BE1001195A3 - Procede de fabrication de mousses de polyurethanne comprenant des zones de duretes differentes. - Google Patents
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Abstract
Pour fabriquer un produit en mousse de poly-uréthanne à zones de duretées différentes comprenant une région de support centrale et deux bourrelets latéraux, on introduit dans les parties pour bourrelets latéraux et la partie de support centrale du moule, des compositions pour des mousses de deux duretés différentes (4, 5) qu'on laisse s'expanser, puis des compositions pour des mousses de deux duretés opposées à celles des compositions précédentes avant la fin de l'expansion des premières mousses.
Description
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Procédé de fabrication de mousses de polyuréthanne comprenant des zones de duretés différentes.
La présente invention concerne un procédé de fabrication de produits façonnés en mousse de polyuréthanne comprenant deux ou plusieurs zones de duretés différentes. En particulier, la présente invention concerne des produits faconnes en mousse de polyuréthanne se prêtant ä la fabrication des sièges d'automobiles, de meubles et analogues.
Les mousses de polyuréthanne trouvent une application croissante, en particulier dans l'industrie des sièges. Toutefois, la conception moderne impose non seulement que le siege doit être d'un profil plus bas et moins encombrant qu'auparavant, mais de plus, qu'il doit être aussi léger que possible. Cette dernière contrainte est particulièrement importante dans le cas des sieges pour véhicules a moteur ou les tendances actuelles sont en faveur d'une meilleure utilisation du combustible.
Un certain nombre d'améliorations ont été suggérées en vue de satisfaire à ces exigences sans compromettre les caractéristiques de confort et d'appui du siège. Ces améliorations comprennent l'utilisation de fils métalliaues de maintien au sein de la mousse et la fabrication des sièges à partir de composants individuellement expansés de duretés différentes.
Toutefois, deux nouvelles technologies ont été récemment suggérées en alternative.
La première de ces alternatives a été décrite dans le document US 4 190 697. Ce brevet décrit une mousse de polyuréthanne d'une seule piece comprenant des couches de mousse de différentes duretés. 11 décrit ainsi un coussin de siège comprenant une couche inférieure de support en mousse ferme sous-jacente ä une
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couche supérieure plus confortable en mousse souple. Le brevet décrit aussi un procédé pour fabriquer de telles mousses de polyuréthanne en introduisant une composition pour mousse ferme dans un moule, en laissant la composition pour mousse ferme s'expanser et en ajoutant une composition pour mousse souple a la composition pour mousse ferme en expansion dans des conditions telles que la composition pour mousse souple passe & travers la composition pour mousse ferme pour donner la structure en couches.
De preference, la composition pour mousse souple est ajoutée après que la composition
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pour mousse ferme s'est d'environ 10 à 80% de son expansion potentielle.
L'autre technologie de ces alternatives a été décrite dans le brevet européen nO 68 820 de la Demanderesse. Ce brevet décrit un procédé pour fabriquer des mousses de polyuréthanne d'une seule pièce qui comprennent des zones encapsulees de mousse ferme dans une mousse souple, qui conviennent particulièrement pour la fabrication des bourrelets latéraux et supports lombaires oour sièges d'automobiles. Suivant le procédé de fabrication de ces mousses, on introduit d'abord une composition pour mousse soupie dans un moule, on laisse la composition pour mousse souple s'expanser et on admet une composition pour mousse ferme dans des conditions où la composition pour mousse ferme ne passe pas à travers la composition pour mousse souple mais est, au contraire, encapsulée par celle-ci.
La composition pour mousse ferme est de preference admise soit (1) à un moment où la comoosition pour mousse souple s'est expansée d'une valeur de l'intervalle de 250% à 1400% de son volume d'origine, soit (2) entre t + 3 et t + 15 secondes (t est le temps d'amorçage de la composition pour mousse souple) après que la comoosition pour mousse souple a été introduite.
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Les deux technologies décrites ci-dessus permettent de produire des sièges a profil bas et de faible poids ayant des caractéristiques de support adéquates.
Bien que les deux technologies constituent un progrès sur les procédés antérieurs de fabrication de sièges, elles exposent néanmoins à des inconvénients.
