FR2465757A1 - Procede de production de mousses de polyurethanne - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A DES MOUSSES DE POLYURETHANNE ET A LEUR PREPARATION. DANS LE PROCEDE DE FABRICATION DE MOUSSES DE POLYURETHANNE FLEXIBLES ET RESILIENTES PAR LA REACTION D'AU MOINS UN POLYOL ET D'AU MOINS UN POLYISOCYANATE ORGANIQUE, EN PRESENCE D'AU MOINS UN AGENT POROGENE ET D'AU MOINS UN CATALYSEUR, ON PREVOIT L'INCORPORATION D'AU MOINS UN INHIBITEUR D'EGOUTTEMENT CHOISI PARMI LES CETONES D'ENVIRON 5 A 12 ATOMES DE CARBONE, AINSI QUE D'UN RETARDATEUR DE COMBUSTION. APPLICATION DES MOUSSES FLEXIBLES CLASSIQUES.

Description

i

La présente invention est relative à des amé-

liorations aux mousses de polyuréthanne résilientes, flexibles, et en particulier à des améliorations dans les caractéristiques de ces mousses lorsqu'elles sont soumises au feu. Les mousses depolyuréthanne résilientes flexibles sont préparées par la réaction de polyols et de polyisocyanatEsorganiquesen présence d'un agent porogène et d'un ou plusieurs catalyseurs. Ces mousses

trouvent une large variété d'utilisations,notamment com-

me assises pour tapis, garnissages pour matières tex-

tiles, matelas, oreillers, matelas d'ameublement,

coussins, rembourrages contre les chocs dans les auto-

mobiles, et matériaux isolants. A moins qu'elles com-

prennent des additifs spéciaux, les mousses de polyuré-

thanne brûlent facilement lorsqu'on les enflamme. Il est connu en pratique d'ajouter divers agents chimiques

formant retardateurs de combustion aux mélanges de réac-

tion destinés à former les mousses de polyuréthanne, en particulier des esters halogénés de phosphore. Une telle addition apporte une certaine amélioration aux

propriétés d'inflammabilité, l'étendue de la combus-

tion après l'inflammation étant réduite et les mousses pouvant même être rendies auto-extipgibles dans une certaine mesure, mais tandis que la combustion se développe, la mousse fond et laisse tomber des cendres ou braises

flambantes qui peuvent enflammer d'autres matériaux in-

flammables se trouvant au voisinage et provoquer ainsi une propagation du feu. Pour surmonter ce problème, on

ajoute d'autres additifs aux mélanges de réaction for-

mant les mousses de polyuréthanne pour rendre intumes-

centes les mousses terminées ou pour donner un produit

de carbonisation dès que ces mousses ont été enflammées.

De telles mousses sont moins sujettes à la formation de cendres flambantes et tombantes durant la combustion et elles peuvent donner un produit de carbonisation qui agit comme matériau d'isolation thermique et aide

ainsi à éviter la propagation du feu.

Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.681.273, on a proposé l'utilisation d'un mélange d'un composé contenant de l'azote et du phosphore,tel

que du phosphate de mono-amonium, du phosphate de mé-

lamine ou du phosphate d'urée, et d'une polyalkylène polyamine substituée par N-alkylol, à titre d'additif pour les mélanges traditionnels de réaction donnant des mousses flexibles de polyuréthanne. Une propriété de retard d'inflammation est de la sorte donnée aux mousses résultantes, et celles-ci sont intumescentes

et non combustibles.

Dans le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n0 3.803.063, on a décrit un mélange de réaction pour

mousse de polyuréthanne flexible, contenant un addi-

tif comprenant un composé contenant de l'azote et du phosphore, tel que du phosphate de mono-amonium ou un phosphate d'ammonium, et un polycondensat d'acides

gras insaturés polymérisés avec des amines aliphatiques.

Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4.139.501, Rudner, Noone et Pauly ont décrit des mousses de polyuréthanne flexibles, présentant une moindre tendance à la formation de cendres brûlantes

lorsqu'elles sont enflammées et brûlées, cette pro-

priété étant obtenue par l'incorporation-, dans le mé-

lange de réaction formant la mousse, d'un dérivé de mélamine dans lequel un ou plusieurs atomes d'hydrogène ont été remplacés par des groupes d'hydroxyméthyle et/ou d'alcoxy inférieur méthyle. A titre de variante, on peut également inclure un ester de phosphore halogéné

dans le mélange de réaction.

