Brevet FR2526437A1 — publié le 19831110

La méthode d'essai britannique BS 5852: première partie: 1979, énonce un essai d'inflammabilité de composites capitonnés pour sièges par des produits pour fumeurs Les matériaux pour sièges vendus en Grande-Bretagne après la fin de 1982 doivent être capables de satisfaire cet essai. L'essai implique de placer une cigarette allumée dans une position simulant la jonction du siège et du dossier d'un composite capitonné pour sièges On laisse la cigarette se consumer et on note tout signe d'inflammation ou de combustion progressive sans flamme qui a lieu en une période d'une heure après l'extinction de la cigarette Une combus- tion sans flamme lente et progressive de la mousse entraîne la carbonisation de l'intérieur de cette dernière. Des composites capitonnés pour sièges fabriqués à partir d'une mousse de polyuréthanne ou d'un caoutchouc mousse en latex naturel peuvent satisfaire l'essai sans carbonisation importante en surface Des composites capitonnés pour siègesfabriqués à partir d'un caoutchouc- mousse de latex styrène-butadiène ou en un caoutchouc-mousse de latex produit à partir d'un mélange de latex naturel et de latex styrêne- butadiène contenant moins d'environ 70 % en poids de latex de caoutchouc naturel, ne sont pas admis dans cet essai, attendu que ces mousses se carbonisent en surface et peuvent continuer à brûler sans flamme à l'inté- rieur après que la cigarette s'est consumée Cela tend à transformer le noyau interne de la mousse en une masse carbonisée dure de couleur noire Dans quelques cas, ces mousses peuvent se consumer lentement à l'intérieur jusqu'au moment o la mousse s'enflamme, la température d'inflamma- tion étant atteinte. Malheureusement, le latex de caoutchouc naturel n'est pas uniforme et cela peut être la cause de difficultés dans la fabrication d'une mousse En outre, un latex de caoutchouc naturel n'est pas aussi facile à obtenir en grandes quantités qu'un latex de styrène-butadiène et il est d'ordinaire relativement plus coûteux Bien que des mousses de polyuréthanne soient faciles à obtenir, elles manquent un peu des propriétés d'élasticité de mousses produites à partir d'un latex de caoutchouc naturel, d'un latex de styrène-butadiène ou de mélanges de ces latex. Il est nécessaire de développer un latex de styrène-butadiène contenant éventuellement une petite quan- tité de latex de caoutchouc naturel, que l'on puisse utili- ser pour fabriquer une mousse moulée destinée à être utilisée dans la fabrication de sièges capitonnés et de matelas, qui soit capable de résister à l'exposition à une cigarette allumée sans s'enflammer ni se consumer progressivement. La demande de brevet britannique No 2 075 023 enseigne l'utilisation d'une proportion de 5 à 30 parties, pour 100 parties de caoutchouc, d'huile de ricin dans un caoutchouc-mousse de latex de SBR ou de polybutadiène pour le rendre apte à résister à la carbonisation La demande de brevet britannique No 2 076 404 enseigne l'utilisation de thiols, de disulfures, d'amines primaires aliphatiques, de guanidines ou de dérivés de guanidine dans un caoutchouc- mousse de latex de polybutadiène ou de SBR contenant jusqu'à % en poids de latex de caoutchouc naturel en vue de produire une mousse n'entretenant pas une combustion lente. Il existe plusieurs additifs bien connus pour retarder la combustion d'une matière en mousse Des retarda- teurs inorganiques de combustion tels que l'oxyde d'anti- moine peuvent être ajoutés à la composition de la mousse. Des composés engendrant un halogène tel qu'une cire paraffi- nique chlorée peuvent être ajoutés à la composition de la mousse Cette dernière peut être modifiée par l'addition d'un retardateur de flamme du type d'un phosphate Il est également connu que les additifs