Brevet FR2705678A1 — publié le 19941202

Compositions de formage pour pièces en élastomère. La présente invention concerne des compositions de formage utilisées pour la fabrication de pièces en élastomère. La fabrication de pièces en élastomère naturel ou synthétique, comme par exemple les raccords tubulaires pour moteurs connus sous le nom de raccords "Durit", nécessite l'emploi d'agents facilitant l'introduction des ébauches de pièces dans la forme et/ou l'extraction de celle-ci des pièces formées. Ces agents sont utilisés, en particulier, pour éviter le collage et donc faciliter l'extraction de ces pièces, lorsqu'elles sont formées par vulcanisation de l'élastomère introduit dans la forme. Ces agents de formage peuvent être, par exemple, des produits utilisés sous forme de poudre, comme le talc ou le stéarate de zinc. L'emploi de poudres pose cependant des problèmes d'hygiène et de sécurité par suite de leur dispersion dans l'air au cours de la mise en oeuvre. Une autre possibilité est l'emploi d'agents de formage fluides, comme des huiles de silicone ou des hydrocarbures fluorés, qui ont l'inconvénient d'être des produits chers. Dans la mesure o, à l'heure actuelle, on tend à réduire l'utilisation dans l'industrie de solvants organiques, on demande aux produits fluides de posséder autant que possible les propriétés suivantes: - stabilité thermique, pour éviter la dégradation lors de la mise en oeuvre à une température de l'ordre de C; en effet, en cas de dégradation, il y a formation de dépôts qui s'accumulent sur les formes et modifient les cotes nominales de celles-ci et donc celles des pièces fabriquées; - inertie physico-chimique, vis-à-vis de l'élastomère; - hydrosolubilité, en raison de la nécessité de laver à l'eau les pièces vulcanisées après formage; biodégradabilité, pour permettre le rejet des eaux de lavage. La demande de brevet allemand N 2 556 422 propose ainsi comme agents de démoulage pour élastomères, des esters d'acides gras de sorbitan éthoxylés. Elle revendique plus particulièrement des esters d'acides possédant de 14 à 22 atomes de carbone. Des palmitate, stéarate et oléate de sorbitan polyéthoxylés sont ainsi exemplifiés. Il n'y a pas d'exemple avec l'ester de l'acide myristique (acide en C14), encore moins avec l'acide laurique (acide en C12), cité par erreur dans le groupe des acides ayant de 14 à 22 atomes de carbone. Les esters possèdent de préférence de 40 à 80 restes éthoxylés. Lors d'études qu'elle a effectuées sur les agents de formage d'élastomères, la Demanderesse a constaté que les esters décrits dans le brevet DE 2 556 422 ne sont pas entièrement satisfaisants. Elle a établi que des esters voisins avaient des propriétés bien meilleures. Le but de la présente invention est donc la mise au point d'agents de formage d'élastomères ayant de bonnes propriétés pour leur mise en oeuvre et ne nuisant pas à l'environnement. A cet effet, l'invention a pour objet une composition de formage pour la fabrication de pièces d'élastomère, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un premier ester d'un premier acide gras, saturé ou non, possédant de 6 à 12 atomes de carbone, et d'un premier alcool possédant de 6 à 22 atomes de carbone. Le "premier" ester est appelé "premier" pour le distinguer d'autres esters entrant dans la constitution de la composition de formage, tels que l'ester appelé second dont il sera fait mention plus loin. Il en est de même pour le premier acide et le premier alcool à partir desquels est formé le premier ester. Le premier acide gras peut être choisi dans le groupe constitué par les acides ayant de 6 à 12 atomes de carbone, ledit acide pouvant être un mono- ou polyacide aliphatique, linéaire ou ramifié, saturé ou non, comme par exemple les acides hexanoique (ou caproIque), heptanolque, octanoique (ou caprylique), nonanoique (ou pelargonique), décanoique (ou caprique), undécanoique ou dodécanoique (ou laurique). Le premier alcool peut être choisi dans le groupe constitué parmi les monoalcools ou polyalcools aliphatiques (linéaires ou ramifiés) ou cycliques, saturés ou non, ayant de 6 à 22 atomes de carbone, comme par exemple les glycols, le glycérol ou le sorbitol. Les restes alcool n'ayant éventuellement pas réagi lors de la formation de l'ester peuvent être modifiés, par exemple éthoxylés... Comme esters primaires entrant dans la composition selon l'invention, on peut citer, par exemple, le monolaurate de sorbitol ou le monolaurate de sorbitol éthoxylé. Selon la forme de mise en oeuvre désirée, en fonction notamment de la pièce d'élastomère à fabriquer, il peut être nécessaire de modifier la consistance du premier ester entrant dans la composition de formage selon l'invention. On peut lui ajouter de l'eau, si on désire que la composition de formage selon l'invention soit très fluide. Elle peut contenir ainsi jusqu'à 30% en poids d'eau. Si on désire obtenir une composition ayant la consistance d'un fluide visqueux, on pourra par exemple ajouter au premier ester un second ester plus visqueux, de composition chimique voisine, de préférence, pour des raisons de comptabilité. On peut ajouter par exemple au monolaurate de sorbitol éthoxylé du monolaurate de sorbitol, de telle façon que la composition contienne jusqu'à 40% en poids de monolaurate de sorbitol. Dans le cas o la consistance désirée est un gel, on peut ajouter au monolaurate de sorbitol éthoxylé du stéarate de glycérol en proportion telle que la composition peut contenir jusqu'à 20% en poids de stéarate de glycérol. Les agents de formage selon l'invention peuvent être utilisés pour le formage de pièces composées d'une grande gamme d'élastomères: - éthylène propylène monomères (EPM), - éthylène - propylène - diène - monomères (EPDM), - silicones éventuellement fluorés, - épichlorhydrine, polychlorure de vinyle/nitrile, - nitrile butadiène rubber, - nitrile hydrogéné, - polychloroprène, - élastomères fluorés, - éthylène - acrylique. Bien entendu, l'agent de formage selon l'invention doit être adapté à l'élastomère, un agent pouvant convenir pour un ou plusieurs élastomères. Les pièces peuvent être constituées d'une ou plusieurs couches d'élastomères éventuellement différents. Les agents de formage selon l'invention peuvent être notamment utilisés pour l'entringlage et le détringlage de conduites (telles que les conduites "Durit") en élastomère. L'entringlage est une opération consistant à mettre en place l'ébauche sur une tringle dont on veut qu'elle adopte la forme par vulcanisation. On réalise ensuite la vulcanisation par chauffage. L'opération de détringlage consiste à enlever la pièce formée vulcanisée, ayant les caractéristiques dimensionnelles et géométriques recherchées. Les agents de formage peuvent être également utilisés, par exemple, pour le moulage/démoulage de pièces d'élastomère. Les exemples qui suivent sont destinés à illustrer l'invention et concernent, de façon non limitative, l'entringlage et la détringlage de pièces en élastomère. EXEMPLE 1 Cet exemple concerne: - d'une part, une composition A selon l'invention, se présentant sous la consistance d'un fluide visqueux; - d'autre part, des compositions témoins TA1 et TA2. La composition A est constituée de 30% en poids de monolaurate de sorbitol et de 70% en poids de monolaurate de sorbitol éthoxylé. La composition témoin TA1 est constituée de 30% en poids de monooléate de sorbitol et de 70% en poids de monooléate de sorbitol éthoxylé. La composition TA1 a donc une constitution très voisine de la composition A, à l'exception de la nature de l'acide gras précurseur de l'ester, qui possède 18 atomes