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Précédé de préparation d'articles formés colorés en chlorure polyvinyle.
La présente invention se rapporte à un procédé pour préparer des articles formés tels que des fibres., des filaments, des pellicules, des tubes, etc., coloras en nuances uniformes et profondes, à l'aide de chlorure de polyvinyle présentant un fort indice de syndiotacticité.
L'expression "chlorure de polyvinyle à tort indice de syndiotacticité" telle qu'on l'utilise dans la présente demande, 's'applique au chlorure de polyvinyle et à ses copolymères ou mé-
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langes avec d'autres polyxùôres, contenant au moins 85% en poids de chlorure de vinyle et présentant un indice de syndlotacti- cité supérieur à 2 (l'indice de .9,vndiotacticité est le rapport des absorptions dans les bandes infrarouges D 635 a 692 cm7le décrit par Burleigh, J.A.C.S. 82 page 749, 1960).
On sait que le chlorure de polyvinyle à fort indice
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de syndîotactleité et les copolymères apparentés conviennent à ia formation de fibros possédant dpsYexcellentes caractéristiques physiques et chimiques et une excellente stabilité à la cnaleur ot au nettoyage à sec.
. Cependant., comme ces polymères ne contiennent pas
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dans leur chaîne de groupes .4: .dQ ou basiques, ils présentent une affinité réduite 'vis-à-vis dcas substances colorantes, si bien que leur intérêt pratique dans la préparation de fibres textiles se trouve considérablement amoindri.
A l'effet d'augmenter la réceptivité des polymères
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de chlorure de vinyle â fort indice de syndictacticite, on a déjà proposé d'incorporer certains monomères contenant des grou- pes acides ou basiques dans la structure du polymère, soit par,
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copolymérisation du mononère réactif vis-à-vis des substances colorantes avec le chlorure de vinyle, soit par des techniques
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de Mélange dans lesquelles on mélange un polymère ou copolym4are de chlorure de vinyle présentant un fort indice de syndictacti- enté .vec un second polymère contenant des proportions élevées d"in nonokére réceptif vis-à-vis des substances colorantes.
Mais les copo1ylùères ou mélanges de polymère obtenus de cette manière ne présentent encore qu'une réceptivité négli- geable vis-à-vis des colorants ou bien confèrent aux fibres qu'ils servent à préparer une coloration jaune ou brune lors- qu'on soumet ces fibres à des traitements thermiques tels que le
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séchage, des stabilisations, etc.
La présente invention vise à la préparation de cer- tains corps formés profondément et uniformément colorés; par exemple des fibres, des filaments ou des articles similaires, à
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partir de chlorure de polyvinyle à haut indice de syndiotati. cité,
Le procédé de l'invention permet de colorer simple- ment et économiquement le chlorure de polyvinyle à haut indice de syndiotacticité en nuances uniformes, en évitant les incon- vénients du procédé antérieur mentionné ci-dessus.
La demanderesse a trouvé que l'on parvenait au but recherché dans un procédé qui consiste à incorporer un pilent au moins dans la solution de filage du chlorure de polyvinyle
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à haut indice de syndiotacticité .et à filer la solution colorée ainsi obtenue conformèrent à des techniques connues.
Le pigment utilisé dans l'invention peut être de type minéral ; il peut s'agir par exemple de noir de lampe ou d'oxyde de titane ; peut s'agir également d'un pigment orga- nique appartenant par exemple au groupe des phtalocyanines, des colorants azoîques, des colorants anthraquinoniques des indi- goïdes, des dioxazines, des colorants nitrés.
Ces colorants seront de préférence à l'état de fine
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dî,lîîsion ; on les trouve sur le marché à l'état pur ou dispersé dcins un 'véhicule qui peut être une résine vinylique cornme l'a.cé tate de polyvinyle ou ses copolyaères, le chlorure de polyvinyle, etes eu, t.'acôtate de cellulose.
Le procède de l'invention permet de colorer des fibres 6e x0. de polyvinyle à haut indice de syndlotacticité en #:,iioiùos qui cresentent d'excellentes caractéristiques de resis- aL7, Invaoc 2UX solvants organiques utilisés dans le net-
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toynge à sec, ainsi qu'une excellente solidité à la lumière solaire et aux influences elîmatiques, etc.
Le pigment peut -être incorporé directement dans la solution du polymère à filer,, mais il est préférable de pré- parer des mélanges-mères plus ou moins concentrés qu'on in- jecte dans la solution de filage avant l'opération de filage.
