BE463037A

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Publication number: BE463037A
Authority: BE
Priority date: 1945-01-04
Also published as: CH257174A; FR994282A

Description

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PERFECTIONNEMENT DANS LA FABRICATION DES MASSES PLASTIQUES

ME, a pour objet un procédé de traitement des résines vinyliques,

plus spécialement à base de chlorure de polyvinyle, en vue d'obtenir des masses plastiques, en particulier sous forme de plaques,

feuilles, joncs, tubes, profilés, à l'état de préformes ou d'objets moulés. -

Jusqu'ici, on a utilisé dans le travail des résines vinyliques principalement les méthodes suivantes:

L'une, s'apparentant au travail du celluloïd, consiste à

plastifier la.résine en la malaxant, la laminant, etc..en présence d'un solvant de la résine. Mais la résine a la propriété de

retenir une certaine quantité de solvant résiduaire que le simple

séchage à l'air froid ou chaud n'est pas suffisant pour éliminer.

De sorte que cette méthode a l'inconvénient de nécessiter un traitement ultérieur supplémentaire. Cette rétention.de solvant est.

souvent très importante, notamment pour le chlorure de polyvinyle.

;sa% avec la cyclohexanone.

Une autre méthode de travail, s'apparentant au travail du

caoutchouc et n'impliquant aucune addition de solvant, consiste,

alors que la résine est. sur le laminoir, à chauffer celle-ci à

une température voisine de son point de fusion. Dans le cas du

Une telle méthode a l'inconvénient d'occasionner un jaunissement

notable de la résine, même si l'on prend la précaution d'exécuter

le chauffage d'une manière rapide. Cette méthode exige, en outre,

un-matériel adapté pour des températures élevées et ne peut donc

être réalisée avec le simple matériel en usage dans l'industrie

du caoutchouc..

Le procédé objet de l'invention évite les inconvénients de

ces méthodes connues. Il consiste à former la-masse plastique en

sine, un composé organique volatil gonflant, mais non solvant de

la résine, et en soumettant ensuite cette résine à l'action de la

pression et de la chaleur.

La demanderesse a, en effet, constaté que si l'on mélange

du chlorure de polyvinyle ou ses co-polymères avec certains composés organiques volatils capables de le gonfler sans le dissoudre, on peut obtenir, par l'action de la pression et de la chaleur sur cette résine, une masse gélatinisée dont on peut éliminer pratiquement en totalité les composés organiques volatils par l'action d'un simple séchage.

Un autre avantage consiste dans le fait que, si on prend la résine à l'état de poudre, on peut lui faire absorber une forte proportion de ces composés organiques volatils, sans faire perdre à la résine sa structure pulvérulente à la température ambiante et sous la pression atmosphérique. C'est ainsi que, dans le cas du chlorure de polyvinyle, on peut lui faire absorber plus de sept fois son poids, tout en conservant dans le produit gonflé obtenu les caractéristiques d'une poudre. Si la quantité de compo-

poids de la poudre initiale, la poudre conserve son aspect primitif et en particulier n'est pas humide au toucher.

Un avantage important procuré par le nouveau procédé consiste dans le fait que la gélatinisation de la masse est obtenue avec des températures de travail relativement basses, grâce à quoi on peut obtenir des matières absolument incolores. La demanderesse a, en effet, constaté que, suivant les composés volatils

sans devoir dépasser 1200, c'est à dire à une température nettement inférieure au point de jaunissement du chlorure de polyvinyle et à la température à laquelle il commence à libérer de l'acide chlorhydrique. On peut donc se dispenser, avec ce procédé, d'ajouter un stabilisant et.l'on peut également se contenter,pour le mettre en oeuvre, d'employer, sans modification, le matériel classique de l'industrie du caoutchouc ou de l'industrie du,cellu-

tenir au moyen de colorants ordinaires alors que, jusqu'ici, il fallait choisir des colorants spéciaux pour résister aux températures élevées du travail.

