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La présente invention se rapporte à la production de revêtements et, plus particulièrement, à un nouveau procédé pour faire adhérer un revêtement d'un composé organique sur la surface d'un polymère organique façonné, et aux produits ainsi obtenus.
L'invention a pour but de procurer un procédé pour fixer sur la surface d'un polymère organique façonné un revêtement d'un composé organique non polymérisable et chimiquement distinct du polymère façonné. Elle a également pour but de procurer des pro- duits ainsi revêtus. D'autres buts ressortiront de la description et des revendications.,
On a découvert à présent un procédé pour fixer sur la surface d'un polymère organique façonné un revêtement d'un composa
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organique dissemblable non polymérisable qui est fluide à une tempé- rature 'inférieure à la température de ramollissement du polymère organique façonné.-, ce procédé comprenant les opérations séparées qui consistent à exposer la surface du polymère organique façonné à une radiation ionisante d'au moins 1 watt-sec./cm2,
d'une énergie d'au moins .0,1 million électrons-volts, et ensuite, en l'absence de radiation et tandis que l'activité créée par la radiation persis- te encore, à mettre en contact le composé organique à l'état fluide avec la surface irradiée du polymère façonné pour fixer un revête- ment du composé organique sur la surface du polymère façonné irra- dié. Les revêtements ou dépôts ainsi appliqués ne peuvent être enle- vés de la surface du polymère par un traitement au moyen de solvant- qui normalement dissolvent le composé organique ainsi appliqué.
Des polymères organiques façonnés se prêtant'au traite- ment comprennent n'importe quelle matière polymère organique norma- kement solide, et en particulier celles dont le poids moléculaire dépasse 500 et spécialement celles dont le poids moléculaire dépas- se 1.000. Les polymères peuvent être orientés ou non.
Ainsi, on peut utiliser'des polymères d'hydrocarbures, tels que le polyéthy- lène, le polystyrène, le polybutadiène, le caoutchouc,. le polyiso- butylène, les copolymères de butadiène et de styrène et d'autres po, lymères.analogues; les polymères d'hydrocarbures halogénés, tels que le chlorure de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidène, le polychloroprène, le polytétrafluoréthylène, le fluorure de polyvi- nyle et d'autres polymères analogues ; les polymères contenant des esters, tels que l'acétate de polyvinyle, le méthacrylate de poly- méthyle, le téréphtalate de polyéthylène et d'autres polymères de ce type ; despolymères contenant des groupes hydroxyle, tels que l'alcool polyvinylique, la cellulose, la cellulose régénérée et d' autres matières analogues ;
les polymères contenant des éthers, tels que le polytétrahydrofurane solide, le polyformaldéhyde, les poly- mères de dioxolane et d'autres polymères analogues ; les polymères de condensation, tels que les polymères de phénol-formaldéhyde, les
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polymères d'urée-formaldéhyde, les polymères de triazine-formaldéhy- de, les polyamides, les polyinides, et d'autres polymères analogues; le polyacrylonitrile, les acétals polyvinyliques et les mélanges ou les copolymères basés sur deux ou plusieurs des composés ci-des- sus, de même que des polymères naturels tels que le coton, la laine, la soie, et d'autres matières analogues.
Le composé organique non polymérisable dissemblable est une matière organique chimiquement distincte du polymère organique faconné ou de son monomère correspondant, il est exempt de groupes .de non saturation carbone-carbone qui sont polymérisables par l'un quelconque des catalyseurs de polymérisation du type à ,radicaux libres ou du type ionique et capable d'être coulé sur le polymère façonné. Le composé organique doit être fluide ou le devenir à une température inférieure à la température de ramollissement du poly- mère façonné, de manière que la forme du polymère façonné ne soit pas détruite au cours du stade de mise en contact du procédé.
De même, il est préférable qu'à la température utilisée pour l'opéra- tion de mise en contact, le composé n'ait pas d'action dissolvante ou foisonnante appréciable à l'égard du polymère. Lorsque le com- posé organique est un solvant du polymère façonné, l'opération de contact doit être terminée avant que se soit produite une altéra- tion physique considérable du polymère façonné due à l'action dis- solvante du composé organique. Lorsqu'il est mis en contact avec le polymère façonné, le composé organique fusible peut être sous forme d'un gaz, d'un liquide, ou d'une masse fondue visqueuse au moment du contact. Les gaz sont facilement mis en contact avec le polymère façonné en plaçant ce dernier dans un espace vide d'air et en admettant le gaz comme décrit dans l'exemple VI ci-après.
