Brevet FR2077851A1 — publié le 19711105

L'invention a pour objet un procédé de fabrication de produits alvéolaires synthétiques ou "mousses", de faible densité et de structure fine, ayant un excellent comportement à la chaleur. Ce procédé consiste à mélanger intimement au moins un copolymère de chlorure de vinyle réticulable par voie chimique, et un agent porophore, à provoquer à chaud et sous pression dans un moule la décomposition de l'agent porophore et la réticulation du copolymère , et à provoquer, après cette décomposition et cette réticulation, l'expansion du produit solide ainsi obtenu, par simple chauffage à l'air libre. Le procédé de fabrication faisant ltobået de l' nvention comprend donc deux phases essentielles : abord la réticulation du copolymère de chlorure de vinyle, et ensuite l'expansion du produit; ces deux phases sont successives, mais indétendantes l'une de l'autre. La première phase, à savoir la réticulation, est obtenue par chauffage dans un moule et sous pression du lange compre- nant au moins le copolymère de chlorure de vinyle et l'agent porophore. Dès le début de la réticltio du copolymère se produit d'ailleurs la décomposition de I'aJ porophore, ce oui conduit à une augmentation de la pression dans le moule. La température et la pression sont de l'ordre respectivement de 140 à 180 C et de 100 kg/cm; mais la pression augmente automatiquement au moment de la décomposition de l'agent porophore, ce dont il résulte une surpression dans le moule, surpression pouvant atteindre et dépasser 50 kg/cm2.Il est à remarquer que le moule doit, avant fermeture, etre largement rempli du mélange de copolymère de chlorure de vinyle t d' agent porophore; c'est ainsi qu'il est avantageux de le garnir a environ 102 à 103 % de sa capacité. Quant à la deuxième phase, à savoir l'expansion du produit, elle est réalisée ultérieurement, après refroidissement et extraction hors du moule de la plaque moulée. Cette expansion est réalisée en réchauffant cette plaque dans me étuve ventilée, à une température de l'ordre de 90 à 1200 G, ce qui permet une expansion lente et contrôlée des gaz libérés par l'agent porophore. Les mousses finalement obtenues ont - une souplesse variable, en fonction de la dose et de la nature du ou des plastifiants ajoutés préalablement au copolymère de chlorure de vinyle et à 1'agent porophore; - une structure fine et régulière, et une peau lisse et non fragile; - une densité variable en fonction de la masse d'agent porophore employée, densité pouvant satyre comprise par exemple entre 100 et 200 kg/ m ; - un bon comportement à la chaleur, en raison de leur réticulation, - et un caractère peu inflammable. De telles mousses ont des applications multiples, tel que notamment la décoration et le capitonnage interne des véhicules automobiles, la confection de plaques isolantes utilisables dans de nombreusés industries, notaient le bâtiment O Il est évident que les qualités de la mousse varient suivant sa destination, notamment quant à sa souplesse et quant a sa densité0 Les caractéristiques de la mousse finalement obtenue sont déterminées par la composition du mélange de départ; il a été dit que ce mélange comprend essentiellement un copolymère de chlorure de vinyle et un agent porophore, mais il est évident qu'à ce copolymère et à cet agent porophore sont ajoutés d'autres produits, à savoir notamment - des plastifiants qui peuvent être, soit des plastifiants courants du chlorure de polyvinyle : phtalates, adipates, ... soit des élastomères compatibles avec le chlorure de polyvinyle et peuvent lui apporter de la souplesse9 mais doivent de préfé- rence titre réticulables par voie chimique au masse titre que ce chlorure - des stabilisants, lubrifiantss colorants, - des éléments permettant la réticulation du chlorure de polyvinyle, tel que des agents difonctionnels du type divinyl benzène ou cyanurate de triallyl, et des peroxydes du type &alpha;-&alpha;' di (t-butylpéroxy) diisopropylbenzène ou péroxyde de dicumyl. Quant à l'agent porophore, il consiste avantageusement en de l'azodicarbonamide. L'invention sera bien comprise d'ailleurs à l'aide de la description qui suit, et qui indique plus en détail le procédé de fabrication de ces mousses dans le cas de quatre exemples, dont deux concernent la fabrication de mousses souples et les deux autres la fabrication de mousses rigides Exemple 