Brevet FR2042414A1 — publié le 19710212

i 2042414 La présente invention concerne la préparation de mousses à partir de latex moussants de polymères synthétiques et vise la fabrication de mousses dont la structure cellulaire ne subisse pas de grossissement sensible au bout d'un temps prolongé. 5 Pour fabriquer des mousses sèches à partir de latex de poly mères, il faut former d'abord une structure cellulaire en introduisant du gaz dans le latex liquide et conserver ensuite à la fine structure cellulaire /la finesse désirée pendant le séchage et toutes les opérations ultérieures. Les mousses liquides sont par na-10 ture sujettes au grossissement des cellules et à l'affaissement par suite d'éclatement de cellules primaires et l'on a déjà proposé divers procédés pour éviter cet affaissement pendant le stade critique de séchage. Suivant l'un des procédés les plus récemment proposés pour la 15 fabrication de mousse sèche à partir de latex, on ajoute au latex des agents moussants tels que savon ou saponine, ainsi que des épaississants tels que gélatine, en quantités suffisantes pour retarder l'affaissement de la structure cellulaire, mais les mousses liquides ainsi obtenues subissent un grossissement cellulaire nota-20 ble après séjour de 60 minutes à température ambiante et (surtout en présence d'agents de durcissement classiques), ne peuvent reprendre par nouvelle expansion leur structure cellulaire fine initiale. Suivant un autre procédé antérieur, on gélifie le latex expansé en lui ajoutant des coagulants à action différée tels que sili-25 cofluorure de sodium, mais les résultats dépendent beaucoup de la nature de 1'émulsifiant utilisé à la préparation du latex de polymère et il faut ajuster très soigneusement le pH et le cycle temps-température pendant gêlification. Suivant encore un autre procédé antérieur, il faut utiliser 30 un polymère actif avec addition d'un co-réactif pour gélifier la mousse avant de la dessécher mais, après addition du co-réactif, le latex n'est plus stable à l'emmagasinage et devient inutilisable au bout de 3 à 4 jours. Or, la Demanderesse a découvert qu'on peut améliorer nette-35 ment la stabilisation des mousses de latex et dessécher les mousses sans modifier sensiblement leur structure ni utiliser d'épaississants, en ajoutant au latex, un mélange de certains alcools gras saturés ou insaturés et/ou de certains amides d'acides gras. En conséquence, l'invention vise, suivant l'un de ses aspects, 40 un procédé de fabrication de mousse solide, caractérisé en ce qu' 70 16302 2 2042414 il campi&nd : (a) la préparation d'une dispersion aqueuse contenant un polymère filmogène, pas moins de 1,Q% en poids d''agent ten-sio-actif non ionique et 0,5 à 7,5% en poids d'un mélange d'alcools gras saturés ou insaturés comportant 8 à 20 atomes de carbone et/ c- 12 1 5 ou d'un mélange d'amides d'acides gras de formule RCONR R , R et R étant chacun un atome d'hydrogène, ou un groupe alkyle ou hydro-xyalkyle comptant 1 à 6 atomes de carbone et R étant un groupe ali-phatique saturé ou insaturé comptant 8 à 20 atomes de carbone, (b) l'expansion de ladite dispersion, (c) l'étalement de la mousse ré-10 sultante en couche d'épaisseur ne dépassant pas 15 mm et (d) la dessiccation de ladite mousse. Certains membres inférieurs, des groupes d'alcools gras et d' amides d'acides gras précités sont liquides à température ambiante et risquent, en eux-mêmes, d'affaisser la mousse au lieu de la sta-15 biliser. D'autres membres, supérieurs, de ces groupest notamment ceux contenant des groupes alkyles et non alkényles, sont solides à température ambiante et ne sauraient, en eux-mêmes, être commodément ajoutés à des latex ni assurer dans ce cas une stabilisation efficace de la mousse. Il importe donc d'utiliser des mélanges à 20 ;bas points de fusion soit des corps normalement solides7des mélanges de corps normalement liquides et de corps normalement solides, ces mélanges étant eux-mêmes liquides aux températures ambiantes de mise en oeuvre (en général, 15 à 30°C), car ces mélanges se révèlent assurer une excellente stabilisation de la mousse et être 25 avantageux par rapport aux agents tensio-actifs servant jusqu'à présent à la fabrication de mousses sèches à partir de latex de polymères. Le mélange d'alcools