CH389898A - Procédé de greffage d'objets conformés autres que des fibres textiles, en acétate de cellulose - Google Patents
Procédé de greffage d'objets conformés autres que des fibres textiles, en acétate de celluloseInfo
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Description
Procédé de greffage d'objets conformés autres que des fibres textiles, en acétate de cellulose La présente invention concerne un procédé de greffage d'objets conformés autres que des fibres textiles, en acétate de cellulose. Il est connu de conférer à l'acétate de cellulose certaines propriétés qui lui manquent, telles que l'insensibilité à l'eau ou meilleure résistance au choc, en greffant sur lui par polymérisation des monomères éthyléniques comme l'éthylène ou des esters acryliques. Ces polymérisations ont été faites sur de l'acétate de cellulose en solution ou en grains. Du fait du greffage, l'acétate de cellulose perd en contrepartie certaines de ses qualités, par exemple la solubilité dans les solvants communs comme l'acétone, et sa mise en forme: fils, films, en est rendue plus compliquée. On a aussi proposé de greffer des monomères sur l'acétate de cellulose après sa mise en forme. A cet effet, on a trempé des films dans les monomères, soit liquides, soit en solutions aqueuses et on les a soumis à une radiation ionisante. On a également soumis les films d'abord à une radiation ionisante, puis on les a mis en contact avec les monomères. Cette technique exige une source de radiations ionisantes et il est bien connu que la production de telles radiations nécessite des appareillages très compliqués ou l'emploi de radio-isotopes très onéreux et dangereux à manipuler. Il a maintenant été trouvé qu'on peut greffer par polymérisation des monomères polymérisables sur des objets conformés en acétate de cellulose tels que films ou objets moulés, extrudés, etc. en traitant ces objets avec une solution d'un initiateur de polymérisation, puis en exposant à chaud les objets ainsi traités, à des vapeurs de monomères polymérisables, de préférence diluées par des valeurs d'un liquide non réactif à tension de vapeur proche de celle des monomères. Par un choix judicieux des monomères, on peut conférer ainsi aux objets en acétate de cellulose des propriétés très intéressantes, telles que diminution de la sensibilité à l'eau et aux solvants habituels ou amélioration de la tenue aux rayons ultraviolets qui, comme on le sait, dégradent facilement l'acétate de cellulose. Les monomères fortement halogénés permettent de conférer une certaine ignifugation à l'acétate de cellulose. Comme monomères, on peut utiliser tous les corps polymérisables à l'aide d'un initiateur de poly mérislation, ou catalyseur radicalaire, et dont la tension de vapeur est suffisante pour permettre la polymérisation des vapeurs sur les objets dans un domaine de température inférieur à la température de dégradation de l'acétate de cellulose, soit entre 400 et 1500. On peut citer les dérivés vinyliques: chlorure de vinyle, chlorure de vinylidène, acétate de vinyle, les dérivés acryliques tels que les esters acryliques ou méthacryliques, l'acrylonitrile, les dérivés vinyliques aromatiques tels que le styrène. Des esters acryliques tels que le méthacrylate de méthyle, améliorent la résistance à l'eau. L'acétate de vinyle et l'acrylonitrile améliorent la tenue aux rayons ultraviolets tout en abaissant la solubilité dans les solvants ordinaires. L'agent initiateur peut être un peroxyde minéral tel que l'eau oxygénée, ou un persel tel que le persulfate de potassium, ou un peroxyde organique tel que le peroxyde de benzoyle, ou un dérivé azoïque tel que l'azodiisobutyronitrile. I1 est avantageusement dissous dans un liquide qui a une action gonflante sur l'acétate de cellulose, pour permettre une meil leure pénétration de l'initiateur et des vapeurs du monomère à greffer. I1 ne faut toutefois pas que le liquide risque de détruire la forme des objets. Les peroxydes minéraux peuvent être dissous dans un milieu légèrement gonflant de l'acétate de cellulose, par exemple un mélange de 59 volumes d'eau et 50 volumes d'acétone, mélange dans lequel le persulfate de potassium est soluble à 2 /0. On peut remplacer dans ce mélange l'acétone par le glycol. Quand l'objet a une certaine épaisseur, les peroxydes organiques tels que le peroxyde de benzoyle sont dissous dans les solvants habituels de l'acétate de cellulose, acétone ou méthyléthylcétone, ou même dans les monomères à greffer. Dans le cas d'objets minces, tels que films, il est utile d'utiliser un liquide mauvais solvant mais gonflant de l'acétate de cellulose, tel que le méthanol. On peut aussi diminuer le pouvoir solvant des bons solvants de l'acétate de cellulose par addition de non-solvants, par exemple addition de benzène à l'acétone. La concentration des initiateurs dans leur solvant peut varier dans une large mesure. Une forte concentration favorise les polymérisations rapides. La polymérisation est effectuée à l'aide¯ des vapeurs des monomères. I1 faut éviter une condensation des monomères sur les objets en acétate de cellulose, qui risquerait