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" PROCEDE POUR LA PRODUCTION DE MOUSSES TEERI40PLASTIQUES".-

On sait qu'on peut obtenir des matières plastiques poreuses en traitant des matières thermoplastiques avec, com- me gonflants, des liquides qui ne dissolvent pas les matières thermoplastiques ou qui ne font pas gonfler celles-ci, puis en effectuant l'expansion ou le moussage. Les matières thermo- plastiques, par exemple, le polystyrène, sont immergées pen- dant un certain temps, en l'absence de pression ou sous pres- sion, dans les liquides, le cas échéant avec addition de fai- bles quantités de solvants pour favoriser leur pénétration.

Les solvants ne doivent être ajoutés qu'en faibles quantités afin d'éviter une agglomération des particules de polystyrène.

Des mélanges de solvants et de non solvants ont aussi déjà été utilisés pour rendre poreuse la surface des objets en matières thermoplastiques.

Dans le brevet allemand n 872.265 du 13 juillet 1950, on a décrit la production de feuilles ou de revêtements poreux par dissolution de matières plastiques dans un solvant, avec addition d'un agent gonflant. Le solvant doit présenter un point d'ébullition sensiblement inférieur à celui de l'agent gonflant ; après évaporation du solvant, on provoque le mous- sage de la masse qui renferme le gonflant, par chauffage à des températures auxquelles ce dernier s'évapore et la matière se ramollit. Comme solvant pour le polystyrolène on cite, dans le brevet mentionné plus haut, le chlorure de méthyle, et comme agent gonflant, des hydrocarbures non aromatiques dont les points d'ébullition sont nettement supérieurs à celui du solvant.

Comme agent gonflant on utilise, par exemple, de l'essence dont les limites d'ébullition sont comprises entre 95 et 120 C. Suivant ce procédé connu, on n'obtient que des

mousses à gros pores, par exemple, des feuilles d'une densité d'environ 300 g/1.

Or, on a trouvé qu'on obtient des mousses thermo- plastiques plus légères, à pores fins, en utilisant des so- lutions de matières thermoplastiques dans des mélanges compo- ses d'un solvant à bas point d'ébullition et d'un liquide organique nor. solvant ou à effet seulement gonflant qui pré- sente un point d'ébullition à peine supérieur, de préférence inférieur à celui du solvant. Par solutions de matières plas- tiques dans des mélanges de ce genre, on comprend selon la présente invention, également les solutions fortement vis- queuses, considérées habituellement cornue pâtes.

Il est surprenant que les liquides organiques non solvants ou à effet uniquement gonflant, malgré leur bas point d'ébullition qui, de préférence, pourra même être in- férieur à celui du solvant, soient retenus par les matières thermoplastiques alors que le solvant s'évapore, et qu'on ob- tienne à partir des masses, après évaporation du s,lvant, des mousses élastiques à pares très fins, notamment des feuilles et des revêtements d'une densité particulièrement faible.

Comme matière thermoplastiques conviennent particu- lièrement bien le polystyrène ou les copolymères du styrène. c'est ainsi que les copolymères du styrène fournissent, par exemple, avec du butadiène, de l'acrylonitrile, de l'acide acrylique ou des esters de ce dernier, des mousses d'une bon- ne élasticité. Des polymères constitués de dérivés de styrène, tels que le méthylstyrène ou le chlorostyrène, ainsi que des polystyrènes halogènes, notamment surchlorés peuvent également être utilisés.

Les liquides organiques à bas point d'ébullition, non solvants ou à effet seulement gonflant, sont en général des substances facilement volatiles, ne àiffusant que lentement dans les mati-res thermoplastiques, par exemple, des hydrocarbures aliphaticues, comme le pentane, l'hexane,

l'éther de pétrole, ou des hydrocarbures cycliques, tels que le cyclohexane, le cyclohexène, le cyclopentane cu le cyclo- pentène. Comme solvants, on peut utiliser, avant tout, ceux qui diffusent très rapidement dans les matières thernoplas- tiques, par exemple, le chlorure de méthylène, le sulfure de carbone, le formiate de m4thyle, l'acétonitrile, etc...

