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Publication number: BE588662A
Authority: BE

Description


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  Pellicules polymères. 



   La présente invention se rapporte aux pellicules de fluoru- re de polyvinyle ou de fluorure de polyvinylindène. 



   On rencontre des difficultés lorsqu',on tente d'allonger dans les deux sens des pellicules de fluorure de polyvinyle orienta- bles à poids moléculaire élevé, par l'un ou l'autre des procédés d'étirage habituels. Par exemple, à des températures relativement basses, en dessous de   100 C,   la pellicule de polyvinyle orientable présente le phénomène d'étirage linéaire,c'est-à-dire que la réduc- tion de l'épaisseur, au lieu de se produire uniformément sur toute la distance entre les lignes d'application de force, se produit sur une distance relativement courte le long d'une ligne courant trans- 

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 versalement à la largeur de la pellicule, perpendiculairement au sens dans lequel la force est appliquée.

   Cet étirage linéaire rend extrêmement difficile sinon pratiquement impossible d'obtenir une épaisseur uniforme. 



   En plus des problèmes créés par la tendance à l'étirage linéaire, les pellicules de polyvinyle orientables, lorsqu'elles sont allongées dans un sens, présentent une tendance sérieuse à se fibriller suivant des lignes parallèles à la direction de l'allon- gement initial lorsqu'elles sont soumises à une tension dans une direction sensiblement perpendiculaire à la première. Alors que la tendance à l'étirage linéaire peut être réduite au minimum en tra- vaillant à des températures plus élevées, la tendance à fibriller augmente rapidement à mesure que les températures de travail dépas- sent 100 C et que l'étirage devient plus uniforme. 



   Les pellicules de fluorure de polyvinyle et de polyvinyli- dène peuvent être obtenues en chauffant un mélange de fluorure de polyvinyle ou de polyvinylidène orientable, à poids moléculaire éle- vé, en particules, et un solvant latent jusqu'à ce que les particules du polymère s'agglomèrent et forment une composition fluide à simple phase qui est ensuite extradée sous la forme d'une pellicule conte- nant jusqu'à   80%   en poids du solvant latent. Ces pellicules peuvent être également obtenues en étalant un mélange du polymère et du sol- vant latent sur une surface lisse non   adhérente   et en chauffant suf-   fisamment   le mélange pour que les particules de polymère s'agglomè- rent; la pellicule obtenue peut être refroidie à l'eau froide et dé- tachée de la surface lisse.

   Des pellicules contenant une proportion élevée de solvant latent peuvent être obtenues en coulant des solu- tions chaudes contenant une quantité relativement faible de polymère dans un solvant latent. La teneur primitive en solvant de la pelli- cule peut être réduite au niveau désiré en chassant l'excès de sol- vant. 



   Le terme "solvant latent" utilisé dans le présent contexte ; correspond à un liquide organique chimiquement inerte à l'égard du 

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 fluorure de polyvinyle et n'exerçant pas d'action dissolvante ou gonflante significative sur le fluorure de polyvinyle à la tempéra- ture ordinaire (environ 20 C), mais susceptible à une température élevée, inférieure à son point d'ébullition, d'une action dissolvan- te suffisante pour permettre aux particules de fluorure de polyvinyle de s'agglomérer. 



   Le terme "pellicule contenant un solvant latent" utilisé dans le présent contexte désigne une pellicule obtenue par l'un ou l'autre des procédés décrits plus haut contenant de 5 à 80% du sol- vant latent. 



   Suivant l'invention, une pellicule de fluorure de poly- vinyle ou de fluorure de polyvinylidène est caractérisée en ce qu'el- le a été biaxialement orientée en l'allongeant dans deux sens mutuel- lement perpendiculaires. 



   La nouvelle pellicule suivant l'invention est obtenue en allongeant continuellement dans deux sens mutuellement perpendiculai- res une pellicule de fluorure de polyvinyle ou de fluorure de poly- vinylidène contenant un solvant tout en éliminant le solvant latent. 



   Ensuite, la teneur restante en solvant latent de la pellicule doit de préférence être réduite à un maximum de 0,5% en poids environ. 



   Dans une forme préférée, la pellicule de fluorure de poly- vinyle ou de polyvinylidène contenant de 20 à 80% en poids de sol- vant latent est continuellement allongée d'au moins 50% de ses di- mensions primitives dans chacune de deux directions mutuellement - perpendiculaires. Une pellicule possédant des propriétés physiques préférées est obtenue lorsque la pellicule contient avant l'étirage 
35 à 70% en poids de solvant latent. 



   Ce solvant latent ne doit pas nécessairement être un liqui- de à la température ordinaire. Il doit être thermiquement stable jusqu'à son point d'ébullition normal ou au moins jusqu'aux tempé- ratures auxquelles il sera soumis au cours du procédé de l'invention. 