gras et/ou d'amides d'acides gras est donc de préférence un mélange d'alcools ou d'amides liquides à 18°C et d'alcools ou d'amides solides à cette température, le 30 mélange lui-même étant liquide à 18°C. La dose de mélange à ajouter au latex de polymère, en poids ramené à ce latex, est de 0,5 à 7,5 et, de préférence, de 1,0 à 3,0 %. On associe au mélange précité un agent tensio-actif non ionique. Il est classique d'utiliser de tels agents, par exemple pro-35 duits de condensation d'alcools gras et d'oxydes d'alkylène, dans un processus de polymérisation en émulsion assurant la formation du latex et des agents peuvent donc être déjà présents dans le latex de polymère en quantité suffisante pour qu'il soit inutile d'ajouter à ce dernier un agent tensio-actif non ionique. 40 Suivant le présent procédé, la nature du polymère formant le 70 16302 3 2042414 latex importe peu. Typiquement, toutefois, le latex est à base de polymères ou copolymères de monomères choisis parmi les esters d' acides acryliques, les esters d'acide mêthacrylique, le styrène, le butadiène, 1'isoprène, l'acétate de vinyle, 1'acrylonitrile et 5 les halogénures de vinyle et de vinylidène. Le polymère peut fa@ul-tativennent contenir des groupes fonctionnels copolymérisés tels que groupes acide carboxylique ou amide. Si le polymère contient de tels groupes fonctionnels copolymérisés, on peut assurer sa réti-culation ou son durcissement à l'aide d'un co-réactif, tel que 10 mélamine-formol utilisé en condition de non gélification. Dans les deux cas, on peut éventuellement durcir le polymère par chauffage. Suivant la pratique courante, on peut combiner au latex des charges, pigments, plastifiants, anti-oxydants, durcisseurs etc... Les mousses obtenues par le présent procédé peuvent être ou 15 non portées par un support. Les mousses sans support sont normalement coulées ou étalées sur un substrat dont on puisse facilement les détacher après dessiccation et on peut, facultativement, les durcir par chauffage, mais il est préférable de préparer une mousse sur support en coulant ou en étalant le latex expansé sur 20 un substrat par exemple formé de fibres textiles tissées ou non. Après coulée, on dessèche la mousse et "On peut la faire durcir à la température et pendant le temps convenables pour le polymère particulier formant le latex. Les mousses résultantes sont fines, lisses à l'aspect ou au toucher et résistent bien à l'abrasion. 25 Les exemples ci-dessous illustrent la mise en oeuvre de 1' invention. EXEMPLE 1 A un latex contenant 55% en poids de solides, à phase solide formée en poids de 87,5 % d'acrylate d'éthyle, de 10% d'acryloni-30 trile et de 2,5% de méthylol, on ajoute, par 100 parties en poids de polymère solide, 1,5 parties en poids d'alcool cétylique poly-éthoxylè ayant environ 60 unités molaires d'oxyde d'éthylène et 4„5 parties en poids d°un mélange liquide d'alcools gras à chaînes cc-rptant de 8 à 18 atomes de carbone, l'ensemble du mélange ayant, 35 en poids, la composition suivante : C8 : 5 à 8%, C10 : 5 à 7%, C12 ; 46 à 52%, C14 : 14 à 20%, C16 : 8 à 10% et 618 : 8 à 11% du total. A ce mélange, on ajoute 10 parties en poids de pigment de bioxyde de titane sous forme rutile et 40 parties en poids de talc fin et l'on fait brasser le tout par un agitateur rapide. 40 On porte ensuite par expansion le volume de la composition 70 16302 4 2042414 au quintuple de sa valeur initiale à 1:aide d'un mélangeur planétaire. On étale une partie de la mousse sur du tissu de rayonne, en couche de 5 mm d'épaisseur, et l'on met au four à 150°C pendant 10 minutes. La mousse sèche résultante est blanche, molle et sou-5 pie et sa structure cellulaire est fine et uniforme. On laisse une autre fraction de la même mousse reposer pendant 30 heures et, au bout de ce temps, elle ne présente aucune baisse de volume mesurable. EXEMPLE 2 10 On combine un latex contenant 5S% en poids de polymère soli de, dont le polymère a été préparé par polymérisation en émulsion d'un mélange de monomères contenant, en poids, 50% de butadiène, 27,5 % de styrène, 20% d'acrylonitrile et 2,5 % d'acide itaconi-que, avec les mêmes ingrédients st dans les mêmes proportions que 15 dans l'exemple 1 et l'on expanse la composition pour obtenir une mousse humide, ayant une