CH286947A

CH286947A - Procédé de fabrication de films de chlorhydrate de caoutchouc.

Info

Publication number: CH286947A
Authority: CH
Inventors: Rubber-Stichting
Original assignee: Rubber Stichting
Priority date: 1948-11-05
Filing date: 1949-09-22
Publication date: 1952-11-15

Description

Procédé de fabrication de films de chlorhydrate de caoutchouc. La présente invention est relative à un procédé de fabrication de films de ehlorliy- drat.e de caoutchouc à partir d'une dispersion aqueuse de ce chlorhydrate; le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on étale la dispersion sous forme d'une mince couche sur une surface, et en ce qu'on la chauffe.

L'invention vise à la fois la fabrication de films sans support. pour lesquels la dispersion est. étalée sur une surface lisse telle que du verre ou de l'acier inoxydable, avant d'être chauffée, et la fabrication de films formés sur un support de matières fibreuses telles que du papier ou du carton, ces films étant reliés en permanence audit support.

Pour la fabrication. de films de clilorliy- drate de caoutchouc, on a déjà. proposé de iné- langer ce ehlorbydrate, dans un malaxeur, à un plastifiant- approprié et à une substance le stabilisant contre l'action de la chaleur,

et de transformer le mélange en films de l'épais seur voulue par calandrage. Comme le mala xage et le calandrage doivent être effectués à une température supérieure au point de ramollissement du chlorhydrate de caoutehoiic (environ 1.20 à 130 ), et comme la tempéra ture à laquelle commence la décomposition du ehlorlrydrate de eaoutcbouc (environ 135 à 140 ) n'est.

que de quelques degrés phis élevée que le point, de ramollissement, il est très difficile d'éviter la surchauffe du mé- ïange ait cours de son traitement. Cette sur chauffe est tris nuisible, car elle provoque une coloration foncée du film et elle diminue sa ;stabilité en favorisant une décomposition ultérieure.

Même lorsque le mélange contient une substance, telle que l'oxyde de magné sium, qui a un effet de stabilisation marqué sur le chlorhydrate de caoutchouc chauffé aux environs de sa température de décompo sition, on n'empêche pas que les films de viennent foncés et moins stables. De plus, oit lie peut pas obtenir, par ce procédé, de film moins épais que 0,05 mm, alors qu'une épais seur de 0,03 mm, et même moins, est souvent nécessaire quand le film doit être utilisé comme emballage.

Des films de chlorhydrate de caoutelioue (-,lit également, déjà, été fabriqués en. étalant une ,solution de cette substance, dissoute dans un solvant organique, sur suie surface lisse e1 en évaporant, le solvant. L'utilisation d'une dispersion aqueuse de chlorhydrate de caout chouc, conformément:

à l'invention, présente J'avantage d'une concentration plais élevée que celle des solutions dans lui solvant. or(ya- nique, et supprime la nécessité de récupère;

, le solvant évaporé, ce qui constitue une éco nomie intéressante- On obtient un film transparent et cohé rent en coula ait. une dispersion aqueuse dc chlorhydrate de caoutchouc, qui contient d préférence également.

Lin plastifiant à l'état dispersé, sur une surface lisse et en chauf fant ce film par étapes. 'En coulant la dispei- sion sur un support en matière fibreuse et e1. chauffant. cette dispersion, on obtient un revêtement cohérent qui est fixé en perma nence au support. Une mince couche ainsi formée présente déjà une perméabilité très faible pour l'eau, la vapeur et d'autres gaz, et une bonne résistance vis-à-vis des huiles, des graisses et de divers solvants.

De plus, on augmente la résistance du support, par exein- ple du papier, en appliquant un film de chlorhydrate de caoutchouc. La. dispersion peut également être étalée sur un support autre qu'une matière fibreuse.

