Brevet FR2026777A1 — publié le 19700918

L'invention concerne un procédé en une seule étape pour la fabrication continue de mousses autodurcissables de polyuréthanne ayant des poids spécifiques d'au moins 400 kg/m3 I1 est connu de fabriquer par un procédé en une ou deux étapes, à partir de polyesters ou de polyéthers, des mousses élastiques de polyuréthanne présentant les poids spécifiques les plus divers. Lorsqu'on utilise des polyesters, les limites se situent approximativement entre 12 kg/m3 et 60 kg/m3. Lorsqu'on utilise des éthers; il est possible d'obtenir des mousses utilisables ayant un poids spécifique de 12 à 160 kg/m3.Si l'on applique un procédé en deux étapes qui comporte beaucoup de difficultés, on peut aussi obtenir des produits ayant des poids spécifiques de 2 à 500 kg/m3. loutefois, les produits de ce genre qui présentent un poids spécifique élevé ne peuvent être obtenus que sous forme de pièces moulées, donc dans des moules fermés. D'autre part, il existe encore des procédés qui aboutissent à des mousses présentant une structure dite intégrée, c'est-à-dire à des mousses qui comportent un coeur mou relativement léger et une pellicule extérieure dense en forme de feuille qui est imperméable. Les mousses de ce genre ne peuvent également être fabriquées que dans des moules fermés, avec un poids spécifique global de 300 à 500 kg/m3.Pour que ces mousses présentent encore des propriétés physiques admissibles dans la pratique, il faut introduire dans les mélanges réactionnels correspondants des matières premières relativement coûteuses. Le produit cellulaire de marque commerciale "Vulkolan, dont le mélange réactionnel contient seulement des composés polyhydroxylés solides et des isocyanates solides, nécessite aussi ces matières premières coûteuses. En outre, la fabrication de "Vulkolan" cellulaire est en outre rendue -particuliè- rement compliquée et coûteuse par la nécessité de fabriquer des produits d'addition intermédiaires ou prépolymères, tout à fait indépendamment du chauffage secondaire qui est nécessaire. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients que présentent les procédés antérieurs et les produits donnés par ceux-ci et de fabriquer des mousses meilleures par un procédé continu en une seule étape. Outre un poids spécifique élevé, on vise à obtenir une structure de mousse essentiellement à petites cellules, la mousse présentant en même temps une bonne résistance à la marche, aux heurts, aux chocs, une-bonne consistance, de bonnes propriétés d'insonorisation et d'allongement. La mousse qu'il s'agit de fabriquer selon'l'invention doit donc pouvoir servir à des usages où ces propriétés sont exigées, par exemple elle doit pouvoir constituer des revêtements de sols, de murs et de-plafonds pour locaux, des revêtements de récipients, ou analogues, des tapis de gymnastique ou de sport ou encore, elle doit pouvoir être associée à d'autres bandes de matières telles que des tapis, tissus ou tricots, flocages ou analogues. Compte tenu de ces possibilités d'application et des propriétés qu'elles nécessitent, la solution du problème posé réside, selon l'invention, dans le fait que les mélanges réactionnels sont formés exclusivement de substances liquides à la température ambiante, c'est-à-dire de mélanges dè diisocyanate de toluylène-(2,4) et -(2,6), de composés polyhydroxylés ayant des indices d'hydroxyle compris entre 30 et 100, d'agents de réticulation et de catalyseurs à l'étain.Selon une autre caractéristiquede l'invention, on peut utiliser, comme compost polyhydroxylé, un polypropylène-glycol ramifié modifié par l'oxyde d'éthyle lène (désignation commerciale "Desmophen 7100"). Selon une autre caractèristique de l'invention, on utilise aussi, comme composé polyhydroxylé, une éthylène-ddsine & laquelle on a donné un indice d'hydroxyle de 55 à 75 par addition alternée d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène (désignation commerciale "Tectro- nic 701 SCU"). Selon l'inventions on peut encore utiliser, comme composés polyhydroxylés, des mélanges comprenant un polypropylène-glycol ramifié modifié par l'oxyde d'éthylène (désignation commerciale "Desmophen 7100") et une éthylène-diamine à laquelle on a donné un indice d'hydroxyle de 55 à 75 par addition alternée d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène (désignation commerciale "Tectronic 701 SCU"). Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que. l'on peut utiliser, comme composés polyhydroxylés, des polyesters obtenus à partir d'acide adipique, d'éthylène-glycol et de glycérol ayant un indice d'hydroxyle compris entre 35 et 90 ("Desmophen 21QO 2200 et 2300")c Selon l'invention, on peut utiliser, comme agent de réticulation, l'éthylène-glycol à raison de 3 à 10 /o, relativement au constituant polyhydroxylé.Selon l'invention, on utilise en outre, comme catalyseur à l'étain, le versatate d'étain-(II). Selon une autre caractéristique de l'invention, on utilise comme agent de réticulation le butylène-glycol-(1,4) . Selon une variante, on peut aussi utiliser comme catalyseur à l'étain un octoate d'étain modifié (désignation commerciale "Desmorapid Versuchsprodukt DD 3011"). En variante des caractéristiques opératoires conformes à l'invention et retracées précédemment, on peut en outre ajouter une charge au mélange réactionnel. En détail, on peut utiliser, de préférence isolément, toutes les substances minérales connues comme charges pour caoutchouc, succédanés de caoutchouc et matières synthétiques. Selon une autre caractéristique de l'invention le sulfate de baryum, la craie ou la craie siliceuse sont particulièrement avantageux comme charges.On peut encore obtenir une amélioration selon l'invention si le mélange réactionnel contient jusqu'à 300 parties en poids de charge relativement à la quantité de composés polyhydroxylés, On indique ci-après quelques exemples d'exécution de l'invention ExE?LE 1 On mélange intensément et rapidement, à la température ambiante 500 parties en poids d'un polyol (désignation commerciale "Desmophen 7100") 500 n n " de "Tectronic 701 SCU"' 50 " " n de butylène-glycol-(1ss4) 10 1l " de versatate d'étain-(II) 280 " " 1l de diisocyanate de toluylène (rapport des isomères 2,4 : 2,6 = 65 : 35) et on coule le tout dans un moule. Au bout de 5 minutes, on peut retirer la mousse du moule.Elle a un poids spécifique de 560 kg/m3 et une structure uniforme à cellules fines. EIMPLE 2 On mélange intensément et rapidement, à la température ambiante 1.000 parties en poids de polyol (désignation commerciale "Desmophen 7100") 7 n n lí d'éthylène-glycol 1,0 " n 1l de "Desmorapid Versuchsprodukt DD 3011" 2.000 " " " de sulfate de baryum et 30 1l n n de diisocyanate de toluylène (rapport des isomères 2,4 s 2,6 = 65 : 35) on coule le tout sur un support métallique portant un agent de démoulage et on lisse. Àu bout de 6 minutes, la réaction est terminée et on obtient une plaque élastique de mousse à structure uniforme ayant un poids spécifique de 685 kg/m3 et qui peut servir, par exemple, au rembourrage d'articles chaussants. Chacune des mousses des exemples 1 et 2 présente une élasticité de rebondissement et une résistance à la traction appréciables. Si l'on applique un mélange selon l'exemple 2 sur une bande mobile, en égalisant la mousse formée au moyen de rouleaux ou de racles, et si ensuite, avant le durcissement de la mousse qui se forme, on applique une nappe de tissu par dessus la surface, la mousse se lie de façon pratiquement inséparable à ce tissu et on obtient des nappes de mousse que l'on peut utiliser dans leur ensemble comme revetement de sol d'un seul tenant, ou après subdivision comme carreaux de tapis. La mousse selon l'invention convient particulièrement à l'utilisation comme carreaux de tapis. Au lieu des composés polyhydroxylés indiqués aux exemples 1 et 2, on peut aussi utiliser d'autres composés polyhydroxylés qui contiennent au moins deux groupes hydroxyle, c'est-à-dire des polyesters ou des polyéthers. En faisant varier la proportion en poids du ou des catalyseurs du mélange réactionnel, on peut influencer le temps de réaction de celui-ci. Outre les revêtements de sol susdits, stratifiés ou non, enduits ou non, les nappes de mousse selon l'invention peuvent aussi servir de revêtements pour d'autres sols, murs et plafonds ou analogues, pour locaux petits et grands, récipients, chaudières, etc... Pour cette application aussi, les nappes de mousse peuvent être revêtues de tapis, tricots, tissus, tissus à poil, velours, satin, corde, reps, fibres de verre, micromousses, tissus pour couvertures, ou encore de bois de placage naturels ou artificiels (par exemple de désignation commerciale 'tacon"), ou encore de fibres naturelles, artificielles ou synthétiques, de manière en elle-même connue. Les mousses selon l'invention peuvent aussi servir sous la forme de tapis de gymnastique ou de sport, en des hauteurs atteignant jusqu'à 10 ou 15 cm. Pour compléter les nappes de mousse, on peut aussi par exemple les revêtir de linoléum, de couches de chlorure de polyvinyle, de nappes de caoutchouc, de papïer peint, de-feuilles métalliques, ou analogues. Pour l'application du procédé selon l'invention à la fabrication de mousses, il