Brevet FR2551076A1 — publié le 19850301

La présente invention se rapporte à une composition pour étancher une zone de contact coulissant; elle vise, plus particulièrement, une composition aqueuse d'étanchéité pour empêcher les fuites d'un fluide propulseur, par exemple un gaz comprimé ou liquéfié, à l'endroit du contact coulissant. D'une manière générale, on utilise des garnitures à huile et mécaniques pour obtenir l'étanchéité d'une zone de contact coulissant Il est toutefois très difficile 10 d'empêcher les fuites d'un fluide propulseur, par exemple un gaz comprimé ou liquéfié, au moyen d'une garniture d'étanchéité à huile ou mécanique. Par exemple, dans le cas d'un récipient à aérosol tel que décrit dans le Certificat d'Utilité japonais 15 n 1 474/70, un piston mobile est placé dans le récipient pour séparer le compartiment de gaz liquéfié du compartiment de produit Lorsque le piston coulisse dans le récipient, le gaz propulseur liquéfié fuit dans le compartiment de produit par la zone de contact coulissant, c'est-à20 dire par le petit intervalle entre le piston et la paroi intérieure du récipient Afin d'empêcher cette fuite, on utilise des silicones comme matière d'étanchéité Toutefois, l'utilisation des silicones ne procure qu'une étanchéité insuffisante et présente en outre l'inconvénient que 25 les silicones elles-mêmes ne supportent pas une longue durée de service,du fait de leur détérioration rapide Pour éviter ces inconvénients de l'art antérieur, la présente demanderesse a déposé une demande de brevet pour une composition d'étanchéité d'une zone de contact coulissant, dans 30 laquelle on utilise un polyol (Brevet japonais n 213 076/ 83). La présente invention a pour objet une composition d'étanchéité d'une zone de contact coulissant. Elle vise également une composition d'étanchéité, 35 pour empêcher les fuites d'un fluide propulseur à l'endroit d'un contact coulissant. La présente invention a encore pour objet une composition d'étanchéité utilisable dans un récipient à aérosol Elle vise aussi une composition d'étanchéité uti5 lisable à une température relativement basse. La présente invention vise également une composition d'étanchéité qui supporte un usage prolongé Elle a aussi pour objet une composition d'étanchéité non toxique et sans danger, destinée à des utilisations domesti10 ques. La présente invention a aussi pour objet un procédé pour étancher une zone de contact coulissant. Comme on le verra plus loin, ces divers objets sont atteints par une composition aqueuse comprenant une partie en poids d'un agent d'accroissement de la viscosité et 0,1 à 100 parties en poids d'eau Dans la présente spécification, les parties s'entendent en poids. Les agents d'accroissement de la viscosité utilisables dans l'invention sont des substances solubles dans 20 l'eau qui peuvent donner à l'eau la viscosité prescrite, c'est-à-dire 5 à 20 000 poises Comme exemples d'agents préférés d'accroissement de la viscosité, on peut citer des polymères synthétiques, tels qu'oxyde de polyéthylène, glycol de polyéthylène, alcool polyvinylique, pyrrolidone de poly25 vinyle, résine acrylique soluble dans l'eau, résine de polyester soluble dans l'eau, résine phénolique soluble dans l'eau, résine polyamide soluble dans l'eau, huile maléinisée, polybutadiène maléinisé, éther de polyvinyl méthyle, émulsion en poudre et émulsion de résine synthétique; des poly30 olstels qu'éthylène glycol, propylène glycol, glycérine, xylitol, sorbitol, maltitol, lactitol, oligo-saccharide, mono-saccharide, sirop de grain hydrogéné et polyglycérine; des polymères hydrophiles naturels,tels que pullulane, elsinane, dextrane, levane, mannane, gomme arabique, gomme adra35 gante, gomme guar, carragène, substance pectique, amidon hy- droxyéthylé, cellulose carboxyméthylée, cellulose hydroxyéthylée, caséine, et protéine de soja; et leurs dérivés. Certaines poudres inorganiques,telles que silicate de potassium et de sodium, silicate d'aluminium, ben5 tonite, silice, silicate de magnésium, oxyde de titane et kaolinite, peuvent remplacer les substances organiques