Traitement de surfaces d'objets en résines thermoplastiques.
La présente invention est relative:.au traitement de sur-
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de leur conférer des propriétés superficielles particulières, notamment en vue de les stabiliser contre l'action de la lumière et/ou de les rendre antistatiques.
Il est connu (brevet belge n[deg.] 531.794) de conférer un aspect poli et brillant.aux surfaces d'objets en résines thermo-
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pendant un temps limité .avec un solvant -ayant une action gonflante
sur la résine. On sait d'autre part que les résines thermoplastiques sont sensibles à Inaction de la lumière et qu'elles ont la propriété
de retenir les poussières en raison des charges électrostatiques accumulées à leur surface.
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Divers composés chimiques ont été proposés pour stabili- � ser les matières plastiques vis-à-vis de l'action des rayons ultra- violets. De nombreux agents antistatiques sont connus; ces composés .additionnels sont incorporés dans la masse du polymère (brevet belge n[deg.] 504.246) .avant sa mise en forme, ou appliqués superficielle ment par dispersion de solutions (brevet Etats-Unis n[deg.] 2.678.285). Le premier procédé présente l'inconvénient de nécessiter des quanti- tés importantes de matière additionnelle tandis que le second pré- sente certaines difficultés dues au manque d'accrochage de la couche .appliquée superficiellement.
On a proposé d'éviter cet inconvénient en appliquant le produit en poudre à la surface de l'objet et en le fondant par chauffage à une température inférieure au point de fusion de la résine (Brevet belge n[deg.] 570.013)-
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opération, polir la surface des objets fabriqués et incorporer superficiellement des additifs usuels.
Le procédé faisant l'objet de la présente invention con- siste à immerger les-articles pendant quelques secondes dans un solvant .ayant une .action gonflante sur la résine, ce solvant contenant à l'état dissous un agent de stabilisation et/ou antistatique
et à sécher les objets par évaporation du solvant.
Le procédé est applicable:au traitement de tout objet en matière thermoplastique, plus particulièrement .aux objets en polychlorure de vinyle obtenus par moulage ou usinage, pour lesquels il convient d'améliorer le fini de surface et d'incorporer des agents additionnels. Il est particulièrement applicable au traitement de surface des plaques planes ou ondulées en polychlorure de vinyle.
Comme solvants .ayant une action gonflante sur la résine, on utilise.avantageusement, le tétrahydrofurane, la cyclohexanone ou un mélange des deux, par exemple un mélange de 85 vol % de tétrahydro' furane et de 15 vol % de cyclohexanone. D'autres solvants tels que la diméthylformamide et les mélanges d'acétone et de sulfure de carbone, sont moins actifs mais utilisables à chaud, par exemple à <EMI ID=4.1>
ture du solvant dépendent évidemment du pouvoir gonflant du solvant par rapport à la résine.
Pour les meilleurs solvants mentionnés ci-dessus, on a obtenu de bons résultats en trempant les pièces pendant 5 à 60 secondes, de préférence pendant 10 à 30 secondes, dans le solvant
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Lorsqu'on désire combiner le traitement de finissage
-avec l'incorporation d'un .agent .antistatique, on obtient les résultats les meilleurs en mélangeant au solvant 0,5 à 3 gr par Kgr de solvant de 1 Gagent .antistatique, la quantité ajoutée variant avec l'activité de 1-1-agent antistatique. Des concentrations trop élevées de ces :additifs peuvent provoquer 1 '.apparition d'un voile à la surface des objets traités ce qui peut nuire à l'aspect du produit notamment lorsqu'il s'agit de produits transparents. On emploie de préférence des agents antistatiques qui sont solubles dans les sol- vants organiques précités à la température à laquelle se fait le traitement.
Les .agents "antistatiques préférés sont des composés du type cationique par exemple des composés d'ammonium quaternaire tels
<EMI ID=6.1> pyridinium. Certains de ces agents antistatiques peuvent aussi pro- voquer un léger jaunissement de la surface traitée. Cet inconvénient peut être évité en effectuant le traitement en présence d'un .agent chélatant du type phosphite tertiaire organique. Ces composés, de
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peuvent empêcher l'oxydation de 1';agent .antistatique et éviter ainsi le jaunissement.
Les agents stabilisants sont ajoutés au solvant à rai-
1 son de 2 à 20 gr/Kgr de solvant, La quantité variant avec l'activité stabilisante.
On préfère comme solvant, le tétrahydrofurane seul pour sa volatilité plus grande et sa rétention plus faible. Le séchage des articles traités s'effectue .avantageusement par balayage à
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pendant une durée totale de 10 à 30 minutes.
Les stabilisants préférés sont des agents absorbeurs de
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benzotriazole qui constituent un véritable écran ultraviolet à la surface des objets plastiques. D'autres stabilisants employés seuls ou en combinaison sont les composés organiques de baryum, de cadmium, de strontium et de zinc, des complexes organiques d'étain
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des agents chélatants, tels que les phosphites organiques et des plastifiants époxy doués d'une action synergique.
