Brevet FR2027760A1 — publié le 19701002

L'invention concerne la fabrication de bandes thermoplastiques réticulées de mousse de matière synthétique consistant à chauffer sous pression élevée une matière synthétique thermoplastique préformée, réticulable et capable de gonfler, et à la détendre ensuite. Il est connu en principe de fabriquer des bandes de mousse de matière synthétique à partir de. matières synthétiques thermoplastiques. $ions?, on peut obtenir des corps façonnés de ce genre en extrudant des mélanges capables de gonfler ou bien en étalant ou en coulant sur des supports sans fin des mélanges thermoplastiques pâteux ou liquides capables de gonfler et en les faisant ensuite mousser par chauffage, le formage se faisant à l'état plastifié par la chaleur. On a fait de nombreuses tentatives pour convertir en continu et à température élevée des matières thermoplastiques réticulables en bandes de mousse de matière synthétique. Par matières thermoplastiques réticulables, on entend ci-après aussi bien les homopolymères que les copolymères ou mélanges de polymères que l'on a convertis en une forme réticulable par traitement secondaire ou par copolymérisation. liafluidité de ces matières thermoplastiques réticúlables et transformables en mousse qui contiennent les agents de réticulation mélangés ou encore éventuelle- ment incorporés par polymérisation est modifiés par la présence des agents de réticulation, de telle sorte que le mouvement mécanique de la masse n'est pas possible aux températures de transformation nécessaires, car le frottemen engendré ne permet pas de fabriquer une mousse réticulée. En par%îculier, des difficultés de ce genre se produisent lorsqu'on fait mousser des polyoléfines réticulables. Par suite, dans ces matières thermoplastiques, il est nécessaire d'obtenir la faible viscosité dans la région de transformation, mais de diminuer la fluidité. Si l'on n'y arrive pas, la phase gazeuse a la possibilité de se libérer déjà du polymère pendant le refroidissement, car la mousse n'est pas encore suffisamment consolidée et par suite s'affaisse. Il est vrai que l'on connaît les appareils les plus divers tels que calandres et laminoirs, mais étant donné le frottement qu'ils présentent, ils ne conviennent pas à la fabrication de bandes thermoplastiques réticulées de matière synthéti- que. Ainsi par exemple, par le brevet français N 1 218 022, il est connu d'effectuer simultanéme'nt la vulcanisation et la détente d'un mélange en faisant-pas,ser en continu des moules distincts sur une bande sans fin et en modifisant aussi la pres sion à l'intérieur du moule, au cours du passage.Par suite, on fabrique encore des-mousses de matière syNthétique thermoplastique de façon discontinue dans des moules, car on n'est pas arrivé à empêcher le frottement qui se-produit dans le procédé continu On a trouvé maintenant que l'on peut fabriquer des ban- des thermoplastiques réticulées de mousse de matière synthétique en chauffant sous pression élevez une matière synthétique thermo- plastique préformée réticulable et capable de gonfler et en la détendant ensuite, si l'on amène en continu la matière synthétique thermoplastique préformée, réticulable et capable de gonfler, dans un moule chauffé résistant à i? press,ion, à travers lequel on achemine la matière sans action de forces de frottements conformément à sa vitesse d,'amenée, et si- on la fait mousser par détente après sa sortie du moule. Dans un appareil approprié à la pratique du procédé, on utilise un tambour 1 pouvant être chauffé, monté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe horizontal et au-dessus duquel est prévu un dispositif d'amenée de la matière thermoplastique 2, préformée et capable de gonfler, dispositif qui amène la ,matière synthétique sur la surface latérale 3 du tanbour. La surface du tambour présente dans la largeur de la bande de matière synthé tique une gorge 5. Cette gorge 5 est reliée à une courroie de pression 4 qui suit le