hydrophiles indiquées ci-dessus, ou peuvent être utilisées en combinaison avec la substance, intactes ou après traitement avec une substance organique appropriée. En ce qui concerne la méthode d'incorporation d'un agent d'accroissement de la viscosité dans l'eau, on peut utiliser tout procédé approprié, pourvu qu'une partie de l'agent puisse être incorporée dans 0,1 à 100 parties d'eau De préférence, une partie d'un agent d'accroissement 15 de la viscosité est incorporée dans 0,1 à 100 parties d'eau de façon à ce que la viscosité de la composition résultante soit comprise dans la plage de 5 à 20 000 poises, lorsqu'on la mesure à 25 C au moyen d'un viscosimètre de type BH, fabriqué par Tokyo Keiki KK, Tokyo, Japon. La composition conforme à la présente invention peut comporter une quantité appropriée d'agent germicide, d'agent tensio-actif, d'agent antimoussant, d'agent de régulation de p H ou de stabilisateur d'émulsion. On a vérifié que la composition ainsi obtenue répond aux conditions requises suivantes pour une composition d'étanchéité utilisable pour empêcher la fuite d'un fluide propulseur, tel qu'un gaz comprimé ou liquéfié, dans une zone de contact coulissant: ( 1) La composition doit avoir une viscosité et une élastici30 té appropriées. ( 2) La composition doit adhérer régulièrement sur la totalité de la zone de contact coulissant, pour procurer une étanchéité parfaite. ( 3) La composition doit avoir une fluidité suffisante pour 35 satisfaire à la condition ( 2) même lorsque la zone de 25510-76 contact coulissant est elle-même en mouvement, par exemple dans le cas ou le piston est déplacé en va-etvient. ( 4) La composition doit 8 tre insoluble dans le gaz propul5 seur liquéfié utilisé. ( 5) La composition ne doit pas affecter ou détériorer le produit contenu, lorsqu'elle vient en contact avec ce produit et/ou le gaz liquéfié, comme c'est le cas dans un récipient à aérosol. ( 6) La composition doit satisfaire à toutes les conditions de ( 1) à ( 5) à température ambiante, c'est-à-dire de 0 à 45 C environ, et également conserver ces propriétés pendant une longue durée atteignant six mois et de préférence plus de deux ans. ( 7) Il est souhaitable que la composition soit non toxique et sans danger car elle risque de venir en contact avec le corps humain. Ainsi, la composition suivant l'invention est utilisable avantageusement comme substance d'étanchéité, 20 pour empêcher les fuites d'un gaz comprimé ou liquéfié à l'endroit d'un contact coulissant, par exemple dans un récipient à aérosol dans lequel on utilise un gaz propulseur liquéfié, un micro- compresseur, une micropompe ou un microéquipement hydraulique à huile. L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples suivants. EXEMPLE 1 parties de pullulane, ayant un poids moléculaire moyen de 300 000, sont mélangées de façon homogène 30 avec 79 parties d'eau, 0,5 partie d'ester de sucre et 0,1 partie de "ADEKANATE B-3009 A" qui est un agent antimousse vendu par Asahi Denka KK, Tokyo, Japon, sous agitation et chauffage à 120 C. La composition ainsi obtenue a une viscosité de 35 90 poises environ et elle constitue une matière d'étanchéi- té appropriée pour la zone de contact coulissant d'un récipient à aérosol dans lequel on utilise un fluide propulseur, en particulier un gaz propulseur liquéfié. La composition ne présente pas de détérioration ou d'altération après un maintien à 45 Cpendant six mois. Cet exemple illustre une composition qui n'est ni toxique ni dangereuse pour l'homme ou les animaux La composition ainsi obtenue est une matière d'étanchéité appropriée pour la zone de contact coulissant de récipients 10 à aérosol dans lesquels un gaz comprimé ou liquéfié vient en contact avec la zone de contact coulissant et dans lesquels divers produits ménagers, produits alimentaires, cosmétiques ou médicaments, sont contenus. EXEMPLE 2 Trois parties d'oxyde de polyéthylène, ayant un poids moléculaire moyen de 350 000, sont mélangées de façon homogène avec 96,5 parties d'eau, du "NOPCO 8034 L" qui est un agent anti-mousse vendu par San Nopco Ltd, Kyoto, Japon, et 0,1 partie d'hydroxyde de sodium, sous agitation à tem20 pérature ambiante. La composition ainsi obtenue a une viscosité de 10 800 poises environ et elle convient comme matière d'étanchéité pour la zone de contact coulissant d'un récipient à aérosol qui peut être utilisé à une température élevée. 