Brevet FR2733993A1 — publié le 19961115

-1- Lubrifiant pour le revêtement d'articles moulés expanses en mousse en polvuréthane. La présente invention concerne l'utilisation de polyéthers de poids moléculaire élevé à base de polyoxypro- pylène comme lubrifiant pour le revêtement d'articles mou- lés expansés, en particulier d'éléments rembourrés, en mousse de polyuréthane. Les mousses élastiques de polyuréthane ayant un poids spécifique de 30 à 70 g/dm2 présentent souvent des surfaces écrasées, en raison de leur structure à alvéoles ouverts, qui rendent difficile leur revêtement ultérieur avec une étoffe, de sorte que la mousse revêtue d'étoffe ou de cuir émet des grincements sous l'effet d'une charge, en raison du frottement permanent qui apparaît. Jusqu'à maintenant, on a essayé de résoudre ce problème en appliquant des agents lubrifiants sur la surfa- ce de la mousse. A cet effet, des émulsions d'huile de silicone ainsi que des émulsions d'huile minérale sont dis- ponibles dans le commerce. Cependant, ces émulsions posent des problèmes, étant donné que le poste de travail risque d'être sali et que la mousse peut être endommagée très facilement, d'autant plus que l'application de l'agent lubrifiant a souvent lieu à proximité du poste de moussage. En particulier pour la fabrication d'éléments de rembourrage dans l'industrie automobile, il y a, en outre, le risque de salir les matériaux de revêtement. De plus, pendant la manipulation des éléments salis par de la sili- cone, il y a le risque d'endommager le vernissage de la carrosserie. Il y a donc un besoin pour un agent lubrifiant qui remplisse complètement sa fonction et qui soit - physiologiquement parfait et neutre, - exempt de silicone et - exempt d'huiles minérales et de substances endommageant la mousse et qui supprime donc les inconvénients liés à ces -2- substances. On résout le problème posé par cette invention grâce à un lubrifiant pour le revêtement d'articles moulés expansés, en particulier d'éléments de rembourrage, en mousse de polyuréthane, à base d'une dispersion aqueuse d'une huile lubrifiante, comme substance active, et d'émul- sifiants, qui est caractérisé en ce qu'il contient, comme substance active, des éthers de polyoxypropylène ou de polyoxypropylènepolyoxyéthylène liquides insolubles dans l'eau, dont la proportion d'oxyde d'éthylène doit être diols sont préférés pour cette utilisation. Les éthers de polyoxypropylène peuvent contenir des unités d'oxyde d'éthylène en bloc ou distribuées de manière statistique. Cependant, le nombre de ces unités d'oxyde d'éthylène doit être suffisamment petit pour que les conditions d'insolubilité dans l'eau, d'état liquide de l'agrégat et de viscosité soient remplies. On ne peut pas indiquer des limites concernant la proportion d'unités d'oxyde d'éthylène étant donné que la proportion possible dépend, entre autres facteurs, du poids moléculaire du copolymère. D'une manière générale, la proportion tolérable d'unités d'oxyde d'éthylène augmente quand le poids molécu- laire augmente. On prépare les polyéthers selon l'invention par fixation par addition des oxydes d'alkylène sur des alcools de départ bifonctionnels ou polyfonctionnels. Les éthers de polyoxypropylènediol ne contenant pas de groupe oxyde d'éthylène sont préférés. On peut les préparer, par exemple, en fixant par addition de l'oxyde de propylène, en utilisant un catalyseur, sur des diols de départ. Des exemples d'alcools appropriés de départ sont le propanediol, le butanediol et l'hexanediol. Généralement, le polyéther préféré est formé d'oxyde de propylène à raison de 100 %, il a un poids molé- -3- culaire de 6 000 à 12 000 et une viscosité de 2 500 à 6 000 mPa.s. Une éventuelle quantité d'oxyde d'éthylène doit être extrêmement faible et ne pas dépasser 15 %. Ce polyéther de poids