La présente invention permet d'obtenir une

mousse de polyuréthanne résiliente, flexible, pré-

sentant une moindre tendance à la formation de cendres ou braises brûlantes et tombantes durant la combustion.

Ces mousses sont, sous ce rapport, de propriétés prati-

quement équivalentes de celles obtenues dans le cas des

mousses décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amé-

rique n'4.139.501, et de plus on les obtient à un prix

inférieur. Une telle amélioration est obtenue par l'ad-

dition, à un mélange traditionnel de réaction de forma-

tion d'une mousse de polyuréthanne, d'au moins un produit empêchant la formation de cendres ou braises brûlantes et tombantes, que l'on appdlera ci-après "inhibiteur d'égouttement", un tel inhibiteur étant

notamment un benzaldéhyde ouune cétone. De tels inhi-

biteurs d'égouttement sont généralement moins coûteux

par poids et efficaces/en des quantités moindres compa-

rativement aux dérivés de mélamine utilisés suivant le

procédé du brevet des Etats-Unis d'Amérique n04.139.501.

Le mélange de réaction formant la mousse contient éga-

lement un phosphate ester halogéné à titre de retarda-

teur de combustion.

Les nouveaux produits suivant l'invention

au lieu d'être consistants et rigides, conservent es-

sentiellement la flexibilité, la résilience, la struc-

ture cellulairela perméabilité et le toucher des mous-

ses flexibles traditionnelles de polyuréthanne qui ne contiennent pas les inhibiteurs d'égouttement utilisés

dans le présent procédé. En conséquence, on peut uti-

liser des mousses suivant l'invention dans la plupart, si pas dans toutes les applications pour lesquelles on

a emploie jusqu'à présent -les mousses flexibles tradi-

tionnelles. Les nouvelles mousses peuvent, si on le désire, être pelées, fendues ou tranchées pour, former des feuilles de n'importe quelle épaisseur désirée en utilisant les techniques bien connues en pratique, et les feuilles flexibles obtenues peuvent alors être en-

roulées pour la commodité du transport et du stockage.

De même que les mousses flexibles traditionnelles de

polyuréthanne, les produits obtenus par le procédé sui-

vant l'invention peuvent être stratifiés sur des matiè-

res textiles ou des supports en matières plastiques,

grâce à des procédés traditionnels, tels qu'une stratifi-

cation à la flamme ou à l'aide d'un adhésif.

Bien que les mousses suivant l'invention aient l'aspect et la flexibilité des mousses traditionnelles, elles présentent, lorsqu'elles sont enflammées, une

tendance nettement moindre à former des cendres brQlan-

tes.Comme on le sait,l'un des désavantages des mousses traditionnelles de polyuréthanne et d'autres polymères synthétiques est constitué par le fait que, lorsqu'ils sont enflammés, ils ont tendance à fondre et'à former des cendres ou braises brûlantes qui peuvent s'égoutter ou tomber et provoquer une propagation des flammes vers

d'autres matières voisines. Même lorsque de telles ma-

tières traditionnelles contiennent des esters de phos-

phore halogénés à titre de retardateurs de combustion, elles peuvent encore donner des cendres-tombantes et

à combustion lente, qui peuvent enflammer des maté-

riaux non ignifuges voisins. Ces désavantages sont pra-

tiquement évités grâce aux produits obtenus par le pro-

cédé suivant la présente invention.

Les buts de l'invention sont atteints en in-

corporant, dans un mélange de réaction de formation d'une mousse de polyuréthanne, à part cela traditionnel,

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au moins une cétone ou au moins un benzaldéhyde, ou

encore un mélange de ces produits. Les cétones préfé-

rées sont celles qui contiennent environ 5 à environ

12 atomes de carbone, comme la diéthyl cétone, la mé-

thyl isobutyl cétone, l'éthyl butyl cétone, l'acéto-

phénone, la propiophénone, la diisobutyl cétone, l'i-

sobutyl heptyl cétone, la cyclohexanone, l'oxyde de

mésityle, l'isophorone, la 2,4-pentanedione et l'al-

cool diacétonique. Les inhibiteurs d'égouttement pré-

férés pour la mise en oeuvre de la présente invention sont le benzaldéhyde, la méthyl isobutyl cétone et

la cyclohexanone.