Des liquides s'écoulant facilement peuvent être mis en contact avec le polymère façonné irradié en les versant sur celui-ci comme le décria l'exemple 1, ou encore, par pulvérisation ou trempage. Les masses fondues visqueuses peuvent être mises en contact avec le polymère façonné par un étalement mécanique. Par exemple, un polymère irra-
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dié sous forme de pellicule peut être mis en costact avec la masse visqueuse dans une calandre.
La nature chimique du composé organique peut varier dans une mesure considérable entre les limites indiquées plus haut. Ain- si, ce peut être un composé contenant au moins une liaison C-X, où X est de l'hydrogène, un halogène ou du carbone, tel qu'un hydrocar- bure, un hydrocarbure halogène, un alcool, une amine., un aldéhyde, une cétone, un éther, un acide, un ester, un amide, un phénol, un acide sulfonique, Un composé nitro, une graisse, un polymère synthétique ou un produit analogue. Pour une raison de meilleure réactivité, un groupe préféré de composés organiques sont les agents de transfert de chaînes ou télogènes.
Un autre groupe préféré, éga- lement d'une très grande aptitude réactionnelle est constitué par les é.thers, spécialement les éthers polymères de bas points de fu- sion (au-dessus de 100 C par exemple). ymères organiques fusibles conviennent particuliè- rement bien pour former des revêtements adhérents conformément à la présente invention.
Ceux-ci comprennent des hydrocarbures li- quides et des hydrocarbures de bas points de fusion, tels que le polyéthylène, le polypropylène, le polybutylène, le polystyrène de bas poids moléculaire et d'autres produits analogues ; des polymères contenant des esters, tels que l'acétate de polyvinyle, le butyrate de polyvinyle, l'acrylate de polyméthyle, le méthacrylate de polymé- thyle et d'autres produits analogues ; éthers polymères,.tels que, l'oxyde de polyéthylène, l'oxyde de polypropylène, le polytétrahy- ' drofurane, les éthers polyvinyliques, les polymères de dioxolane et d'autres produits analogues ; desacétals polyvinyliques, des copo- lymères d'halogénures de vinyle et d'esters vinyliques de bas points de ramollissement,des dextrines et d'autres produits analogues.
Bien que des mélanges de deux ou plusieurs des composés organiques fusibles cites plus haut puissent être utilisés, et on peut, en effet, les préférer quand on désire modifier plusieurs pro priétée superficielles différentes par un seul traitement, il con-
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vient de remarquer que des solutions de tels composés doivent être généralement évitées, parce que le solvant peut avoir une aptitude réactionnelle indésirable à l'égard du support irradié..
Les radiations ionisantes appropriées comprennent à la fois la radiation sous la forme parfois considérée comme radiation particulaire et la radiation sous la forme quelquefois considérée comme radiation électromagnétique ionisante. A cause de la dispo- nibilitéet de la commodité, la radiation électronique et les rayons gamma sont préférés.
Par radiation particulaire, on entend une émission d' électrons ou de particules nucléaires accélérés comme les protons, les neutrons, les particules alpha, les deutrons, les particules bêta ou particules analogues, de telle sorte que ces particules frappent le polymère organique façonné. Les particules chargées peuvent être accélérées au moyen d'un gradient de tension approprié en utilisant des dispositifs tels qu'un tube à rayons cathodiques, un accélérateur à cavité de résonance, un accélérateur Van de Graaff, un bêtatron, un synchrotron, un cyclotron ou un autre appareil ana- logue connu. La radiation de neutrons peut être produite par le bombardement de cibles en métaux légers choisis (par exemple le bé- ryllium) au moyen des particules positives de haute énergie.
En outre, la radiation particulaire convenant pour le procédé de la présente invention peut être obtenue au moyen d'une pile atomique, d'isotopes radioactifs ou d'autres matières' radioactives naturelles ou artificielles.