excellente stabilité et une structure fine uniforme, qui donne, après étalement et chauffage, une mousse sèche satisfaisante par son aspect et par ses propriétés. EXEMPLE 3 20 on combine un latex de caoutchouc naturel ammonié et centri fugé, à 60% en poids de solides, avec les mêmes ingrédients et dans les mêmes proportions que dans l'exemple 1 et l'on ajoute au mélange en poids, 1,5 parties de soufre, 2 parties d'oxyde de zinc,, 1 partie de dibutyldithiocarbamate de zinc et 0,5 partie de disul-25 fure de mercaptobenzothiazol par 100 parties en poids de caoutchouc ramené à sec. On expanse la composition finale comme décrit dans les exemples 1 et 2, ce qui donne une mousse humide très stable formant, après étalement et chauffage, une mousse sèche parfaite par sa 30 structure et ses propriétés. EXEMPLE 4 (comparatif) Au latex de polymère suivant l'exemple 1, on ajoute en poids, par 100 parties de polymère solide, 1,5 parties d'alcool cétylique polyéthoxylé ayant environ 60 unités molaires d'oxyde d'éthylène 35 at 4,5 parties d'un mélange d'alcools gras à chaînes comptant de lO à 18 atomes de carbone, l'ensemble du mélange ayant, en poids, la coraposition suivante ; C10 : 6 à 10%, C12 : 47 à 53%, C14 : 16 à 20%, C16 : 8 à 12%, C18 : 8 à 12%. A ce mélange, on ajoute 10 parties en poids de dioxyde de titane et 40 parties en poids de 40 blanc de Meudon et l'on fait brasser le tout par un agitateur 70 16302 5 2042414 rapide. On expanse et on étale la composition comme décrit dans l'exemple 1 mais, lorsqu'on la porte à 150°C, la mousse s'affaisse, formant une couche mince de polymère dur à grosses cellules. 5 Dans ce cas, le mélange d'alcools gras est solide à tempéra ture ambiante (18°C) et on commence par le porter à 25°C, puis on l'incorpore en fusion au latex par agitation rapide. Cet exemple illustre la nécessité d'utiliser un mélange d'alcools gras qui soit liquide en conditions normales. 70 16302 6 2042414 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de mousse solide, caractérisé en ce qu'il comprend : (a) la préparation d'une dispersion aqueuse contenant un polymère filmogène, pas moins de 1,0% en poids d'agent tensio-actif non ionique et O,5 à 7,5% en poids d'un mélange 5 d'alcools gras saturés ou insaturés comportant 3 à 20 atomes de carbone et/ou d'un mélange d'amides d'acides gras de formule 12 1 2 RCONR R , R et R étant chacun un atome d'hydrogène, ou. un group alkyle ou hydroxyalkyle comptant 1 à 6 atomes de carbone et R étant un groupe aliphatique saturé ou insaturé à chaîne droite 10 comptant 8 à 20 atomes de carbone, (b) l'expansion de ladite dispersion, (c) l'étalement de la mousse résultant en couche d'épais seur ne dépassant pas 15 mm et (d) le dessèchement de ladite :ac:: se. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1 15 mélange d'alcools gras et/ou d'amides d'acides gras est un mélano; d'alcools ou d'amides liquides à 18°C et d'alcools ou d'amides so lides à 18 °C, le mélange lui-même étant liquide à cette tempéra-cu 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise le mélange d'alcools gras et/ou d'amides d'acides 20 gras à raison de 1,0 à 3,0 % en poids. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le latex est un polymère ou copo.l"- ■ mère de monomères choisis parmi les esters d'acides acrylique méthacryl ique, le styrène, le butadiène, 15 dœprène, l'acétate cîe 25 vinyle, 1'acrylonitrile et les halogsnures de vinyle et de viny-lidène. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère du latex contient des groupes fonctionnels copolymérisés. 30 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'en durcit oucopopolymérise le polymère à l'aide d'un corps actif vis-à-vis des groupes fonctionnels. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on durcit le polymère par chauffage, 35 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisé en ce qu'on étale la mousse sur un substrat dont on la détache après dessèchement et durcissement éventuel= 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'on étale la mousse sur un support textile 70 16302 7 2042414 tissé ou non» 10o Housse solide préparée par procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Support en textile tisse ou non auquel adhère une mousse selon la revendication 10.