Brevet FR2508919A1 — publié le 19830107

l 2508919 "Agents de démoulage internes et leur utilisation" la présente invention est relative, d'une façon générale, à des agents de démoulage internes et à des procédés de moulage par injection, dans lesquels de tels age'nts de démoulage internes sont utilisés. La plupart des systèmes de moulage polymères, en particulier ceux qui sont à base de polyurétbannes ou de polyesters, présentent le désavantage que les objets formés eh utilisant de tels systèmes ne se li- bèrent pas facilement du moule après leur formation. Ceci est du à l'adhésivité particulièrement tenace du polymère se trouvant dans la composition Une solution pratique courante pour surmonter cette adhérence tena- ce au moule dans lequel l'objet est formé consiste à appliquer une couche d'un agent de démoulage sur la surface du moule Ceci exige évidemment à la fois du temps et du travail de la part d'un opérateur Il faut aussi admettre que l'utilisation d'un agent de démoulage ainsi appliqué a pour résultat l'accumulation de cet agent sur les surfaces du moule au point qu'il faut prévoir un nettoyage périodique de ce moule, ce qui implique une perte de temps en raison de l'arrêt de l'opération Dans le but de surmonter cet inconvé- nient, on a essayé de prévoir une incorporation direc- te d'un agent de démoulage, tel que du stéarate de zinc, 2 2508919 dans le système polymère Toutefois, de telles addi- tions directes d'agents de démoulage internes non pas eu de succès dans les systèmes de polyuréthannes ou de polyesters moulés par injection, du fait de la dif- ficulté d'obtention d'une répartition uniforme du stéa- rate de zinc dans un tel système polymère. Un but constant en pratique est par consé- quent de prévoir un agent de démoulage interne pouvant être utilisé de façon efficace dans les systèmes de polyuréthannes et de polyesters. On a constaté, suivant la présente invention, que l'on peut créer un agent de démoulage satisfaisant et efficace en chauffant un sel métallique d'un acide gras à longue chatne avec une huile végétale époxydée. On peut iracorporer directement un tel agent de d 5 mou- lage dans le système de polyuréthanne ou de polyester, employé dans un moulage par injection. La composition d'agent de démoulage se pré- pare facilement par chauffage d'un mélange du sel mé- tallique et de l'huile végétale époxydée jusqu'à en- viron 110-1400 C avec une agitation constante L'inter- valle préféré de températures va d'environ 125 à environ 1350 C La solution homogène claire résultante est refroidie et ajoutée au-système polymère. On a constaté que le système polymère conte- nant l'-agent de démoulage décrit ci-dessus se libèrera facilement des surfaces du moule, ce qui est en net contraste avec un système polymère ne contenant pas cet agent de démoulage. A titre de caractéristique avantageuse sup- plémentaire de la présente invention, on a également constaté que le système polymère contenant l'agent de démoulage suivant l'invention gélifiera à une allure nettement plus rapide que le système non traité, lors- qu'on utilise l'agent de démoulage à titre de troisième composant, en même temps que le polyol et l'isocyanate, dans la préparation d'un uréthanne Ceci démontre que les compositions de sel métallique et d'huẻ végétale époxydée suivant la présente invention assurent un effet catalytique, lorsqu'on les utilise de la sorte, en plus des propriétés désirées de démoulage qu'elles donnent au système de moulage polymère. Bien qu'il soit envisagé que les agents de démoulage internes suivant la présente invention puis- sent être incorporés dans n'importe quel système poly- mère, on a constaté qu'ils sont particulièrement avan- tageux lorsqu'on les utilise avec un système à base de résines de polyruréthanne ou de polyester Ces ré- sines et les systèmes de moulage à base de ces résines sont bien connus en pratique. Le composant de 11 agent de démoulage suivant la présente invention, constitué par le sel métallique, peut erre l'un quelconque des sels métalliques connus, notamment les sels de calcium, de baryum, de cadmium et d'autres métaux connus d'acide gras à longue chaîne, notamment les acides stéarique, palmitique et oléique, et leurs glycérides Le composant formé par le sel métallique peut être un sel simple ou un système de sels formés simultanément, consistant en deux métaux distincts, comme décrit, par