Pour la production de feuilles, il est indiqua de préparer une solution à 10 - 50% de la matière thermoplas- tique. A cette solution on ajoute 5 à 50%, de préférence 15 à 30% du liquide organique non solvant, par rapport à la matière plastique mise en oeuvre. Les différents constituants sont mélangés à fond, après quoi on filtre la solution sur une suceuse pression, pour éliminer les particules non dissoutes. On coule, de la façon habituelle, cette solution filtrée pour l'obtention de feuilles; l'épaisseur de ces der- nières varie suivant la viscosité du mélange. le point d'éoul- lition du solvant doit être inférieur au point de raidisse- ment de la matière plastique mise en oeuvre.

On peut faire évaporer le solvant en laissant séjourner la matière plasti- que à l'air libre, à température ordinaire ou à des tempéra- tures plus élevées, inférieures toutefois au point de ramo- lissement de la matière plastique, ou encore sous pression réduite.

Pour acéélérer l'évaporation, on peut aussi envoyer un courant d'air ou de gaz inerte sur les feuilles renfermant encore du solvant. La température de ce courant ne doit toute- fois pas être trop élevée, pour ne pas provoquer un moussage prématuré.

Pour l'obtention de corps expansibles épais, il est avantageux d'utiliser des pâtes préparées dans des mélangeurs ou malaxeurs usuels par empâtage de la matière plastique solide avec 5 à 50%, de préférence 20 à 30% de solvant. Dans ce cas, une partie de la matière plastique est dissoute,

l'autre est fortement gonflée. On incorpore à ces pâtes, par malaxage, le liquide organique à bas point d'ébullition, non solvant ou à effet uniquement gonflant. Ce liquide peut aussi être ajouté au solvant lors de la préparation de la pâte. La pâte est ensuite mise en forme, comme désiré, puis les corps ainsi obtenus sont débarrassés du solvant comme décrit plus haut pour la fabrication de feuilles. Le solvant peut ausni, dans une large mesure, être chassé au moyen de cylindres chauffés.

Suivant le proc4dé conforme à la présente invention, on peut produire des plaques et desfeuilles expansibles ou d'autres corps quelconques en matières thermoplastiques qui, comme agent gonflant, renferment, reparti de façon homogène, le liquide organique à bas point d'abullition, non solvanton à effet uniquement gonflant. Les corps peuvent être transfor- m4s, de la façon habituelle, par chauffage de courte durée, le préférence dans de l'eau chaude ou avoc d la vapeur surchauf- fée, en mousses d'une densité très faible, pouvant varier eatn 10 et 40 g/1 suivant les conditions dans lesquelles on effec- tue le moussage.

En plus des liquide;: organiques à bas point d'ébulli- tion, non solvants ou à effet uniquement gonflant, on p@@t ajouter aux solutions ou aux ptes de matières plastiques d'autres substances, telles que des colorants, des matières organiques dégageant des gaz à chaud, des agents d'ignifuga- tion, etc..

Les mousses obtenues suivant le pr4sent procédé peuvent être utilisées dans les secteurs les plus divers des techniques de l'isolation et de l'emballage. Les feuilles conviennent, par exemple, pour la fabrisation de gobelets, dans l'emballage comme isolants contre la chaleur, comme papiers peints et pour l'isolation dans l'électrotechnique.

Les parties indiquées dans les exemples suivants sont

en poids.

Exemple 1
On dissout, dans 3 parties de chlorure de méthylène, 1 partie d'un copolymère constitué de 90 parties de styrène et de 10 parties de butadiène. Cette solution est mélangée soigneusement avec 0,3 partie de pentane. Avec ce mélange, on coule une feuille d'une épaisseur d'environ 0,7 à 0,8 mm.

Après évaporation à l'air du chlorure de méthylène, on trans- forme la feuille en mousse en la chauffant durant 5 minutes dans de l'eau bouillante. On obtient une feuilleélastique, à pores fins, d'un poids spécifique de 20 g/1.