Le mélange-mère du colorant peut être préparé par dispersion du pigment dans un solvant organique quelconque iner-
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te v.is-à-vis du pissent et du polymère et qui n'exerce pas djinn fluences néfastes sur la solution du polymère dans le solvant utilisé pour la préparation de la solution de filage. Comme exemples de solvants appropriés, on citera la cyclohexanone,
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la diméthylformûmide, la dimâthIacétamide, le tétrahydrofu- rane, etc.
En dénéral., il est commode d'utiliser pour la dis- persion le même solvant que pour la solution de filage.
Quelque soit le solvant utilisé, on obtient de cette manière les meilleurs résultats.
Avec certains piments purs, on prépare le Mélange- mère sur des broyeurs appropriés, par exemple des broyeurs du type colloïdal ou du type à sable, ou dans des dispersions appropriées ; on mélange de 5 à 30% en poids de pigment pur avec de 0,5 à 5% en poids du chlorure de polyvinyle à fort
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indice de syndiot-.ctieîté et le- solvant à une température comprise entre l-ambiance et oc.
Lorsqu'on utilise pour la préparation du mélange-mère fn9in,s p1mcnts dispersés par exemple dans l'acétate de cellu- lOue 9=!v é?'fé.,'G' de polyvinyle en obtient le 13n,,,8m3r$ pG? agie2.t--.eR do 5'tL 30% en poias ',\ ')1,- l:'.:lt avec le solvant, 1- V:A0 6e?'".'.T!iTc cO,-,:I:'.'1;;;.: ';:.1J.,;r . a.J'z.v, -$ aa. - .;1 70"C au moyen
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d'un agitateur appropria par exemple au type Cowles.
La quantité de mélange-mère à ajouter à la solution de filage dépend de l'intensité de coloration qu'on recherche dans le produit final et par conséquent de la concentration du mélange-mère et de la solution de filage.
Le mélange-mère, constitué du pilent coloré disper- sé de préférence dans la solution de filage, peut être incor- poré de manière homogène dans cette solution de filage du chlo- rure de polyvinyle à haut indice de syndiotacticité par une technique quelconque appropriée.
Ainsi, dans un système discontinu, on peut mélanger complètement et uniformément le mélange-mare du pigment aveo la suspension de polymèreavait traitement à la chaleur de la solution ou avec la solution de filage.
Or. peut également introduire dans le mélange-mère du pigment la totalité du solvant nécessaire pour la solution de filage finale et dissoudre le polymère sec et broyé dans ce mélange mère.
Le système qui convient le mieux pour incorporer le mélange-mère de pigment dans la solution de filage consiste à injecter ce mélange-mère dans la suspension du polymère en mouvement avant le traitement thermique en solution, ou dans la solution de filage en mouvement également avant son extru- sion.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter ; dans ces exemples, les indications de parties et de pour-cent s'entendent en poids, sauf indication contraire.
EXEMPLE 1
On prépare un mélange-mère par introduction dans un
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G. -.j'\-;E:: '. :;cxabou.ots de 10 parties de pilent pur de la mar- nyC,y; iaeat,;.rc 42.54?" de la firme Mandez, avec 2,5 par- ;',,0S de chlopupe de polyvinyle à. haut indice de syndiotacticité .1# 67 µ patios de cpc:loAlexHnone..
Au cours du broyage on maintient le mélange à 30 C; on, mélange ensuite 10 parties de la composition obtenue avec une suspension de 100 parties de chlorure de polyvinyle à haut indice de syndiotacticité dans 450 parties de cyclohexanone.
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On chauffe le inélange ainsi obtenu à 1350C et on le file au mouillé par des techniques connues.
Sur les fibres obtenues de cette manière, on déter- mine les solidités ci-après : 1) Solidité à la lumière mesurée conformément aux normes UNITEX
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Ne 4 - z Hanclbook - 3ème édition 1959.
2) Solidité au nettoyage à sec, conformément aux normes UNITEX
N 14 - 2 Handbook - 3ème édition 1959.
Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau I ci-après
EXEMPLE 2
On prépare un mélange-mère comme décrit dans l'exem- ple 1 par utilisation du pigment pur "Vert Cromoftal GF 60.110" de'la firme CIba. On mélange 10 parties de cette composition avec la solution de filage contenant 10 parties de polymère et 450 parties de cyclohexanone à 135 C.