Un inconvenient se manifeste lors de l'application de ces technologies ä une technique de moulage. En pra- tique, de nombreux sieges sont d'une conception complexe et ont donc des moules d'une complexité correspondante. Ces moules font du moulage avec plus d'une mousse, une technique difficile exigeant souvent des séquences complexes d'admission de la mousse. Cette difficulté est agqravée par la nécessité, avec ces technologies, d'admettre les compositions pour mousse S certains moments définis et d'arriver a un temps de démoulage aussi bref que possible. En outre, pour une partie donnée du moule, l'une des deux technologies est souvent plus appropriée que l'autre.
La Demanderesse a développé à présent un
EMI3.1
procédé d'admission qui se prête particulièrement proce e a fabrication de sièges en mousse de polyuréthanne de faible poids du type comprenant une région d'assise et deux bourrelets latéraux. Le procédé de l'invention offre l'avantage particulier qu'il est possible de fabriquer un produit manufacture en mousses multiples en utilisant seulement deux compositions pour mousse et seulement deux modifications de composition.
La présente invention a donc pour objet un procédé pour fabriquer des oroduits manufacturés en mousse de polyuréthanne du type comprenant une région de support centrale et deux bourrelets latéraux, cette région de support centrale comprenant des couches de mousse dure et de mousse souple et ces bourrelets
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latéraux comprenant des zones de mousse dure encapsalées par une mousse souple, en introduisant deux ou plusieurs compositions pour mousse de pOlyuréthanne dans un moule correspondant à la forme du produit manufacturé, suivant lequel :
(l) on introduit une composition pour mousse souple dans les parties de bourrelets latéraux du moule et on la laisse s'expanser, (2) on introduit une composition pour mousse dure dans la partie de support centrale du moule et on la laisse s'expanser, (3) on introduit une composition pour mousse dure dans la composition pour mousse souple en expansion dans les parties de bourrelets latéraux du moule lorsque la composition pour mousse souple s'est expanse entre 100% et 1400% de son volume d'origine, de façon que la composition pour mousse dure soit encapsulée par la mousse souple, (4)
on introduit une composition pour mousse souple dans la comoosition pour mousse dure en expansion dans la partie de support centrale lorsque la composition pour mousse dure s'est expansée entre 10% et 80% de son expansion potentielle dans'des conditions où la composition pour mousse souple traverse la dure.
Le procédé de la présente invention donne un produit manufacturé en mousse de polyuréthanne qui, lorsqu'il est demoule, comprend une region de support centrale comprenant une couche de mousse ferme de support sous-jacente ä une couche confortable de mousse souple et deux bourrelets latéraux comorenant une zone de support centrale de mousse ferme encapsulée dans la mousse souple.
Les produits manufactures en mousse de polyuréthanne sont avantageusement les parties d'assise ou de dossier de sièges d'automobiles. Dans le cas du
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premier produit, la région de support centrale est le siège, tandis que dans l'autre, c'est le dossier.
La ou les compositions pour mousse souple utilisées dans le procédé sont de preference celles qui donnent une mousse de polyuréthanne ayant une masse volumique entre 35 et 70 kg par m3 dans l'état poly- mérisé final. Ces compositions pour mousse souple comprennent un isocyanate polyfonctionnel, un alcool polyfonctionnel (comme des polyethers polyols ou des polymeres polyols) et un agent porophore, conjointement avec des additifs facultatifs comme des stabilisants pour la mousse, des agents de réticulation, des charges, des colorants, des ignifuges et analogues. Des composants typiques sont décrits dans le document EP 68 820. La mise en composition de ces composants pour produire des mousses de polyuréthanne ayant la masse volumique préférée est connue du spécialiste en la matiere.
Le specialiste est également au courant des façons d'accélérer ou de ralentir l'expansion afin d'adapter le temps de démoulage aux nécessités de la séquence d'admission.
Pour ce qui concerne la ou les compositions pour mousse dure utilisées dans le procédé, la préférence va à une composition qui donne aussi une mousse de polyuréthanne ayant une masse volumique entre 35 et
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70 kg par m3 dans son état polymerise final. La composition pour mousse dure peut etre la meme pour la region d'assise centrale et les bourrelets latéraux ou bien des compositions de duretés différentes dans cet intervalle de masse volumique peuvent etre utilisés.