ci-dessus peuvent être- utilisés en association. Bien qu'un retardateur de flamme supprime effecti- vement la propagation d'une flamme nue, il ne peut pas servir à empocher une carbonisation interne, et la Deman- deresse a découvert que la plupart des additifs classiques retardateurs de flamme n'empêchaient pas la carbonisation interne d'un caoutchouc-mousse de latex de styrène-butadiène. La Demanderesse a découvert que certains phosphates organi- ques, le phtalate de butyle et de benzyle ou leurs mélanges conféraient une résistance sensiblement améliorée à la carbonisation interne. En conséquence, la présente invention propose une composition de latex comprenant environ O à environ 15 parties en poids sec-de latex de caoutchouc naturel et, de façon correspondante, environ 100 à environ 85 parties en poids sec de latex de polymère-styrène-butadiène ayant un rapport styrène:butadiène d'environ 20:80 à environ :60 et, pour 100 parties en poids sec de latex total, environ 10 à environ 30 parties en poids d'un composé choisi dans le groupe comprenant un phosphate organique de formule I 1 -OR dans laquelle R est un radical alkyle en C 6 à C 12 ou un radical phényle qui n'est pas substitué ou qui est substitué par un radical alkyle en C 1 à C 4, le phtalate de butyle et de benzyle et leurs mélanges. La présente invention propose également un procédé perfectionné pour conférer la résistance à la carbonisation à une mousse moulée produite à partir d'un latex comprenant environ O à environ 15 parties en poids sec de latex de caoutchouc naturel et, de façon correspondante, environ à environ 85 parties en poids sec de latex de polymère styrène-butadibne ayant un rapport styrène:butadiène d'en- viron 20:80 à environ 40:60, procédé qui consiste à ajouter au latex total environ 10 à environ 30 parties en poids, pour 100 parties en poids sec dudit latex total, d'un composé choisi dans le groupe comprenant un phosphate orga- nique de formule O O P-OR dans laquelle R est un radical alkyle en C 6 à C 12 ou un radical phényle qui n'est pas substitué ou qui est substitué par un radical alkyle en C 1 à C 4, le phtalate de butyle et de benzyle et leurs mélanges. En vue d'améliorer l'aptitude au traitement du latex pendant la fabrication de la mousse, il est préférable de mélanger une petite quantité de latex de caoutchouc naturel avec une quantité dominante d'un latex de polymère styrène-butadiène Ce mélange n'exerce pas d'effet impor- tant sur la résistance à la carbonisation de la mousse, par conséquent, l'addition du composé défini ci-dessus est désirable Le latex préféré est un mélange d'environ 5 à 15 parties en poids sec de latex de caoutchouc naturel et, de façon correspondante, d'environ 95 à environ 85 parties en poids sec de latex de polymère styrène-butadiène. On obtient les meilleurs résultats avec un rapport en poids sec du latex de caoutchouc naturel au latex de polymère styrène-butadiène d'environ 10:90. Le latex de polymère styrène-butadiène est un latex qui doit convenir à la fabrication de produits moulés en mousse Le rapport du styrène au butadiène dans le latex peut aller d'environ 20:80 à environ 40:60 Le rapport styrène:butadiène préféré est un rapport d'environ 30:70. Lorsque le composé ajouté au latex est un phos- phate organique comme défini ci-dessus, R peut être un radical alkyle en C 6 à C 12 De préférence, R est un radical alkyle en C 8 à C 10 et notamment un radical alkyle en C 8 ou en C 10 R peut aussi être un radical phényle qui n'est pas substitué ou qui est substitué par un radical en C 1 à C 4 R est de préférence un radical phényle ou un radical tertio-butylphényle. Le composé que l'on ajoute au latex est ajouté en une quantité d'environ 10 à environ 30 parties en poids pour 100 parties en poids sec de latex