Il est important de chauffer la dispersion étalée sous forme d'une mince couche sur une surface, de manière à obtenir un film ayant une structure régulière et qui ne comporte pas de trois provoqués par l'occlusion de bulles gazeuses. Pour obtenir ces avantage, l'eau doit être évaporée à une températur e inférieure à son point d'ébullition pour la pression à laquelle on opère, c'est-à-dire infé rieure à environ 90 , quand on travaille à la pression atmosphérique. Après évaporation de l'eau, on élève la température jusqu'à 130 à 135 ,

où on obtient en peu de temps une masse plastique et homogène, de sorte que l'on obtient un film cohérent après refroidisse- nient. Pendant, cette dernière phase de chauf fage, la température doit être réglée de ma nière à éviter la surchauffe qui donnerait lieu à la décomposition du chlorhydrate de caoutchouc. Le chauffage peut, avantageusement, être exécuté en se servant de ra\-ons infrarouges, ou d'un courant. à haute fréquence.

La quantité du plastifiant., qui doit être ajouté pour obtenir un film flexible et trans parent, dépend de la nature du plastifiant utilisé et. de la. méthode que l'on emploie pour le chauffage. Bien qu'il soit possible d'obtenir un film à partir d'une dispersion de chlorhy- drate de caoutchouc pur, sans plastifiant, il est préférable de faire intervenir une cer taine quantité de plastifiant pour diminuer la fragilité du film final.

Certains plastifiants appropriés sont indi qués dans le tableau ci-dessous qui donne également les quantités appropriées à utiliser pour obtenir un film cohérent. Certains pla.,- tifiants, à polarité élevée, paraissent. provo quer une légère décomposition du chlorhy- drate de caoutchouc et sa coloration foncée qui commencent, même après avoir chauffé pendant peu de temps, à. environ l35 .

Ces plastifiants peuvent. seulement être utilisés pour l'obtention de films clairs quand la, tem pérature pendant. la phase de gélification est rigoureusement réglée.

D'autres plastifiants à. polarité moins pro noncée ne provoquent pas cette décomposi tion et leur usage nécessite moins de soins quand on veut obtenir des films incolores.
EMI0002.0038

Parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> pour <SEP> Couleur <SEP> du <SEP> film
<tb> Plastifiants <SEP> 100 <SEP> parties <SEP> de <SEP> chlorhydrate <SEP> obtenu <SEP> à <SEP> 135
<tb> de <SEP> caoutchouc
<tb> Diphényle <SEP> chloré <SEP> 45 <SEP> presque <SEP> incolore
<tb> Sébacate <SEP> de <SEP> dibutvle <SEP> 45 <SEP> légèrement <SEP> jaune
<tb> Phosphate <SEP> de <SEP> tricrésyle <SEP> 35 <SEP> légèrement <SEP> jaune
<tb> Phtalate <SEP> de <SEP> dibutyle <SEP> 55 <SEP> jaune.

Des quantités notablement plus petites de plastifiants peuvent également être utilisée pour obtenir des films transparents et homo gènes, mais un chauffage phis prolongé, à, la température de gélification, est alors néces saire.

Si le chauffage est effectué simplement cri introduisant le film dans un espace chauffé, ce chauffage prolongé est nuisible à la sta- bilité du produit. En revanche, en chauffant à l'aide de rayons infrarouges et même pen dant une longue durée, on obtient. une décolo ration moindre du filin.

En plus des plastifiants mentionnés ci- dessus, on connaît un grand nombre d'antres substances qui conviennent. à la plastification du chlorhydrate de caoutchouc. Ces subs tances peuvent également être utilisées pour le procédé qui fait l'objet de l'invention.

Parmi ces substances on peut. citer, à. titre d'exem ple, le stérate de butyle, les esters abiétiques, les alcoxyesters de l'acide- phtalique et de l'acide sébacique, les esters de l'acide salicy lique ou de l'acide benzoyl-benzoïqne, le naph talène chloré, la paraffine chlorée et le pro duit marque Néoprène (qui est un polymère du chloroprène analogue an caoutchouc). La présence d'un plastifiant favorise la forma tion des films.

Il devient. ainsi possible de di minuer la durée pendant laquelle celui-ci doit être chauffé à environ 130 en augmentant 1a quantité de plastifiants dans la dispersion. Cette quantité ne peut toutefois pas être au inentée au-delà d'une certaine limite, car, si cette limite est dépassée, le plastifiant se sé pare du film par exsudation. La quantité maximum de chaque espèce de plastifiant, qui peut être ajoutée sans rendre les films moins bons à cause de l'exsudation, diffère pour les divers plastifiants et peut être déterminée par quelques expériences simples.

