Способ изготовления поливинилхлоридной пленки

 

< и 703009

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (6l ) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 04,0877 (2I) 2510248/05 г (23) Приоритет (32) 04,.0876 (3! ) 7624020 (33) Франция (51) М. Кл.

В 29 D 7/24

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 678.027..5(088.8) Опубликовано 05Л 279. Бюллетень,% 45

Дата опубликования описания 051279

Иностранцы

А1сепь Ланкович, Жан Нану и Жан-Франсуа Беке (Бельгия) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Солвей э Ко (оельгия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЙ ПЛЕИКИ

Изобретение относится к способам получения ориентированных пленок из термопластической смолы, защищенных от действия ультрафиолетовых лучей., Известен способ прямого получения ориентированных пленок из термопластической смолы, заключающийся в экструдировании утолщенной пленки из этой смолы, в обработке этой пленки при тЕмпературе, благоприятной для ее ориентации посредствЬм вытяжки, в вытягивании этой кондиционной пленки по меньшей мере в одном направлении так, чтобы создать на ней натяжения ориентации, и в охлаждении удерживаемой в натяжении пленки до температуры, ниже температуры перехода второго рода смолы так, чтобы сохранить появившиеся натяжения ориентации. Во время операции вытяжки или предпочтительно сразу после нее можно, кроме того, придать особую форму пленке, например волнообразную (1) .

Известно также, что ультрафиолето- вые лучи оказывают вредное действие на механические свойства пленок из термопластической смолы. Следует в связи с этим предохранять, в частности, от действий солнечного излучения пленки из термопласТической смолы, подвергающиеся при эксплуатации воздействию солнечного света.

Применяемый для осуществления этой защиты способ заключается во введении анти-УФ греагентов,,таких как бензофенонпроизводное или бензотиазолпроизводное, в соединения, применяемые для получения пленок.

Однако эти реагенты дороги, так как их трудно синтезировать, а поскольку лишь анти-УФ реагенты, присутствующие в поверхностном слое пленок, активно защищают их от действия ультрафиолетовых лучей, были сделаны попытки разработать способы формования пленки, позволяющие концентрировать анти-УФ реагент в поверхностном слое этих пленок. Так,было предложено 1 покрывать готовые пленки защитным лаком, содержащим анти-УФ реагент, но этот способ требует разработки специальных дорогих лаков. для обеспечения прилипания защитного слоя на более продолжительный срок.

Было также предложено замачивать пленки в растворителях, растворяющих анти-УФ реагент, способных вызывать набухание, ограниченное поверхностным слоем смолы. При этм анти-УФ реавент проникает поверхност703009 но в размягченную. часть пленок и остается в них в диспергированном виде после выпаривания растворителя.

Этот способ требует, однако, обработки пленок с двух сторон, что не является йи .необходимым, ни желательным, поскольку для этого требуются большие сушильные установки. Кроме того, способ трудно осуществим в случае обработки непрерывных сравнительно жестких пленок . Наконец, было предложено покрывать поверхность с одной стороны пленок с помощью раствора, используемого по способу с с замачиванием (21. Этот способ, особенно экономичный и эффективный, не может быть, однако, применен для обработки пленок, подвергающихся ориен- тации.Этот способ вызывает снятие натяжений ориентации, возникающих в поверхностном слое пленок,с появлением, как следствие этого, трещин, образующих

Начало разрывов и делающих пленки ..рупкими. Поэтому происходит значительное снижение механических свойств, приобретенных во время ориентации, и укбрачивание пленки. наконец, этот способ трудно применять к неплоским

Р ориентированным пленкам, таким как гофрированные.

Цель изобретения — сохранение механических свойств пленки при ультра-30 фиолетовом облучении.

