CH313628A

CH313628A - Procédé pour la formation de couches minces à partir d'un chlorure de polyvinyle en poudre fine

Info

Publication number: CH313628A
Authority: CH
Inventors: Wexler Jacques
Original assignee: Asco Soc
Priority date: 1952-06-09
Filing date: 1953-06-01
Publication date: 1956-04-30

Description


  
 



   Procédé pour la formation de couches minces à partir d'un chlorure de polyvinyle en poudre fine
 La présente invention est relative à un procédé pour la formation de couches minces à partir d'un chlorure de polyvinyle en poudre fine ayant un degré de polymérisation élevé et d'un agent de suspension organique ayant à chaud une action gélatinisante. Ce procédé s'applique à la formation d'enduits de revêtements et d'objets à parois minces, notamment de feuilles ; les produits obtenus présentent une résistance très élevée, grâce au fait que l'invention évite l'emploi de plastifiants.



   On connait déjà un procédé de ce type dans lequel on met en suspension le composé polyvinylique à l'état de poudre fine dans un solvant qui est volatil à des températures suffisamment basses pour qu'il ne se produise à ces températures aucune dissolution ni gonflement sensible de la poudre, puis on dépose ces suspensions sur les supports à enduire ou dans des moules et on procède ensuite à la gélatinisation à des températures élevées en
 évitant autant que possible l'évaporation du solvant, après quoi on fait évaporer ce dernier.



   Lors de la mise en   ceuvre    pratique de ce   procédé os doit utiliser des températures infé-    rieures à 00 pour préparer les suspensions du composé polyvinylique en poudre fine dans le solvant volatil à utiliser, ce qui est compliqué et difficile lors de la manipulation des suspensions sur une échelle industrielle.



   Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que   l'on    met en suspension le chlorure de polyvinyle dans un liquide organique n'exerçant aux températures ordinaires ni action gélatinisante, ni action solvante notables et ayant un effet gélatinisant limité aux températures supérieures à 1000 mais inférieures à la température de décomposition du chlorure de polyvinyle, ce liquide organique étant susceptible d'être évaporé aux susdites températures supérieures à 1000 C, que la suspension est déposée sur un support et portée rapidement sur celui-ci en vue d'être gélatinisée à des températures auxquelles le liquide de suspension s'évapore déjà fortement mais au-dessous de la température à laquelle une formation de bulles se produit,

   ce liquide de suspension étant évaporé à peu près complètement pendant la gélatinisation et l'enduit obtenu étant enlevé le cas échéant de son support.



   Comme liquide de suspension ayant un effet gélatinisant limité, il y a lieu de nommer en particulier des mélanges de deux liquides organiques dont   l'un    n'a pratiquement pas d'effet gélatinisant à la température d'évaporation sur le chlorure de vinyle à degré de polymérisation élevé, et dont l'autre a un effet gélatinisant dans les mêmes conditions. n est important en outre que ces liquides soient volatils à la température de gélatinisation et  qu'ils possèdent déjà à cette température une tension de vapeur relativement élevée sans être toutefois portés à l'ébullition ou s'évaporer suffisamment vite pour donner lieu à la formation de bulles à la température de gélatinisation.



   On indiquera plus particulièrement comme liquides ayant un effet gélatinisant le phtalate diméthylique, l'alcool benzylique et le lactate de butyle, le glycolate de butyle, dont l'effet gélatinisant est atténué par une addition de produits non gélatinisants, en particulier les hydrocarbures aromatiques ayant un reste aliphatique ou cyclo-aliphatique, par exemple la tétraline ou les benzènes alcoylés. Une atténuation semblable ou encore plus forte de l'action gélatinisante est également exercée par les hydrocarbures cyclo-aliphatiques et aliphatiques. On utilise toutefois de préférence ces derniers en mélange avec des hydrocarbures aromatiques, par exemple des essences contenant des composés aromatiques ou des mélanges d'essences avec des hydrocarbures aromatiques.

   Dans le cas où ces agents de suspension n'ayant pas d'effet gélatinisant ne sont pas miscibles ou ne sont miscibles que partiellement avec les agents de dispersion gélatinisants, on peut encore ajouter des tiers solvants de ces deux agents qui sont autant que possible inertes aux températures ordinaires par rapport au chlorure de polyvinyle. Les hydrocarbures aromatiques agissent dans de nombreux cas comme des tiers solvants par rapport aux hydrocarbures aliphatiques ou cyclo-aliphatiques et aux agents de suspension gélatinisants. On peut cependant utiliser également à leur place d'autres produits, par exemple des esters ou des éthers à point d'ébullition élevé.