25 EXEMPLE 3 Cinq parties de cellulose hydroxyéthylée, d'un poids moléculaire moyen de 5 000, sont mélangées de façon homogène avec 94 parties d'eau, 0,5 partie de "FS ANTIFOAM 013 B" qui est un agent anti-mousse vendu par Dow Corning Corp, Midland, U S A, et 0,5 partie de sel de sodium d'acide gras supérieur, sous agitation à température ambiante. La composition ainsi obtenue a une viscosité de 980 poises environ et elle convient comme matière d'étanchéité pour la zone de contact coulissant, comme celle qui est 35 décrite dans l'exemple 1. EXEMPLE 4 Un mélange de 70 parties de"ELOTEX POWDER 50 V/ 907 ",qui est une émulsion en poudre vendue par Ebn 5ther AGï Sempach-Station, Suisse, et 3 parties d'oxyde de polyéthy5 lène:d'un poids moléculaire moyen de 300 000, est dispersé dans un système de 26,8 parties d'eau et 0,2 partie d'hydroxyde de sodium, sous agitation à température ambiante. La composition de dispersion ainsi obtenue a une viscosité de 240 poises environ et elle convient comme ma10 tière d'étanchéité pour une zone de contact coulissant, comme celle qui est décrite dans l'exemple 1. EXEMPLE 5 Un mélange de 20 parties de "ASP n 400 "', qui est un silicate d'aluminium vendu par Engelhart Minerals & Chemicals Corporation, NJ, U S A et 20 parties de "JRNC", qui est un oxyde de titane vendu par Teikoku Kako KK, Osaka, Japon, est mélangé avec 40 parties d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 10 % en poids par poids, d'un degré de polymérisation de 550 et d'un degré de saponification de 20 88,0 %, 19 parties d'une solution aqueuse d'oxyde de polyéthylène à 1 % en poids par volume, d'un poids moléculaire moyen de 800 000 environ, 0,7 partie d'hexamétaphosphate de sodium et 0,3 partie de "NOPCO KF-99 " qui est un agent anti-mousse vendu par San Kopco Ltd, Kyoto, Japon. La composition de dispersion ainsi obtenue a une viscosité de 209 poises environ et elle convient comme matière d'étanchéité pour une zone de contact coulissant, comme celle qui est décrite dans l'exemple 1. EXEMPLE 6 Deux parties d'oxyde de polyéthylène, d'un poids moléculaire moyen de 300 000, et 0,2 partie d'hydroxyde de potassium sont mélangées et dissoutes dans 12,8 patrties d'eau Le mélange est complété et mélangé avec 85 parties de "VINISOL 605 ",qui est une émulsion d'un polymère greffé 35 d'ester d'acide acrylique à 44 % en poids par poids, ayant une teneur en humidité de 56 % en poids par poids et vendue par Daido Kasei Kogyo KK, Tokyo,-Japon, sous agitation, de manière à obtenir une suspension homogène. La composition ainsi obtenue a une viscosité de 9,2 poises environ et elle convient comme matière d'étanchéité pour une zone de contact coulissant, comme celle qui est décrite dans l'exemple 1 o EXEMPLE 7 56 parties de glycérine sont mélangées de façon 70 homogène avec 6 parties de pullulane, d'un poids moléculaire moyen de 200 000, sous agitation et chauffage à 110 C. Le mélange est ensuite complété et mélangé avec 137 parties de "COUPLING SUGAR ' qui est un mélange d'oligo-saccharides ayant une teneur en humidité de l'ordre de 25 % et vendu par 15 Hayashibara Co, Ltd, Okayama, Japon La mousse est éliminée du produit résultant, tout en agitant et en limitant la perte d'humidité. La composition ainsi obtenue a une viscosité de 320 poises environ et on l'utilise comme matière d'étanchéi20 té pour la zone de contact coulissant dans différents récipients à aérosol comportant un fluide propulseur, en particulier un gaz propulseur liquéfié On maintient les récipients à 45 C pendant six mois ou à -5 C pendant un an On ne constate aucun changement de la capacité de la composi25 tion à empêcher le passage du gaz. Cette composition constitue une matière d'étanchéité avantageusement utilisable pour la zone de contact coulissant dans divers