moléculaire élevé ne peut pas être appliqué sous cette forme présente. Avec celui-ci, on peut préparer des émulsions contenant jusqu'à 50 % de substance active, à l'aide d'émulsifiants nonioniques. Une teneur en polyéther de 35 % est préférée. Des produits non-ioniques sont appropriés comme émulsifiants, comme, par exemple, des produits d'addition d'alcool gras et d'oxyde d'éthylène, ainsi que des produits d'oxyde d'éthylène fixé par addition sur des acides gras. Des émulsifiants qui présentent une valeur de HLB de 16 à 19 sont bien appropriés, comme, par exemple, un stéarate de polyoxyéthylène avec 50 à 100 unités d'oxyde d'éthylène. L'émulsion préparée de cette manière est peu visqueuse et peut être parfaitement appliquée sous cette forme, ainsi que diluée avec de l'eau. Pour une application par pulvéri- sation, une concentration de 10 % de substance active est préférée. L'application se déroule généralement directement après le démoulage de l'article en mousse, c'est-à-dire à proximité de l'opération de moussage. Lors de l'applica- tion, il est particulièrement important que l'agent selon l'invention ne contienne pas de poisons pour la mousse ou de substances détruisant la mousse. Généralement, l'article en mousse démoulé est transporté plus loin au moyen d'une bande transporteuse. L'application du lubrifiant a lieu pendant ce transport, au moyen d'un pistolet pulvérisateur à air. On peut effectuer cette application manuellement ou à l'aide d'installations de pulvérisation automatique. La quantité appliquée est d'environ 5 g pour un siège avant expansé, ce qui signifie un temps de pulvérisation de 4 secondes pour une quantité appliquée prédéterminée de 75 g/minute. Dans ce cas, on -4- ajuste la pression du matériau à 0,5 bar et la pression du pulvérisateur à 2,0 bars. Le diamètre de la tuyère ronde utilisée est de 0,5 mm. Généralement, on effectue l'appli- cation sur une seule face de la surface du siège à contours très marqués. Pendant le transport ultérieur de l'article moulé chauffé par la réaction exothermique, la substance active du lubrifiant est séchée, de sorte qu'un film cohérent est formé. Le film de lubrifiant selon l'invention reste sur l'article moulé. Lors du revêtement de l'article en mousse, il remplit la fonction d'un agent lubrifiant et facilite ainsi considérablement cette opération. Il subsiste aussi sur les surfaces de contact entre l'article moulé et la matière de revêtement et réduit les forces de frottement de manière persistante et durable, de sorte que des grince- ments ne peuvent plus apparaître pendant l'utilisation des éléments rembourrés. Exemple 1 a) Pour la préparation d'une composition d'agent lubrifiant selon l'invention, on introduit 50 g d'eau et g d'un ester stéarique de polyoxyéthylène contenant 100 unités d'oxyde d'éthylène dans un agitateur de 1,5 1. On ajoute à ce mélange initial, par portions, 350 g d'un éther de polyoxypropylènediol (d'un poids moléculaire moyen de 8 000) et on mélange le tout intimement avec un agitateur à cisaillement poussé. On ajoute 550 g d'eau de dilution, par portions, à cette dispersion très visqueuse, avec un faible cisaillement. On obtient une émulsion stable finement divi- sée. Pour la préparation d'une composition pulvérisa- ble prête à l'emploi, on mélange 30 parties en poids de la composition qui contient le lubrifiant selon l'invention avec 70 parties en poids d'eau. b) Pour analyser la composition du lubrifiant -5- selon l'invention, on fait mousser un coussin de mousse froide ayant les dimensions de 10 x 40 x 40 cm. A cet effet, on utilise une formulation modèle telle qu'on l'em- ploie habituellement pour la fabrication des sièges d'auto- mobiles. Celle-ci est formée d'un polyéthertriol de poids moléculaire élevé, à savoir un poids moléculaire de 6 000, elle contient les additifs