Bien que l'on préfère utiliser un seul inhi-

biteur d'égouttement, on peut employer, si on le dési-

re, un mélange de deux inhibiteurs de ce genre ou plus,

sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

La quantité de l'inhibiteur d'égouttement que l'on ajoute n'est pas critique et peutvarier sur une gamme allant d'environ 0,8 à environ 20 parties en poids pour 100 parties en poids du polyol contenu dans

le mélange de réaction. Une gamme préférée pour cet in-

hibiteur va d'environ 1 à environ 10 parties en poids,

la gamme tout particulièrement préférée allant d'envi-

ron 2 à environ 6 parties en poids.

Bien que l'on puisse utiliser seuls un ou plu-

sieurs inhibiteurs d'égouttement pour réduire la tendan-

ce à la formation de cendres flambantes et tombantes,

on préfère inclure également un retardateur de combus-

tion dans le mélange de réaction formant la mousse. Des

retardateurs appropriés sont ceux que l'on utilise tra-

ditionnellement dans la fabrication des mousses flexi-

bles de polyuréthanne et il s'agit notamment de tries-

ters d'acide phosphorique, de triesters halogénés d'a-

cide phosphorique, d'hydrocarbures halogénés, etc. Des exemples de retardateurs de combustion appropriés sont: tris(1,3-dichloropropyl) phosphate,

tris (2,3-dibromopropyl)phosphate, 2,2-bis (chlorométhyl)-

1,3-propylène bis [di(2-chloroéthyl)phosphate], tris (2-chloroéthyl) phosphate, tris(2-chloropropyl)phosphate,

bis(dichloropropyl)tribromonéopentyl phosphate, tricré-

cyl phosphate, crésyl diphényl phosphate,paraffinechlo-

rée et paraffine bromée. On préfère utiliser des phos-

phate halogénés et en particulier le tris(1,3-dichloro-

propylphosphate. Bien que l'on préfère ne prévoir qu'un seul retardateur de combustion du point de vue de la

simplicité de la formulation, des mélanges de deux re-

tardateurs ou plus du même type ou de types différents

peuvent donner, d'après ce qu'on a constaté, des per-

formances ou des caractéristiques améliorées dans cer-

tains cas, de sorte que de tels mélanges sont également

inclus dans le cadre de la présente invention. La quan-

tité du retardateur de combustion n'est pas critique et peut varier sur une large gamme, par exemple d'environ 2 à environ 30 parties en poids pour 100 parties en poids du polyol du mélange de réaction. On préfère employer

environ 5 à environ 20 parties en poids, et plus par-

ticulièrement encore environ 7 à environ 20 parties de

ce retardateur.

Il sera évident que les quantités de l'inhibi-

teur d'égouttement et du retardateur de combustion à utiliser dépendront du degré d'inhibition d'égouttement et du retard de combustion que l'on désire pour une application donnée. Une quantité appropriée pourra être facilement déterminée avec un minimum d'expériences seulement.

Le mélange à transformer en mousse compren-

dra au moins un polyol, au moins un polyisocyanate or-

ganique, au moins un aint porcgène, et au moins un catalyseur. Ce mélange peut comprendre également d'autres additifs et ingrédients de combinaison connus dans la

préparation des mousses de polyuréthanne. De tels addi-

tifs et ingrédients sont, à titre d'exemples, des charges, des pigments ou autres colorants, des agents tensio-actifs, des stabilisateurs de mousse, des

agents favorisant l'ouverture des cellules, des lubri-

fiants, des microbicides, etc.

Le polyol peut être constitué par un ou plu-

sieurs polyéther polyols, un ou plusieurs polyester

polyols,ou un mélange d'un ou plusieurs polyéther po-

lyols et d'un ou plusieurs polyester polyols.