   Il ne peut réagir chimiquement avec le polymère ou avec les matériaux de construction des appareils dans la gamme des températures prévue,      

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 et ne peut avoir tendance à s'auto-polymériser dans la gamme des conditions de traitement. 



   Du fait de leur bas prix de   revient   de leur faible toxici- té, de leur disponibilité, etc., la gamma-butyrolactone et le N,N-   diméthylacétamide   sont des solvants latents préférés dans le procédé   @   de l'invention. En plus de ces solvants, les composés qui suivent sont des exemples de composés spécifiques typiques de la classe des solvants latents utiles dans le procédé de la présente invention:

   butadiènesulfone cyclique, tétraméthylènesulfone, diméthylsulfolane, hexaméthylènesulfone, diallylsulfoxyde, diméthylsulfoxyde, dicyano- ' butène, adiponitrile, carbonate d'éthylène, carbonate de propylène, carbonate de 1,2-butylène, carbonate de 2,3-butylène, carbonate d'isobutylène, carbonate de triméthylène, N,N-diéthylformiamide, N,N- diméthylformiamide, N,N-diméthyl-gamma-hydroxyacétamide, N,N-diméthyl- gamme-hydroxybutyramide, N,N-diméthylacétamide, N,N-diméthylméthoxy- acétamide, N-méthylacétamide, N-méthylformiamide, N,N-diméthylaniline, N,N-diméthyléthanolamine, 2-pipéridone, N-méthyl-2-pipéridone, N-mé-      thyl-2-pyrrolidone, N-éthyl-2-pyrrolidone, N-isopropyl-2-pyrrolidone, 5-méthyl-2-pyrrolidone, delta-valérolactone, gamma-valérolactone,   @   d-angélicalactone, ss-angélicalactone,

   epsilon-caprolactone, et les dérivés de gamma-butyrolactone substitués par des radicaux alkyle en   #, ss   et gamma, le gamma-valérolactone et le delta-valérolactone ainsi que les dérivés de delta-valérolactone substitués par des radicaux alkyle en delta, la   tétra-méthylurée,     1-nitropropane,     2-nitropropane   acétonylacétone, acétophénone,acétylacétone, cyclohexanone, alcool diacétonique, dibutylcétone, isophorone, oxyde de mésityle, méthyl- aminecétone, 3-méthylcyclohexanone, bis(méthoxyméthyl)urone, diéthyl- phosphate, acétoacétate d'éthyle, benzoate de méthyle, diacétate de méthylène,   phénylacétate,   triéthylphosphate, oxyde de   tris(morpholi-   no)phosphine, N-acétylmorpholine, N-acétylpipéridine, isoquinoline,

   quinoline, pyridine et tris (diméthylamido)phosphate. 



   Les polymères de fluorure de vinyle convenant pour le pro- cédé de l'invention en plus des homopolymères de fluorure de vinyle, 

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 peuvent comprendre des copolymères de fluorure de vinyle avec d'au- tres monomères à non-saturation monoéthylénique copolymérisables avec ceux-ci où le fluorure de vinyle est présent en quantités importantes ou majeures, c'est-à-dire au moins à 75 à   80%   du total en poids. 



   Le procédé de l'invention est également applicable à l'o- rientation de pellicules planes et de feuilles ainsi qu'à des struc- tures tubulaires de fluorure de polyvinylidène, ces structures con- tenant de 20 à   80%   en poids d'un solvant latent convenable. Les com- posés décrits ici comme solvants latents pour le fluorure de poly- vinyle sont également des solvants latents du fluorure de polyviny- lidène. 



   Du point de vue de l'obtention d'une pellicule présentant des propriétés optima, il est préférable d'utiliser dans le procédé de l'invention une pellicule obtenue à partir de fluorure de poly- vinyle orientable d'un poids moléculaire aussi élevé que possible. 



  Les pellicules préparées à partir de polymères dont la viscosité inhérente (mesurée à 30 C dans une solution d'hexaméthylphosphorami- de contenant une concentration de polymère de 0,05 g/100 cm3) est d'environ 0,5 jusqu'à plus de 5,0 ont été utilisées avec succès. Tou- tefois, les polymères dont les viscosités inhérentes varient de 1,0 à 3,5 procurent un équilibre préféré entre les propriétés désirables des pellicules achevées et le facteur économique du procédé.. 



   La teneur maximum admissible en solvant est celle au-dessus ' de laquelle la pellicule cesse d'être auto-portante à une   températu- ,   re de travail donnée. Des étirages réussis ont été appliqués à des   @   pellicules ne contenant pas plus de 5% de solvant latent en poids.      



  Comme on l'a fait remarquer plus haut, pour l'étirage continu des pellicules   d   l'invention il est préférable que le solvant latent soit présent à raison de 20 à 80%, et de préférence de 35 à 70% en poids. Ces concentrations procurent un équilibre satisfaisant entre la vitesse de passage de la pellicule achevée et les capacités   d'éti=   rage, réduisent au minimum les déchirements de la pellicule passant dans l'appareil, maintiennent une bonne uniformité de l'épaisseur 

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 du produit achevé et permettent d'obtenir les propriétés désirées à un degré satisfaisant. 



