BE596919A

BE596919A -

Info

Publication number: BE596919A
Authority: BE
Priority date: 1960-03-18
Also published as: FR1273570A; LU39903A1

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Procédés et composés de moulage et objets en résultant." 
La présente invention est relative à des objets profilés et aux procédés permettant de les fabriquer, ainsi qu'à un composé de moulage destiné à être converti en un objet profilé. On a produit dans le passé des objets moulés en partant de substances thermoplastiques dilatables. On a, par exemple, réalisé des récipients, des jouets moulés, etc, en partant de substances, telles que le polystyrène dilatable. Cependant, de tels objets moulés présentent des désavantages en ce que la structure moulée a peu ou pas de résistance aux forces d'écrase- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 ment ou similaires. 



   Afin de résoudre ce problème, des essais ont été faits pour combiner d'autres produits chimiques avec les subs- tances thermoplastiques- dilatables. Par exemple, un liant de résine époxy a été introduit dans les perles de polystyrène die latable. La résine époxy agit non seulement comme liant mais, par sa réaction exothermique, elle procure de la chaleur pour dilater les perles. Des essais ne se sont cependant pas avérés satisfaisants. De tels systèmes sont difficiles à maintenir dans un état non moulé et ne se conservent pas. 



   L'invention procure un objet profilé ou façonné oomprenant un mélange dilaté et duroi d'une substance thermo- plastique synthétique dilatable subdivisée et d'un liant. 



   L'invention procure également un procédé pour pré- parer un objet moulé, oomprenant la préparation d'un mélange d'une substance thermoplastique synthétique dilatable subdivisée et d'un liant liquide, le façonnage de ce mélange à la forme   désirée,   et la dilatation et le   duroissement   de ce mélange con- formé. 



   L'invention procure   ,en   outre un composé moulable oomprenant un mélange d'environ 3 à 5 parties en poids d'un polystyrène dilatable subdivisé et d'environ 1 partis en poids de vinyl plastisol contenant une dispersion d'environ 1 partie en poids d'une résine vinylique qui est formée par du chlorure de vinyle, du chlorure de vinylidène, un copolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, un copolymère de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, ou un copolymère de styrène et de butadiène dans environ 0,4 à 0,65 partie en poids d'un plastifiant qui est un membre de la classe comprenant le phtala- te   diootyle   et le phosphate de triorésyle. 



   Un autre but encore de la présente invention est de procurer un objet façonné qui a des propriétés au choc, une ré-* 

 <Desc/Clms Page number 3> 

   sistance   à la traction, une dureté, des qualités de libération d'avec le moule nettement   accrues   et une surface extérieure résistant pratiquement   aux solvants.   



   D'autres   @@@ts   et avantages de la présente inven- tion apparaîtront de la description suivante . 



   Les substances thermoplastiques synthétiques dila- tables, qui peuvent être utilisées dans la présente invention sont normalement procurées dans un état finement divisé et pren- nent couramment la forme de petites perles. Pratiquement toutes les substances thermoplastiques synthétiques dilatables convien- nent pour la présente invention.

   Par exemple, on peut employer du polystyrène dilatable, du chlorure de polyvinyle, du chloru- re de polyvinylidène, du polyvinyl oarbazole, des esters poly- vinyliques d'acides organiques, d'acide   polyaorylique   et de composés d'aoide polyméthacrylique, du polyacroylonitrile, des interpolymères de butadiène et d'autres diènes et de styrène ou   d'aorylonitrile,   des interpolymères de ces dérivés vinyliques,, et également des polyamides, du polyuréthane et d'autres pro- duits de polyoondensation thermoplastiques. Cependant, parmi ces composés, on préfère le polystyrène dilatable. 



   Afin que la substanoe thermoplastique soit dilate- ble, il est nécessaire qu'un autre composé qui est couramment désigné par agent d'insufflation soit inclus dans la structure de la substance thermoplastique. Par exemple, on peut inclure une substance génératrice de gaz, ou bien un solvant liquide volatile dans lequel la substance thermoplastique est insoluble peut éga- lement être inclus:. Dans le cas du solvant liquide, il est né- cessaire que le point d'ébullition du solvant soit   inférieu r   au point de ramollissement de la substance thermoplastique. 