Указанная цель достигается тем, что по известному способу изготовления поливинилхлоридной пленки, вклйчающему экструзию расплава, термообработку, ориентацию и охлаждение, пленку обрабатывают раствором, содержащим анти-УФ реагент, и обработку осуществляют перед ориентацией пленки. 40

Вытяжка пленки вслед за покрытием нисколько не сказывается на способ-ности ее противостоять ультрафиолетовым лучам, которая была сообщена пленке, Так, толщина поверхностного слоя или слоев пленки, содержащих анти-УФ реагент, остается" после вытяжки достаточной для обеспечения эффективной защиты этой пленки. Вытяжка пленки после покрытия не порождает- поверхностных трещин, а также появления какого-нибудь другого дефек та.

Количество анти-УФ реагента, наносимого на пленку в виде раствора, выбирают с учетом отношений вытяжек, применяемых впоследствии во время по лучения ориентированных пленок,"и "конечйогб количества, которое хотят рас

-"- пределить по поверхности ориентирован 69 ных пленок. Количество анти-УФ реаген- . та,наносимого на 1 м обрабатываемой поверхности пленки, перед вытяжкой во "время нанесения предпочтительно 1030 г/м 65

Применяемый анти-УФ реагент может быть любым. н выбирается, в частности, в зависимости, от типа термопластической смолы, образующей пленку, и от условий эксплуатации пленок, В качестве анти-УФ реагентов можно применять, например, бензофенонпроизводные, такие как алкоксилированные и и гидроксилированные производные, бензотиазолпроизводные, замешенные акрилонитрилы и сложные эфиры акриловой кислоты. однако в случае смолы на полихлорвиниловой основе предпочтительны бензофенонпроизводные, такие как 2,2-диокси-4-метоксибензофенон, 2-окси-4-метоксибензофенон и .2,4-п-октооксибензофенон.

Анти-УФ реагенты применяют в количестве 5-40% от веса обрабатывающего раствора, предпочтительно 10-30.

его выбирают, в частности, в зависи мости от количества анти-УФ реаген та, которое хотят нанести, и от свойств термопластической смолы, образующей пленку.

Выбор растворителя или растворителей, используемых для получения растворов для нанесения, осуществляют с учетом следующих условий: во-первых, необходимо растворить применяемый анти-УФ реагент; во-вторых, растворитель должен в рабочих условиях вызывать образование пор на поверхности смолы, чтобы обеспечить проникновение анти-УФ реагента. Наконец, желательно, чтобы растворитель или растворители были по возможности дешевыми, предпочтительно нетоксичными и огнестойкими в условиях эксплуатации и не оказывали вредного действия на сопротивление старению.

Согласно одному варианту осуществления способа по изобретеньу выбирают растворитель, который повышает сопротивление пленки старению. отсюда следует, что выбор растворителя или растворителей обрабатывающего раствора зависит от типа смолы, образующей пленки, и может быть определен для каждого случая предварительными испытаниями.

Таким образом, когда пленка образована смолой на основе поливинилхлорида, такой как гомополимер винилхлорида или сополимер, содержащий по меньшей мере 50 мол.Ъ производных звеньев винилхлорида, предпочтительно использовать в качестве растворителя хлорпроизводные углеводородов, имеющие от 1 до 3 атомов углерода, такие как метиленхлорид и дихлорзтаны. Лучшие результаты получают с раствором при использовании смеси

1,1,2-трихлорэтана и тетрахлорэтилена в весовом соотношении, 1,5-3, причем этот раствор содержит от 10 до 40 г анти-УФ реагента на 100 r раствора. В этом случае количество

703009 раствора, наносимого на одну сторону

1 м обрабатываемой пленки, состав2 ляет 20-200 r.

Для облегчения растворения анти-УФ. реагента или реагентов в растворителе или растворителях, а также проникно- 5 вения раствора в поверхностный слой обрабатываемой поверхности пленок целесообразно применять раствор при температуре, выше нормальной температуры и ниже температуры кипения, предпочтительно при нормальном давлении.