   Une fois l'étirage uniforme amorcé dans une pellicule de fluorure de polyvinyle contenant un solvant latent, la teneur en sol- vant peut être réduite (tandis que l'étirage est poursuivi) à une concentration inférieure à celle qui est initialement nécessaire pour éviter l'étirage linéaire au démarrage, sans pour autant pro- voquer l'apparition de l'étirage linéaire. On peut profiter de ce fait pour éliminer rapidement le solvant de la pellicule au cours de l'étirage dans le second sens afin de réduire au minimum l'élimi- nation du solvant dans la zone de séchage. 



   Des pigments, des charges et des produits analogues peu- vent être incorporés à des pellicules de fluorure de polyvinyle contenant un solvant latent convenant aux fins de l'invention en introduisant ces pigments, ces charges, etc., à un stade approprié quelconque des procédés décrits ci-dessus permettant d'obtenir de telles pellicules. Parmi les pigments qu'on peut incorporer avec succès à ces pellicules, on peut mentionner le chromate de zinc basique, l'oxyde de titane, les oxydes de fer, les verts et bleus de phtalocyanine, le vert de chrome, les jaunes de chrome, etc.. 



   Bien que les pellicules de fluorure de polyvinyle orien- tables contenant un solvant latent puissent être étirées avec suc- cès soit dans un sens, soit dans deux sens mutuellement perpendicu- laires à des températures ne dépassant pas la température ordinaire   (20 C),   la gamme de traitements préférée pour le procédé continu est comprise entre 30 et 185 C. Des températures dans cette gamme sont suffisantes pour maintenir un frottement adéquat entre la pellicule contenant le solvant et les rouleaux utilisés pour l'étirer dans le sens longitudinal.

   Spécifiquement, dans cette gamme, il est préféra- ble que le premier allonge.ment s'effectue entre 30 et 120 C, et l'al- longement dans le second.sens perpendiculaire entre 60 et   185 C.   Ces limites de température préférées ont été établies pour des pellicu- les dans lesquelles la concentration de solvant est comprise dans la 

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 gamme préférée indiquée plus haut. 



   Les pellicules de fluorure de polyvinyle orientables conte- nant un solvant peuvent être avantageusement étirées à des températu- res pouvant atteindre les températures auxquelles elles commencent à adhérer aux surfaces des appareils ou au-dessus desquelles elles ne sont plus suffisamment auto-portantes. Ceci se produit au voisinage de la gamme des températures de fusion de la pellicule contenant du solvant, gamme qui peut varier dans une certaine mesure avec le poids moléculaire du polymère mais plus particulièrement avec la teneur en solvant de la pellicule. Toutefois, pour réduire au minimum les be- soins d'introduction de chaleur dans le procédé et pour réduire la possibilité de dégradation thermique du polymère, il est désirable d'éviter les opérations à ces températures élevées. 



   Le procédé de l'invention peut être appliqué à l'allonge- ment d'une pellicule de fluorure de polyvinyle contenant un solvant latent par des procédés d'étirage courants. 



   REVENDICATIONS. 



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1.- Pellicule de fluorure de polyvinyle ou de polyvinyli- dène orientée dans les deux sens. 



   2. - Procédé de traitement d'une pellicule de fluorure de polyvinyle ou de polyvinylidène, caractérisé en ce qu'on allonge de façon continue dans deux sens mutuellement perpendiculaires une 
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 pellicule de fluorure de - polyVinyle" ëit dC'.f1i'Jl"plYvi;;Ylid ! contenant un solvant latent de façon à obtenir une pellicule   orien-   tée dans les deux sens.

Claims

3. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la pellicule de fluorure de polyvinyle ou de fluorure de poly- vinylidène contient au moins 20% en poids de solvant latent.

4.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la pellicule contient de 20 à 80% en poids de solvant latent.

5. - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la pellicule contient de 35 à 70% en poids de solvant latent, <Desc/Clms Page number 8> 6. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la pellicule est allongée d'au moins 50% dans les deux senne 7. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'allongement est effectué par étirage.

8. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'allongement est effectué à une température comprise entre 30 et 185 C.

9. - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'allongement dans le premier sens est effectué à'une températu- re de 30 à 120 C et l'allongement dans le second sens à une tempéra- ture de 60 à 185 C.

10. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que pendant et/ou après l'allongement de la pellicule, le solvant latent se dégage de la pellicule jusqu'à ce qu'il n'en reste que 0,5% en poids sur la base du poids total de la pellicule.

Il.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on laisse raccourcir la pellicule allongée jusqu'à 35% de l'allon- gement initialement communiqué à la pellicule.