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MATIERE PLASTIQUE AU CHLORURE DE POLYVINYLE.
La présente invention est relative à une matière plastique au chlorure de polyvinyle gonflé à cellules closes et présentant des proprié- tés améliorées quant à la compression résiduelle (compression-set).
On a utilisé le liège et le kapok dans les équipements de sau- vetage parce qu'ils possèdent un rapport poidsflottabilité satisfaisant.
Le liège se dégrade avec le temps et le kapok peut s'agglomérer et perdre sa flottabilité. On a utilisé des matières plastiques à base de chlorure de vinyle gonflé à cellules closes à la place du liège et du kapok. Même ces matières plastiques gonflées ou spongieuses ont tendance à rester aplaties sous l'influence constante de forces de compression. Lorsque cela se produit. la valeur en tant que bouée est diminuée.
On a maintenant découvert qu'on peut faire des matières plasti- ques à base de chlorure de polyvinyle gonflé à cellules closes., dans lesquel- les la compression résiduelle est.diminuée d'envoron 70%. Cstte améliora- tion significative en matière de compression résiduelle est rendue possible par la découverte suivante l'addition d'une substance solide non flexible et non étirable à un plastisol de la matière plastique, améliore de façon inattendue la capacité de la matière plastique gonflée à reprendre sa forme primitive après avoir été déformée par des forces de compression.
Les substan- ces qui possèdent cette faculté particulière lorsqu'elles sont combinées avec un plastisol de matière plastique au chlorure de polyvinyle sont des cires d'hydrocarbures solides ayant un point de fusion d'au moins.4900. On a éga- lement découvert que cette amélioration significative en matière de compres- sion résiduelle est rendue possible lorsque la paraffine est ajoutée en quan- tités variant entre 5 et 25 parties pour cent parties de la matière plasti- que.
L'invention est illustrée par les exemples suivants donnés en poids, sauf indications contraires.
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EXEMPLE 1 - (sans cire)
On utilise la formule suivante pour faire une matière plasti- que au chlorure de polyvinyle gonflé :
EMI2.1
<tb> - <SEP> Résine <SEP> de <SEP> chlorure <SEP> de <SEP> polyvinyle <SEP> 100 <SEP> parties
<tb>
<tb> - <SEP> Octyl <SEP> diphényl <SEP> phosphate <SEP> comme <SEP> plastifiant <SEP> 56,2 <SEP> "
<tb>
<tb> - <SEP> Phtalate <SEP> de <SEP> dioctyle <SEP> comme <SEP> plastifiant <SEP> 18,8 <SEP> "
<tb>
<tb> - <SEP> Oxyde <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> comme <SEP> stabilisateur <SEP> 5,0 <SEP> "
<tb> - <SEP> Benzazide <SEP> de <SEP> po <SEP> tertio <SEP> butyle <SEP> comme <SEP> agent <SEP> de
<tb>
<tb> gonflement <SEP> 30,0 <SEP> "
<tb>
On fait un plastisol avec un chlorure de polyvinyle en poudre, en mélan- geant la résine avec un plastifiant,
l'addition de l'un à l'autre devant être faite dans un mélangeur de Baker-Berkins non chauffé, en utilisant des petites quantités de résine et des petites quantités de plastifiant. On ajoute également le stabilisateur pendant l'opération de mélange. On extrait le mélange du mélangeur aussitôt que la charge devient pâteuse.
On fait des additions supplémentaires de plastifiant à des petites portions de la charge primitive en remuant avec un agitateur à air. On refroidit le mélange final à la température ordinaire (21 C) et on ajoute ensuite l'agent de gonflement au mélange froid qu'on verse dans un moule pour le vulcaniser pendant 10 minutes à 160 C. On refroidit le mélange vulcanisé à la tempéra- ture ordinaire avant de le démouler et on fait gonfler au four pendant 30 minutes à 135 C. On fait un test de la compression résiduelle suivant la mé- thode ASTM N D 395-49T, avec cette différence que les échantillons de mous- se de vinyle sont comprimés à 75% au lieu de'20 à 40% dans la méthode de l'ASTM et l'échantillon est maintenu sous compression pendant 22 heures à 25 C. On obtient une valeur de 80%.
La matière plastique gonflée possède un poids spécifique de 0,069 kg par décimètre cube.
EXEMPLE 2.
On utilise ici la même formule que dans l'exemple 1 à cela près qu'on ajoute 15 parties de cire de paraffine ayant un point de fusion de 57 C.
La matière plastique gonflée obtenue possède un poids spécifique de 0,069 kg par décimètre cube et une compression résiduelle de 30,06%.
EXEMPLE 3.
On répète l'exemple 2 avec la différence suivante : on utilise un copolymère résultant de la copolymérisation d'un mélange contenant 95 par- ties de chlorure de vinyle et 5 parties de maléate de diéthyle à la place du chlorure de polyvinyle. La matière plastique gonflée obtenue possède un poids spécifique de 0,067 kg par décimètre cube et une compression résiduel- le de 24.88%.