Par radiation électromagnétique ionisante on désigne la radiation obtenuequand une anti-cathode métallique, par exemple en tungstène, est bombardée par des électrons possédant l'énergie appropriée. Cette énergie est conférée aux électrons par des poten- tiels d'accélération dépassant 0,1 million électrons-volts (0,1 Mev), les potentiels, de 0,5 mev et plus étant préférés'. Une telle radiation appelée classiquement rayons X, aura une limite de lon- gueurs d'onde courte d'environ 0,01 unité (dans le cas de 1 Mev)
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et une distribution spectrale d'énergie aux longueurs d'onde plus grandes déterminée par la matière constituant l'anti-cathode et la tension appliquée.
Outre les rayons X produits comme indiqué ci- dessus, une radiation électromagnétique ionisante convenant pour le procédé de la présente invention peut être obtenue depuis un réac- teur nucléaire ("pile") ou à partir d'une matière radioactive naturel- le ou artificielle, par exemple le cobalt 60. Dans tous ces derniers cas, la radiation est appelée classiquement rayons gamma. Bien que la radiation gamma se distingue des rayons X uniquement par son ori- gine, il faut remarquer que la distribution spectrale des rayons X est différente de celle des rayons gamma, cette dernière étant fré- quemment essentiellement monochromatique, ce qui n'est .jamais'le cas pour les rayons X produits par le bombardement d'une anti- cathode au moyen d'électrons.
La manière dont le composé organique fusible se fixe sur la surface du polymère façonné irradié n'est pas tout à fait éluci- dée. Comme le montrent les exemples qui suivent, le revêtement ne peut être enlevé par des solvants qui dissoudraient ordinairement le composé organique fusible. Il semble probable que le revêtement se rattache chimiquement à la surface irradiée en formant une struc- ture à liaisons covalentes. Le composé organique non polymérisable dissemblable ne peut être fixé "in totott et sans modification du support irradié dans la pratique de la présente invention.
Il est possible que la réaction de rattachement implique la rupture et le réarrangement de liaisons de coordination et que le composé organi- ques soit rattaché sous une forme modifiée résultant de ces rupture et de ces réarrangements.
En tous cas, la manière de fixation est différente de et préférable à l'accroissement purement physique de l'adhérence qui, on le sait, résulte de traitements superficiels de pellicules poly- mères par des flammes, l'ozone, la lumière ultraviolette, ou par effet corona ou des décharges d'étincelles, etc.. Dans de tels trai tement, l'adhérence améliorée des substances telles que d'encre à
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imprimer a été mise en évidence par l'essai classique au ruban ad- hésif dit "Scotch tape", qui mesure purement l'adhérence physique, mais aucun des produits fixés par ces procédés n'a pu résister à 1 enlèvement, au moyen d'un solvant., du revêtement.
Autre différence, l'activité réactionnelle superficielle inhabituelle qui est utili- sée dans le procédé de l'invention a une vie relativement courte, à moins, comme décrit dans le présent mémoire, de prendre des précau- tions particulières d'entreposage pour la conserver, tandis que les traitements antérieurs reposent sur un effet qui en plus d'être d' une nature différente et d'une activité considérablement moindre, ne périt pas même lorsque le support polymère irradié est entreposé à l'air à des températures élevées.
EXEMPLE 1.-
Une pellicule de polyéthylène de 0,0051 cm d'épaisseur est placée dans une botte en aluminium qui comprend une fenêtre en feuille d'aluminium de 0,0023 cm à 4 cm au-dessus de l'échantil- lon. Le système est balayé d'azote, tandis qu'il passe 20 fois à une vitesse de 2 cm/sec. sous un faisceau de 250 microampères d'élec- trons d'une énergie de 2 Mev provenant d'un accélérateur Van de Graaff de 2 millions de volts qui, à une distance fenêtre-échantil- lon de 10 cm, balaie la pellicule sur une largeur de 20 cm. Une exposition totale correspondant à 250 watt-sec./cm2 est obtenue en une période d'environ 20 minutes. La boîte contenant la pellicule irradiée est retirée du faisceau électronique.
Quatre-vingt-dix secondes après l'achèvement de l'irradiation, de l'oxyde de polyé- thylène d'un poids moléculaire de 6.000 ("Carbowax" 6. 000 W), qui a été fondu et préchauffé à 100 C, est introduit dans le système en quantité suffisante pour en recouvrir'la pellicule. Le système est maintenu à 100 C avec passage continu d'azote pendant 1 heure. On extrait ensuite la pellicule pendant 16 heures à l'eau courante chaude, puis pendant 8 heures à l'éthanol dans un extracteur,Soxblet Une pellicule témoin est irradiée et soumise de manière semblable à un traitement d'extraction mais le contact avec l'oxyde de polyé-
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thylène est omis. A l'oeil.nu, l'aspect de la pellicule traitée res- te inchangé.
