,205 0,17 0,084 0,116 0,217 0,28 0,252 0,301 0,266 O c - 2-naphtylamine e - N, N -diméthylaniline g- o -toluidine - o a» E X E M P L E S 17 18 19 Résine polyéther P.M.1500 (LHT 112) 100 100 100 Surfactif (L-520) 1'5 1/ 5 1,0 Octanoate stanneux 0,05 0,125 0,125 N-éthylmorpholine 1,5 - - Triéthylènediamine 0,2 - - Aniline - 9,3 9,3 Eau 3,5 3,5 3,5 Toluène Diisocyanate 52,6 61,3 73,5 Méthylènebis(4-phényl-isocyanate) — •• Indice 100 100 120 Masse spécifique (g/cm3) 0,0304 0,0336 0,0288 Résistance à la traction (kg/cm2 ) 1,53 1/4 1,72 Résistance au déchirement (kg/cm) 0,411 0,375 0,429 % de rebond 22 13 24,5 Fléchissement en charge (kg/cm2) 25% lecture initiale 50% 75% 0,029 0,378 0,094 0,09 0,113 0,28 0,14 0,168 0,37 % Volumique de gonflement dans l'essence 35,1 22,0 % Volumique de gonflement dans le méthanol 61,4 40,2 20 21 22 23 24 25 100 100 100 100 100 100 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0 0,125 0,1 0,075 0,025 0,075 0,10 - - - 4,0 - - 9,3 9,3 9,3 - 9,3 9,3 4,0 3,0 2,0 3,5 3,5 3,5 79,5 78,5 59,5 - 64,3 - - - - 78,7 - 101 120 140 13'3 95 105 105 i,0256 0,0368 0,0448 0,0336 0,032 0,0464 1,88 2,83 2,23 0,973 1,71 2,21 0,322 0,678 0,500 0,129 0,518 - 24 30 19 - - - 0,154 0,175 0,4 0,169 0,2 0 ; 287 0,133 0,392 0,7 0,102 0,127 0,183 0,112 0,119 0,259 0,357 0,525 0,924 vO 'o NO o yi ta o o o o o* U) 69 00126 16 2000063 E X E M P LES 26* 27 28* 29 Résine polyéther P.M. 3000 (ET 3000) 100 100 100 100 Surfactif (L-520) 1,5 1,5 1,5 1,5 5 Octanoate stanneux 0,25 0,35 0,25 0,35 N-éthylmorpholine 1,0 - 1,0 - Tri éthy1ènediaminé 0,2 - 0,2 - Aniline - 9,3 - 9,3 Eau 4,0 .4,0 3,0 4,0 10 Toluène Diisocyana'te 58,5 69,0 46,5 57,0 indice 120 120 120 120 Masse spécifique (g/cm3) 0,0240 0,0256 0,0304 0,0304 Résistance à la Traction (kg/cm2 ) 1,34 1,42 1,06 0,896 15 Résistance au Déchirement (kg/cm) 0,288 0,357 0,322 0,339 % de rebond 47 23,5 56 26 Fléchissement en charge (kg/cm2 ) 20 25 % initial 0,052 0,097 0,04 0,074 50 % initial 0,06 0,119 0,052 0,088 75 % initial 0,127 0,324 0,144 0,211 % Volumique de gonflement dans l'essence 28,8 59,9 25 % Volumique de gonflement dans le méthanol 37,8 60,7 * Témoin £9 00126 17 2000063 EXEMPLES 30* Résine polyester (Fomrez-50) 100 Surfactif (L-532) 1,0 5 Octanoate Stanneux N-éthylmorpholine 2,0 Aniline Eau 3,5 Toluène Diisocyanate 45,9 10 indice 105 Masse spécifique (g/cm3) 0,0352 Résistance à la Traction (Kg/cm2) 1,23 Résistance au Déchirement 15 (kg/cm) 0,429 Fléchissement en charge (kg/cm2) Initial 0,091 Au repos 0,067 25 % 31 100 1,0 0,4 4,65 3,5 50,4 105 0,0272 1,26 0,804 0,098 0,065 32 100 1,0 0,3 7,0 3,5 52,7 105 0,0240 2,0 0,714 0,098 0,064 20 50 % Initial Au repos 0,119 0,091 0,119 0,077 0,112 0,077 65 % initial Au repos 0,182 0,119 0,140 0,091 0,147 0,098 * Témoin bad original 69 00126 2000063 D'après les exemples précédents, on se rendra compte que le procédé de cette invention a donné des produits ayant des propriétés améliorées de capacité de chargement, de vitesse de recouvrement, de résistance à la traction, de résistance au déchirement, 5 et de résistance au