On utilise des cires ayant un point de fusion variant entre 43 C et 65 C pour déterminer leur effet sur le taux de compression résiduelle des matières plastiques au chlorure de polyvinyle gonflé, de la même façon dont on utilise et teste la cire dans l'exemple 2. Les résultats de ces tests soit groupés dans le tableau I dans lequel a été mesuré le taux de compression ré- siduelle sur des échantillons qui ont été gonflés dans un four pendant 30 mi- nutes à 105 Co - TABLEAU 1.
EMI2.2
<tb>
Exemple <SEP> compression <SEP> acquise <SEP> (%) <SEP> Point <SEP> de <SEP> fusion <SEP> de <SEP> la <SEP> cire
<tb>
<tb> 4 <SEP> 65 <SEP> 43 C
<tb>
<tb> 5 <SEP> 24 <SEP> 52 C
<tb>
<tb> 6 <SEP> 15 <SEP> 57 C
<tb>
<tb> 7 <SEP> 17 <SEP> 65 C
<tb>
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Pour le tableau II la compression résiduelle a été mesurée sur des échantillons qui ont été gonfles au four pendant 30 minutes à 135 C.
TABLEAU II
EMI3.1
<tb> Exemple <SEP> compression <SEP> acquise <SEP> (%) <SEP> Point <SEP> de <SEP> fusion <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> cire
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 86.5 <SEP> 43 C
<tb>
<tb>
<tb> 9 <SEP> 56,0 <SEP> 52 C
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 38.5 <SEP> 57 C
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> 25,0 <SEP> 65 C
<tb>
L'influence de la quantité de cire utilisée, sur la compression résiduelle est indiquée dans le tableau III.
On a fait l'essai du taux de compression résiduelle sur des échantillons qui ont été gonflés au four pendant 30 minutes à 93 C. '
TABLEAU III
EMI3.2
<tb> Exemple <SEP> quantité <SEP> de <SEP> cire <SEP> (P.F.52 C) <SEP> Compression <SEP> acquise <SEP> (%)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 12 <SEP> 0 <SEP> 72
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 13 <SEP> 5 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 14 <SEP> 10 <SEP> 24
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 15 <SEP> 15 <SEP> 16'
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16 <SEP> 20 <SEP> 22
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 17 <SEP> 25 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 18 <SEP> 0 <SEP> 72
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 19 <SEP> 5 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 10 <SEP> 18
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 21 <SEP> 15 <SEP> 18
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 22 <SEP> 20 <SEP> 18
<tb>
Dans le tableau
IV la compression résiduelle a été mesurée sur des échantillons qui ont été gonflés au four pendant 30 minutes à 135 C.
T A B L E A U IV.
EMI3.3
<tb>
Exemple <SEP> quantité <SEP> de.cire <SEP> (P.F.52 C) <SEP> compression <SEP> acquise
<tb>
<tb> 23 <SEP> 0 <SEP> 83
<tb> 24 <SEP> 5 <SEP> 44
<tb> 25 <SEP> 10 <SEP> 38
<tb> 26 <SEP> 15 <SEP> 30
<tb> 27 <SEP> 20 <SEP> 23
<tb> 28 <SEP> 25 <SEP> 29
<tb>
<tb> quantité <SEP> de <SEP> cire <SEP> (P.F. <SEP> 65 C)
<tb> 29 <SEP> 0 <SEP> 83
<tb> 30 <SEP> 5 <SEP> 43
<tb> 31 <SEP> 10 <SEP> . <SEP> 25
<tb> 32 <SEP> 15 <SEP> 25
<tb> 33 <SEP> 20 <SEP> 34
<tb>
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Dans les exemples précédents, la quantité de cire correspond à 100 parties de résine. Bien que les exemples aient été décrits relative- ment à l'usage de cires ayant des points de fusion de 52 C. 57 C, 65 C. on peut employer toute cire d'hydrocarbure ayant un point de fusion compris entre 49 C et 65 C.
Les cires convenables d'hydrocarbures comprenant la pa- raffinela cérésine, 190zocérite, les cires de carnauba et de montana ayant un point de fusion d'au. moins 49 C peuvent être aussi utilisées dans la mi- se en oeuvre de l'invention.
Il est préférable pour obtenir les résultats les meilleurs de se servir d'environ 15 parties de cire pour cent parties de matière plastique.
Cependant, des résultats sont également obtenus lorsqu'on utilise la cire en quantités variant entre 5 et 25 parties pour 100 parties de matière plas- tique.
La matière plastique d'élection pour la production de structu- res gonflées est le chlorure de polyvinyle. On peut aussi faire des struc- tures gonflées ayant une compression résiduelle améliorée, avec des matiè- res plastiques dans lesquelles le composant principal est un halogénure de polyvinyle.