total De préférence, la quantité de composé va d'environ 15 à environ 20 parties en poids pour 100 parties en poids sec de latex total. La ccnçosition de latex contenant l'additif peut être formulée de manière classique en ce qui concerne la fabrication d'une mousse moulée Ainsi, la composition de latex peut être mélangée avec des charges classiques Dans la production de mousses moulées pour composites destinés à des sièges, on peut utiliser des charges en quantités allant jusqu'à parties en poids de charge pour 100 parties en poids sec de latex La qualité de la mousse moulée s'améliore ordinai- rement lorsque les quantités de charges sont réduites Ainsi, la proportion de charge peut être réduite à moins d'environ parties en poids de charge pour 100 parties en poids sec de latex La proportion préconisée de charge est d'envi- ron 40 parties en poids de charge pour 100 parties en poids sec de latex La charge peut être toute charge classique telle qu'une argile ou de la silice ou du mica finement divisé Toutefois, une charge retardatrice de flamme peut aussi être utilisée seule ou comme charge auxiliaire Ainsi, la charge peut être un hydrate métallique retardateur de flamme tel que le trihydrate d'aluminium qui libère de l'eau à destempératures relativement basses. Le latex de la présente invention peut être moulé de toute manière classique Deux agents gélifiants utiles sont le;silicofluorure de sodium et l'acétate d'ammonium. Les conditions de fabrication d'une mousse gélifiée moulée sont bien connues de l'homme de l'art. L'invention est illustrée par les détails suivants donnés à titre non limitatif. On a préparé une série de mousses de 20 cm de diamètre et 6 cm d'épaisseur en utilisant des techniques classiques pour une mousse moulée Le latex a été formulé avec 40 parties de charge pour 100 parties en poids sec de latex La charge consistait en trihydrate d'aluminium. Un morceau d'étoffe a été épinglé à la partie supérieure de la mousse de manière que l'étoffe et la mousse soient en contact étroit. La mousse a ensuite été placée dans une enceinte sans tirage et une cigarette allumée a été posée sur la partie centrale de la surface de la mousse recouverte et on a laissé la cigarette se consumer Pour être admise à l'essai, la mousse ne doit pas brûler après l'extinction de la cigarette et elle ne doit pas non plus présenter de signes de carbonisation interne La mousse a ensuite été ouverte par sectionnement pour observer toute carbonisation interne Les résultats sont reproduits sur le tableau I. Sur ce tableau, le terme pcl désigne la quantité d'additifs en poids pour 100 parties en poids sec de latex Lorsqu'un mélange de latex est utilisé, le nombre précédant le latex se réfère à la proportion en poids sec de latex dans ce mélange Ainsi, 10 NRL/90 PL 341 désigne un mélange de 10 parties en poids sec de latex de caoutchouc naturel et de parties en poids sec de PI, 341 PL 341 est un latex styrène- butadiène vendu par la f irmne POLYSAR International S A sous la dénomination commerciale de Latex 341 POLYSAR. "Electrofine S 70 " est le nom commercial d'une cire paraffinique chlorée. Polymère 1 100 NRL 2 10 NRL/90 PL 341 3. 4. 5. NRL/90 PL NRL/90 PL PL 341 6 10 NRL/90 PL 7 10 NRL/90 PL 8 10 NRL/90 PL 9 10 NRL/90 PL Additif Mousse brlmant après l'extinction de la cigarette NCN OUI Néant Néant pcl pcl pcl pcl pcl pcl pcl de phtalate de butyle et de benzyle de phtalate de butyle et de benzyle de phosphate d'isodécyle et de diphényle de "Electrofine S 70 " de "Electrofine S 70 " de "Electrofine S 70 ", 5 pcl de sb 203 de phosphate d'isodécyle et de diphényle NCN NAN NON OUI NCN OUI NON Commentaire. Pas de carbonisation; légère fusion en surface Coetmbustion se poursuivant avec beaucoup de fumée. Carbonisation en profondeur Légère