On constate qu'elle perd 0,05% en poids (par comparai- son avec le poids de la pellicule avant l'irradiation), tandis que la pellicule témoin perd 0,65% en poids. La mouillabilité par de 1' eau des pellicules est déterminée en mesurant l'angle d'inclinaison pour lequel le bord de fuite d'une gouttelette d'eau de 0,05 cm3se déplace à une vitesse de 0,1 mm/seconde. Dans cet essai de l'"angle inclinaison - glissement", la pellicule traitée, dont l'angle moyen inclinaison -glissement est de 50 , est plus hydrophobe que la pel- licule témoin, dont l'angle moyen inclinaison - glissement est de 62 .
EXEMPLE 2.-
On soumet une pellicule de téréphtalate de polyéthylène d'une épaisseur de 0,0025 cm au processus de l'exemple 1. La pelli- cule traitée a un gain de poids de 1,01%, tandis qu'une pellicule témoin a un gain de poids de 0,6%. La pellicule traitée a un angle inclinaison - glissement de 42 , contre 46 pour la pellicule té- moin.
EXEMPLE $3. -
On irradie une pellicule de téréphtalate de polyéthylène d'une épaisseur de 0,0025 cm sous azote comme décrit dans l'exemple 1 par quarante passages (500 watt-sec./cm2) en environ quarante mi- nutes. On retire ensuite la pellicule du faisceau électronique.
Trente secondes après l'achèvement de l'irradiation, on introduit dans le système de l'oxyde de polyéthylène d'un poids moléculaire de 20.000 ("Carbowax" 20 M), qui a été fondu et préchauffé à 100 C, en quantité suffisante pour en recouvrir la pellicule. Après cinq minutes, on admet de l'air dans le système et après trente minutes, on retire la pellicule et on la soumet à une extraction pendant vingt heures au moyen d'éthanol dans un extracteur Soxhlet. On pré- pare des pellicules témoins de téréphtalate de polyéthylène, ayant les caractéristiques suivantes : (a) non traitée, (b) traitée par de
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l'oxyde de polyéthylène d'un poids moléculaire de 20. 000 sans irra- diation préalable, et (c) irradiée sans traitement subséquent par de l'oxyde polyéthylène.
On constate que la pellicule complètement traitée fait preuve d'une plus grande réceptivité à l'égard de co- lorants du type acétate et de colorants! pour cuves que n'importe lequel des témoins. Les colorants du type acétate utilisés compren- nent : le colorant bleu obtenu conformément au procédé de l'exemple IX du brevet américain n 2.050.704;
le colorant rouge décrit dans l'exemple du brevet 'suisse n 149.405 et le colorant rouge décrit dans l'exemple du brevet suisse n 151.868. Les colorants pour cuve utilisés comprennent la pâte colorante verte pour cuve Colour Index Number 1101 ayant une teneur approximative en colorant de 11% et le colorant bleu pour cuve Colour Index Number 1112 obtenu conformé- ment au brevet allemand n 331.283, lorsque la chloruration est pous- sée jusqu'au moment où on atteint une teneur en chlore d'environ 5%. Les colorants sont appliqués conformément au procédé normalisé décrit dans "Official Methods of Dyeing" (édition revue) publiée en 1941 par le "Technical Laboratory of the Dyestuffs Division of the Organic Chemicals Department "de E.I.
du Pont de Nemours and Compay EXEMPLE4.-
On soumet une pellicule de polyéthylène de 0,0051 cm d'épaisseur au procédé décrit dans l'exemple 3. La pellicule trai- tée est plus réceptive que les témoins correspondant au colorant rouge du type acétate décrit dans l'exemple du brevet suisse n 151.868.