d'une part de provoquer la dissolution des objets conformés ou au moins d'altérer leur surface, et d'autre part de favoriser des homopolymérisations locales des monomères qui ne: feraient pas corps avec le substratum. Ces risques de condensation sont diminués en diluant les vapeurs des monomères avec des vapeurs d'un liquide non réactif qui a de préférence une tension de vapeur proche de celle du monomèrede- Eaçon que les vapeurs aient à peu près la même constitution que le mélange liquide. On peut citer les mélanges de 20 volumes de méthacrylate de- méthyle avec 80 volumes d'eau ou des mélanges d'acétate de vinyle ou-d'acrylonitrile avec de l'heptane. La présence d'eau dans le mélange favorise la. pénétration du monomère dans l'acétate de cellulose. La polymérisation s'effectue à la température d'ébullition du mélange. En règle générale, l'imprégnation de l'acétate de cellulose avec la solution de l'initiateur se fait à température ambiante. Après trempage on laisse égoutter le surplus de solution. Un séchage n'est pas nécessaire. I1 se fait d'ailleurs automatiquement quand l'objet est amené dans une atmosphère de monomère à haute température.- - La durée de trempage dépend de la concentration de la solution d'initiateur. Pour des objets minces, elle peut être très courte, de l'ordre de la minute ou même moins, ce qui permet d'envisager des procédés en continu. La polymérisation. est faite par maintien ou passage des objets imprégnés d'initiateur dans les vapeurs de monomère. I1 est utile d'éviter la polymérisation du monomère liquide par addition d'inhibiteurs tels que l'hydroquinone. La durée de la polymérisation dépend du taux de greffage qu'on veut obtenir. On obtient sur objets minces, déjà en 1 à 2 minutes, des greffages suffisants pour obtenir un effet satisfaisant. Les exemples suivants illustrent le procédé de l'invention. Exemple 1 On trempe pendant trois minutes une plaque d'acétate de cellulose polie de 1,5 mm d'épaisseur, dans une solution à 1 oxo de peroxyde de benzoyle dans de l'acétone, puis expose après égouttage pendant quinze minutes aux vapeurs émises par un mélange bouillant à 20 /o volume de méthacrylate de méthyle et 80 /o volume d'eau. Après ce traitement, on note une augmentation de 13,8 o/o du poids de la plaque. La sensibilité de la plaque obtenue aux solvants habituels de l'acétate de cellulose est sensiblement diminuée. La plaque trempée pendant 1 heure dans un mélange eau-acétone 20-80 en volume présente une augmentation de poids de 48 /0, alors qu'une plaque non traitée augmente de 78 O/o. Si on expose la plaque aux vapeurs de méthacrylate-eau pendant une heure et demie au lieu de quinze minutes, on constate une augmentation de poids de la plaque de 58 O/o. Cette plaque trempée dans le mélange eau-acétone 20/80 en volume pendant une heure, n'augmente plus que de 22 o/o de poids. Si on remplace le mélange méthacrylate de méthyle-eau par du méthacrylate de méthyle pur on constate une altération de la surface de la plaque due à des homopolymérisations locales du méthacrylate de méthyle en surface. Avec le mélange méthacrylate de méthyle-eau par contre, la surface greffée reste lisse et garde son aspect poli. Exemple 2 On trempe pendant une heure une plaque d'acétate de cellulose dans une solution à 1 0/o de persulfate de potassium dans un mélange à volumes égaux d'eau et d'acétone. On la retire, laisse égoutter, et expose pendant six heures aux vapeurs issues d'un mélange bouillant de 20 o/o volume de méthacrylate de-méthyle et 80 o/o eau. Après ce traitement, l'augmentation de poids est de 121 /o. La plaque trempée dans le mélange eau-acétone 20/80 en volume n'augmente que de 23 o/o en poids. Exemple 3 On fait passer pendant une minute un film d'acétate de cellulose d'environ 0,2 mm d'épaisseur dans une solution à 15 o/o de peroxyde de benzoyle dans un mélange à volumes égaux de méthyléthylcétone et de benzène, puis on le fait passer pendant deux minutes dans les vapeurs obtenues par ébullition d'un mélange à volumes égaux d'acrylonitrile et d'heptane. Le film obtenu est très résistant à l'action des rayonnement U. V. Si l'on soumet à des conditions d'exposition aux U. V. bien déterminées et identi ques un film témoin et un film greffé, on constate qu'après une heure le témoin tombe en poussière ; cette dégradation totale n'est obtenue qu'après 5 heures pour le film greffé.
Claims (1)
- REVENDICATION Procédé de greffage d'objets conformés autres que des fibres textiles, en acétate de cellulose, caractérisé en ce que l'on traite les objets conformés avec une solution d'un initiateur de polymérisation et en ce que t'on expose à chaud les objets ainsi traités, à de la vapeur de monomère polymérisable.SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le solvant de la solution de l'initiateur est un liquide gonflant l'acétate de cellulose.2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que la vapeur de monomère polymérisable est diluée par de la vapeur de liquide non polymérisable, non réactif vis-à-vis des substances en présence.
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