Les polyols convenant pour la présente in-

vention peuvent être des polyéther polyols, tels que ceux préparés par l'addition d'un excès d'oxyde de

1,2-propylène à de l'hexanetriol, du triméthylolpropa-

ne, du glycérol, de lWkriéthanolamine ou un polyéthy-

lène glycol. En outre, les polyols convenant pour l'in-

vention peuvent être des polyester polyols ou un mé-

lange de polyester polyols et de polyéther polyols. Les polyester polyols peuvent se préparer, par exemple, en faisant réagir un acide dicarboxylique, tel que de l'acide adipique, avec un mélange d'un diol, tel que

du diéthylène glycol, et d'un triol,tel que du glycé-

rol. Les polyéther polyols peuvent également être

choisis parmi toute une variété de composés de polyé-

ther polyatomiquE disponibles et utilisés de façon tra-

ditionnelle dans la préparation de polyuréthannes flexi-

bles du type à polyéther. Les composés de polyéther

polyols les plus courants à savoir les polyoxyalkylè-

ne polyéther polyols, sont préparés généralement par la réaction d'un oxyde d'alkylène, tel que de l'oxyde

de 1,2-propylène, avec un initiateur polyatomique L'i-

nitiateur polyatomique peut, par exemple, être du glycérol, du triméthyloléthane, du triméthylolpropane, de la triéthanolamine ou un polyéthylène glycol.,

Les oxydes d'alkylène utilisés dans la prépa-

ration des polyéthers sont de préférence ceux conte-

nant 2 à 4 atomes de carbone, par exemple l'oxyde

d'éthylène, l'oxyde de 1,2-propylène, l'oxyde de 1,2-

butylène, l'oxyde de triméthylène et l'oxyde de tétra-

méthylène. Sont également intéressants les poly(aralky-

lène éther)polyols dérivant des oxydes d'aralkylène cor-

respondants, comme par exemple l'oxyde de styrène, que

l'on utilise seuls ou en mélange avec un oxyde d'alky-

lène. Généralement, on préfère l'oxyde de propylène, c'est-à-dire l'oxyde de 1,2-propylène, et des mélanges

de celui-ci avec de l'oxyde d'éthylène, dans la prépara-

tion du polyéther polyol réactif.

Les polyéthers à utiliser suivant la présente

invention ont de préférence un poids moléculaire d'en-

viron 500 à environ 6.500, de préférence d'environ 2800 à environ 4600, et une fonctionnalité hydroxyle moyenne d'au moins 2,5 à environ 3,1. Les polyester

polyols intéressants suivant la présente invention en-

globent tous ceux qui sont traditionnellement utilisés

dans la préparation de mousses de polymères d'uréthan-

ne flexibles et semi-flexibles. Le polyester polyato-

mique réagissant a habituellement un poids moléculaire d'au moins environ 400, de préférence d'environ 500 à environ 5000. L'indice d'hydroxyle du composé est, de façon correspondante, d'environ 15 à environ 300. La

fonctionnalité hydroxyle moyenne préférée pour les ré-

sines de polyester va d'environ 2,2 à 2,8.

La gamme des polyester polyols intéressants

dans la préparation des mousses flexibles de polyuré-

thanne suivant la présente invention est bien connue en pratique et on peut préparer ces polyester polyols, par exemple, par la réaction d'un polyol avec un composé d'acide polycarboxylique, contenant chacun 2 à environ 36 atomes de carbone ou plus dans la molécule. L'acide polycarboxylique englobe des précurseurs d'acide,tels

que les anhydrides et les halogénures d'acide correspon-

dants, ou même par exemple aussi les esters alkyliques.

Les acides préférés sont les acides dicarboxyliques com-

portant de 4 à 36 atomes de carbone dans la molécule.

Des exemples de ces acides carboxyliques préférés que

l'on peut donc employer dans le cas présent sont no-

tamment les acides aromatiques, comme l'acide phta-

lique,l'acide téréphtalique, l'acide isophtalique,

l'acide tétrachlorophtalique, les acides cycloalipha-

tique, comme l'acide linoléique dimérisé, les acides

résiniques maléatés et fumaratés, et l'acide cyclohexa-

ne-l,4-diacétique, mais plus particulièrement les aci-

des aliphatiques, tels que les acides itaconique,

propionique, succinique, glutarique, adipique, azélai-

que, subérique et sébacilue, ou encore des combinai-

sons de ces acides. Les polyester polyolspeuvent éga-

lement être préparés au départ des lactones correspon-

dantes, par exemple la gamma-butyrolactone ou l'epsi-

lon- caprolactone, par auto-condensation sur un initia-

teur de diol-triol.

