Brevet FR2097144A1 — publié le 19720303

La présente invention a pour objet des produits moulés flexibles et élastiques composés essentiellement de résine de polyuréthane. les produits, sous forme d'articles façonnés ou de panneaux, sont utiles dans une grande variété d'applications, et en particulier dans les industries de fabrication d'emballages, de chaussures et d'automobiles. La production de matière en mousse reconstituée à partir de mousse résiduelle est bien connue, et est réalisée en réduisant la mousse résiduelle en particules grossières de désagrégat ayant une grosseur de particule de 5 mm et plus, en mélangeant le désagrégat avec un précurseur du polyuréthane pouvant etre expansé et en durcissant le mélange dans un moule. On obtient ainsi un produit de faible densité, ayant une structure cellulaire provenant d'une part de la nature cellulaire des particules du désagrégat, et d'autre part de la structure cellulaire du liant polyuréthane expansé. Bien que cette matière en mousse reconstituée ait de nombreuses applications, par exemple dans l'industrie de l'emballage et dans l'ameublement, elle n'est pas suffisamment ferme dans certains cas, et ne peut être moulée de façon précise en un profilé fin. On a maintenant développé un produit qui peut également être obtenu à partir de matières de mousse résiduelles, mais qui a des propriétés très différentes, et par suite, d'autre applications. La présente invention fournit un produit moulé constitué d'une matière en mousse, en particulier de polyuréthane, réduite en menues particules ayant une grosseur de particule ne dépassant pas 2 mm, dans une matrice de résine de polyuréthane, ce produit ayant une densité comprise entre environ 160 et environ 960 kg/m3. Par suite de la densité relativement élevée du produit, la matrice présente une structure pratiquement non cellulaire. Le produit peut également contenir une charge telle que du liège en poudre, par exemple dans une proportion comprise entre 3 et 35 ojG en poids des particules de polyuré;#ne, et de préférence entre 5 et 25 iGs et ayant une grosseur de particules également n'excédant pas 2 mm.Le produit a de préférence une densité comprise entre environ 400 et et environ 640 k vm3. On peut fabriquer le produit de l'invention en mélangeant une matière en mousse, en particulier de polyuréthane réduite en menues particules ayant une dimension de particule n'excédant pas 2 mm, et une composition d'un précurseur du polyuréthane, et en moulant et durcissant le mélange sous une pression suffisante pour donner un produit ayant une densité située dans la.gamme ci-dessus. Bien que dans la plupart des cas, le précurseur de polyuréthane utilisé se dilate si on le durcit dans une coupelle ouverte à l'air, la pression dans le moule supprime largement sa tendance à former une mousse, et le produit présente ainsi une structure pratiquement non cellulaire. Il est préférable que la composition du précurseur du polyuréthane, qui sert de lent, ne contienne pratiquement pas d'eau, car cela évite la nécessité d'éliminer de grandes quantités d'eau du produit et limite la tendance de la composition à augmenter de volume par durcissement. Le système de polyuréthane peut être un prépolymère du type obtenu en deux stades ou en un seul stade. On utilise de préférence les systèmes de polyuréthane obtenus en un seul stade pour former des profilés moulés car ainsi on supprime complètement les problèmes posés par l'élimination de l'humidité du produit moulé.Dans le cas du système de prépolymère obtenu en deux stades, le liant peut contenir un solvant ou un véhicule compatible tel que l'acétate d'éthyle, ou des mélanges contenant du trichloroéthylène et de l'acétate d'éthyle pour communiquer au produit un certain poli et une certaine mobilité, Dans le cas des systèmes de polyuréthane obtenu en un seul stade, on utilise de préférence comme milieu support, le chlorure de méthylène. La composition de liant constitue de préférence 7 à 30 #, et plus particulièrement 12 à 15 % en poids du mélange à mouler. les matières premières utilisées de préférence dans la présente invention sont des polyuréthanes cellulaires pulvérisés ayant une dimension de particule comprise entre 0,1 et 2 mm, et de préférence une densité libre comprise entre environ 104 et environ 120 kg/m3. Le liège en poudre est incompressible et si on l'utilise, sa dimension de particules est moins critique que celle du polyuréthane. Le liège peut avoir une dimension de particule comprise entre 0,2 et 3 mm, et de préférence une densité libre comprise entre environ 80 et environ 96 kg/m3. L'utilisation de mousse divisée anormalement fine, et en particulier de particules fines de polyuréthane, est responsable de la plupart des avantages remarquables de la présente invention. Quand on désintègre la matière en mousse en particules ayant une grosseur de 2 mm ou inférieure, les cellules qui la composent sont largement broyées et la matière perd les propriétés qui dépendent essentiellement de sa structure cellulaire. Ainsi, pat exemple, les particules divisées ne sont plus tellement compressibles, et ceci est un avantage lors du traitement. Les problèmes qui se posent normalement pour mouler par compression les matières compressibles sont supprimés, l'excès de composition de liant est chassé hors du moule et il n'y a pas de compression interne importante des particules de mousse désintégrée.On ne rencontre dans le procédé de l'invention ni retrait, ni post-expansion, diffi cultés souvent rencontrées quand on utilise des matières en mousse reconstituée ayant des particules de 5 mm et plus. Un autre avantage de l'invention est sa gamme étendue de densité rendue possible en ajustant la pression de moulage. D'autre part, les produits de l'invention peuvent être moulés en profilés fins et ils ont ainsi un avantage distinct sur les matières utilisées jusqu'à présent. Dans la technique antérieure, il était souvent nécessaire d'utiliser des produits ayant une dureté indésirable pour des applications telles que la fabrication de profilés pour tableaux de bord d'automobiles, car des matières plus molles ne pouvaient être moulées avec une précision suffisante. L'invention permet de mouler des détails avec une matière qui est encore molle