EXEMPLE 5.-
On enferme une pellicule de polyéthylène d'une épaisseur de 0,0051 cm dans une feuille d'aluminium de 0,0018 cm d'épaisseur et on l'irradie au moyen d'un faisceau à 250 microampères d'élec- trons d'une énergie de 2 Mev, à une distance fenêtre-échantillon de 10 cm, une largeur de faisceau de 20 cm et une vitesse de passage de 2 cm/seconde en 20 passes (250 watt-sec./cm2) durant environ 20 minutes, tandis qu'elle est chauffée à 60 C. Dix minutes après l'a-
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chèvement de l'irradiation, on immerge la pellicule dans de l'oxyde de polyéthylène d'un poids moléculaire de 6.00Q qui a été fondu et préchauffé à 80 C.
Après une heure, on retire la pellicule de l'oxy- de de polyéthylène et on la soumet à une extraction de 16 heures dans de l'eau courante chaude, cette extraction étant suivie par une autre de 12 heures au moyen d'éthanol dans un extracteur Soxhlet.
La pellicule résultante ne s'est pas modifiée en aspect et est plus réceptive que les témoins au colorant rouge décrit dans l'exemple du brevet suisse n 151.868. A l'essai de l'angle inclinaison - glissement de l'exemple 1, la pellicule traitée se mouille moins facilement d'eau que le témoin qui est similairement irradié et extrait, mais qui n'a pas été mis en contact avec de l'oxyde de po- lyéthylène.
EXEMPLE 6.-
On scelle dans un tube en verre sous vide des tissus de nylon et de coton et on les irradie au moyen d'électrons d'une éner- gie de 2 Mev à 250 microampères pendant 125 watt-sec./cm2, tandis que le tube est supporté sur des fibres de verre. Le tube est en- treposé à moins 78 C pendant 5/2 heures. On le relie ensuite à un récipient vide d'air contenant du C14H3OCH2CH2OH liquide, également à -78 C et on ouvre un robinet entre les récipients. De nouveau, on vide d'air le système pendant qu'il est froid, pour éliminer les gaz engendrés au cours de l'irradiation, on l'isole de l'atmosphère et on l'entrepose à la température ordinaire pendant environ 16 heu- res au cours desquelles les tissus sont en contact avec les vapeurs du radiocarbone p-méthoxyéthanol.
Les tissus sont retirés, soumis à l'extraction au moyen d'acétone dans un extracteur Soxhlet durant cinq heures et séchés sous vide à 100 C pendant 15 heures. Dans une expérience distincte, des tissus témoins de nylon et de coton sont traités de manière semblable, à l'exception de l'irradiation.
Tous les tissus sont examinés pour déterminer'leur radioactivité au moyen d'un compteur Geiger à fenêtre d'extrémité (Tracerlab Superscaler ) et les résultats des expériences sont résumés dans le tableau suivat
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<tb> Tissu <SEP> Coups <SEP> par <SEP> minute <SEP> au-dessus <SEP> du
<tb> background
<tb> Nylon <SEP> (irradié <SEP> et <SEP> exposé) <SEP> 12,9
<tb>
<tb> Nylon <SEP> témoin <SEP> (exposé <SEP> seulement) <SEP> 0
<tb>
<tb> Coton <SEP> (irradié <SEP> et <SEP> exposé) <SEP> 14,2
<tb>
<tb> Coton <SEP> témoin <SEP> (exposé <SEP> seulement) <SEP> 4,2
<tb>
Sur la base d'une calibration séparée du compteur Geiger,
compara- tivement au procédé d'analyse dans lequel on brûle un échantillon radioactif et on détermine le dioxyde de carbone réactif résultant, on calcule que 10 coups par minute au-dessus du background pour le tissu de nylon équivalent à 0,02% de C14H3OCH2CH2CH sur le tissu.
EXEMPLE 7.-
On irradie à 40 C dans l'air une pellicule de polyéthy- lène d'une épaisseur de 0,002 pouce (OP508 mm) au moyen d'une ex- position de 500 watt-sec./cm2 en utilisant des électrons de 2 Mev à 250 microampères pendant environ quarante minutes. Trente secon- des après l'achèvement de l'irradiation, on immerge la pellicule dans de l'alcool amylique-1-C14 (CH3CH2CH2CH2C14H2OH). Au terme d'un séjour de 15 minutes à la température ordinaire, on retire la pellicule, on la sèche-à l'air, on la soumet à une extraction de 24 heures au moyen d'éther éthylique dans un extracteur soxhlet et on la sèche pendant quatre heures à la température ordinaire sous vide.