   Les suspensions ainsi préparées sont stables aux températures ordinaires, de sorte qu'on peut les travailler commodément. On peut pratiquement régler à volonté leur viscosité à toute valeur désirée et les traiter en outre sur les machines d'homogénéisation usuelles dans l'industrie des vernis, telles que les calandres, les broyeurs, etc., ainsi que les
 déposer sur des supports avec des moyens ha
 bituels, par exemple en réalisant les enduits
 avec un rouleau ou une raclette, au pistolet, ou encore en immergeant dans ces dispersions
 les objets à enduire. Les supports enduits à l'aide de ces suspensions sont ensuite portés rapidement à la température de gélatinisation qui se situe ordinairement entre 150 et 1700 environ. La gélatinisation peut d'ailleurs com
 mencer à des températures quelque peu plus basses et être pratiquement achevée à ces températures.

   Dans la plupart des cas cependant il est avantageux de chauffer à une température de 160 à 1700 ou encore un peu plus.



   Les agents de suspension utilisés possèdent déjà à ces températures une tension de vapeur très sensible, mais l'évaporation ne s'effectue pas assez vite pour provoquer la formation de bulles, tout en étant assez rapide pour être terminée en quelques minutes en donnant lieu à des enduits qui ne contiennent pratiquement pas d'agents de suspension volatils. Il n'est pas nécessaire de prendre d'autres précautions spéciales consistant, par exemple, à effectuer la gélatinisation dans un espace clos et dans une atmosphère de vapeur de l'agent gélatinisant.



   Le procédé est réalisable à l'aide du chlorure de polyvinyle à degré de polymérisation élevé, ainsi qu'à l'aide de copolymères dans lesquels le chlorure de vinyle est contenu en proportion prédominante par rapport à d'autres composés polymérisables, copolymères dans lesquels les propriétés et les caractères du chlorure de polyvinyle se trouvent sensiblement conservés.



   Les suspensions peuvent contenir des produits d'addition connus tels que des colorants, des pigments, des matières de remplissage, des stabilisateurs, etc.



   Pour la préparation d'enduit sur des supports lisses, en particulier pour les métaux, il est souvent recommandable de disposer sur ces supports des couches d'accrochage appropriées, par exemple en résines à base d'urée ou constituées en partie avec des butyrals polyvinyliques, ou encore de rendre les métaux  rugueux mécaniquement, de les attaquer chimiquement, ou, par exemple, de produire sur le fer des couches de phosphate, ou des couches d'oxyde sur l'aluminium. On obtient de cette façon une adhérence remarquable des enduits au chlorure de polyvinyle. Dans le cas de supports plus rugueux, par exemple du papier ou du carton, cette préparation préalable n'est généralement pas nécessaire.

   Si   l'on    veut préparer des objets moulés, par exemple des feuilles ou des corps creux, en particulier par immersion de mandrins dans la dispersion, il est recommandé d'utiliser des supports ou des mandrins extrêmement bien polis.



   Malgré l'effet gélatinisant limité de l'agent de dispersion, les enduits, ainsi que les objets moulés sont très homogènes et se distinguent par une élasticité élevée et une grande résistance mécanique. C'est ainsi que   l'on    peut, par exemple, emboutir des tôles qui ont été recouvertes d'un enduit au chlorure de polyvinyle produit conformément à l'invention sans provoquer de rupture de cet enduit : si des ruptures se produisent, elles ont lieu d'abord dans le métal. Dans le cas de feuilles on peut encore augmenter la résistance à la rupture par un étirage à des températures auxquelles la matière commence à devenir plastique.



   Comme les enduits et les feuilles préparés conformément à l'invention ne contiennent ni plastifiant, ni d'autres produits susceptibles d'en influencer le goût ou l'odeur, une fois que l'agent de dispersion est volatilisé, on peut les utiliser avantageusement dans des applications où ils viennent en contact avec des produits d'alimentation, par exemple pour l'emballage de ces produits ou pour le revêtement intérieur des récipients destinés à contenir ces produits. En raison de la grande stabilité des enduits en présence de nombreux solvants organiques, ils peuvent être utilisés également pour le revêtement intérieur de bidons ou d'autres récipients pour les carburants,-l'alcool et les produits analogues. Ces enduits présentent également une grande résistance aux acides dilués et aux lessives alcalines.



   EXEMPLE I:
 50 parties de chlorure de polyvinyle ayant un degré de polymérisation élevé sont mises en suspension dans 25 à 50 parties de phtalate diméthylique et mélangées avec une fraction légère de distillation du pétrole ou avec une essence semblable, avec du toluène ou de la tétraline jusqu'à ce que   l'on    obtienne la consistance voulue, ce qui est généralement le cas lorsque la quantité du liquide de suspension est égale à ou double de celle du chlorure de polyvinyle.