récipients à aérosol, comme décrit dans l'exemple 1. Les descriptions ci-dessus montrent que la présente invention procure une composition d'étanchéité commode pour empêcher les fuites d'un gaz comprimé ou liquéfié à l'endroit du contact coulissant d'un appareil dans lequel ce gaz est utilisé Il est entendu que des modifications 35 de détail peuvent être apportées dans la mise en oeuvre de l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Revendications 1 Composition pour l'étanchéité d'une zone de contact coulissant, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie en poids d'un agent d'accroissement de la viscosité et 0,1 à 100 parties en poids d'eau, la viscosité de ladite compo5 sition étant de préférence comprise dans la plage de 5 à 000 poises. 2 Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent d'accroissement de viscosité est constitué d'une ou plusieurs substances choisies dans le groupe 10 comprenant des résines de polymère synthétique, des polyols et des polymères organiques hydrophiles naturels. 3 Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent d'accroissement de la viscosité est constitué d'une ou plusieurs substances choisies dans le 15 groupe comprenant:oxyde de polyéthylene, glycol de polyéthylène, alcool polyvinylique, pyrrolidone polyvinylique, résine acrylique soluble dans l'eau, résine de polyester soluble dans l'eau, résine phénolique soluble dans l'eau, résine de polyamide soluble dans l'eau, huile maléinisée, 20 polybutadine maléinisé, éther de polyvinyl méthyle, émulsion en poudre et émulsion de résine synthétique. 4 Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent d'accroissement de la viscosité est constitué d'une ou plusieurs substances choisies dans le groupe comprenant: éthylène glycol, propylène glycol, glycérine, xylitol, sorbitol, maltitol, lactitol, oligo-saccharide, mono-saccharide, sirop de grain hydrogéné et polyglycérine. Composition suivant la revendication 1, caractéri25 sée en ce que l'agent d'accroissement de la viscosité est constitué d'une ou plusieurs substances choisies dans le groupe comprenant: pullulane, elsinane, dextrane, levane, mannane, gomme arabique, gomme adragante, gomme guar, xanthane, carragène, substance pectique, amidon hydroxyéthylé 30 cellulose carboxyméthylée, cellulose hydroxy éthylée, caséi- ne et protéine de soja. 6 Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent d'accroissement de la viscosité est constitué d'une ou plusieurs substances choisies dans le groupe comprenant: silicate de potassium et de sodium, silicate d'aluminium, bentonite, silice, silicate de magnésium, oxyde de titane et kaolinite. 7 Procédé d'étanchéité d'une zone de contact coulissant, caractérisé en ce qu'il consiste à remplir la zone de 10 contact coulissant avec une quantité appropriée d'une composition suivant l'une des revendications 1 à 6. 8 Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la zone de contact coulissant est un petit intervalle de coulissement dans un récipient à aérosol, le dit ré15 cipient comportant de préférence un piston associé à une soupape de décharge, de manière à séparer un compartiment de gaz propulseur et un compartiment de produit, et étant chargé d'un gaz propulseur qui peut être distribué sous forme d'un brouillard d'aérosol lorsque la soupape de dé20 charge est ouverte. 9 Récipient à aérosol, comportant un piston associé à une soupape de décharge pour séparer un compartiment de gaz propulseur et un compartiment de produit et chargé d'un gaz propulseur qui peut être distribué sous forme d'un brouillard d'aérosol lorsque la soupape de décharge est ouverte, dans lequel une quantité effective d'une matière d'étanchéité est utilisée dans le petit intervalle entre le piston et la paroi intérieure du récipient pour empêcher la fuite du gaz propulseur par le petit intervalle, caracté30 risé en ce qu'on utilise comme matière d'étanchéité une composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6. Récipient suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le gaz propulseur est liquéfié ou comprimé.