   Dans les substances thermoplastiques comporenant des matières contenant un gaz, il est courant d'utiliser des pro- duits tels qui de l'anhydride carbonique solide. Il est éga- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 lement possible d'utiliser des gaz liquéfiés ou solidifiés, tels que de l'air liquide. On peut employer d'autres agents, tels que des bicarbonates, des composés azo ou des   oomposés   d'hydroagine. Dans les substances thermoplastiques qui utilisent des solvants organiques liquides, on peut employer des pro- duits, tels que les éthers de pétrole, le pentane, l'hexane, l'heptane, le cyclopentane, le   cyclohexane   et le oyolopenta- diène,, 
Dans la préparation des substances thermoplastiques dilatables, des masses de matières thermoplastiques sont d'abord,   normalement   pulvérisées dans des broyeurs.

   Dans le cas de ma-   tières   vtilisant le solvant liquide, les matières pulvérisées   aont   alors   imme@g@es   dans les liquides non dissolvants pour les amener à s'imprégner du liquide. Dans la préparation de substan- ces thermoplastiques comprenant des substances génératrices de gaz, il est courant de broyer finement la substance thermo- plastique et l'agent générateur de gaz dans un broyeur à bou-      lets et de chauffer ensuite le mélange dans un moule étanche aux gaz, après quoi il est à nouveau pulvérisé pour donner les di-      mensions désirées de grains. 



   Des exemples de substances thermoplastiques dilata- bles et spécialement de polystyrène dilatable, que l'on préfère, sont le Pelsapan produit par la Dow Chemical Company, et le   Dylite'   produit par Koppers Inc. 



   Dans la production des objets façonnés de la présente invention, la substance dilatable, et spécialement le polystyrène dilatable, est mélangée avec un liant, de préférence un liant liquide. Des liants solides sous forme pulvérisée, tels que le polyéthylène, etc, peuvent être employés.

   Le   composé   de liant liquide peut être une dispersion comprenant des produits, tels que.des plastifiants et des stabilisants, auquel cas il   existe   normalement sous forme d'une dispersion souvent désignée par   plastisol,   ou bien il peut s'agir d'une   dispersion   aqueuse englo- bant un agent émulsionnant, De   nombreux     composée   vinyliques ou 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 oopolymères de composés peuvent être utilisés dans la prépara- tion de ces dispersions.

   Par exemple, on peut employer du chlo- rure de vinyle, de préférence du chlorure de vinyle de poids mo- léculaire élevé(, du chlorure de vinylidène,   des*copolymères   de ohlorure de vinyl est d'aoétate de vinyle, des copolymères de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène et un copo- lymère de butadiène et de styrène. 



   Les composés liquides qui sont ajoutés aux substan- ces thermoplastiques dilatables   peuvent) pour, la   facilité de la desription, être désignés par liants. Le liant est inclus aux perles thermoplastiques dilatables dans un rapport d'environ 
3 à 5 psrties de perles pour 1 partie de liant. Toutes les parties dont il est question dans la présente description sont des parties en poids. 



   Comme mentionné préoédemment, la composition du liant peut englober des plastifiants et/ou des stabilisants et exister en tant que plastisol. Les plastifiants monomères ou esters sont préférés lorsqu'on produit des plastisols; cepen- dant on peut utiliser des stabilisants. Par exemple, on peut employer les dérivés d'acide phtalique, tels que le phtalate de dioctyle, le phtalate de dicapryle et   l'hexahydrophtalate   de di-(2-éthyl   hexyl),   les dérivés d'acide phosphorique, tels que le   phosph@ate/de   tricrésyle, et d'autres composés, tels que l' adi- pate de dioctyle, l'adipate de di-iso-octyle, l'azéalate de dioctyle, le polyéthylène glycol di-2-éthyl hexoate et des fractions hydrocarburées.

   Les types préférées de plastifiants sont les dérivés d'acide phtalique ou les dérivés d'acide phos- phorique, avec une préférence particulière pour le phtalate de dioctyle et le phosphate de tricrésyle. Des stabilisant con- venables qui sont utilisés sont les composés organiques de baryum et de cadmium, tels qu'un mélange à parties égales des sels de baryum et de   cadmium   d'acide   2-éthyl   hexoïque. désigné      

 <Desc/Clms Page number 6> 

 par stabilisant de baryum-cadmium. Les composés vinyliques préfériés- pour l'utilisation avec les plastifiants sont le ohlorure de vinyle et les   oopolymères   de chlorure de vinyle et de chlorure de   vinylidène.   