Проникновение раствора облегчается также тем, что пленки находятся при сравнительно высокой

15 температуре, обычно при температуре, выше температуры перехода второго рода. Поэтому для обеспечения достаточного проникновения раствора целесообразно выбирать растворители или смеси растворителей, температура кипения которых предпочтительно при нормальном давлении выше температуры обрабатываемых пленок.

С учетом температур кипения

1,1,2-трихлорэтана и тетрахлорэтилена (114 С для 1,1,2-трихлорэтана о и 121 С для тетрахлорэтилена) раст воры на основе этой смеси растворителей могут быть использованы для обработки пленок, находящихся при температуре от 90 до 115 С. В этом интервале температур можно вызвать натяжения ориентации посредством вытяжки пленок из смол на основе поливинилхлорида. 35

Раствор на пленки предпочитают наносить при температуре, способствующей ориентации посредством вытяжки, причем эта температура дости- гаетс я, например, предварительньм 4р пропусканием экструдированной пленки по одному или нескольким охлаждающим валк ам. Однако н е ис ключ аетс я осуществление обработки на пленках, находящихся при температуре ниже или 45 выше температуры их ориентации, насколько эти пленки доведены до температуры ориентации после антиультрафиолетовой обработки и во всяком случае до вытяжки. 5Р

Обрабатывающий раствор предпочтительно наносят обмазк ой обрабатывающей поверхности или поверхностей, что не вызывает никаких проблем, так как эти поверхности являются плоскими, а растворы имеют низкую вязкость. С этой целью можно использовать, например, одну или несколько систем распылителей или любое другое подобное средство. Нанесение раствора может быть эффективно осуществлено непре60 рывно и может быть включено в установку непрерывного действия для производства ориентированных пленок.

После нанесения обрабатывающего раствора проводят испарение раствори- 65

I теля. Однако это испарение может быть вызвано лишь тогда, когда раст вор достаточно проник в поверхностный слой обрабатываемой поверхности или поверхностей пленок.

Время между нанесением раствора и испарением растворителя может изменяться в широком пределе в зависимости, в частности, от требуемой глубины проникновения,от типа растворителя или растворителей, анти-УФ реагентов или реагентов и смолы, а также от температуры пленки. Обычно этот промежуток времени ниже 60 c„ предпо мстительно 10-40 с.

Для обеспечения испарения растворителя целесообразно пропустить пленку через камеру, в которой он будет испар ятьс я . Таким образом, рас тв орит ель может быть рекуперирован и рециркулирован. Когда пары растворителя токсичны, можно сделать эту камеру герметичной или создать в ней разрежение.

Камеру предпочтительно поддерживать при температуре, выбранной для по- следующих операций вытяжки и ориентации, можно, однако, поддерживать в камере температуру, отличную от температуры, предусмотренной для последующей вытяжки, поскольку за камерой размещается установка для термической обработки, доводящей пленку до оптимальной температуры для ее ориентации. Рабочие условия испарения (темпера- " ,тура, давление, продолжительность) могут быть определены экспериментально для каждого случая. Когда растворитель практически удален, пленка поступает, в случаЕ необходимости, в установку для термической обработки, затем в установку для одно- иди двухосной вы-. тяжки. Получаемую посЛе такой вытяжки пленку затем доводят под натяжением до температуры, ниже температуры перехода второго рода составной смолы. При желании пЛенка, ориентированная вытяжкой, может быть волнистой.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения непрерывно выдавливают пленку из пластмассы, доводят экструдированную пленку до тем пературы ориентации пропусканием между валками для термической обработки, пропитывают полученную пленку обрабатывающим антиультрафиолетовым раствором, затем испаряют растворитель из раствора пропусканием пропитанной пленки через камеру, поддерживаемую при температуре ориентации обрабатываемой пленки, а затем пропускают пленку в установку для ориентации посредством вытяжки.

Таким образом, при осуществлении способа, согЛасно изобретению, можно изменять многочисленные параметры.