   La suspension est ensuite étendue sur un support, par exemple sur une tôle de fer garnie de résine à base d'urée, et la tôle est chauffée dans un four à environ 160 à 1700 jusqu'à ce que le liquide de suspension soit sensiblement évaporé, ce qui se produit déjà au bout de quelques minutes. Bien que le phtalate diméthylique soit porté à ébullition à 1640 sous une pression d'environ 20 mm de mercure, sa tension de vapeur est déjà suffisamment élevée à la pression normale pour qu'il s'évapore à peu près complètement au bout de cette courte durée. On obtient ainsi un enduit uniforme ayant une bonne adhérence et présentant une dureté et une élasticité élevées.



   On peut obtenir de la   même    façon des enduits ou des couches sur du papier ou sur du carton.



   On procède d'une manière similaire pour la préparation de feuilles ou d'objets moulés par trempage avec cette seule différence que   l'on    utilise des supports ou des mandrins présentant un degré de polissage aussi élevé que possible et que   l'on    enlève l'enduit du support ou du mandrin après refroidissement.



   On donnera ci-après quelques autres exemples de suspensions qui peuvent être traitées de la même façon que dans le cas de l'exemple ci-dessus
 EXEMPLE   Il:    - 44,5 parties de chlorure de polyvinyle, - 36   de tétraline, - 19,5   d'alcool benzylique.  



   EXEMPLE   HI:    - 27,5 parties de chlorure de polyvinyle, - 12,5   d'alcool benzylique, - 37,5   de tétraline,    - 8,5    > , d'une essence passant entre   
   101o    et 1600 et contenant
 15 O/o de composants   aro-   
 matiques, 10   o/o    de compo
 sants naphténiques et 75   o/o   
 de composants aliphatiques,   - 4 :  >  de white-spirit.   



   EXEMPLE   IV:    - 38 parties de chlorure de polyvinyle, - 20   d'alcool benzylique, - 34   de tétraline, - 8   de toluène.



   EXEMPLE V: - 112 parties de chlorure de polyvinyle, - 38   de phtalate diméthylique, - 250   de tétraline.



   EXEMPLE   VI:    - 100 parties de chlorure de polyvinyle, - 100   de lactate de butyle, - 100   de la fraction d'essence
 mentionnée dans l'exemple
 III et passant entre 101 et 
 1600.



   EXEMPLE   Vil :    - 1125 parties de chlorure de polyvinyle, - 380   de phtalate diméthylique, - 250   de lactate de butyle, - 1625   d'une huile de schiste dis
 tillant à   900/0    au-dessous
 de 2300.



   EXEMPLE   Vlll :    - 1125 parties de chlorure de polyvinyle, - 380   de phtalate diméthylique, - 1325   d'huile de schiste mention
 née dans l'exemple précé
 dent, - 250   de lactate de butyle, - 350   de white-spirit.



      EXEMPLE IX:    - 1125 parties de chlorure de polyvinyle, - 380   de phtalate diméthylique, - 600   d'acétate d'éthylène-glycol, - 600   de white-spirit.



   EXEMPLE X : - 1125 parties de chlorure de polyvinyle, - 380   de phtalate diméthylique, - 380   de lactate de butyle, - 380   d'un solvant formé par une
 fraction de distillation du
 pétrole et dont 90   o/o    distil
 lent au-dessous de 900, - 380   de white-spirit.



   Pour la préparation de feuilles ou d'enduits, cette suspension est encore de préférence diluée à l'aide d'un mélange par parties égales de solvant mentionné ci-dessus et de white-spirit.



   On peut également ajouter à cette suspension des pigments, par exemple 45 parties de noir de fumée, 400 parties de rouge d'oxyde de fer, 200 parties de jaune de chrome et 200 parties de vert d'oxyde de chrome.

Claims

REVENDICATION : Procédé pour là formation de couches minces, à partir d'un chlorure de polyvinyle en poudre fine et ayant un degré de polymérisation élevé, et d'un agent de suspension organique ayant à chaud une action gélatinisante, caractérisé par le fait que l'on met en suspension le chlorure de polyvinyle dans un liquide organique n'exerçant aux températures ordinaires ni action gélatinisante, ni action solvante notables, et ayant un effet gélatinisant limité aux températures supérieures à 100o, mais inférieures aux températures de décomposition du chlorure de polyvinyle, ce liquide organique étant susceptible d'être évaporé aux susdites températures supérieures à 1000 C,

que la suspension est ensuite déposée sur un support et portée rapidement en vue d'être gélatinisée à des températures pour lesquelles le liquide de suspension est déjà fortement volatil, mais au-dessous des températures don nant lieu à une formation de bulles, ce liquide de suspension étant évaporé à peu près complètement pendant la gélatinisation.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait qu'on utilise comme liquide de suspension, un mélange d'un liquide organique n'ayant pratiquement pas d'effet gélatinisant à la température d'évaporation, et d'un liquide organique volatil miscible avec le premier et ayant dans les mêmes conditions un effet gélatinisant.

2. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait qu'on utilise comme liquide de suspension un mélange d'un liquide organique n'ayant pratiquement pas d'effet gélatinisant à la température d'évaporation, d'un liquide organique volatil tout au plus partiellement miscible avec le précédent et ayant un effet gélatinisant dans les mêmes conditions, et d'un troisième liquide agissant comme tiers solvant par rapport aux deux premiers.

3. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise comme liquide ayant un effet gélatinisant le phtalate diméthylique.

4. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise à titre de liquide non gélatinisant un hydrocarbure ayant un reste aromatique et un reste aliphatique.

5. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise à titre de liquide non gélatinisant un hydrocarbure ayant un reste cyclo-aliphatique.

6. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par l'utilisation de la tétraline à titre de liquide non gélatinisant.

7. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par l'emploi de benzène alcoylé à titre de liquide non gélatinisant.

8. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise comme liquide non gélatinisant un hydrocarbure aliphatique.

9. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par l'utilisation, comme liquide non gélatinisant, d'un hydrocarbure cyclo-aliphatique.

10. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé par l'utilisation, comme liquide non gélatinisant, d'un mélange d'un hydrocarbure cyclo-aliph atique.

11. Procédé suivant la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que l'on utilise comme tiers solvant un hydrocarbure aromatique.

12. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que les supports enduits avec la suspension sont rapidement portés à une température comprise entre 1500 et 1700 et maintenus pendant quelques minutes à cette température.

13. Procédé suivant la revendication, pour la préparation d'enduits sur des supports lisses en fer, caractérisé par le fait qu'une souscouche d'accrochage est formée par attaque chimique du métal donnant lieu à la formation d'une couche de phosphate.

14. Procédé suivant la revendication, pour la préparation d'enduits sur des supports lisses en aluminium, caractérisé par le fait que l'on forme une sous-couche d'accrochage par oxydation de l'aluminium.

15. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on met en suspension 50 parties de chlorure de polyvinyle dans 25 à 50 parties de phtalate diméthylique et que la suspension est additionnée d'un liquide n'ayant pas d'effet gélatinisant, les proportions étant par ailleurs telles que la quantité de liquide de suspension soit comprise entre celle du chlorure de polyvinyle et le double de celle-ci.

16. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait qu'on prépare la suspension à partir de - 44,5 parties de chlorure de polyvinyle, - 36 de tétraline, - 19,5 > d'alcool benzylique.

17. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on prépare la suspension à partir de -27,5 parties de chlorure de polyvinyle, - 12,5 5 d'alcool benzylique, - 37,5 de tétraline, - 8,5 d'une essence passant entre 101o et 1600 et contenant 15 0/o de composants aroma tiques, 10 /o de composants naphtaniques et 75 o/o de com- posants aliphatiques, - 4 de white-spirit.

18. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on prépare la suspension à partir de - 38 parties de chlorure de polyvinyle, - d'alcool benzylique, 34 > de tétraline, - 8 de toluène.

19. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on prépare la suspension à partir de - 112 parties de chlorure de polyvinyle, - 38 de phtalate diméthylique, - 250 de tétraline.

20. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on prépare la suspension à partir de - 100 parties de chlorure de polyvinyle, - 100 de lactate de butyle, - 100 d'une essence passant entre 101o et 1600 et contenant 15 0/o de composants aromati ques, 10 0/o de composants naphténiques et 75 o/o de com posants aliphatiques.

21. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on prépare la suspension à partir de - 1125 parties de chlorure de polyvinyle, - 380 de phtalate diméthylique, - 250 de lactate de butyle, - 1625 d'une huile de schiste distil lant à 90 o/o au-dessous de 2300.

22. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on prépare la suspension à partir de - 1125 parties de chlorure de polyvinyle, - 380 de phtalate diméthylique, - 1325 d'une huile de schiste distil lant à 90 o/o au-dessous de 2300, - 250 de lactate de butyle, - 350 de white-spirit.

23. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on prépare la suspension à partir de - 1125 parties de chlorure de polyvinyle, - 380 de phtalate diméthylique, - 600 d'acétate d'éthylène-glycol, - 600 de white-spirit.

24. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que l'on prépare la suspension à partir de - 1125 parties de chlorure de polyvinyle, - 380 de phtalate diméthylique, - 380 de lactate de butyle, - 380 d'un solvant formé par une fraction de distillation du pé trole et dont 90 O/o distillent au-dessous de 900, - 380 de white-spirit.

25. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait qu'on incorpore un pigment à la suspension.