Lorsqu'on l'examine afin de déterminer sa radioactivitérési- duelle comme dans l'exemple 6, la pellicule traitée indique une activité de 11 coups par minute au-dessus du Background, tandis qu' un échantillon témoin immergé dans de l'alcool amylique 1-Ci.4 sans irradiation préalable et ensuite soumis de manière semblable à un traitement d'extraction et séché n'indique qu'une activité de qua- tre coups par minute au-dessus du background.
La forme du polymère organique utilisé dans la présente invention n'est pas limitée. Le polymère peut être une pellicule ou un tissu tissé comme l'indiquent les exemples précédents. Il peut également être un objet moulé, une fibre, un tissu tissé, un
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tube, un tuyau, des perles, une bande, un moulage extrudé, un revê- tement de câble, une poudre, etc.. Particulièrement avantageux sont les pellicules, les fibres, les tissus, et les diverses formes ex- trudée parce qu'ils se prêtent facilement à une opération continue conformément au procédé de l'invention.
Les polymères façonnés sous ces formes peuvent être déroulés ou extrudés dans la trajectoire de la radiation ionisante et mis ensuite en contact pratiquement immé- diatement avec le composé organique susceptible de s'écouler ou en- vider et mis en contact avec le composé organique dans un traitement séparé.
Un avantage important de la présente invention est que l'opération d'irradiation peut être effectuée indépendamment de l'opération de mise en contact. Ainsi, il est possible d'irradier le polymère façonné dans les conditions les mieux appropriées pour l'irradiation, par exemple dans une pile atomique ou sous l'influen- ce d'un accélérateur de particules. La mise en contact peut être effectuée plus tard dans des conditions convenant le mieux et en l'absence de l'appareil à radiation souvent encombrant. D'autre part, avec le procédé de l'invention, les matières organiques de revêtement sensibles aux radiations ne doivent pas être exposées à la radiation.
Le temps qui peut s'écouler entre l'opération d'irradia- tion et l'opération de mise en contact variera avec l'exposition à la radiation, la température et l'atmosphère d'entreposage, et la nature chimique du polymère irradié. Une durée d'entreposage ne dépassant pas 5 minutes entre les phases est d'habitude préférée et une mise en contact pratiquement immédiate (laps de temps infé- rieur à une seconde) peut être désirable. Cependant, les effets de l'irradiation peuvent être conservés pendant des périodes de temps plus longues, c'est-à-dire des semaines et même des mois , en parti culier si le polymère façonné irradié est conservé dans une atmos- phère inerte, par exemple d'azote, d'argon, d'hélium ou de gaz ana- logues, et/ou s'il est entreposé à basse température.
En général,
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plus la température à laquelle on entrepose le polymère façonné irradié est basse, plus longtemps dure l'activité superficielle permettant de faire adhérer un revêtement d'un composé organique fusible ; des températures d'entreposage descendant jusqu'à-80 C peu- vent être désirables. Il est possible ainsi d'irradier le polymère façonné en un endroit où l'on dispose d'une source de radiation, et ensuite en maintenant des conditions appropriées d'entreposage comme celles qui sont décrites ci-dessus, de transporter le polymère irra- dié vers un autre lieu pour effectuer l'opération de mise en contact
Il existe divers procédés pour déterminer la durée de vie utile de l'activité superficielle.
Ainsi le polymère irradié peut être mis en contact wec un composé marqué par un élément radi.oactif, extrait par un solvant du composé et finalement examiné afin de déterminer la radioactivité résiduelle comme il est décrit dans les exemples 6 et 7. En variante, le polymère irradié peut être soumis à des essais destinés à déterminer sa résonance para- magnétique. On a constaté que des polymères soumis à une radia- tion ionisante conformément à la présente invention accusent ini- tialement une résonance paramagnétique caractéristique et aussi après l'entreposage dans des atmosphères inertes ou à de basses températures. La résonance se dégrade rapidement à la température ordinaire, spécialement lors d'une exposition à des atmosphères réactives, telles que l'air.
On a constaté que des polymères irra- diés dont la résonance paramagnétique caractéristique s'est com- plètement dégradée en possèdent plus l'activité adéquate à la pré- sente invention.