carbonisation, non dense Carbonisation modérée, un peu dense Légère carbonisation, non dense, légère fusion en surface Co Eme en ( 2) Carbonisation dense et profonde Comme en ( 2), mais vitesse de ccrobustion plus lente Carbonisation très légère. Non dense à la partie ouverte Légère fusion en surface Un DO u.4 W l TAELEA I (smite) Additif Musse brûlanit après i 'extinction de la cigarette Commenitaire 10 NRL/90 PL 341 11 10 NRL/90 PL 341 12 10 NRL/90 PL 341 13 10 NRL/90 PL 341 14 10 NRL/90 PL 341 50 NLRL/50 PL 341 pcl de phosphate d' isodécyle et de diphényle pal de Sb O 2 y,15 pcl de phosphate d' isodécyle e de diphényle pal d'huile aromiatique, 15 pcl de phosphate d isodécyle et de diîpényle pcl de "Electrofine S 70 " 1, 15:pcl de phosphate d 'isodécyle et de diphérqle pcl de "Electrofine S 70 ", 5 pcl de COib 15 PCL de phosphate d'isodécyle et de diphényle Néant N Ce OOE Légère carbonisation dense en surface Ccmme en ( 10) L,égère carbonisation oen surface Partie ouverte non dense. Ccmre en ( 10) Ccxnme en ( 2) Polyntre u.I 0 % (M Additif REVDICGTOWNS 1 Composition de latex comprenant environ O à environ 15 parties en poids sec de latex de caoutchouc naturel et, de façon correspondante, environ 100 à environ 85 parties en poids sec de latex de polymère styrènebutadiène ayant un rapport styrène:butadiène d'environ :80 à environ 40:60, caractérisée en ce qu'elle contient en outre, pour 100 parties en poids sec de latex total, environ 10 à environ 30 parties en poids d'un composé choisi dans le groupe comprenant un phosphate organique de formule P -OR dans laquelle R est un radical alkyle en C 6 à C 12 ou un radical phényle qui n'est pas substitué ou qui est substitué par un radical alkyle en C 1 à C 4, le phtalate de butyle et de benzyle et leurs mélanges. 2 Composition de latex suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité de latex de caoutchouc naturel est d'environ 5 à environ 15 parties en poids sec et la quantité de latex de polymère styrènebutadiène est, de façon correspondante, d'environ 95 à environ 85 parties en poids sec. 3 Composition de latex suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la quantité de latex de caoutchouc naturel est d'environ 10 parties en poids sec, la quantité dudit latex de polymère styrène-butadiène est d'environ 90 parties en poids sec, le rapport styrène:butadiène de ce latex étant d'environ 28:72 à environ 32:68, et la quantité dudit composé est d'environ 15 à environ 20 parties en poids pour 100 parties en poids sec de latex total, ledit composé étant un phosphate organique. 4 Composition de latex suivant la revendication 3, caractérisée en ce que dans ledit phosphate organique, R est un radical alkyle en C 8. Composition de latex suivant la revendication 3, caractérisée en ce que dans ledit phosphate organique, R est un radical alkyle en C 10. 6 Composition de latex suivant la revendication 3, caractérisée en ce que dans ledit phosphate organique, R est un radical phényle. 7 Composition de latex suivant la revendication 3, caractérisée en ce que dans ledit phosphate organique, R est un radical tertio-butylphényle. 8 Composition de latex suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la quantité dudit latex de caoutchouc naturel est d'environ 10 parties en poids sec, la quantité dudit latex de polymère styrène-butadiène est d'environ parties en poids sec, le rapport styrène:butadiène étant d'environ 28:72 à environ 32:68 et la quantité dudit composé va d'environ 15 à environ 20 parties en poids pour 100 parties en poids sec de latex total, ledit composé étant le phtalate de butyle et de benzyle. 9 Application d'une composition de latex suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 à la production d'une mousse moulée résistant à la carbonisation.