Des mélanges de plastifiants peuvent être utilisés avec avantage pour empêcher l'exsu dation du plastifiant. due à sa présence en quantité relativement grande dans la disper- sion, comme indiqué plus haut. On peut égale ment ajouter, en phis du plastifiant, des sulas. tances qui ne favorisent pas la formation des films quand elles sont utilisées à elles seules, mais qui peuvent conférer des propriétés spé ciales au film obtenu, quand elles sont uti- lisées en même temps qu'un plastifiant.

Par exemple, l'addition d'huile de paraffine, ou d'autres huiles, procure un film plus souple.

Les propriétés des films peuvent égale nient être modifiées en ajoutant, en même temps que le plastifiant tel que spécifié plus haut, une dispersion d'une substance filmo- gène ayant un poids moléculaire élevé. En utilisant tune dispersion contenant 10 % de chlorure de polyvinyle, de caoutchouc chloré ou de caoutchouc cyclisé, calculés d'après le chlorhydrate de caoutchouc, on obtient des films plus durs et moins élastiques.

Des dispersions de substances caoutchou teuses naturelles ou synthétiques, telles les produits marque Néoprène , Perbunan (un copolymère de butadiène et d'acryloni- trile), GR-S (un copolymère de butadiène et de styrène), rendent le film phis élastique et peuvent également être utilisées pour l'ob tention de films élastiques sans addition d'un plastifiant ayant un poids moléculaire bas.

Il peut être avantageux de partir d'un chlorhydrate de caoutchouc à l'état finement divisé, étant donné que la dispersion qui en résulte est d'autant plus fine. Le chlor- hydrate de caoutchouc obtenu par chlorhydra- ta.tion d'un latex de caoutchouc naturel stabi lisé, selon la méthode décrite dans le brevet suisse N 277992, convient. d'une manière remarquable au procédé selon la présente invention, car les dimensions moyennes des particules dépassent à peine celles des glo bules de caoutchouc du latex original.

La dis persion obtenue par la chlorhydratation de latex de caoutchouc naturel peut être utilisée après l'élimination de l'acide libre en excès ou le chlorhydrate de caoutchouc peut être précipité, filtré et lavé, après quoi on peut obtenir aisément- une dispersion aqueuse ayant la finesse voulue, en préparant. une dispersion de ce chlorhydrate de caoutchouc dans l'eau.

Il est à recommander, quand le chlorhy- drate de caoutchouc est préparé par la chlor- hydratation de latex *qui a été rendu stable contre la coagulation par un acide, d'ajouter le plastifiant avant la chlorhydratation ou pendant celle-ci. On obtient ainsi un mélange intime du chlorhydrate et du plastifiant.

Il est possible, par exemple, de mélanger le plastifiant au chlorhydrate de caoutchouc ouand ce dei nier est séparé à l'état solide d'avec la dispersion, après quoi le mélange est soumis à une nouvelle dispersion. Il est également possible d'ajouter le plastifiant au latex avant la chlorhydratation de ce dernier.

Quand on ajoute à la dispersion des subs- t:ances à poids moléculaire élevé, il est dési rable d'ajouter ces substances dans un état aussi finement dispersé que possible.

L'invention est illustrée par les exemples ci-dessous Exemple 1: 100 g d'un chlorhydrate de caoutchouc finement pulvérisé sont mélangés avec 2 g de.

l'agent émulsionnant marque Emulphor 0 (qui paraît être un produit de condensation de l'alcool oléylique et d'un oxyde poly- éthylénique) et ce mélange est traité avec 150 g d'eau dans un malaxeur à, boulets pour obtenir une dispersion aqueuse de chlor- hydrate de caoutchouc.

On prépare séparé ment une autre émulsion en faisant passer -Lui mélange de 65 g de sébacate de dibutyle, 1,25 g d'acide oléique et 35 g d'eau légère ment ammoniacale dans un moulin à colloïdes. Les deux dispersions sont mélangées à raison de 50 parties de sébacate de dibuty le pour 100 parties de chlorhydrate de caoutchouc.