mouvement dans le sens de rotation du tambour, la liaison assurant la résistance à la pression et une fermeture solide. Des matières synthétiques thermoplastiques réticulables et capables de gonfler sont, par exemple, des mélanges comprenant du chlorure de polyvinyle contenant un plastifiant (teneur en plastifiant 20 à 80 % en poids) et du caoutchouc synthétique, en particulier des copolymères caoutdhouteux de butadiène et d'acrylonitrile qui contiennent des agents de vulcation et des porogènes qui se décomposent à chaud au-dessus de rant de l'azote; en outre, on peut utiliser des polyoléfines teiles que le polyéthylène, le polypropylène qui contiennent des peroxydes et des porogènes qui se décompo- sent au-dessus de 120 C en libérant de l'azote, les peroxydes servant à rendre les pololéfines réticulables. Comme agents de rétionlation, on utilise : des composés de thiurame comme le disulfure de tétraméthyl-thiurame, des sulfénamides tels que le benzothiazyl-2-cyclohexyl-sulféamide ou encore le soufre. - Des porogènes appropriés libérant de l'azote sont ceux qui ont un point de décomposition supérieur à 100 C, par exemple l'azodicarbonamide, le diphénylsulfone-3,3-disulhydrazide et l'azobis-bis-isobutyronitrile. On les introduit à raison de 0,1 à 10 % et, en particulier, de l à 3 % en poids. Pour rendre les polyoléfines réticulables, on utilise des peroxydes qui se décomposent au-dessus de 160 C. On les in troduit à raison de 0,1 à 5 % et, en particulier, de 0,5 à 1,0 % en poids. Comme agents de réticulation, on utilise en.-pareil cas l'octoate de cobalt, le dihydroperoxyde(2,5) de 2,5-diméthyl hexane. On opere à des températures supérieures- à 100 C .et, quand on utilise un chlorure de polyvinyle réticulable, on appli que des températures supérieures à 160 C, -notamment de 160 à 2000C. -Dans Ia'-fabrication de bandes rérticulé.es- de--mo-usse de polyoléfine, on applique des températures supérieures à 100 c, en particulier de 180 à 250 C. On préforme les matières thermoplastiques réticulables, capables de gonfler et sensibles au frottement, sur des machines que l'on maintient assez froides pour que le porogène et l'agent de réticulation ne réagissent par encore ; on forme ainsi des plaques, des 'feuilles ou des cordons. On amène en continu ces bandes préformées de matière synthétique au moule mobile qui ferme solidement. On expliquera plus précisément le procédé en regard des dessins. La bande thermoplastique 2 préformée, réticulable et capable de gonfler, est amenée en continu; à travers le dispositif d'alimentation, à l'interstice formé par le tambour pouvant être chauffé l et la courroie de pression 4. Dans la rotation autour du tambourS le porogène se décompose et l'agent de réticulation réagit, La courroie de pression 4 qui suit la rotation, empêche une expansion prématurée grâce à sa fermeture hermétique. Dans le déroulement prédéterminé de la courroie de pression 4, la matière synthétique thermoplastique sort du moule en continu et mousse par suite de la détente.La gorge 5 et la courroie de pression 4 peuvent être texturées ou lisses, de sorte que l'on peut éventuellement donner à la bande de matière synthétique une surface texturée. ma bande de matière synthétique 6 qui sort peut être tronçonnée de façon usuelle par des cisailles transversales. Le procédé peut servir à la fabrication usuelle de bandes de mousse de matière synthétique telles que des matelas ou encore des feuilles, Selon l'épaisseur que l'on veut donner à la bande de mousse, on donne à la gorge 5 une plus ou moins grande profondeur. La formage de la gorge 5 se fait au moyen de parois latérales obliques ; de préférence, on prévoit une forme comme celle que montre la figure 2, afin d'obtenir une bonne étanchéité vis-à-vis de la courroie de pression 40 l'invention est décrite plus en détail dans le-s exemples non limitatifs qui suivent, dans lesquels les températures sont indiquées en degrés centigrades, EXEmPLE I On chauffe à 1800 un