Il est évident que la. quantité de radiation ionisante utilisée pour activer une surface de polymère solide de telle sorte qu'elle fixe un revêtement d'une matière organique dissemblable appliquée sous forme fluide est fonction du type de la radiation utilisée, de la nature du polymère soumis à l'irradiation, et de la nature du composé dont le revêtement est formé.
Habituellement une exposition minimum d'au moins 1 watt. sec./cm2 à la. surface est nécessaire, des quantités moins grandes @
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d'exposition n'assurant pas une activation superficielle adéquate.
Le degré d'activation superficielle . s'accroît habituellement.avec des quantités croissantes d'exposition. Les limites supérieures d' exposition sont fonction du degré désiré d'activation et de la ré- sistance à la radiation du support polymère. Des expositions pou- vant atteindre 1. 000 à 10.000 watt-sec./cm2 peuvent être utilisées dans le cas de polymères résistant aux radiations, tels que le polystyrène et le téréphtalate de polyéthylène, tandis que des ex- positions de 100 à 1. 000 watt-sec./cm2 peuvent suffire pour des polymères plus sensibles tels que le chlorure de polyvinyle et les polyamides.
N'importe quel ampérage de sortie de faisceau approprié peut être utilisé avec une durée totale appropriée d'irradiation pour assurer l'exposition requise, et l'exposition peut être effec- tuée en un passage lent ou en plusieurs passages plus rapides.
Une radiation ionisante de haute énergie, par exemple de 0,1-5,0 Mev, et mieux, de 1,0-2,0 Rêve est préférée, parce qu'elle donne des supports polymères activés qui maintiennent leur activi- té superficielle ou leur action de fixation à l'égard de composés organiques non polymérisables dissemblables pendant'des périodes're- lativement plus longues, lorsqu'ils sont entreposés dans l'air ou à des températures supérieures à environ -70 C que les supports qui sont soumis à une radiation de moindre énergie.
La température à laquelle l'opération de mise en contact de l'invention est effectuée peut varier entre la température de fu- sion du composé organique fusible connue limite inférieure, et la température de ramollissement du polymère façonné comme limite su- périeure. Ainsi des températures allant de-70 à 300 C peuvent être utilisées suivant les propriétés thermiques des agents de réaction.
Des températures élevées (par exemple 50 - 100 C) donnent générale- ment des réactions plus rapides. La période au cours de laquelle le contact entre le composé organique fusible, le polymère façonné irradié est maintenu, peut varier entre des limites étendues. Une partie substantielle de la réaction de revêtement se produit dans
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les premières 3 - 5 secondes du contact. Par conséquent, une durée de contact d'au moins une seconde est préférée. La durée totale de contact peut être prolongée de manière sensible, si ce prolongement est avantageux, mais il ne se fixe pas de quantités significatives de revêtement après 24 heures de contact, et ceci représente donc une limite supérieure préférée de la durée de contact.
Le procédé de la présente invention est intéressant en ce qu'il permet de créer des effets superficiels sur des objets fa- çonnés produits à partir de polymères organiques. Il peut être ap- pliqué à des matières textiles pour modifier la plasticité, l'élas- ticité, la tendance au rétrécissement, la propension à accumuler des charges statiques, l'affinité tinctoriale, le boulochage, le caractère hydrophile, l'imprégnabilité et d'autres propriétés ana- logues.
Il est utile pour modifier des propriétés telles que la résistance à l'abrasion et à l'usure, le taux de reprise, les pro- priétés de nettoyage à sec, la solidité à la lumière, le caractère salissant, la facilité d'enlèvement de la saleté, les propriétés de lessivage, les propriétés tinctoriales (profondeur, vitesse, per- manence et uniformité), la facilité d'impression, la solidité au lavage des teintures ou des traitements d'apprêt (résines, absor- bants de l'ultraviolet, etc.), les propriétés de toucher et de dra- pé (rigidité et plasticité), le jaunissement à la chaleur, la ré- sistance à la formation de protubérances, la facilité du traitement textile, la solubilité (insolubilisation ou accroissement de la solubilité), facilité du blanchiment, réactivité superficielle, ac- tion délustrante,
propriétés de séchage, conductibilité thermique et électrique, transparence, transmission de la lumière, perméabili- té à l'air et à l'eau, confort du tissu, feutrage, propriétés d'é- change ionique, adhérence, aspect d'ensemble et combinaisons de ces diverses propriétés, ainsi que d'autres encore.