Le polyol utilisé dans la préparation du po-

lyester polyol est généralement un mélange d'un diol et d'un triol. On utilise de préférence un mélange de

polyols, dont la proportion majeure a une fonctionna-

lité de deux, tandis que la proportion mineure a une

fonctionnalité de trois. Ce mélange de polyols difonc-

tionnel et trifonctionnel est utilisé pour obtenir une fonctionnalité moyenne comprise entre deux et trois. Une fonctionnalité supérieure à deux est désirable pour

créer une réticulation dans la réaction entre le polyes-

ter polyol et le polyisocyanate pour la formation d'une mousse flexible mais robuste. On a constaté qu'il est préférable d'obtenir cette fonctionnalité additionnelle par l'utilisation d'un triol ou de polyols supérieurs

en une petite quantité, lors de la formation du poly-

ester polyol.

Il est connu que certains composés qui sont considérés par les spécialistes comme étant des résines de polyester comportent également des liaisons d'éther, et il s'agit par exemple des esters préparés au départ

de dipropylène glycol. Toutefois, le caractère princi-

pal de ces résines est considéré comme étant celui d'un

ester.

Les polyisocyanates organiques intéressants dans le cadre de la présente invention sont également les polyisocyanates traditionnels. Ils comportent au

moins deux groupes d'isocyanate par molécule. Le mé-

lange d'isocyanates choisi a de préférence une fonc-

tionnalité d'isocyanate de 2,0 à 3,0. Les isocyanates

intéressants sont les polyisocyanates aromatiques uti-

lisés seuls ou en mélange avec des polyisocyanates

aliphatiques, cycloaliphatiques ou hétérocycliques.

Les diisocyanates aromatiques sont générale-

ment les polyisocyanates disponibles qui sont les moins

coteux et les plus appropriés. Les diisocyanates aro-

matiques,en particulier les isomères de toluène diiso-

il

cyanate, sont utilisés dans l'industrie pour la prépa-

ration de mousses par le procédé de fabrication de pla-

ques en continu, du type en une seule phase ou mono-

coup. Toutefois, pour certains besoins, d'autres polyi-

socyanates, en particulier les polyisocyanates aliphati-

ques, aralkyliques et cycloalkyliques, ont des pro-

priétés intéressantes et peuvent s'utiliser, suivant les désirs, en mélange, par exemple, avec des toluène diisccyanates. Les polyisocyanates aralkyliques,

aliphatiques et cycloaliphatiques sont spécialement in-

téressants lorsqu'on désire obtenir une résistance con-

tre une dégradation et une décoloration dues à l'oxyda-

tion ou à la lumière. Les polyisocyanates non aryliques ne sont généralemet pas intéressants à utiliser seuls mais on peut les employer en combinaison avec les autres

types de polyisocyanates pour des besoins spéciaux.

Des polyisocyanates organiques appropriés sont,

par exemple: n-butylène diisocyanate, méthylène diiso-

cyanate, m-xylyl diisocyanate, p-xylyl diisocyanate,

cyclohexyl-l,4-diisocyanate, dicyclohexylméthane-4,4'-

* diisocyanate, m-phénylène diisocyanate, p-phénylène

diisocyanate, 3-(alpha-isocyanatoéthyl)-phényl isocya-

nate, 2,6-diéthylbenzène-l,4-diisocyanate, diphényldi-

méthylméthane-4,4'-diisocyanate, éthylidène diisocyanate,

propylène-l,2-diisocyanate, cyclohexylène-l,2-diisocya-

nate, 2,4-toluène diisocyanate, 2,6-toluène diisocyanate,

3,3'-diméthyl-4,4'-biphénylène diisocyanate, 3,3'-di-

méthoxy-4,4'-biphénylène diisocyanate, 3,3-diphényl-4,

4'-biphénylène diisocyanate, 4,4-biphénylène diisocyana-

te, 3,3'-dichloro-4,4'-biphénylène diisocyanate, 1,5-

naphtalène diisocyanate, isophorone diisocyanate, m-

xylylène diisocyanate, triazine triisocyanate,tricéto-

trihydro-tris(isocyanatophényl)triazine et tris(iso-

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cyanatophényl)méthane. D'une façon générale,dans la mise en oeuvre des réactions de polymérisation d'uréthanne, les seuls groupes importants dans les réactifs sont les groupes d'isocyanate et les groupes d'hydrogène actif qui réa- gissent avec les précédents. Les radicaux acycliques, alicycliques,aromatiqueset hétérocycliquessont tous des substituants possibles sur les groupes d'hydrogène

actif et de polyisocyanate des réactifs.