de carbone, comme décrit dans la demande de brevet allemand N 2 556 422. La composition témoin TA2 est un produit commercial constitué d'un polyglycol. Les essais de détringlage sont effectués de la façon suivante. On réalise par extrusion une ébauche de tube en EPDM. Cette ébauche est placée (entringlée) dans une forme constituée d'une tringle de diamètre de 20 mm placée dans un moule cylindrique de diamètre de 25 mm. Auparavant, la forme est badigeonnée par le produit à tester. L'ébauche est ensuite vulcanisée à 180 C pendant 20 minutes. Les résultats des essais figurent dans le Tableau I ci-après. TABLEAU I :: : :: : COMPOSITION: A : TA1 : TA2: :: : :: :: : :: : Aptitude à entringler et détringler: bonne: moyenne: moyenne: :: : Problème de : Problème de: :: : mouillabilité: mouillabilité: : Compatibilité (1). Bonne si pas de::: : : modification des propriétés du caoutchouc: bonne: moyenne: moyenne: : lors de la vulcanisation: :: : : (selon norme AFNOR NFT 46013): :: : : Dépôts sur le moule: non : oui: oui: : Lavabilité à l'eau du moule (2): bonne: moyenne: moyenne : Biodégradabilité de la composition (3): >45%: essai non: lors de la vulcanisation. (selon norme AFNOR NFT 46013). (2) On dit que la lavabilité est bonne lorsque la composition restante, après formage, est entièrement dissoute dans l'eau. (3) Mesure du Carbone Organique Total (COT), selon norme AFNOR NFT 90312. La composition selon l'invention possède donc les qualités requises pour un bon agent de formage, à la différence des témoins. EXEMPLE 2 Cet exemple concerne: - d'une part, une composition B selon l'invention, ayant la consistance d'un gel et constituée de 88% en poids de monolaurate de sorbitol éthoxylé et de 12% en poids de stéarate de glycérol; - d'autre part, une composition témoin TB1 du commerce, constituée d'un polyéthylène glycol lourd. Les essais sont réalisés de la même façon que dans l'exemple 1, à la différence près que le gel, au lieu d'être badigeonné sur la tringle, est introduit dans la cavité de l'ébauche. Les résultats figurent dans le Tableau II ci-après. UTomVI np aouaaajTp OE -e P 'aeumoj ap quae uoq un znod sasTnbaz sfaITenb saI vuop apssod uo7uaAuTI uols uo-tçTsodmoo -e :%OT>: %g :----__----__:----------_--:--------------------_------_---: :. .....: -:--- :auuaxom: auuoq: neal i tIquAl: oz :------------:------------:---_------_-----__----_---______:- io UOU no:uoins sdaa: :::: 51 T :------------:------------:-----------------------------_: :auuaXom: auuoq: apTiqledmoD: :: -:....:0 :- -- ------ -----: -- - -- - - - - - - -- - - - - - - OI :auuaxom: auuoq: zl Uu2 lue v apnIIdv: : T::NOILISOODO: II nv99vz 8SE9S0a REVENDICATIONS 1. Composition de formage pour la fabrication de pièces d'élastomère, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un premier ester d'un premier acide gras saturé ou non, possédant de 6 à 12 atomes de carbone, et d'un premier alcool possédant de 6 à 22 atomes de carbone. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier alcool est choisi dans le groupe constitué par les glycols, le glycérol ou le sorbitol. 3. Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le premier ester est choisi dans le groupe constitué par le monolaurate de sorbitol ou le monolaurate de sorbitol éthoxylé. 4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle contient, en plus d'un premier ester éthoxylé, de l'eau, de préférence en une quantité inférieure à 50% en poids de la composition. 5. Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend du monolaurate de sorbitol éthoxylé et du monolaurate de sorbitol. 6. Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend du monolaurate de sorbitol éthoxylé et du stéarate de glycérol. 7. Utilisation d'une composition selon l'une des revendications 1 à 6 pour le formage de pièces d'EPDM.