Les composés-organiques volatils qui peuvent être utilisés pour l'exécution du procédé sont, comme il a été dit, des composés

rure de polyvinyle. Ces corps peuvent être déterminés en appliquant la méthode d'évaluation du pouvoir solvant deq composés organiques' qui a été décrite par Messieurs DELORME et BLUMA dans la Revue "PLASTIQUES" du mois de mars 1944 (page 80 à 86). Selon

0,2 environ, la viscosité spécifique ayant pour formule A - B où A est la viscosité du mélange et B la viscosité du compo- B

se organique par.

Parmi les composés organiques volatils répondant aux conditions d'emploi de la présente invention, c'est à dire non solvant du chlorure de polyvinyle mais ayant la propriété de le gonfler, de le gélatiniser, puis de s'en séparer complètement par séchage, on peut citer, mais à titre non limitatif:

Acétone ordinaire Sulfure de carbone

Benzène ' Acétate d'éthyle

Toluène Chlorure de propyle

Benzol . Perchloréthylène

Chloroforme Propionaldéhyde Trichloréthylène paraldéhyde

Tétrachlorure de carbone Chlorure de méthylène Pratiquement, la préparation de la résine gonflée, ,en particulier de.la poudre gonflée, se fait'on mélangeant dans 'un pétrin la résine et le composé organique; ce malaxage étant effectué pendant des durées.de l'ordre de 30 minutes à 2 heures.

tion peut .être fait de toute manière, vapeur., gaz, électricité, circulation d'eau chaude ou d'un fluide chauffant, rayonnement infra-rouge, etc...

De même, la pression peut être appliquée par tout moyen approprié..tel que des cylindres. dans le cas du laminoir une vis

tion, est obtenue on.soumettant à l'action de la chaleur et de la pression la résine gonflée peut être obtenue par passage dans un , laminoir. On obtient ainsi des feuilles que l'on peut mettre en-

Les feuilles rapidement gélatinisées sur.le.laminoir peuvent aussi servir à alimenter une calandre en vue d'obtenir du film ou de. la pellicule mince..

Mais la gélatinisation de la résine gonflée peut être obtenue directement dans l'appareil destiné à donner la forme définitive, par exemple dans la boudineuse, si on veut obtenir des joncs, des tubes, etc.... ou dans une presse à filer. En munissant la presse à filer d'une filière appropriée, on peut obtenir de la même manie' re des filaments très tenus utilisables comme fibres textiles ou comme crins, pailles, poils artificiels, etc...Avec une presse à injecter on obtient directement les-articles mis en forme définitive ou des préformes, blocs, etc....

En permettant ainsi de réaliser des masses profilées en supprimant la phase intermédiaire du laminage et en alimentant direc-
-tement la boudineuse ou la presse à filer ou à injecter, avec de la matière en poudre, l'invention procure .un,avantage important car elle permet une économie de temps et une immobilisation moindre de matières. On peut alors utiliser une alimentation automatique, mécanique, alors que, jusqu'ici, on alimentait généralement à la main, ce qui était cause parfois d'irrégularités dans la formation des profils.

On peut ainsi beaucoup mieux régler le débit de la machiné et réaliser des fabrications exigeant un réglage parfait telles par exemple,que'la fabrication en teintes polychromes qui nécessite l'emploi de deux ou plusieurs boudineuses dont l'alimentation demande à être parfaitement réglée.

Certaines modalités de réalisation sont explicitées dans les exemples,non limitatifs, donnés ci-après:

Exemple 1.

On introduit dans unnpétrin ordinaire (type des pétrins de boulanger) sans chemise chauffante, 100 parties en poids de chlorure de polyvinyle et on l'arrose avec 30 parties en poids d'un gonflant non solvant. Si ce gonflant non solvant est le benzol, les vapeurs de celui-ci étant gênantes à respirer, on peut prévoir, soit une hotte au-dessus du pétrin, soit un pétrin fermé par un couvercle. Si le gonflant est, par exemple, l'acétate d'éthyle, cette précaution n'est pas indispensable.