1 - Mousse souple Dans un malaxeur ouvert à deux cylindres, dont les températures sont de 1500 C pour le cylindre avant et de 1450 C pour le cylindre arrière, est introduit un mélange de P,V.C, réticulable 1000 grammes di-octyle phtalate 450 grammes stéarate monobasique de plomb 10 grammes phtalate dibasique de plomb 70 grammes cire de polyéthylène 10 grammes Ce mélange est malaxé pendant environ 15 minutes, jusqu'à obtention d'une masse bien homogène, et est ensuite transféré dans un malaxeur à deux cy?indres dont les températures sont respectivement de 110 et 1000 C; et au mélange précédent sont alors ajoutés les éléments suivants azodicarbonamide 100 grammes cyanurate de triallyl 30 grammes Péroxyde de dicumyl 30 grammes Après 12 à 15 minutes de malaxage est obtenue une dispersion régulière que l'on retire de l'appareil et que l'on laisse refroidir. On charge ensuite dans un moule en acier chromé, placé entre les deux plateaux d'une presse, un morceau de cette masse d'environ 200 grammes, on ferme le moule et on chauffe. Quand la température atteint 1400 C, on applique une pression de 100 kg/cm2. A partir de-1650 C la pression commence à monter jusqu'à atteindre 135 kg/cm à 180 C. On maintient cette température de 1800 C pendant dix minutes pour achever la réticulation du chlorure de polyvinyle. On refroidit ensuite le moule jusqu'à 900 C; la pression baisse d'ailleurs pendant toute la durée du refroidissement. Lorsque cette température de 900 est atteinte, on ouvre le moule; on sort la plaque moulée et on la place dans une étuve ventilée à 900 C. Après vingt minutes environ on obtient une mousse souple et légère, ae structure fine et régulière, et dont la densité est d'environ 200 kg/m3. Cette mousse présente une peau mince et non fragile. Elle peut supporter sans dommage un séjour de six minutes à 1750 C ou de 1 heure à 1000 C. Exemple 2 - Mousse rigide Le processus est'le mebme que pour l'exemple 1; mais au lieu de 450 grammes de di-octyle phtalate sont utilisés seulement 200 grammes de ce produit plastifiant1 et l'on augmente la quantité d'agent porophore, c'est-à-dire d'azadicarbonamide, de 100 à 200 grammes. La mousse obtenue est rigide; sa structure est fine et régulière et sa densité est de 130 kg/m3. Exemple 3 - Mousse rigide On procède encore comme pour l'exemple 1; mais on supprime complètement le di-octyle phtalate, c'est-à-dire le plastifiant, et l'on utilise 160 grammes d'azodicarbonamide, c'est-à-dire d'agent porophore. La mousse obtenue est très rigide et cassante; sa densité est de 163 kg/m3. Exemple 4 - Mousse souple On procède encore comme dans l'exemplé 1; mais outre le di-octyle phtalate, on utilise comme plastifiant un copolymère d'éthylène vinyl acétate. La formule est alors la suivante P.VOC. réticulable 1000 grammes polyéthylène-vinyl-ac état e i 000 grammes di-octyle phtalate 200 grammes stéarate monobasique de plomb 10 grammes phtalate dibasique de plomb 70 grammes oxyde de zinc 20 grammes acide stéarique 5 grammes cire de polyéthylène 10 grammes azodicarbonamide 200 grammes péroxyde de dicumyl 50 grammes cyanurate de triallyl 30 grammes La mousse obtenue est souple, fine et régulière; sa densité est de 150 kg/m . REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de produits alvéolaires en chlorure de polyvinyle, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger intimement au moins un copolymère de chlorure de vinyle réticulable par voie chimique, et un agent porophore, à provoquer à chaud et sous pression dans un moule la décomposition de l'agent porophore et la réticulation du copolymère et à provoquer, après cette décomposition et cette réticulation, l'expansion du produit solide ainsi obtenu par simple chauffage à l'air libre. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux phases essentielles : la réticulation du copolymère de chlorure de vinyle et l'expansion du produit, ces deux phases étant successives mais indépendantes l'une de l'autre. 3.- Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, carastérisé en ce que le mélange destiné à la fabrication du produit mousse en chlorure de polyvinyle comprend, indépendamment du copolymère de chlorure de vinyle et de- l'agent porophore, un ou des plastifiants, un ou des produits stabilisants, lubrifiants, colorants ... et au moins un élément permettant la réticulation du copolymère de chlorure de vinyle