BE546302A - Procede de traitement de matieres cellulaires flexibles - Google Patents

Description

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   La présente invention se rapporte à la préparation de matières cellulaires flexibles. Plus spécialement, elle concerne des procédés de traitement de structures cellulaires élastomères flexibles, formées à partir de mélanges de réaction liquides conte- nant des   polyisocyanatès,   et des produits perfectionnés obtenus par ces procédés. 



   La préparation de structures cellulaires flexibles à partir de mélanges de réaction polymères liquides contenant des polyisocyanates est un développement relativement récent. Les mé- langes de réaction à partir desquels sont préparées les structures cellulaires contiennent des matières polymères qui sont soit   liqui-     des à.   la température ordinaire, soit susceptibles de fondée à des températures relativement   base.   Les matières polymères contiennent 

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   @    @     @cs d'hydrogène   actif qui réagissentavec les groupes iso- eventes pour former un réseau de chaînes moléculaires réticulées. 



  Le   olyisocyanate   agit non seulement comme agent de vulcanisation ou de durcissement pour la matière polymère, mais réagit également avec l'eau présente dans le mélange de réaction liquide pour engen- drer de l'anhydride carbonique qui gonfle et fait mousser le mélange de réaction liquide, ce qui entraine la formation d'une structure cellulaire flexible, qui conserve ses caractéristiques cellulaires après que le polymère a été réticulé. 



   On a remarqué que dans la fabrication de structures cellulaires flexibles à partir de ce type de mélange de réaction, la matière vulcanisée sous forme de mousse semble souvent être trop peu vulcanisée, parce que, sous compression, l'objet déformé ne re- vient pas à ses dimensions initiales, après que la force de compres- sion a cessé d'agir. On pense nue ce phénomène peut être attribué au caractère adhésif des surfaces intérieures des cellules indivi- duelles. La raison de ce caractère adhésif ou de cette vulcanisation apparemment trop faible des cellules n'est pas entièrement comprise. 



   Un but de l'invention est de procurer un procédé de trai- tement de structures en mousse visant à améliorer leur élasticité. 



  Un autre but est d'améliorer la reprise élastiaue des structures cellulaires. Un autre but encore est d'éliminer la tendance des structures   cellulaires' vulcanisées   à résister à la reprise de l'état original à partir d'un état déformé, après que les forces de compression ont cessé d'agir. Un autre but est de procurer un trai- tement de structures cellulaires permettant de fabriouer ces   struc-   tures de façon oratiouement continue. D'autres buts ressortiront de la suite de la description. 



   Ces buts sont atteints en exposant la matière cellulaire flexible à l'action de   1* ammoniac,   soit sous forme de vapeur, soit sous forme d'hydroxyde   d'ammonium     liouide.   



   La mise en oeuvre de l'invention est applicable d'une anière   générale   au' traitement des structures cellulaires flexibles 

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 obtenues à partir de mélanges de réaction qui contiennent une 
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 matière polymère contenant des hydrogènes actifs, un polyisocynate et de l'eau. Le terne "hydrogènes actifs" désigne ici les atomes d'hydrogène qui sont actifs d'après les   mesurer   et déterminations de la méthode de   Zerewitinoff.   



   Des exemples de matières polymères contenant des hydrogè- 
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 nes actifs sont les polyesters, les polyesteramides, les polyalkylè- ne-éther-glycols et des mélanges de deux ou plusieurs de ces composés Les polyesters et polyesteramides sont de préférence foi nés à partir 
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 de matières bifonctionnelles, telles que des acides dicarboxvliques, des acides amino-carboxylicrues, des glycols, des amino-alcools et des diamines. De petites quantités de matières trifonctionnelles peuvent   être   éventuellement utilisées pour préparer les matières polymères contenant des hydrogènes actifs. Les polyesters et les polyesteramides ayant un poids moléculaire moyen d'environ 1000 à   5000,   et.un indice d'acide ne dépassant pas 5 et un indice   d'hydroxy-   le de 20 à 110, sont préférés. 