usuels, comme des catalyseurs aminés, des agents de réticulation, des stabilisants de silicone et de l'eau comme agent gonflant, et on la fait mousser avec un mélange d'isocyanates formé de 80 parties de toluolènediisocyanate et 20 parties de diphénylméthane- diisocyanate. Il en résulte un poids spécifique de 45 g/dm2 par moussage dans le moule. Directement après cela, on pulvérise lentement la composition aqueuse de lubrifiant selon l'invention, prête à l'emploi, au moyen d'un pistolet pulvérisateur à air ayant une tuyère ronde de 0,5 mm de diamètre, sur tous les c6tés des articles moulés retirés du moule, pendant 4 se- condes, et on produit ainsi un film cohérent. La pression de transport du matériau est de 0,5 bar, et la pression du pulvérisateur à air est de 2,0 bars. Le débit du pistolet est de 75 g/minute. On sèche l'article moulé sur lequel on a pulvérisé le lubrifiant, pendant 15 minutes, pour évapo- rer l'eau. On le recouvre d'une matière de revêtement comme celles qu'on utilise dans l'industrie automobile. On cons- tate un très bon effet lubrifiant et un revêtement parfait. Ensuite, on foule le coussin de mousse revêtu. On ne cons- tate pas l'apparition de bruits. On stocke le coussin de mousse revêtu pendant 6 mois à 40 C dans une étuve. Ensuite, on recommence l'opéra- tion de foulage. On ne constate pas l'apparition de bruits. Exemple 2 (sans lubrifiant) On fabrique un coussin de mousse d'une manière -6analogue à l'exemple 1 a) et on le recouvre d'une matière de revêtement, mais sans avoir pulvérisé préalablement un lubrifiant. Une friction très élevée apparaît pendant l'opération de revêtement, ainsi qu'un grincement pendant le foulage de l'article moulé revêtu. Exemple comparatif (pas selon l'invention) a) D'une manière analogue à l'exemple 1 b), on analyse une solution aqueuse contenant 10 % d'un polyéther- triol soluble dans l'eau, pas selon l'invention, ayant un poids moléculaire moyen de 5 000, une teneur en oxyde d'éthylène de 16 % et une teneur en oxyde de propylène de 84 %. Après pulvérisation, cette solution ne laisse pas de couche surgrasse sur l'article moulé. On n'atteint pas l'effet glissant désiré lors du revêtement de l'article moulé. On entend nettement des grincements pendant le fou- lage. b) Par comparaison, on analyse un produit de l'état de la technique. Il s'agit d'une dispersion aqueuse non-ionique contenant 10 % de substance active. Cette dis- persion est formée d'un polydiméthylsiloxane et de cire de paraffine. On applique cette émulsion, d'une manière analo- gue à l'exemple 1 b), sur un article moulé préalablement fabriqué. Certes, ce produit de l'état de la technique rem- plit la fonction de lubrifiant, mais les éléments de mousse revêtus présentent une couche surgrasse excessive, de sorte que des résidus de silicone sont transférés pendant la manipulation. On sait que l'industrie automobile souhaite des adjuvants sans silicone qui n'endommagent pas le ver- nis. -7- REVENDICATIONS 1. Lubrifiant pour le revêtement d'articles mou- lés expansés, en particulier d'éléments rembourrés, en mousse de polyuréthane, à base d'une dispersion aqueuse d'une huile lubrifiante, comme substance active, et d'émul- sifiants, caractérisé en ce qu'il contient, comme substance active, des éthers de polyoxypropylène ou de polyoxypropy- lènepolyoxyéthylène liquides insolubles dans l'eau, dont la proportion d'oxyde d'éthylène doit être de 2 500 à 6 000 mPa.s. 2. Lubrifiant selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il contient, comme substance active, un éther de polyoxypropylène ou un éther partiel de polyoxypropy- lènepolyoxyéthylène ayant un poids moléculaire moyen de 7 000 à 10 000. 3. Lubrifiant selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il contient un éther de polyoxypropy- lènediol comme substance active.