   La composition du liant peut consister en une dis- persion aqueuse, comme on l'a signalé. Par exemple, un copo- lymère de styrène et de butadiène peut être utilisé en disper- sion dana de   l'eau.   Un émulsionnant; tel que le chlorhydrate 
 EMI6.1 
 de diéthylmuno- -6thylolamide, est utilisé pour promouvoir   1'émulaient   
Dans la préparation d'un liant comprenant les plas-   tifiants,   on préfère que les plastifiants soient inclus en une quantité d'environ 0,4 à 0,65 partie de plastifiants pour cha- que partie de   oomposé   de vinyle. 



   Des exemples particuliers de compositions du liant   sont :    
I 100 parties de   chlorure/'vinyle   40 parties de phtalate de diootyle 2 parties de stabilisant de baryum-cadmium 
II 100 parties de copolymère de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène 65 parties de phosphate de tricrésyle 2 parties de stabilisant de baryum-cadmium Un exemple typique d'une dispersion aqueuse est : 
III 100 parties de copolymère de styrène-butadiène (1 partie de styrène pour 4 parties de butadiène) 40 parties d'une solution aqueuse à 5% de chlorhydrate de dié- 
 EMI6.2 
 thylanino-éthylolamide. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Le composé de moulage est produit par mélange méca- nique du liant avec la substance thermoplastique dilatable dans le rapport mentionné précédement. Le liant est ajouté aux per-- les et une agitation mécanique est commencée. La substance à ce stade sera une masse quelque peu collante. Cependant, au fur et à mesure que le mélange est poursuivi, le composé moulable commence à sécher et donnera éventullement un composé moula- ble pulvérisé pratiquement sec. Le composé de moulage à ce stade est totalement inerte et peut être emmagasiné pendant de longues périodes de temps ou transporté dans cet état sans effets désavantageux. 



   En vue de procurer les objets façonnés de la pré- sente invention, on a accoutumé d'utiliser un moule, tel qu'un moule métallique, procurant la forme désirée. Avec un tel moule, le mélange de substance dilatable et de liant est in- troduit dans le moule, soit à l'état collant, soit à l'état sec, et le moule est ensuite chauffé à une température d'en- viron 300 à   450*F   (environ 150 à   230 C)   pendant une période allant jusqu'à 30 minutes. Des objets moulés améliorés seront obtenus si une petite quantité d'eau est placée dans le moule avec le composé de moulage. Un moulage à la vapeur peut éga- lement être utilisé. Un moulage à sec procure également une pièce parfaitement satisfaisante.

   Le temps et la température dépendent évidemment totalement de l'épaisseur du moule et du point de ramollissement de la substance thermoplastique, eto, comme le comprendront les spécialistes en ce domaine. La cha- leur favorise-- la dilatation de la substance thermoplastique en ramollissant d'abord la substance et en favorisant ensuite la dilatation du gaz qui s'y trouve, et qui provient de la subs- tance contenant le gaz ou du solvant organique. La chaleur cuit également le liant liquide, ce qui, à son tour, aide à la pro- motion de la dilatation uniforme des perles, tout en réunissant 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 en même temps celles-ci encerble et en augmentant les proprié- tés aux chocs et la résistance à la traction de l'objet façonné dans son ensemble.

   De plus, une pellicule de surface extérieure dure, qui est facilement libérée du moule est formée à la sur- face de l'objet. Cette surface permet le revêtement de l'objet fini avec toute matière de revêtement de   surface.Par   exemple, les objets peuvent être revêtus aveo des peintures à base d'hui- le, des peintures à base d'eau et des vernis, tels que des verni: de vinyle et de nitrooellulose. 



   EXEMPLE I 
Dans un exemple de préparation des objets façonnés de la présente invention, 100 parties de résine polystyrène di- latable sont introduites dans un réoipient de mélange. La résine était produite en mélangeant 850 parties de polystyrène à l'état finement broyé   avec   150 parties de bicarbonate d'ammonium, et en broyant le mélange dans un broyeur à boulets - . Le mélange ainsi broyé était introduit dans un cylindre étanche aux gaz, fermé aux deux bouts, ce cylindre étant ensuite ohauffé jusqu'à 180 C, Après chauffage pendant une heure, la masse est refroidie jusqu'à 25 C et le corps solide contenant le gaz était enlevé du moule et pulvérisé par broyage dans un broyeur à batteurs transverseux jusqu'aux dimensions de perles désirées.