et pliable.L'invention offre également la possibilité de mouler par injection directe une mousse de polyuréthane vierge, qui pose en elle-mme de nombreux problèmes par suite des difficultés d'écoulement, de fixation d'air et de durcissement. Les produits de l'invention sont caractérisés par leur grande résistance à la flexion, à la traction et à l'abrasion, et en particulier par leur surface lisse. Â titre d'exemple, les produits de l'invention testés avec l'appareil de mesure de l'abrasion de la Wool Industries Research Àsso- ciation, au moyen d'un papier abrasif en carbure de silicium n0 180, ont donné des valeurs comprises entre 700 et 900, et les mousses reconstituées à gros grains classiques, des valeurs inférieures à 450.De même, quand on teste les produits de 1'in- vention suivant la méthode BS-5379, ils possèdent une résistance à la traction d'environ 11,95 k vom2, tandis que la mousse reconstituée classique a une résistance à la traction ne dépassant pas la moitié de cette valeur. Les surfaces des articles moulés de l'invention sont plus lisses que celles des mousses reconstituées classiques, et ceci offre de grands avantages dans un certain nombre d'applications. Par exemple, on peut former sous vide des feuilles de plastique directement sur les surfaces du produit moulé pour former un fini décoratif et protecteur. Ceci est une caractéristique très intéressante pour la fabrication de moulages pour intérieurs d'automobiles, car avec les matières élastiques utilisées jusqu'à présent, il était nécessaire d'appliquer un revêtement intermédiaire de tissu ou une couche de polyéther avant de pouvoir appliquer la feuille de finition. Non seulement la présente invention peut être utilisée pour produire des articles et des profilés de formes finies, mais on peut également couper ou séparer par formation de lamelles, des blocs de produit moulé pour former des panneaux ou des feuilles plats, ou roulés. Sous forme d'articles moulés, les produits de l'invention peuvent être utilisés par exemple comme panneaux de garniture, matériau d'ajustage intérieur et matériau de rembourrage de sécurité dans l'industrie automobile, comme panneaux isolants dans l'industrie de la fabrication de sols, et comme sous-planchers dans les établissements de sports. les produits peuvent etre utilisés, sous forme de planche ou de feuille, par exemple comme isolant ou comme remplissage de talon dans l'industrie de la chaussure, ou pour rendre étanches des bagues ou des rondelles dans l'industrie automobile ou autres industries mécaniques. Comme garniture, les produits de l'invention peuvent être utilisés comme couvre-joints, panneaux porteurs de charges, patins et tampons sous pression. Exemple On prépare une composition de prépolymère de la façon suivante Polyéther-polyol, poids moléculaire 5000 : 100,0 parties en poids Catalyseur amine : 0,3 Diisocyanate de tolylène (80/20) : 40,6 On prépare ainsi une solution activante Eau : 100 parties en poids Catalyseur amine : 1 On désintègre de la mousse de polyuréthane en une poudre ayant une dimension de particule de 0,2 à 2 mm et on l'introduit dans un mélangeur agité au tonneau dans lequel on pulvérise la quantité nécessaire de prépolymère dissous dans le solvant ou le véhicule. Quand la poudre et le liant sont totalement mélangés, on pulvérise la solution activante et après le mélange, c'est-à-dire, une minute après, on décharge le mélange dans un moule. On secoue le moule sur une table à secousses, pour assurer une bonne homogénéité dans le moule. On applique ensuite la pression et on peut chauffer pour effectuer le durcissement. On utilise pour réaliser l'opération, une composition typique comprenant Poudre de polyuréthane broyé (0,2 à 2 mm) : 11,15 kg Composition de prépolymère : 1,44 kg Acétate d'éthyle : 0,21 kg Solution d'activateur : 1,44 kg Ce mélange peut être moulé sous pression pour donner un produit ayant un volume de 28,3 dm3. Si on a incorporé du liège en poudre, il peut être avantageux d'introduire une proportion plus grande de liant, étant donné la nature absorbante du liège. Le produit possède une résistance à la compression supérieure et une plus grande dureté que la même matière, mais dans laquelle on n'a pas incorporé de liège. REVENDICATIONS 1. Produit moulé caractérisé en ce qu'il comprend une matière en mousse réduite en menues particules ne dépassant pas une grosseur de particule de 2 mm, dans une matrice de résine de polyuréthane, le produit ayant une densité comprise entre environ 160 et environ 960 kg/m3. 2. Produit moulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière en mousse réduite est composée de polyuréthane. 3. Produit moulé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qutil contient en outre une charge de liège en poudre. 4. Produit moulé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il a une densité comprise entre environ 400 et environ 640 kg/m3. 5. Procédé de fabrication d'un produit moulé, caractérisé en ce qu'on mélange ensemble une matière en mousse réduite en menues partiales ayant une grosseur de particule non sun8-.- rieure à 2 mm, et une composition productrice de polyuréthane, et en ce qu'on moule et durcit le mélange sous une pression suffisante pour donner un produit ayant une densité comprise entre environ 160 et environ 960 kg/m3. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la composition productrice de polyuréthane ne contient pratiquement pas d'eau. 7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la composition productrice de polyuréthane contient un solvant ou un milieu support compatible. 8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la composition productrice de polyuréthane constitue de 7 à 30 ffi en poids du mélange à mouler. 9. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ladite matière en mousse réduite est un polyuréthane cellulaire pulvérisé ayant une grosseur de particule comprise entre 0,1 et 2mm et une densité libre comprise entre environ 105 et environ 120 kg/m3. 10. Procédé selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le mélange à mouler contient également du liège en poudre ayant une grosseur de particule comprise entre 0,2 mm et 3 mm et une densité libre comprise entre environ 80 et environ 96 kg/m3.