On file la solution au mouillé conformément aux techni- ques usuelles , on détermine sur les fibres obtenues les proprié- tés de solidités mentionnées dans l'exemple.1. Les résultats ob- tenus sont rapportés dans le tableau ci-après.
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.XF.l1PLE :3.
On mélange à 60 C dans un appareil de dispersion à
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grande vitesse 20 parties d'oxyde de titane, 5 parties de chlorure de polyvinyle à haut indice de syndiotacticité et 75 parties de cyclohexanone.
On ajoute 5 parties de ce mélange-mère à la solu- tien de filage de l'exemple 1, On file le mélange conformém@ à des techniques connues ; sur les fibres obtenues, on mesura les solidités à la lumière et au nettoyage à sec.
Les résultats obtenus sont rapportas dans le tableau @ ci-après.
EXEMPLE
On prépare un mélange-mère à 60 C dans un appareil de dispersion à grande vitesse à partir de 15 parties d'un pigment déjà fourni par le fabricant en dispersion le "Bleu de Phtalocyanine B 4.709" de la firme Haruion Company (Pigment
Bleu N 15 du "Color Index") et 85 parties de cyclohexanone.
On mélange 6,7 parties de cette composition à 135 C avec une solution de filage contenant 100 parties de chlorure de polyvinyle à haut indice de syndiotacticité et 400 parties de cyclohexanone.
Les fibres obtenues par filage de cette solution . présentent des propriétés rapportées dans le tableau 1 ci-après.
EXEMPLE 5
On prépare un mélange-mère dans un appareil de dis- persion à 60 C à partir de 20 parties du pigment déjà fourni par son fabricant en dispersion le "Jaune Micracet 17.126" de la firme Ciba et 80 parties de cyclohexanone. On introduit 5 5 parties de ce mélange dans une suspension de 100 parties ue . chlorure de polyvinyle à haut indice de syndiotacticité dans
450 parties de cyclohexanone.
On chauffe la suspension à 135 C et on file au mouil- le conformément à la technique usuelle.
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Les déterminations effectuées sur les fibres ainsi obtenues sont rapportées dans le tableau I ci-après.
T A B L E A U I
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<tb> Exemple <SEP> Solidité <SEP> à <SEP> Solid@ <SEP> @
<tb>
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N Pigment la lumière nett@@
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<tb> solaire <SEP>
<tb>
<tb> Noir <SEP> Pigmentaire <SEP> 42.547 <SEP> 7 <SEP> 5 <SEP>
<tb>
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VertCromoftal GF 60.110 7 5
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<tb> 3. <SEP> Oxyde <SEP> de <SEP> titane <SEP> 7 <SEP> 5
<tb> Bleu <SEP> de <SEP> Phtalocyanine <SEP> B <SEP> 47009 <SEP> 7
<tb>
<tb> Jaune <SEP> Michracet <SEP> 17.126 <SEP> 7
<tb>
EXEMPLE 6
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On prépare, coiame décrit dans l'exemple 5 des fibres contenant les pigments indiqués dans le tableau II ci-après, déjà fournis en dispersion par leurs fabricants :
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T A B L E A U II
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<tb> Pistent <SEP> utilisé <SEP> Fabricant <SEP> Solidité <SEP> à <SEP> Solidi <SEP> au
<tb>
<tb>
<tb> la <SEP> lumière <SEP> netto <SEP> .,,e <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb> ¯¯¯ <SEP> solaire <SEP> sec
<tb>
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Bleu. marine 4680 Harpon 7 5 Rout.:e Thio lapide 4'1. 6676 Earrùon 6-7 5 Hou;e :'l1cracet Ciba 7 5 Noir 'licra:cet 13 115 iba 6-7 5 Vert de Phtalocyanine 0 5022 Harroon 6-7 5 Jaune ,'!ikroli t 3 G-K Ciba 6 5
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<tb> Jaune <SEP> " <SEP> 2 <SEP> RK <SEP> " <SEP> 7 <SEP> 5
<tb>
<tb> Ecarlate <SEP> " <SEP> hK <SEP> 7 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb> Rouge <SEP> " <SEP> RK <SEP> " <SEP> 6 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb> Bordeaux <SEP> RK <SEP> " <SEP> 7 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb> Bleu <SEP> " <SEP> 4 <SEP> GK <SEP> " <SEP> 7
<tb>
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Vr " CK , Tf 7 ' 5 l;o1r ri GAZ 11 6-7