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'd6crits ci-dessus e Les composants sont utilisés pour la décrits ci-dessuspréparation de ces compositions. A nouveau, le spécialiste en la matière est au courant de la façon de les mettre en composition.
Un procédé pour modifier la dureté des mousses
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A
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de polyuréthanne est d'utiliser des polymères polyols dans la composition pour la mousse. La variation de dureté est alors obtenue en utilisant des polymeres polyols ayant des teneurs différentes en solides dans les compositions pour les mousses dure et souple.
Une autre approche est d'utiliser du TDI ou du MDI comme isocyanate polyfonctionnel et de recourir à des compositions ayant des indices différents.
Au stade (3), la mousse dure est admise lorsque la mousse souple s'est expansée entre 100% et 1400% de son volume d'oriqine. 11 est préféré d'ajouter la mousse dure lorsque la mousse souple s'est expansée entre 100% et 500%, plus avantageusement entre 150% et 350% et le plus avantageusement entre 150% et 250% de son volume d'origine.
La composition pour mousse dure, lorsqu'elle est utilisée au stade (3) ci-dessus, peut être, pour partie, soufflée à l'aide d'un gaz inerte tel que l'air, le dioxyde de carbone, l'azote ou analogue ou d'un fluorocarbure tres volatil comme CCl3F, CC12F2, HCFC12 ou analogues. Cet agent de soufflage, qui est utilise en supplement de l'agent porophore principal, souffle partiellement la composition, permettant ainsi a la masse volumique de la composition pour mousse dure de correspondre plus étroitement & celle de la composition pour mousse souple en expansion.
11 est en outre preferable, bien que nullement nécessaire, d'introduire de petits éléments d'insertion entre les régions de bourrelets latéraux et de support du moule pour empêcher les compositions de s'écouler exagérément lorsqu'elles sont initialement versées.
Le procédé de la présente invention est décrit ci-après avec référence aux Fig. 1 ä 6 qui illustrent un exemple du procédé de fabrication.
Un moule 1 pour sièges d'automobiles typiques
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comprend une paire de creux de bourrelets latéraux 2 de part et d'autre d'une région d'assise centrale. Chaque creux de bourrelet latéral 2 reçoit une aliquote de la composition pour mousse souple 4 au sortir d'un appareil distributeur de mousse de polyuréthanne 3 (Fig. l).
Dès que les creux de bourrelets latéraux 2 sont garnis, l'appareil distributeur de mousse de polyuréthanne est ajusté et la région d'assise centrale reçoit une composition pour mousse dure 5 (Fig. 2).
Dès que la composition pour mousse souple 4 s'est expansée de 250% de son volume d'origine, l'appareil distributeur de mousse de polyuréthanne 3 est utilisé pour admettre dans les creux de bourrelets latéraux une composition pour mousse dure 6. La composition pour mousse dure 6 est teile qu'elle est encapsalée par la composition pour mousse souple 4 (Fig. 3).
La composition pour mousse de polyuréthanne est réajustée pour produire une composition pour mousse souple et la region d'assise centrale reçoit une composition pour mousse souple 7 dès que la composition pour mousse dure s'est expansée de 50% de son expansion potentielle. La composition pour mousse souple est introduite dans des conditions telles qu'elle passe à travers la composition pour mousse dure 5 et forme une couche au fond de la région d'assise centrale (Fig. 4).
Le couvercle 8 du moule est rabattu, puis le contenu du moule peut achever de son expansion et polymériser (Fiq. 5).
Un siège d'automobile démoulé final est représenté à la Fig. 6.
Deux compositions pour mousse se prestant a L'utilisation dans le procédé de fabrication ci-dessus sont :
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<tb>
<tb> Mousse <SEP> souple <SEP> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> polymère <SEP> polyol <SEP> (BP-U1315)teneur <SEP> en <SEP> copolymere <SEP> styrene/ <SEP>
<tb> acrylonitrile <SEP> de <SEP> 16% <SEP> 100
<tb> Eau <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Al <SEP> - <SEP> amine <SEP> catalytique <SEP> (Soc. <SEP> UCC) <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> 33LV <SEP> - <SEP> amine <SEP> catalytique <SEP> (Soc.