Les copolymères d'halogénure de vinyle qui peuvent être traités dans le cadre de l'invention comprennent les copolymères des halogénures de vinyle tels que le chlorure de vinyle et le bromure de vinyle. Les copoly- mères d'halogénure de vinyle sont des copolymères de 70 à 90% de l'halogé- nure de vinyle et de 2 à 30% d'un autre composé polymérisable mono oléfi- nique.
Les monomères spécifiques qui peuvent être copolymérisés avec le chle- rure de vinyle en quantités variant entre 2 et 30% comprennent l'acétate de vinyle, le chlorure de vinylidène. le styrène, les fumarates d'alcoyle com- prenant les maléates de dialkyle, les maléates d'alkyle. les chloromaléa- tes d'alkyle, les chlorofumarates d'alkyle, les acrylates d'alkyle et les acrylates d'alkyle alpha-substitués.
Cependant, des résultats exceptionnels sont obtenus dans la fabrication des matières plastiques gonflées à cellules closes en utilisant comme matière plastique le chlorure de polyvinyle seul.
Pour le gonflement des plastisols de chlorure de polyvinyle et de copolymères de chlorure de polyvinyle on peut utiliser l'un quelconque des agents de gonflement producteurs d'azote bien connus. Par exemple, les agents de gonflement ayant la formule (R,R'-C(CN)N=)2 où R est un radical méthyle ou de l'hydrogène et R' un radical éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle et carboxy-éthyle et comme agent spécifique l'alpha- alpha'-azobis-isobutyronitrile., le diazoaminobenzène et les pentazdiènes; le benzène sulfonyl hydrazide, la dinitrosopentaméthylène tétramine et les azides carbonylés organiques ayant la formule structurale
0 R(-C-N3)n dans laquelle R est un radical organique et n est égal à 1,2 ou 3.
On peut préparer ces azides en transformant l'azide correspondant en hydrazide qui est ensuite traité par l'oxyde nitreux pour former les azides ou en traitant le chlorure d'acide correspondant avec de l'azide de sodium sec ou en solution aqueuse. On peut utiliser les agents de gonflement en quantités variant entre 5 et 50 parties selon le degré de gonflement dési- ré. Il est préférable d'utiliser environ 30 parties d'agent de gonflement pour 100 parties de matière plastique.
On peut utiliser les matières plastiques gonflées de l'inven- tion dans la fabrication d'équipements de sauvetage y compris des ceintu- res de sauvetage,des canots de sauvetage et des radeaux. La matière plasti- que au polyvinyle est préparée en vue du gonflement en la mélangeant avec un plastifiant.
On utilise le plastifiant en quantité suffisante pour produire une masse coulable. Généralement,on a besoin d'utiliser des quantités de plasti- fiant variant entre 75 et 150 parties pour-' cent parties de matière plas-
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tique, avant que le mélange devienne suffisamment apte à être coulé dans un moule, de façon à ce que la masse emplisse le moule et.en épouse le contour. Le plastifiant doit être stable à la lumière, incolore,insolu- ble dans l'eau, non-volatil, posséder un haut degré de rétention,, mutuellement miscible avec la matière plastique dans un grand intervalle de température, stable à l'air et chimiquement inattaquable par les aci- des et les alcalis.
Les plastifiants qu'on peut employer comprennent le phtalate de dibutyle, le phtalate de dioctyle. loctyl diphényl phospha- te, le sébacate de dioctyle, le phosphate de tricrésyle. et d'autres de même nature. Les constituants du mélange peuvent également être mélangés en calandre pour obtenir des plaques du mélange, dans ce cas on peut uti- liser des plastifiants qui sont ordinairement solides à la température or- dinaire, tels que l'adipate de diphényle. On peut omettre entièrement le plastifiant lorsqu'on utilise des matières plastiques au polyvinyle qui sont molles de façon inhérente et ne nécessitent pas d'être amollies par addition de plastifiant. Le moulepeut alors être empli avec des morceaux de la plaque.
On entend ici par le terme "matière plastique au chlorure de polyvinyle" les polymères de chlorure de vinyle seul et les copolymères de chlorure de vinyle avec au moins un autre composé organique polyméri- sable.
Le faible taux de compression résiduelle possédé par le ma- tériau vinylique mousse selon l'invention permet son usage dans le mon- tage des moteurs et des instruments grâce à la capacité de la mousse d' amortir le son produit par les vibrations. La mousse qui fait l'objet de l'invention trouve également un emploi dans les joints et comme tapis de sol à cause de la récupération élastique qu'elle présente après qu'on a relâché les forces de compression.
Bien qu'on ait montré certains détails et certains modes d' applications dans le but d'illustrer l'invention. il apparaîtra claire- ment aux spécialistes qu'on peut y apporter différents changements ou mo- difications sans sortir de l'esprit ni du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.-
1. Une matière plastique au chlorure de polyvinyleplastifiée, gonflée et à cellules closes, ladite matière plastique étant caractéri- sée en ce qu'elle contient pour cent parties de matière plastique de 5 à 25 parties d'une cire solide ayant un point de fusion compris entre 49 C et 65 C, uniformément répartis dans la matière plastique.