   Aux parties de perles de polystyrène dilatable ainsi préparées, on ajoutait 25 parties d'un liant qui était une dispersion vinylique, conte- nant 100 parties de chlorure de vinyle, 40 parties de phtalate de diootyle et 2 parties de stabilisant de baryum-cadmium. Un battage était appliqué jusqu'à ce que les composants soient mélangés de façon homogène. Le composé de moulage ainsi prépa- ré était ensuite introduit dans un moule ayant la forme dési- rée et le moule était placé dans un for à une températue de 375 F (190 C) et y maintenu pendant 12 minutes. A la fin de cette période, le moule était enlevé et refroidi, et l'objet façonné résultant était enlevé.

   On observait que l'objet avait 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 une surface extérieure dure lisse et que l'objet dans son en- semble avait une densité acceptable avec des propriétés aux chlocs, une résistance à la traction et une dureté nettement améliorées. 



     EXEMPLE   II 
Un second objet était préparé de la même manière qu'à l'exemple I, sauf que 25 parties de la dispersion aqueuse de styrène-butadiène diluées dans le liant III préoité étaient substituées au liant de chlorure de vinyle et de phtalate de diootyle. 



   EXEMPLE III 
Un autre objet était préparé de la même manière qu'à l'exemple I, sauf que 25 parties de polyéthylène pulvéru- lent d'une dimension de mailles de 50 microns étaient substituées au liant de chlorure de vinyle et de phtalate de dioctyle. 



   Il est bien évident que l'invention n'est nullement limitée aux détails donnés mais que bien des variantes peuvent être   prévue   sana sortir du cadre du présent brevet. 



   REVENDICATIONS 
1. Un objet profilé ou façonné, comprenant un mélan- gé dilaté et durci d'une substance thermoplastique synthétique di la table subt divisé et d'un liant.

Claims

2. Un objet suivant la revendication 1, dans lequel le liant est un liquide.

3. Un objet suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel le liant est un vinyl plastisol.

4. Un objet suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel le liant est une dispersion vinylique aqueuse.

5. Un objet suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel le liant contient du ohlorure de vinyle, du chlorure de vinylidène, un oopolymère de ohlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, un oopolymère de chlorure de vinyle et de ohlorure <Desc/Clms Page number 10> de vinylidène, ou un copolymère *de butadiène et de styrène.

6. Un objet suivant la revendication 5, dans lequel la substance thermoplastique est le polystyrène.

7. Un objet suivant la revendication 6, dans lequel le mélange contient environ 3 à 5 parties en poids de polysty- rène pour environ 1 partie enmpoids de liant.

8. Un objet suivant la revendication 6, dans lequel le mélange contient environ 3 à 5 parties en poids de polystyrè- ne pour environ 1' partie en poids de plastisol, ce plastisol contient environ 0,4 à environ 0,65 partie en poids de plas- tifiant pour environ 1 partie en poids de la résine vinylique, et le plastifiant est du phtalate de dioctyle ou du phosphate de triorésyle.

9. Un objet façonné ou profilé, comprenant un mélan- ge durvi et dilaté a chaud de polystyrène dilatable sub- divisé et un vinyl plastisol contenant une dispersion d'une ré- sine vinylique qui est torméepar du chlorure de vinyle, du chlorure de vinylidène, un oopolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, un copolymère de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, ou un copolymère de butadiène et de styrène, dans un plastifiant du type ester.

10. Un objet suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel la substance thermoplastique est du polystyrène et le li- ant est une dispersion aqueuse contenant un copolymère de styrè- ne et de butadiène et un agent émulsionnant.

11. Un objet suivant la revendication 10, dans lequel le mélange contient environ 3 à 5 parties en poids de polystyrène pour environ 1 partie en poids de dispersion, et la dispersion contient une proportion majeure de oopolymère et une petite proportion d'émulsionnant.

12. Un objet façonné ou profilé, comprenant un mé- -lange duroi àchau6 d'environ 3 à 5 parties en poids d'un poly- styrène dilatable subdivisé, et environ 1 partie en poids d'une dispersion aqueuse contenant 1 partie en poids de copolymère de <Desc/Clms Page number 11> styrène et de butadiène dans 0,4 partie en poids d'une solution aqueuse à 25% du chlorhydrate de diéthylamino-éthyloamine.

13. Un objet suivant la revendication 1, dans lequel le liant est du polyéthylène pulvérisé.

14. Procédé de fabrication d'un objet moulé, comprenant la préparation d'une substance thermoplastique synthétique dilatable subdivisée et d'un liant .liquide, la conformation de ce mélange à la forme désirée, et la dilatation et le dur- cissement de ce mélange conformé.