<SEP> Air
<tb> Products) <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> BP <SEP> SH-207 <SEP> - <SEP> silicone <SEP> tensio-actif <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Isocyanate <SEP> - <SEP> 80% <SEP> TDI <SEP> (80/20) <SEP> et <SEP> Assez <SEP> pour <SEP> porter
<tb> 20% <SEP> MDI <SEP> brut <SEP> l'indice <SEP> de <SEP> la <SEP> composition <SEP> à <SEP> 100
<tb> Mousse <SEP> dure <SEP> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Polymère <SEP> polyol <SEP> (BP-RP1318)teneur <SEP> en <SEP> copolymère <SEP> styrène/
<tb> acrylonitrile <SEP> de <SEP> 30% <SEP> 100
<tb> Eau <SEP> 28
<tb> Diethanolamin <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 33LV <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP>
<tb> BP <SEP> SH-209 <SEP> - <SEP> silicone <SEP> tensio-actif <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Isocyanate <SEP> - <SEP> 80% <SEP> TOI <SEP> (80/20)
<SEP> et <SEP> Assez <SEP> pour <SEP> porter
<tb> 20% <SEP> MDI <SEP> brut <SEP> l'indice <SEP> de <SEP> la <SEP> composition <SEP> à <SEP> 100
<tb>
Claims (1)
- EMI9.1R E V E N n I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. - procédé de fabrication d'un produit manufacturé en mousse de polyuréthanne du type comprenant une région de support centrale et deux bourrelets latéraux, cette région de support centrale comprenant des couches de mousse dure et de mousse souple et ces bourrelets latéraux comprenant des zones de mousse dure encapsulées par une mousse souple, en introduisant deux ou plusieurs compositions nour mousse de polyuréthanne dans un moule correspondant à la forme du produit manufacturé, caractérisé en ce que :(1) on introduit une composition pour mousse souple dans les parties de bourrelets latéraux du moule et on la laisse s'expanser, (2) on introduit une composition pour mousse dure dans la partie de support centrale du moule et on la laisse s'expanser, (3) on introduit une composition pour mousse dure dans la composition pour mousse souple en expansion dans les parties de bourrelets latéraux du moule lorsque la composition pour mousse souple s'est expansée entre 100% et 1400% de son volume d'origine, de facon que la composition pour mousse dure soit encapsulée par la mousse souple, (4)on introduit une composition pour mousse souple dans la composition pour mousse dure en expansion dans la partie de support centrale lorsque la composition pour mousse dure s'est expansée entre 10% et 80% de son expansion potentielle dans des conditions ou la composition pour mousse souple traverse la dure. EMI9.2 2. suivant la revendication 1, - Procédécaractérisé en ce qu'au stade (3), la composition pour mousse souple s'est expansée entre 100% et 500%.3. - Procédé suivant la revendication 2, <Desc/Clms Page number 10> caractérisé en ce qu'au stade (3), la composition pour mousse souple s'est expansée entre 150% et 300%.4. - procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'au stade (3), la composition pour mousse souple s'est expansée entre 150% et 250%.5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ä 4, caractérisé en ce que la dureté des mousses est modifiée en utilisant des polymeres polyols ayant des teneurs en solides différentes.6. - procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les compositions pour mousse contiennent du TDI ou du MDI et la dureté des mousses est modifiée en utilisant des compositions ayant des indices différents.7. - procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ä 6, caractérisé en ce que la composition pour mousse dure, lorsqu'elle est utilisée au EMI10.1 stade (3), est soufflée avec un gaz inerte ou un f1uorocarbure très volatil.8. l'une quelconaue des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que de petits éléments d'insertion sont disposés entre les régirons de bourrelets latéraux et de support du moule pour empêcher les compositions de s'écouler exagérément lorsqu'elles sont initialement versées.9. - Siège d'automobile comprenant une paire de bourrelets latéraux de part et d'autre d'une région de support centrale, caractérise en ce que les bourrelets latéraux comprennent chacun une ou plusieurs zones d'une mousse de polyuréthanne ferme encaosulées par une mousse de polyuréthanne souple et la région de support centrale comprend une couche de la mousse souple pardessus une couche de la mousse ferme.10. - siège d'automobile suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les mousses de poly- <Desc/Clms Page number 11> uréthanne ferme et souple ont chacune une masse volumique entre 30 et 70 Kg par m3.
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