L'agent porogène préféré d'une manière généra-

le dans la production des mousses flexiblesde polyuréthan-

ne est l'eau. Les avantages de l'utilisation de l'eau sont un faible coat et la stabilité que l'utilisation de l'eau apporte dans la fabrication des mousses. La réaction entre l'eau et l'isocyanate donne non seulement

un gaz pour le soufflage mais produit aussi très rapi-

dement un polymère contenant de l'urée, contribuant

fortement à une résistance préliminaire du polymère,né-

cessaire pour maintenir le gaz à l'intérieur, en vue de la formation d'une mousse. Généralement, iorsqu'on utilise de l'eau, les proportions sont d'environ 0,5 à environ 6% en poids par rapport au poids total des

polyols en réaction. On peut ajouter des agents porogè-

nes qui ne réagissent pas avec l'isocyanate, à titre d'auxiliaires pour l'eau ou en tant que remplacement

total de celle-ci. Il s'agit de composés qui sont vapo-

risés aux températures produites par la réaction exo-

thermique entre l'isocyanate et l'hydrogène réactif.

Divers agents porogènes sont bien connus en pratique et ne font pas partie de la présente invention. D'autres

agents porogènes que l'on utilise de préférence en pra-

tique sont certains hydrocarbures aliphatiques ou cy-

cloaliphatiques, substitués par halogène, ayant des

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points d'ébullition compris entre -40 C et +100oo0c, no-

tamment:le chlorure de méthylène; les fluorocarbones

volatils, comme le trichloromonofluorométhane, le di-

chlorodifluorométhane et le l-chloro-2-fluoréthane; des hydrocarbures de bas point d'ébullition, comme le n-propane, cyclopropane, le butane, l'isobutane, le pentane, l'hexane, le cyclohexane, ainsi que leurs mélanges, etc. Comme il est traditionnel dans la fabrication des mousses de polyuréthanne, le mélange de réaction

contient également au moins un catalyseur. Des cataly-

seurs convenant dans le cadre de la présente invention sont les catalyseurs traditionnellement utilisés dans la fabrication de mousses de polyuréthanne et il s'agit

notamment d' amines tertiaires et de composés métalli-

ques. Des amines tertiaires intéressantes sont: les N-alkylmorpholines comme la N-éthylmorpholine; les

N,N-dialkylcyclohexylamines, dans lesquilles les grou-

pes d'alkyle sont le méthyle, l'éthyle, le propyle,

le butyle, etc; les trialkylamines, comme la'triéthyl-

amine, la tripropylamine, la tributylamine, la triamyl-

amine, etc; la triéthylènediamine, le bis(2-diméthyl-

aminoéthyl)éther; l'éther N,N-diméthylaminoéthyl-N',N'-

diméthylaminopropylique; l'amine tertiaire vendue par la société Jefferson Chemical Co., sous la dénomination THANCAT DD, ainsi que d'autres amines tertiaires bien

connues en pratique. Des composés métalliques intéres-

sants sont les composés de bismuth, de plomb, de ti-

tane, de fer, dEntimoine, d'uranium, de cadmium, de co-

balt, d'aluminium, de mercure, de zinc, de nickel, de

cérium, de vanadium, de cuivre, de manganèse, de zi-r-

conium, d'étain, et d'autres composés métalliques en-

core. Les composés d'étain sont particulièrement in-

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téressants, des exemples étant l'octoate stànneux, le 2-éthylhexoate stanneux, l'oléate stanneux, le bis (2-éthylhexoate) de dibutyl étain et le dilaurate de dibutyl étain. Les quantités du catalyseur sont les quantités habituelles. Comme il est également traditionnel dans la technique de fabrication des mousses de polyuréthanne, le mélange de réaction peut également contenir un agent

tensio-actif, de préférence un agent tensio-actif or-

ganosilicié, que l'on appelle couramment aussi agent tensio-actif de silicone. Comme on le sait, les agents tensio-actifs de silicone assurent plusieurs fonctions

dans la formation des mousses de polyuréthanne, notam-

ment la prévention de l'aplatissement durant la levée

de la mousse et le réglage de la dimension des cellules.