15. Procédé suivant la revendication 14, dans lequel la substance thermoplastique est du polystyrène.

16. Procédé suivant les revendications 14 ou 15, dans lequel le liant est un vinyl plastisol.

17. Procédé suivant les revendications 14 ou :5, dans lequel le liant est une dispersion .'vinylique aqueuse.

18. Procédé suivant la revendication 15,dans lequel le liant est une dispersion liquide contenant du chlorure de vinyle, du chlorure de vinylidène, un copolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, un copolymère de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, ou un copolymère de butadiène et de styrène.

19. Procédé suivant la revendication 18, comprenant la préparation d'un mélange d'environ 3 à 5 parties en poids d'un polystyrène dilatable subdivisé et d'environ 1 partie en poids du liant, la conformation de ce mélange à la forme désirée, et le chauffage de ce mélange pendant une période allant jusqu'à 30 minutes à une température de l'ordre d'environ 300 à 450 F (environ 1500 à 230 C) pour dilater et durcir le mélange conformé.

20. Procédé de préparation d'un objet moulé,comprenant <Desc/Clms Page number 12> la préparation d'un mélange d'environ 3 à 5 parties en poids d'un polystyrène dilatable subdivisé et d'environ 1 partie en poids de vinyl plastisol contenant une dispersion de 1 partie en poids d'une résine vinylique qui est constituée par du chlo- rure de vinyle, du chlorure de vinylidène, un copolymère de chie- rure de vinyle et d'aoétate de vinyle, un copolymère de chlorure de vinyle et de ohlorure de vinylidène, ou un copolymère de butadiène et de styrène, dans environ 0,4 à environ 0,65 partie en poids d'un plastifiant constitué par du phtalate de dioctyle ou du phosphate de tricrésyle, la conformation de ce mélange à , la forme désirée,

et le chauffage de ce mélange pendant une pé- j riode allant jusqu'à 30 minutes à une température de l'ordre d'environ 300 400 F (environ 150 à 230 C) pour dilater et durcir le mélange conformé.

21. Procédé de fabrication d'un objet moulé, com- prenant la préparation d'un mélange d'environ 3 à 5 parties en poids d'un polystyrène dilatable subdivisé et d'environ 1 par- tie en poids d'une dispersion aqueuse contenant environ 1 partie en poids de copolymère de styrène et de butadiène, dans environ 0,4 partie en poids d'une solution aqueuse à 5% du chlorhydrate de diéthylamino-éthylolamide.

22. Une composition moulable, comprenant un mélange d'une substance thermoplastique synthétique dilatable subdivi- sée, et d'un composé de liant.

23. Composition suivant la revendication 22, dans la- quelle la substance thermoplastique est du polystyrène.

24. Composition suivant les revendications 22 ou 23, dans laquelle le liant est une dispersion liquide conte- nant du chlorure de vinyle, du chlorure de vinylldène, un copo- lymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, un copo- lymère de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, ou un copolymère de butadiène et de styfene. <Desc/Clms Page number 13>

25. Composition suivant la revendication 24, dans laquelle la dispersion contient un plastifiant qui est un dérivé d'acide phtalique ou un dérivé d'avide phosphorique.

26. Composition suivant la revendication 24, dans laquelle la dispersion contient un agent émulsionnant.

27.Une composition moulable, comprenant un mélange d'environ 2 à 5 parties en poids d'un polystyrène dilatable subdivisent d'environ 1 partie en poids de vinyl plastisol con- tenant une dispersion d'enfron 1 partie en poids d'une résina vinylique qui est constituée par du chlorurede vinyle, du chlo- rure de vinylidène, un oopolymère de chlorure de vinyle et d'a- cétate de vinyleun copolymère de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, ou un copolymère de butadiène et de styrène, dans environ 0,4 à environ 0,65 partie en poids d'un plastifiant qui est un membre de la classe comprenant le phtalate de diootyle et le phosphate de tricrésyle.

28. Une composition moulable, comprenant un mélange d'environ 3 à 5 parties en poids d'un polystyrène dilatable subdivisé et d'environ 1 partie en poids d'une dispersion a- queuse d'environ 1 partie en poids de copolymère de styrène et de butadiène, dans environ 0,4 parties en poids d'une solution aqueuse à 5% du chlohydrate de diéthylamino-éthylolamide.

290 Un objet façonné à profilé, tel que décrit ci- avant,avec référence spéciale aux exemples.

30.Procédé de fabrication d'un objet moulé, tel que décrit ci-avant, avec référence spéciale aux exemples.

31. Une composition moulable, telle que décrite ci- avant avec référence spéciale aux exemples.