     N'importe   quel   polyisocyahate   organique ou mélange de polyisocyanates peut être employé. La quantité de polyisocyanate doit être au moins suffisante pour réticuler la matière polymère contenant les hydrogènes actifs et réagir avec l'eau présente pour former de l'anhydride carbonique gazeux.. En général, il est préféra- ble d'utiliser de 2 à 8 équivalents d'isocyanate par mole de matière polymère.

   Des exemplestypiques de polyisocyanates qui peuvent être utilisés sont les diisocyanates   comne   l'hexaméthylène-diisocyanate, le   para-phénylène-diisocyanate,   le   méta-phénylène-diisocyanate,   
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 le 4,4'-d.iyhnylène-diisocyanate, le 1,.5-naohtalène-diisocyana-#.e, le 4-,4-J-diphénylène-méthane-diisoc3'-anate, les toluylène-düsoezrana- tes, le 4,1J.'-diphél1yl-thyl-diisocyanate, le 3,3'-dünéthyl-1,'- diphényl-diisocyanate et le 3,3'-ci:aéthoxy-t,.'-'iahénTrl-di:Lsocya- nate; des triisocyanates comme le 4,l,.',1-triphyrl-:Zthane-triiso- cyanate et le toluène-?,4,ô-triisocyanate;

   des tétraisocyanates coince le L,L.' -diméthyl-diphÓ1yl-::néthane-2,?' ,5,5' -tf:traisocyal1n te 

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 et des ':l1:...!ges de polyisocyanates, tels que décrits par exempt l:L.1S le brevet américain n02. 683.730. Paru! ces divers composés, Ic-s * +Uolu7l-,ne-d-Lisocyanates et le 3,3'-diütïlyl-4,4'-tW11éi2yl- c.iisocyanate et le y3'-ûi.:.¯2 tiloxr-tt.,..'-ûi.ilE-'.115r -'tl7.SOCVa:la te, sont s)<cileDent préfères. 



     L'eau   dans le mélange de réaction sert à former   l'anhy-     dride   carbonioue pour le moussage et, peut-être, à former des points possibles de réticulation de la matière   poivrière.   



   L'autres exemples de matières polymères contenant des hydrogènes actifs et de polyisocyanates ainsi qu'une étude des réac-   tions     chimioues   en jeu figurent dans les brevets belges n 506.014, et 506.015, et dans un article de la revue   "Rubber     Ch&mistry   and   Technology"   d'octobre-décembre 1950, pages   812-834.   Les   polyallcylène   
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 éther-glycols sont des polyéthers dérivés des oxydes d'alkylène ou de glycols ou d'autres éthers   hétérocvcliques   comme le dioxolane. 



  Ces matières peuvent être représentées par la   formule     HO(RO) H   où R représente un radical allcylène comme le méthylène, l'éthylène ou le propylène et n est un indice supérieur à 1. Ces glycols sont des liquides visqueux ou des solides cireux susceptibles d'être fondus à des températures relativement basses. D'autres exemples 
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 de polyalkylène-éther-glycols et des procédés pour leur préparation sont repris dans les brevets américains n s 2.692.873 et   2.702.797.   



   En plus des trois ingrédients cités ci-dessus, le mélange de réaction peut éventuellement contenir des pigments, des charges, des agents de renforcement, des agents colorants, des anti- oxydants, et des accélérateurs. 



   La mise en pratique de l'invention est illustrée avec référence à l'exemple ci-dessous dans lequel, sauf indications con- traires, toutes les parties sont en poids. 



  EXEMPLE 1. 



   On mélange 1200 parties d'un polyester préparé à partir 
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 d'acide adiniaue, 80 moles ; d'éthylène glycol et 20 .:oles ; de propylène glycol, ayant un indice   d'hydroxyle   de 62,0, un indice 

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 acide de 17 et un poids T,:01éculaiJ:'3 noyen de 176û;7 succe:::''i 7'C- ï.12n-c avec 23 parties <Peau, 200 parties de terre C'l'1Llolr t? 12 parties c/un produit de COl1[G::.:s:ation b-at;r1'2.1  phy.de!butylmline et 355 parties de to3urï éne¯d.l; .ncT,a-ma t,e. Le produit de condensation but7r8.1dél:lY.o e/1Ylltyla:ï:1ine.1 qui sert de catalyseur :'01..1l' la réaction, est prépare \ partir de 4 moles de -:h -'L- 1"',,, et 1 :.:ole de but71aillin-e e; <.ron.