s'offre encore beaucoup de possibilités, y compris en dehors des processus continus. Des mousses au sens de l'invention, par exemple dans cet ordre d'idées de mélanges réactionnels, peuvent aussi servir à fabriquer de façon discontinue des blocs, pièces- moulées ou plaques- de mousse, dans des moules par exemple ouverts ou fermés. R3-TENDICATIONS 1. Procédé en une seule étape pour là fabrication continue de mousses autodurcissables de polyuréthanne ayant des poids- spécifiques d'au moins 400 kg/m3, caractérisé par le fait que les mélanges réactionnels sont formés exclusivement de substances liquides à la température ambiante, c'est-à-dire de mé lange de diisocyanates de toluylène-(2,4) et -(2,6), de composés polyhydroxylés ayant des indices d'hydroxyle compris entre 30 et 100, d'agents de réticulation et de catalyseurs à l'étain. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme composé polyhydroxylé, un polypropylène-glycol ramifié, modifié par l'oxyde d'éthylène (désignation commerciale "Desmophen 7100'). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme composé polyhydroxylé, une éthylènediamine à laquelle on a donné un indice d'hydroxyle de 55 à 75 par addition alternée d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène, (désignation commerciale 'lDectronic 701 SCU"). 4. Procédé selon les revendications I, 2 et 3, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme composés polyhydroxylés, des mélanges comprenant un propylène-glycol ramifié, modifié par l'oxyde d'éthylène (désignation commerciale "Desmophen 7100") et une éthylène-diamine à laquelle on a donné un indice d'hy- droxyle de 55 à 75 par addition alternée d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène (désignation commerciale "Tectronic 701 SCU"). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme composés polyhydroxylés, des polyesters obtenus à partir d'acide adipique, d'éthylène-glycol et de glycérol, ayant un indice d'hydroxyle compris entre 35 et 90 ("Desmophen 2100, 2200, et 2300). 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme agent de réticulation, de l'éthylène-glycol à raison de 3 à 1G % relativement au constituant polyhydroxylé. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme catalyseur à l'étain, le versatate d'étain -(II). 8o Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme agent de réticulation, le butylèneglycol-(1,4). 90 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise, comme catalyseur à l'étain, un octoate d'étain modifié (désignation commerciale "Desmorapid Versuchsprodukt DD 3011"). l0o Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'à titre de variante, le mélange réactionnel contient en outre une charge. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'on utilise comme charges, de préférence isolément, toutes les substances minérales connues comme charges pour caout chouc, succédanés de caoutchouc et matières synthétiques. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'on ajoute comme charge du sulfate de baryum, de la craie ou de la craie siliceuse. 13. Procédé selon les revendications 11 et 12, caractérisé par le fait que le mélange réactionnel contient jusqu'à 300 parties en poids de charge relativement à la quantité de composés polyhydroxylés 14. Mousse de polyuréthanne de poids spécifique élevé obtenue par le procédé défini dans l'ensemble des revendications 1 à 12 et caractérisée par le fait que le mélange réactionnel comprend, en poids, 500 parties d'un polypropylène-glycol ramifié modifié par l'oxyde d'éthylène (désignation commerciale "Desmophen 7100"), 500 parties d'une éthylène-diamine à laquelle on a donné un indice d'hydroxyde de 55 à 75 par addition alternée d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène (désignation commerciale "lectronic 701 Sou") 50 parties de butylène-glycol-(1,4), 10 parties de versatate d'étain-(II) et 280 parties de diisocyanate de toluylène (rapport des isomères 2,4 : 2,6 = 65 : 35)o 150 Mousse de polyuréthanne de poids spécifique élevé obtenue par le procédé défini dans l'ensemble des revendications 1 à 12, caractérisée par le-fait que le mélange réactionnel comprend, en poids, 1.000 parties d'un polypropylène-glycol ramifié, modifié par l'oxyde d'éthylène ("Desmophen 7100"), 7 parties d'éthylèneglycol, une partie d'une solution à environ 10 % d'un octoate d'étain modifié dans un mélange d'acétate d'éthyle et de chlorure d'éthyle (désignation commerciale "Desmorapid Versuchsprodukt DD 3011"), 2.000 parties de sulfate de baryum et 30 parties de diisocyanate de toluylène (rapport des isomères 2,4 s 2,6 = 65 : 35).