exemple, dans l'Exemple présenté par la suite Cependant, on préfère tout particulièrement utiliser du stéarate de zinc à citre de composant formant sel métallique. L'huile végétale époxydée peut être consti- tuée par l'une quelconque des huiles végétales connues, par exemple une huile de soja époxydée et un ester d'huile de lin époxydée Toutefois, on préfère tout particulièrement utiliser de l'octyl tallate époxydé. Suivant la mise en oeuvre générale de la présente in- vention, on prévoira les composants individuels dans les proportions d'environ 20 à environ 50 parties en poids du sel métallique pour environ 80 à 50 parties en poids de l'huile végétale époxydée L'intervalle préú ré est d'environ 25 à environ 40 parties en poids de sel métallique pour environ 75 à environ 60 parties en poids de l'huile végétale époxydée. Dans la préparation de l'agent de démoulage, on peut mélanger les composants à sec et les chauffer ensuite jusqu'à une température et pendant une période de temps suffisantes pour former une solution homogène. Toutefois, il convient parfois de préchauffer l'huile végétale époxydée avant de la mélanger avec le sel métallique On peut utiliser une température d'environ à environ 1400 C sur une période de temps d'environ 15 à environ 30 minutes. on ajoute l'agent de démoulage au système polymère par mélange direct suivant des procédés bien connus en pratique pour l'incorporation d'additifs dans des compositions de moulage. L'invention sera illustrée plus complètement encore ci-après par les Exemples donnés Il sera tou- tefois entendu que ces Exemples ne sont que des illus- trations de la présente invention, sans avoir un but limitatif quelconque du cadre de celle-ci. Exemple 1 On charge dans un récipient 10 parties de stéarate de zinc et 90 parties d'huile de soja époxydée, on mélange à sec et chauffe ensuite jusqu'à 125-130 C avec agitation continuelle pendant environ 15 minutes. Il se forme une solution limpide, de couleur ambre. Cette solution est ensuite refroidie jusqu'à la tempé- rature ambiante, en restant une solution limpide de couleur ambre On ajoute ensuite cette solution à unsys- tème de moulage par injection à base de polyuréthanne, tel que le produit dénommé RIM 125, fabriqué par la so- ciété Union Carbide Corporation, en une quantité suf- fisanté pour fournir 1,5 % en poids de stéarate de zinc dans le système. Exemple 2 On charge 35 parties de stéarate de zinc et parties d'octyl tallate époxydé dans un récipient et on chauffe à 125-130 C avec agitation continuelle pendant environ 15 minutes Il se forme une solution limpide de couleur ambre Cette solution est ensuite refroidie jusqu'à la température ambiante, en restant une solution limpide de couleur ambre On ajoute cette solution à un système de moulage par injection à base de polyuréthanne en une quantité suffisante pour fournir 1,5 % en poids de stéarate de zinc dans le système. Exemple 3 On charge 30 parties de stéarate de zinc et 70 parties d'octyl époxy ester d'huile de lin dans un récipient et on chauffe à 125-13 00 C avec agitation continuelle pendant environ 15 minutes Il se forme une solution limpide de couleur ambre qui, lors d'un refroidissement jusqu'à la température ambiante, reste limpide et de couleur ambre On ajoute cette solution à un système de moulage par injection à base de poly- uréthanne en une quantité suffisante pour donner 1,8 % en poids de stéarate de zinc dans le système. Exemple 4 On charge 45 parties de stéarate de zinc et 55 parties de Vikoflex 4050, qui est un époxyester pou- vant s'obtenir de la société Viking Chemical Company, dans un récipient et on chauffe à 125-1301 C avec une agitation continuelle pendant environ 15 minutes Il se forme une solution limpide, de couleur ambre clair qui au refroidissement jusqu'à la température ambiante reste limpide et de couleur ambre On ajoute cette so- lution à un système de moulage par injection en une quantité suffisante pour donner 1,5 % en poids de stéa- rate de zinc dans le système. Exemple 5 On mélange à sec 5 parties de stéarate de magnésium et 25 parties de stéarate de zinc et on ajou- te graduellement le mélange sur une période d'environ minutes à 70 parties d'octyl époxy tallate préchauf- fé ( 125-1350 C) sous agitation continue Il se forme une solution limpide de couleur ambre Cette solution est ensuite refroidie jusqu'à la température ambiante et ajoutée à un