Outre les modifications signalées ci-dessus qu'il peut être désirable d'effectuer sur des objets fibreux, il y a d'autres modifications qui sont particulièrement utiles pour d'autres sup- ports, par exemple, pour des pellicules et des formes rigides et
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semi-ri(;ides, moulues 0t p':rtl'U'-;"f;,3. il- titre, ti'i7¯lutration., des pel- ltcules polymères peu-vent;
Qtr<# . oc''! fiées f1.-I':i élîorer leur adé- rence à divers pgent de r-v'tc-:.ent, ..lt, de '":1'1-ltification qu'il est désirable d'y appliquer, aflrl de e. ,¯ ;. ,..¯ j 1.".. caractéristique de glis sèment c' est-à-d ire la. 1#.CLE-i iô . i>:-.c Isqunlle une pellicule glisse sur une autre, afin ci' obtenir Ô ,-,,: re'"t';...L(?-r.L.s non réflectifs ou 0 é- cora tifs sur pel7-i cuïes ou îii#f1"1 .-à afin ¯3 .r:'1.5.oT er la facilite d'irapression en couleurs CPULC. ;.;L1.z. :f'l1.].Ie; de lloflhreuses autres modifications auparaîtront '-;1':..'.'-.'\;:- ::'t.- . ;.'):'-cilistes.
Bien que e r < r tn 1=-s ¯. c:v .-. F# t= . '. J '=.é:ù 1- c1'<.::X8cutiCJn aient ot décrits pour illustrer la t:,).¯; 5J1V':'1:t:'.un.. il est clsir qu'on peut y apporter de r.anlhre2. ..:.?' t:.--Tx%.-- t :1.2 rt.o:ar:ceu#Ea moc'dfica- tions sans sortir de son (:':1,':]''::-.
R l, V E N 0 1 C "' i tl M S.
1.- Procède '3>l"':vC';¯C;izile P01,,-:1' n:::.li!.upr un revêtenent RUt la surface d'un pOillt:TB 01';,'21' ;,;u(. "'.?t.t¯=:. t;:L:"=t12. ? faire ['.':i}',51'",r un composé organique chi!,;jql1':<E'n di31;jl1C'; du 9G1YlitÎ:Jre.. non polYd0- risable et fluide une 'Ï:î:':13¯": ', éf'¯.L:l: v' .àl.i : riz=Llr a la tempcrpture de ramollissement du polypore f;::{(¯'Ll1'., ç:<;<;..<14 eaJ'6ct(.ris,Ç. en fie qu'il comprend les opérations =;;:z'cs ;,:.¯.¯¯::9¯:-.t;r.)i: t. à exposer la surface du. polymère organique fp-conn'' :"}U: ¯' :¯.:33-.¯c a:i.an au rüvête.1ent à une radiation ionisante d'au. ;::01r:.--;
1 f:'<n,\,-:oc-(,ol1.':;e par cnÙ de surface et d'une énergie d'au tnoims G,1 u<1.].Il-on Wc-c.rclxa-tro3.ts pour activer la surface à revêtlr, et ensuite <;'n J'a1::""f.js:;ce (le radiation;, tandis que cette surface est i tC=Lk jOtü' ¯, .':3 >.É'.t..'¯ ¯¯ .::,p1Jl!lUer ce compose sous forme fluide sur cette: surface z71-t;' 1'0:1':"e1' un revêtement qui reste uni pu polyr,1ère, inonie 101';:'-'u' 5.1 :--'-. traite par ces solvants qui dissolvent norJl181E:ncnt ci <t;>:,:j3<,t;F+ 2.- Procô<1+K .sîa/. =..; ; # 1:: .; r<.:ir;=,,i<#J ç- : .t 1;n 3 caractérise en ce que le polymère oij=;;n.?:,<-#... ,;:". : t.. s..iii'!,.':ra '"hydrocarbure.
3.- Procède- :')1TlVilnf--, 1': "C'v('nr1i.cfltion 3., carnctr''rise en ce que le polymère crtniïw ' . ) in =:a'L;:.¯ic: 4.- Proc(c1( su1V2nÍ la 1'PvPD<J]f'>tion 1 G'u.:r.'c;¯C''.f'.r,t,.-"f3 en ce que le polymère organique ;f uu ! t'.lya-"iri&.
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