Les agents tensio-actifs organosiliciés contiennent un ou plusieurs groupes hydrophobes et un ou plusieurs

groupes hydrophiles. Les groupes hydrophobes compren-

nent une série d'atomes de silicium généralement sous la forme de groupes répétitifs de siloxane. Les groupes

hydrophiles consistent généralement en une série de ra-

dicaux d'oxyalkylène sous la forme d'une chaine de

mailles répétitives. Suivant un type particulier d'a-

gent tensio-actif de silicone,l'ossature de la molécule comprend une chaîne de groupes de siloxane auxquels sont

attachés des groupes hydrophiles de polyoxyalkylène pen-

dants. Suivant un autre type d'agent tensio-actif, une

chaîne de segments alternés de polysiloxane et de poly-

oxyalkylène forme l'ossature de la molécule. Suivant un troisième type d'agent tensio-actif, qui est moins courant, l'ossature du polymère est formée par une

chaîne carbone-carbone à laquelle sont attachés des ato-

mes de silicium et des groupes hydrophiles à longue

chaîne. Les divers types d'agent tensio-actif organosi-

licié destinés à la fabrication des mousses de polyuré-

thanne sont bien connus en pratique, ils sont abondam-

ment décrits dans la littérature technique et ils se vendent sur le marché. Des exemples d'agents tension- actifs organosiliciésqui conviennet dans le cas de la présente invention sont: les produits L-520, L-540 et L-5720 fabriqués par la société Union Carbide Corp.; et les produits DC-191, DC-196 et DC-198 fabriqués par

la société Dow Corning. La quantité de l'agent tensio-

actif organosilicié que l'on utilise suivant la pré-

sente invention sera généralement de l'ordre d'environ 0,01 à environ 1 partie en poids pour 100 parties en poids du polyol,bien que l'on puisse utiliser, suivant

les désirs, des quantités inférieures ou supérieures.

Les mousses de polyuréthanne suivant la pré-

sente invention peuvent se préparer par l'un quelconque des procédés connus en pratique, notamment un procédé

à prépolymère ou à quasi-prépolymère, et un procédé con-

tinu, discontinu ou du type monocoup. On préfère prépa-

rer ces mousses de manière continue par le procédé dit

monocoup sous la forme de gros pains présentaht une sec-

tion transversale rectangulaire ou circulaire,ces pains

pouvant être ensuite fendus ou pelés pour créer des feuil- les d'une épaisseur appropriée. A titre d'exemple, des pains présentant

une section transversale circulaire et convenant pour le pelage ont été décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3.874.988. Les mousses de

polyuréthanne peuvent être des mousses qui sont prati-

queient totalement à cellules ouvertes, et ce comme

décrit par exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amé-

rique n'3.748.288 et 3.884.848, ou des mousses réticu-

lées préparées par l'un quelconque des procédés de réti-

culation bien connus en pratique. Les mousses peuvent également être partiellement à cellules ouvertes ou

principalement à celluleeermées.

Parmi les exemples présentés ci-après, l'un d'eux est un exemple comparatif suivant la technique antérieure, tandis que les autres sont des exemples

suivant la présente invention, tout en n'étant nulle-

ment limitaifs du cadre de celle-ci. Dans ces exemples,

toutes les quantités sont des parties en poids.

Les mousses ont été estimées par une variante du procédé UL 94, (Standard For Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances, publié par Underwriters Laboratories Inc).Cette variante

du procédé UL 94 réside dans la mesure du temps de com-

bustion. Dans l'essai classique, on commence à compter le temps de flamme 60 secondes après l'inflammation, tandis que dans le procédé utilisé dans le cas présent,

le temps de flamme est compté dès le départ de l'in-

flammation. On identifie ci-après les divers ingrédients

prévus dans les exemples. TDI désigne le tolylène diiso-

cyanate (appelé également toluène diisocyanate). Les chiffres qui suivent "TDI" indiquent le rapport entre le 2,4-isomère et le 2,6-isomère (par exemple le TDI 65/35 désigne un mélange dans le rapport de 65/35

du tolylène 2,4-diisocyanate et du tolylène 2,6-diiso-

cyanate). A 390 désigne un agent tensio-actif consti-

tué par un mélange d'esters d'acides gras modifiés,plus une silicone, ce produit étant vendu par la société Witco. NEM désigne la Néthylmorpholine vendue par la société Jefferson Chemical sous la dénomination THANCAT NEM. DM-16D est la n-hexadécyldiméthylamine vendue par