Exemple2
On dissout, dans 7 parties de chlorure de méthylène, 3 parties d'un copolymère constitué de 60 parties de styrène et de 20 parties de méthylstyrène, puis on introduit dans cette solution, en brassant, 0,6 partie d'hexane. Après évaporation du chlorure de méthylène, on coule une feuille qui, après moussage dans de l'eau bouillante, est d'une épaisseur de 1 mm et d'un poids spécifique de 25 g/1.

Exemple 3
On mélange, dans un malaxeur, 4 parties d'un copoly- mère constitué de 90 parties de styrène et de 10 parties de butadiène, avec 3 parties de chlorure de méthylène et 1,4 partie de pentane. La pàte ainsi obtenue est transformée en une bande par passage par une filière plate de 3mm. On fait évaporer le solvant contenu dans cette bande en envoyant dessus un courant d'air de 40 C. Apràs moussage dans de l'eau bouillante, la bande, exempte de solvant, est d'une densité de 23 g/1.

Exemple 4
On mélange soigneusement, dans un malaxeur, 2 par- ties d'un copolymère constitué de 80 parties de styrène et de 20 parties d'acrylonitrile, avec 1 partie de chlorure de mé- thylène et 0,6 partie de cyclohexane. On fait ensuite évaporer les solvants contenus dans la pâte fortement visqueuse, par traitement sur un cylindre chauffé à 50 C. A partir de la masse ainsi obtenue, on forme des billes de 25mm de diamètre) que l'on abandonne pendant 20 heures à l'air, à température ordi- naire. Après moussage dans de l'eau bouillante, ces billes ont un diamètre de 110 mm.

Exemple 5
On dissout 2,25 parties de chlorure de polyvinyle (61% Cl) surchloré, dans 7,75 partie de chlorure de méthylène.

On introduit, en brassant, 0,75 partie de pentane et, avec cette solution, on coule, de façon connue, une feuille. ;près évaporation du solvant par stockage '-, l'air, on soumet au moussage en exposant la feuille durant 1 minute à un courant de vapeur, à 100 C. Cn obtient une feuille lisse, élastique, à pores fins, d'une densité de 28 g/1.

Exemple 6
On dissout, dans 75 parties de chlorure de méthylène, 12,5 parties d'un copolymère constitué de 72 parties de styrène et de 28 parties d'acrylonitrile, ainsi que 12,5 parties d'un copolymère constitué de 85 parties de chlorure de vinyle et de 15 parties d'acétate de vinyle. On ajoute à la solution, en brassant, 8,33 parties de pentane, puis on coule une feuille.

Après évaporation du solvant à l'air, on soumet la feuille au moussage, dans un bain d'eau ou par un courant de vapeur, à 100 C. On obtient une feuille mousse élastique, à pores fins.

Exemple 7
On dissout, dans 8 parties de chlorure de méthylène, 2 parties d'un copolymère constitué de 8 parties de chlorure de vinyle, de 1 partie de maléate de diéthyle et de 1 partie de maléate de diméthyle. Après avoir introduit, en brassant, 0,5 partie de pentane, on coule une feuille qui, après évape- ration du solvant, est soumise au moussege, entre 90 et 95 C, dans un bain d'eau ou par un courant de vapeur. On obtient une feuille mousse, à pores fins, d'une élasticité particuli- èrement élevée.

Claims

REVENDICATION.

Procédé pour la production de produits mousses légers, à pores fins, à partir de solutions de matières thermo- plastiques dans des mélanges de selvants bas peint d'ébulli- tien et de liquides organiques non solvants ou seulement à effet gonflant,par évaporation du solvant et par moussage de la matière plastique qui renferme le liquide organique non sol- vant ou seulement à effet gonflant, moussage qui est provoqua par chauffage de la matière plastique à des températures supé- rieures à son point de raidissement,

ce procédé étant carac- térisé en ce qu'on utilise des mélanges d'un solvant et d'un liquide organique non solvant ou seulement à effet gonflant qui présente un point d'ébullition à peine supérieur, de préférence inférieur à celui du solvant.