gonflement par les solvants. Cependant, dans certains cas, les améliorations de résistance à la traction ou au déchirement, de vitesse de recouvrement et/ou de capacité de chargement, doivent, pour être appréciées, être reliées à la masse spécifique. Par exemple, dans les Exemples 30 et 31 les résistances 10 à la traction de la formulation témoin et de la formulation de l'invention sont tout à fait voisines, mais la formulation de l'Exemple 31 peut atteindre sa résistance à la traction avec une mousse qui est de 25 % moins dense que le témoin. On se rendra compte que les Exemples précédents sont destinés 15 à illustrer et non à restreindre l'invention, et qu'on peut s'en écarter sans s'écarter de l'esprit et du cadre de cette invention. Ceci est particulièrement vrai dans la technique des mousses de polyuréthane, dans laquelle on peut conventionnellement effectuer une pléthore de variations des proportions relatives et des iden-20 tités des ingrédients des formulations de mousse, pour faire varier les propriétés spécifiques ou les combinaisons de propriétés d'un type donné de mousse. 69 00126 2000063 REVENDICATIONS 1. Une mousse de polyuréthane, comprenant le produit de la réaction entre un polyisocyanate et un composé polyhydroxylé, en présence d'au moins un composé constitué par une aminé aromatique monofonctionnelle primaire ou secondaire. 5 2. Une mousse selon la revendication 1, ladite mousse ayant été formée à l'aide d'un polyol de polyéther en présence d'aniline et d'o-chloroaniline représentant une quantité totale comprise entre 0,075 et 0,15 mole pour 100 parties de polyéther. 3. Un procédé pour produire une mousse de polyuréthane, compre-10 nant la réaction d'un polyisocyanate et d'un composé polyhydroxylé en présence d'au moins un composé constitué par une aminé aromatique monofonctionnelle primaire ou secondaire. 4. Un procédé selon la revendication 3, dans lequel 1'aminé est présente en quantité comprise entre 0,05 et 0,2 mole pour 100 par- 15 ties du composé polyhydroxylé. 5. Un procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel 1'aminé est constituée par l'aniline, 1'o-chloroaniline ou 1'o-toluidine, ou 'bien par un mélange de 2 ou plusieurs d'entre elles. 6. Un procédé selon n'importe laquelle des revendications 3 à 5, 20 dans lequel 1'aminé est l'aniline et est présente en quantité comprise entre 0,075 et 0,15 mole pour 100 parties du composé polyhydroxylé . 7. Un procédé selon n'importe laquelle des revendications 3 à 6, dans lequel l'indice du polyisocyanate est compris entre 90 et 140. 25 8. Un procédé selon n'importe laquelle des revendications 3 à 5, dans lequel le composé polyhydroxylé est un produit d'addition oxyde de propylène du glycérol, ayant un poids moléculaire compris entre 500 et 3500, que l'on fait réagir en présence d'aniline et/ou d'o-chloroaniline, la quantité totale d'aminé étant comprise entre 30 0,075 et 0,15 mole pour 100 parties dudit produit d'addition. 9. Un procédé selon la revendication 8, dans lequel l'indice du polyisocyanate est compris entre 105 et 140.