Большинство из них влияет на толщи703009

Формула изобретения

Составйтель Л.Ягодкина

Редактор Л.ущакова Техред С.Мигай Корректор Ю.Макаренко

Заказ 7621/57 Тираж 771 Подписное

ЦлИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

= йу поверхностного слоя пленки . Для э .Юга расйойагают"многочисленными средствами для достижения желаемой .толщины. Обычно она выше 30 мк, предпочтительно 60-150 мк .

Способ, согласно изобретению, 5 может был ь использован для различных целей: для защиты от ультрафиолетового облучения гофрированных би" бриентированных пластин, прозрачных св етопроницаемых или матовых на осно- 0

= вб Йоййвййипхлорида, которые часто йрйменяют "в строительстве, "для изготовления любого другого предмета, ориентированного вытяжкой, тайого как пленка, пластина, профиль, даже лента. Под пленками подразумевают все предметы вообще большой длины, имеющие по крайней мере плоскую поверхность до ориентирования вытяжкой.

Пример. С помощью экструдера с плоской фильерой шириной 32 см. йепрерйвно выдавливают пленку йз по юМвинилхлорида, причем температура фильеры 200-220 С. Экструдированную ="пле)й поМКрувт и охлаждают прб=" "

Йусканием между тремя последователь- 25 ными валками, поддерживаемыми при * температуре 115 С ° Пленка на- "выходе валков имеет толщину 4,45 мм, температуру поверхности 120 C, скорость перемещения 1,3 м/мин.

На полученную таким образом плен ky, на ее верхнюю поверхность наносят раствор, содержащий 30 вес.%

1,1,2-трихлорэтана, 50 вес.% тетрахлорэтилена и 20 вес.% 2-гидрокси- 35

-4-метохсибензофенона. Раствор наносят в количестве 17,5 г/м по1 вЕрхнодти пленки.

Затем пленку пропускают через замкнутую камеру длиной 2 м вход которой находится на расстоянии от ,20 до 50 см от места нанесения раствора. Эта камера имеет циркуляционный вентилятор и вытяжной венти- 45 лятор "и поддерживается при температуре 120 С. Пары растворителя извлека ют из камеры и конденсируют с целью пбвторйого использования.

Просушенную пленку пропускают по комплекту валков для продольной вытяжки, скорость которых регулируют таким образом, чтобы вытягивать пленку в поперечном направлении на 100% °

Операцию поперечной вытяжки пленки ведут в замкнутой и вентилируемой

Окамере при 106 С.

Пленку, вытянутую в двух направлениях, пор(церживаемую за края с помощью захватов для поперечной вытяжки, вводят в установку для гофрирования, сконструированную таким образом, чтобы получить гофрированную пленку синусоидального профиля конечной ширины 1,097 м с коэффициентом изгиба 1,2.

Полученных. таким образом гофрироо ванное изделие имеет при 20 С упругую деформацию при растяжении

1800 кгсм/см, причем этот показатель не изменяется после 36 мес облучения . обработанной стороны солнечными лучами. Биориентированное, но не обработанное гофрированное изделие, имеющее вначале такую же упругую деформацию при растяжении, после

36 мес облучения: солнечным светом в Бельгии "имеет упругую деформацию

1 2 при растяжении,720 кгсм/см

Способ изГотовления поливинилхлоридной плейки, включающий экструзию расплава, термообработку, ориентацию и охлаждение, о т-л и ч а юшийся тем, что, с целью сохранения механических свойств пленки при ультрафиолетовом облучении, ее обрабатывают раствором, содержа.:щим анти-УФ реагент, и обработку осуществляют перед ориентацией пленки.

Источники информации, I,... !принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 9 2137447,,кл. В 29 D 7/24, опублик. 13.01.72.

2. Патент Великобритании Р 1401365, кл. В 05 D 5/00,,опублик. 30.06.75.