Le mélange est versé sur une plaque de verre, chauffé à 90 jusqu'à ce que l'eau soit évaporée, et ensuite à 130 pendant environ 10 minutes. On obtient ainsi un film transparent. comme le verre et légèrement Jaunâtre.

Exemple On prépare une émulsion -contenant 100g - (le chlorhydrate de caoutchouc, 50 g de diphé- iryie chloré et 10 g de chlorure de polyvinyle dans 190 g d'eau. Un film obtenu à partir de cette émulsion par coulée sur un ruban en acier inoxydable et chauffage en deux phases ,jusqu'à 130 , comme dans l'exemple précé dent., est pratiquement incolore et est moins élastique que lorsqu'il ne renferme pas de chlorure de polyvinyle.

Exemple 3: Une dispersion de 100 g de chlorhydrate de caoutchouc dans 150 g d'eau est mélangée à. 20 g de latex marque Perbunan SP>; (copo- lymère de butadiène et d'acrylonitrile), ce latex contenant 31 % de copolymère. La dis persion obtenue est étalée sur une feuille de papier Kraft et est chauffée, en deux phases, jusqu'à, l30 . On obtient un papier imper- inéable à l'eau et qui a. une solidité phis grande que le papier non traité.

Exeni.l)7c s: Une dispersion légèrement anunoniacalc de chlorhydrate de caoritchouc est mélangée à une quantité telle d'un latex de,caoutchouc naturel que la dispersion obtenue contienne 10 parties en poids de caoutchouc naturel pour 100 parties en poids de chlorhydrate de caoutchouc, la. teneur totale en matières so lides de la dispersion s'élevant à. .10 O,'o. La dis- per;

sion est versée sur une plaque (le verre et exposée à des rayons infrarouges. L'eau s'évapore en quelques minutes, après quoi on augmente l'intensité du rayonnement. On ob tient un. film transparent. et absolument clair qui possède une très bonne extensibilité, une bonne solidité et une résistance convenable aux déchirements.

Si l'on se sert d'une feuille de matière fibreuse comme support, au lieu d'une plaque de verre, on obtient, un film qui adhère si fortement à ce support qu'il ne peut être enlevé de celui-ci sans que l'on déchire le support.

Le procédé qui fait l'objet (le l'invention permet donc d'obtenir des films de chlor- hydrate de caoutchouc. Ce chlorhydrate peut dériver aussi bien de caoutchouc naturel que cle caoutchoucs synthétiques.

La protection pour la présente invention n'est revendiquée que pour autant que celle-ci ne se rapporte pas à l'industrie textile.

Claims

REVENDICATION: Procédé de fabrication de films de clil.or- hydrate de caoutchouc a partir d'une disper sion aqueuse de ce chlorhydrate, earactériisé en ce qu'on étale la dispersion sous forme d'une mince couche sur une surface, et qu'on la chauffe. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

Procédé selon la. revendication, earacté- ris6 en ce qu'on chauffe cette dispersion éta lée jusqu'à une température inférieure au point d'ébullition de l'eau à la pression uti lisée et que, lorsque la presque totalité de l'eau a été évaporée, on chauffe jusqu'à une température comprise entre la température de décomposition et le point de ramollisse ment du chlorhydrate, pendant un temps suf fisant pour obtenir un film clair et cohérent. 2.

Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'on utilise une dispersion aqueuse qui renferme en outre au moins un plastifiant du chlorhydrate de caoutchouc. 3. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le chauf fage par des rayons infrarouges. 4. Procédé selon la sous-revendication 1. caractérisé en ce que l'on élève la tempéra ture jusqu'à 130 à 135 après que la presque totalité de l'eau a été évaporée.

.5. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'on utilise une dispersion aqueuse de chlorhydrate de caoutchouc obte nue par chlorhydratation d'un latex de caout chouc ne coagulant pas par addition d'un acide. 6. Procédé selon la sous-revendication \', caractérisé en ce qu'on utilise un caoutchou@#. comme plastifiant. 7. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'on étale la dispersion sur un support auquel. le film final adhère.