tambour d'acier de 3 m de diamètre0 Le tambour contient une gorge de 8 mm de profondeur qui s'étend sur une largeur représentant 90 eió du tambour.Les trois quarts de la profondeur de la gorge sont recouverts par une courroie de pression, Le tambour et la courroie de pression à rotation synchrone ont une vitesse de 1,4 m/mnO Cela correspond à un temps de séjour de 5 minutes de la matière synthétique réticulable.On amène à l'appareil un molange préformé comprenant, en poids 80 parties de chlorure de polyvinyle (indice K : 70) 9 parties de plastifiant (pltalate de dibutyle ou nhtalate de benzyle et butyle) P parties diun copolymère caoutchouteux de butadiène et d'acrylonitrile (t'Bunan") 5 parties d'azodicarbonamide 25 parties de charges 2 parties de soufre 0,5 partie de benzothiazyl-2-cyclohexyl-sulfénamide. rendant le temps de rotation dans le moule mobile, le oronge se décompose et la masse se réticule. A la sortie du moule en rotation, la matière synthétique se détend et on obtient une bande réticulée de mousse de matière synthétique. EXELLE 2 Sur une extrudeuse, on prépare à 1100 environ, un mélange comprenant, en poids 100 parties de polyéthylène 4 parties d1azodicarbonamide 2 parties d'octoate de cobalt en solution 1 : 10 2 parties de dihydroperoxyde(,5) de 2,5-diméthylhexane il ne se produit pas encore de réticulation ni de décomposition du porogène. Par une filière à fente large, on amène au tambour et à la courroie de pression la masse préformée en une feuille. La température du tambour est de 2000. Dans des conditions quant au reste identiques, la masse avec le moule tournant passe par le tambour et, après avoir quitté le moule de pression formé par le tambour et la courroie de pression, elle mousse en continu en donnant une feuille de mousse. EXEMPLE 3 Dans les conditions de l'exemple 19 on travaille un mélange comprenant, en poids 70 parties de chlorure de polyvinyle (indice K 70) 3C parties de copolymère élastomère butadiène/acrylonitrile 3C parties dtesters alcanesulfonates du phénol et du crésol 2 parties de stabilisant (complexe Ba-Cd-Zn) 1 partie d'acide stéarique 20 parties de craie 5 parties de dioxyde de titane 5 parties d'oxyde de zinc 1 partie de soufre 0,3 partie de benzothiazyl-2-cyclohexylsulfénamide 0,1 partie de disulfure de tétraméthylthiurame 10 parties de diphénylsulfone-3,3-disulfhydrazide. On obtient une bande réticulée de mousse de matière synthétique. B"'\TK1) ICliTI ONS lo Procédé de fabrication de bandes thermoplastiques graticulées de mousse de matière synthétique, consistant à chauffer sous pression leve une matière synthétique thermoplastique préformée, réticulable et capable de gonfler puis à la détendre, procédé caractérisé par le fait que l'on amène en continu la matière synthétique thermoplastiqueprformée, réticulable et capable de gonfler, dans un moule chauffé résistant à la pression, à travers lequel on achemine la matière sans action de forces de irottement, conformément à sa vitesse d'amenées et qu'on la fait mousser par détente après sa sortie du moule. 20 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que comme matière synthétique thermoplastique réticulable capable de gonfler, on utilise un polyéthylène réticulable ou des mélanges de chlorure de polyvinle et de copolymères élastomères de butadiène et d'acrylonitrile. 3. Appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2, dans lequel un dispositif d'alimentation prévu au-dessus d'un tambour pouvant être chauffé et monté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe horizontal, sert à amener sur la surface latérale du tambour la matière synthétique thermoplastique, réticulable et capable de gonfler, appareil caractérisé par le fait que la surface du tambour présente une gorge correspondant à la largeur de la bande de matière synthétique et que cette gorge est reliée avec fermeture solide à une courroie de pression qui suit le mouvement dans le sens de rotation du tambour et à la mee vitesse,