De toute façon, le mélangeage demande environ de 30 minutes à 2 heures afin de bien assurer le -gonflement de la résine.

Lorsque le mélangeage est terminé, le chlorure de polyvinyle a conservé sa consistance pulvérulente de sorte qu'il peut être au <EMI ID=16.1>

besoin manipulé avec une simple p elle.

La poudre gonflée peut alors être directement délivrée par l'intermédiaire d'un alimanteur automatique à une boudineuse analogue à celles habituellement employées pour le travail des matières plastiques à base de caséine, la chambre chaude étant portée à la température de 90[deg.] environ, la chambre froide étant simplement maintenue tiède. La filière de sortie est chauffée vers 110[deg.] environ. Il est évident que le réglage de la température sera modifié suivant la quantité de gonflant introduit dans le chlorure de polyvinyle.

On obtient alors, suivant la forme de la filière, des joncs, des tubes ou des profils, que l'on sèche plusieurs jours dans un séchoir à air chaud en vue d'éliminer le gonflant.

Si deux ou plusieurs boudineuses sont couplées ou combinées pour délivrer la matière gélatinisée dans un dispositif mélangeur approprié, on peut obtenir des profils polychromes.

Exemple II.

On mélange dans un pétrin fermé non chauffé 100 parties de chlorure de polyvinyle et 28 parties de chloroforme (parties en poids). Lorsque le gonflement est achevé, ce qui demande environ
30 minutes à 1 heure, on introduit la poudre gonflée dans le cylindre d'une presse à filer. On chauffe la tête de la presse vers

quée sur le piston, on extrude des profils de forme correspondant à celle de la filière. On sèche ensuite au moyen d'un séchoir à air chaud bien ventilé.

On remarquera en passant qu'il est possible de chauffer la poudre à une température supérieure au point d'ébullition du gonflant, puisque ce chauffage est effectué sous des pressions supérieures à la pression atmosphérique. Avec des produits chlorés, comme le chloroforme, cette possibilité est particulièrement avantageuse.

Exemple III. '

On mélange dans un pétrin 100 parties en poids de chlorure de polyvinyle avec 28 parties d'acétate d'éthyle, le mélange étant

ton dans un moule froid suivant la technique habituelle de l'injection.

Les pièces éjectées ainsi fabriquées nécessitent un temps de séchage. En outre, il est nécessaire de prévoir un léger retrait au cours de ce séchage, retrait de l'ordre de 10%; en conséquence,

pièce finie.

Cette application est particulièrement intéressante lorsque 1 on veut réaliser de très grandes pièces par injections successives de plusieurs doses de matière dans un moule de grandes dimensions.

Afin d'accélérer le séchage de pièces très épaisses, on pourra choisir un gonflant s'évaporant très rapidement. La demanderesse a ainsi constaté que le trichloréthylène convenait, entre au-' tres, dans un tel cas car il se sépare très rapidement du chlorure de polyvinyle.

Exemple IV.

On mélange dans un pétrin 100 parties en poids de chlorure

Claims

de polyvinyle et 35 parties en poids de toluène. Après 30 minutes

de brassage, on jette la poudre sur-un laminoir dont les cylindres

sont chauffés vers 70-80[deg.] et on agglomère rapidement la poudre

qui se gélatinise.. On la. tire en feuilles qui peuvent. litre, découpées à la demande pour alimenter des moules pour le moulage par

compression de toutes pièces désirées, ou pour le moulage, dans

des cadres placés dans les intervalles d'une presse à plateaux,

de plaques'plus ou moins épaisses suivant' une technique assez comparable à celle employée pour le.pressage de plaques de matières

plastiques à base de caséine,

La matière laminée peut aussi être délivrée directement sur

une calandre chauffée vers 105[deg.]. On..obtient ainsi des films ou

pellicules pour l'industrie électrique ou toute autre application.