système de moulage par injection à ba- se de polyuréthanne en une quantité suffisante pour fournir 1,5 % en poids du mélange des stéarates. Exemple 6 On charge 25 parties de stéarate de zinc et parties d'huile de soja époxydée dans un récipient et on chauffe à 125-130 o C avec agitation continuelle pendant environ 15 minutes Il se forme une solution limpide de couleur ambre Cette solution est ensuite refroidie jusqu'à la température ambiante, point au- quel elle reste une solution limpide et de couleur am- bre On ajoute cette solution à un système de moulage par injection à base de polyuréthanne en une quantité suffisante pour fournir 1,8 % en poids de stéarate de zinc dans le système. Après moulage, l'objet formé à partir des composidons de moulage par injection, contenant les agents de démoulage des Exemples 1 à 6, se libère fa- cilement d'un moule en aluminium Des systèmes utili- sant les mêmes compositions de moulage par injection à base de polyuréthanne mais ne contenant pas les agents de démoulage des Exemples 1 à 6 adhèrent de façon tena- ce au récipient lors d'un moulage. L'Exemple suivant illustre ce qui précède. Exemple 7 On prépare un agent de démoulage interne suivant le procédé de l'Exemple 2 et on l'incorpore dans une composition de moulage par injection à base d'uréthanne "RIM 125 " en une quantité en poids de 5 parties pour 100 parties de composition totale, et on fait durcir la composition résultante sur un support en aluminium à 710 C sur une période d'une minute. Un spécimen de comparaison, consistant en RIM 125, a été durci de façon similaire à 710 C sur une période d'une minute. La force de pelage nécessaire pour libérer les spécimens du support en aluminium a été mesurée, les résultats suivant étant obtenus. SPECIMEN Force de pelage, kg/C' a) RIM 125 5,76 b) RIM 125 + 5 parties % du produit del'Exemple 5 2,22 on a répété les essais précédents en utili- sant un support en acier plaqué au chrome, au lieu du support en aluminium. On a observé les résultats suivants SPECIMEN Force de pelage, kg/cm a) RIM 125 4,57 b) RIM 125 + 5 parties % du produit de l'Exemple 5 1,42 Les propriétés nettement supérieures de dé- moulage, imparties par l'utilisation des agents de démoulage suivant l'invention, apparaissent aisément des résultats des essais précédents. REVENDICATIONS 1 Composition de démoulage interne, carac- térisée en ce qu'elle comprend 5 à 50 parties en poids d'un sel métallique et 95 à 50 parties en poids d'une huile végétale époxydée. 2 Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le sel métallique est du stéa- rate de zinc 3 Composition suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'huile végétale époxydée est une huile de soja époxydée ou un octyl époxy tallate - 4 Compositon suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le rapport entre le sel métallique et l'huile végétale époxydée va d'environ 1/10 à environ 1/1. Composition suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le sel métallique est du stéarate de zinc et l'huile végétale époxydée est une huile de soja époxydée. 6 Composition suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le sel métallique est du stéarate de zinc et l'huile végétale époxydée est un octylépoxy tallate. 7 Procédé de moulage par injection d'un système polymère à base de polyuréthanne ou de poly- ester, caractérisé en ce qu'il comprend l'incorpora- tion, dans Je système polymère, d'un agent de démou- lage interne comprenant 0,5 à 5 parties en poids d'un sel métallique et 1, 5 à 15 parties en poids d'une huile végétale époxydée. 8 Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le sel métallique est du stéarate- de zinc. 9 Procédé suivant l'une ou l'autre des re- vendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'huile vé- gétale époxydée est une huile de soja époxydée ou un octyl épocy tallate. Procédé suivant l'une quelconque des re- vendications 7 à 9, caractérisé en ce que le rapport entre le sel métallique et l'huile végétale époxydée va d'environ 1/10 à environ 1/1. 11 Procédé suivant les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le sel métallique est du stéa- rate de zinc et l'huile végétale époxydée est une huile de soja époxydée. 12 Procédé suivant les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le sel métallique est du stéa- rate de zinc et l'huile végétale époxydée est un octyl époxy tallate.