   Ces produits de condensation: et des procédés   ;.JOUI'   leur   préparation   sont décrits dans "The Journal of American   Chemieal     Society",,   Vol.70, page   1624.,   avril   1948. Les   ingrédients sont soigneusement mélangés,   puis   versés dans un moule en carton. 



  En 15 minutes environ, la structure cellulaire formée par le   déga-     gement   de gaz est pratiquement vulcanisée. Un échantillon découpé dans la matière vulcanisée est essayé au point de vue élasticité et laisse fort à désirer sous ce rapport, parce qu'il ne revient à ses dimensions originales après compression, que 3 à 5 secondes après la suppression de la force de compression. Un autre échan-   tillon   de la matière cellulaire est plongé dans une solution   d'envi-   ron 7% d'hydroxyde d'ammonium. L'échantillon est ensuite retiré de 
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 la solution. L'excès de liquide est exprimé et l' échantillon, est la3ss ; êea, * la température ordinaire.

   On note cme l' Pchs.nti3.- lon traita par l "1Wdloxyde d'aa^?.an?u!n a des caractéristioues de com- pression de beaucoup, supérieures à celles des échantillons non 
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 traités* parce (11;l'D.o':'è avoir été comprimée il revient à ses dimen- sions 111.:1.. tJ.rÙé$ \n uolns d'une seconde après que les forces de   compression   ont été   supprimées.   



     En   variante, pour obtenir l'amélioration désirée des propriétés élasticues, les structures cellulaires peuvent êt   exposées     une   atmosphère   contenant des   vapeurs     d'ammoniac.   



     Bien,   cue certaines formes d'exécution et détails aient été décrits ci-dessus titre d'illustration de l'invention, celle-   ci @   est pas limitée et diverses modifications peuvent y être ap- portées sans sortir de son   @     @dre.  

Claims (1)

1. EMI6.1

   R .1,; V , ï I C i -' I ( - ,' .

   1.- Procédé de fabrication d'une ST:-.C'C..1'' CL¯''¯¯ ¯ ¯:¯1'e flexible caractérisé eii ce eu* on répartit #v;I:\..ù::ô C'.'¯ i*.': ##Jclr. licrcdxe comprenant une r-iatisra ,701¯¯..;=y u¯;.=ïz.'r?=' h*."':'"r'':'.i-3s actifs, un polyisocyanate et de l'eau sur une surface de eoulro, on laisse se dilater le nélange de réaction licuice -,1' i.'J?'¯.:¯ ':? t):: d'anhydride carboninue in S.1'Lty on fait Curcir le n'-len ;e d r-.:'oc- tion liquide dilaté pour obtenir une structure cellulaire flericls et on traite cette structure cellulaire par de t'a:¯.:3¯a;: ou nar un lavage a lhyro"yd3 da-r'.'.cnij.'.i.

   2.- Procédé suivant la revo xication 1, caractéi-iso en ce nue la structure cellulaire ."le::ible est ;.3s-.e une rtuon #>1..- re contenant de l'ammoniac.

   3.- Procédé ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérise en ce nue l'or, utilise 2à 8 Vouivalents d'iso- cyanate par noie de matière p9lyuère.

   4.- Procédé suivant 1 ' une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérise en ce ou'on utilise des .polyesters et des poly- esteramides ayant un poids moléculaire Moyen de 1000 à5000 environ, un indice d'ange ne dépassant pas 5 et: un indice d'hydroxyle de 20 110.

   5.- Procédé de préparation d'une structure cellulaire flexible, en substance cmme décrit ci-dessus.