Dans les exemples précités, on a envisagé le travail du chlorure de polyvinyle sans plastifiant, travail qui est considéré

comme le plus difficile. Il reste entendu que de petites proportions de plastifiants peuvent être incorporées (par exemple 5 à <EMI ID=20.1>

tité de non solvants employés pour la mise en oeuvre du procédé

est suffisante pour éviter que le .plastifiant ajouté comme:il a

<EMI ID=21.1>

rature ambiante, de sorte qu'il est possible de pratiquer le pro-

cédé en tous points comme il a été indiqué dans les exemples.

Dans la description et les exemples précédents, il s'est agi

principalement de chlorure de polyvinyle; il est bien.entendu toutefois que l'invention s'applique d'une manière analogue aux autres résines- vinyliques.

REVENDICATIONS.

1. Un procédé pour l'obtention de masses plastiques à base de

résines polyvinyliqués plus spécialement à base de chlorure de polyvinyle, consistant à mélanger -- mélange qui peut être effectué

<EMI ID=22.1>

résine, ' sans dissoudre celle-ci, et à soumettre ensuite cette résine à l'action de la pression et de la chaleur.

2. Une forme de réalisation du procédé suivant 1, dans laquelle l'addition du composé organique gonflant est effectuée sur

de la résine en poudre, en particulier sans faire perdre au produit gonflé les caractéristiques d'une poudre, le produit gonflé

étant ensuite soumis à l'action de la pression et de la chaleur.

3. une forme de réalisation du procédé selon 1, ou 2, dans

laquelle le produit gonflé est soumis à l'action de la pression%de

la chaleur par passage.dans un laminoir, la feuille plastique obtenue servant à alimenter ensuite la machine à façonner.

4. La réalisation du procédé selon 2, dans laquelle de la

poudre gonflée est introduite directement dans la machine à façonner telle que boudineuse, presse à filer, à injecter, etc..sans

passage préalable au laminoir.

<EMI ID=23.1>

des revendications précédentes, comprenant l'utilisation du compo-

<EMI ID=24.1>

poids de la résine.

6. Dans un procédé selon l'une quelconque des revendications

<EMI ID=25.1>

absorption du composé organique volatil) à une température inférieure à 120[deg.] et de préférence.au voisinage.de 90-100[deg.].

<EMI ID=26.1>

dications précédentes, dans laquelle le composé organique volatil utilisé est déterminé conformément à la méthode indiquée en desciiption.

8. La réalisation du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les corps suivants: Acétone, benzène, toluène, benzol, chloroforme, trichloréthylène, tétrachlorure de carbone, sulfure de carbone, acétate d'éthyle, chlorure de propyle, perchloréthylène, propionaldéhyde, paraldéhyde, chlorure de méthylène, sont employés comme composé organique volatil.

9. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant l'addition à la résine, conjointement avec un gonflant, de petites proportions de plastifiants ( 5 à lofe) .

10. Un procédé pour l'obtention de masses plastiques à base de résines polyvinyliques, plus spécialement à base de chlorure de polyvinyle, consistant à mélanger, notamment à froid, à la ré-

<EMI ID=27.1>

vant de cette résine, le cas échéant avec addition de petites proportions de plastifiants de la résine, à gélatiniser la dite ré-

<EMI ID=28.1>

éliminer par séchage les composés organiques volatils.

<EMI ID=29.1>

exécuté conformément à l'un des exemples donnés.

12. A titre de produits industriels nouveaux, la^poudre gonflée, et les masses plastiques, en particulier sous formes de plaques, feuilles, joncs, tubes, profilés, à l'état de préformas ou d'objets moulés, obtenus par le procédé décrit et, ou revendiqué et, ou exécuté selon les exemples donnés.