Lonza sous la dénomination BAIRCAT B-16. NCM est la N-

coco-morpholine vendue par Lonza sous la dénomination BAIRCAT NCM. C-2 est l'octoate stanneux vendu par la société M & T Chemicals sous la dénomination FOMREZ C-2. KAYDOL est une huile minérale blanche vendue par la société Witco. 73D est une dispersion de pigments noirs dans un véhicule organique (pâte noire). FR-2 est du tris(l,3-dichloropropyl) phosphàte vendu par la société Stauffer Chemical sous la dénomination FYROL FR-2.

Tableau I

Exemple

Polyester préparé au départ de diéthylène glycol,acide adipique et triméthyloléthane; indice 0H:56

TDI 65/35

Dispersion de noir 73D A-390 Eau NCM

KAYDOL

NEM

DM-16D

C-2 FR-2 Méthyl isobutyl cétone Cyclohexanone Benzaldéhyde L'indice de ces exemple

2 3

,0 100,0 100,0 100,0

,1 7,45 2,0 3,7 0, 8 0,2 0,5 0,3 1,5 ,0 ,1 7,45 2,0 3,7 0,8 0,2 0,5 0,3 1, 5 ,0 ,0 ,1 7,45 2,0 3,7 0,8 0,2 0,5 0,3 1,5 ,0

-- 5,0

était de 111 ,1 7,45 2,0 3,7 0,8 0,2 0,5 0,3 1,5 ,0

un exemple comparatif réalisé suivant la technique an-

térieure et ne comportant pas d'inhibiteur d'égouttement, tandis que les Exemples 2 à 4 sont des exemples suivants

l'invention. Chacun des exemples a donné une mousse fle-

xible, résiliente,présentant une structure cellulaire

uniforme. Les caractéristiques d'inflammabilité des mous-

-- 5,0

L'Exemple 1 est _ _ ses ont été estimées par la variante du procédé UL 94 et les résultats obtenus sont résumés par le Tableau II suivant. TaUeau II Exemple 1 Temps moyen de combustion, sec. 58,7 Etendue moyenne de combustion, 1,95 Formation de cendres mm tombantes oui Formation de produit de carbonisation non

2 3 4

71,9 60,5 56,3

2,85 2,15 2,03

non non non non non non Durant la combustion, il se formait des cendres tombantes au départ du produit de l'Exemple 1

et il n'y avait pas de formation de produit de carboni-

sation. Bien que les produits des Exemples 2 à 4 ne

formaient pas non plus de produit de carbonisation du-

rant la combustion, ils ne formaient pas de cendres

brûlantes et tombantes.

Claims (5)

R E V E N D I C A T I O N S

1. Procédé de fabrication de mousses de po-

lyuréthanre résilientes, flexibles, par réaction d'au

moins un polyol et d'au moins un polyisocyanate orga-

nique en présence d'au moins un agent porogène et d'au moins un catalyseur, caractérisé en ce qu'on incorpore, dans le mélange destiné à former la mousse, au moins

un inhibiteur d'égouttement choisi parmi les cétones.

d'environ 5 à environ 12 atomes de carbone, en une

quantité suffisante pour réduire la formation de brai-

ses tombantes lorsque la mousse brûle, et au moins un

retardateur de combustion, prévu en une quantité suffi-

sante pour accroître les propriétés de combustion

retardée de la mousse.

2. Procédé suivant la revendication 1, carac-

térisé en ce que l'inhibiteur d'égouttement est la méthylisobutylcétone.

3. Procédé suivant la revendication 1, carac-

térisé en ce que l'inhibiteur d'égouttement est la

cyclohexanone.

4. Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce que le retardateur

de combustion est un ester halogéné d'acide phospho-

rique.

5. Procédé suivant la revendication 4, carac-

térisé en ce que l'ester halogéné d'acide phosphorique

est le tris(1,3-dichloropropyl)-phosphate.