On emploiera de préférence les a:gents stabilisants qui sont facilement solubles dans les solvants préconisés.
Un avantage essentiel du procédéréside dans l'action du solvant qui dissout partiellement les aspérités, ramollit la surface traitée, grâce à quoi les additifs sont incorporés superficiellement, puis retenus par absorption dans la résine, après évaporation du solvant et ne peuvent plus en être extraits par Inaction d'agents
i extérieurs.
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l'amélioration du fini de surface de plaques ondulées en polychlo- '
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produits chargés. Par une opération unique de trempage, il permet de protéger les produits contre l'action de la lumière et de les
rendre antistatiques. EXEMPLES.-
<EMI ID=14.1> pendant 20 sec. à température ambiante dans un solvant constitué de tétrahydrofurane et conterai' par Kgr de solvant, 1,5 gr d'une solu-
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ammonium dans l'alcool isopropylique; elles sont ensuite séchées
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durant 20 minutes. La surface des plaques traitées présente de
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pendant 20 sec. à température .ambiante dans un solvant constitué de tétrahydrofurane et contenant comme agent antistatique une solution
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dans l'alcool isopropylique à raison de 1,5 gr/Kgr de solvant, puis séchées par une circulation d'air sec, combiné à une irradiation infrarouge. La surface des plaques traitées acquiert de bonnes propriétés antistatiques et les plaques sont rendues transparentes.
3.- Des plaques translucides en PVC rigide sont immergées pendant 20 sec, à une température d'environ 20[deg.]C dans un solvant constitué de tétrahydrofurane et contenant comme agent de stabilisation contre l'action des rayons ultraviolets 5 gr de 2 hydroxy 4 méthoxybenzophénone par Kgr de solvant, puis séchées durant 20 minutes. La surface des plaques traitées acquiert un aspect transpa-
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ultraviolets stabilise la résine.
4.- On opère comme à l'exemple 3, mais on opère dans un mélange solvant constitué de 85 vol % de tétrahydrofurane et de 15 vol % de cyclohexanone et on ajoute par Kgr de solvant un mélange de
20 gr d'un composé organique de baryum et de cadmium et de 10 gr d'un phosphite tertiaire organique. On obtient des plaques dont la transparence et la stabilité à la lumière sont sensiblement accrues.
5.- On opère comme à l'exemple 3 mais on ajoute par Kgr de solvant 5 gr d'un alkylétain mercaptide. On obtient de la même manière des plaques transparentes et stabilisées contre l'action de la lumière.
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REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour le traitement de surfaces d'objets en résines thermoplastiques en vue de les polir et de leur conférer des propriétés superficielles particulières, notamment en vue de les stabiliser contre Inaction de la lumière et/ou de les rendre antistatiques, caractérisé en ce que les objets sont immergés pendant quelques secondes dans un solvant ayant une action gonflante sur la résine, ce solvant contenant à l'état dissous un agent de stabilisation à la lumière et/ou un agent antistatique, lesdits objets étant ensuite séchés par évaporation du solvant.
Surface treatment of objects in thermoplastic resins.
The present invention relates to:. The treatment of over-
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to give them particular surface properties, in particular with a view to stabilizing them against the action of light and / or making them antistatic.
It is known (Belgian patent n [deg.] 531,794) to impart a polished and shiny appearance to the surfaces of objects made of thermo-resins.
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for a limited time. with a solvent - having a swelling action
on the resin. It is also known that thermoplastic resins are sensitive to the inaction of light and that they have the property
retain dust due to the electrostatic charges accumulated on their surface.
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Various chemical compounds have been proposed to stabilize � to protect plastics against the action of ultraviolet rays. Many antistatic agents are known; these additional compounds are incorporated into the mass of the polymer (Belgian patent n [deg.] 504,246) before its shaping, or applied superficially by dispersion of solutions (United States patent n [deg.] 2,678,285) . The first method has the drawback of requiring large amounts of additional material, while the second presents certain difficulties due to the lack of adhesion of the superficially applied layer.
It has been proposed to avoid this drawback by applying the powdered product to the surface of the object and by melting it by heating at a temperature below the melting point of the resin (Belgian patent n [deg.] 570,013) -
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operation, polish the surface of manufactured articles and superficially incorporate customary additives.
The method forming the object of the present invention consists in immersing the articles for a few seconds in a solvent having a swelling action on the resin, this solvent containing in the dissolved state a stabilizing and / or antistatic agent.
and drying the objects by evaporating the solvent.
The process is applicable: to the treatment of any thermoplastic object, more particularly. To polyvinyl chloride objects obtained by molding or machining, for which it is appropriate to improve the surface finish and to incorporate additional agents. It is particularly applicable to the surface treatment of flat or corrugated polyvinyl chloride plates.
As solvents having a swelling action on the resin, use is advantageously made of tetrahydrofuran, cyclohexanone or a mixture of the two, for example a mixture of 85 vol% of tetrahydro-furan and 15 vol% of cyclohexanone. Other solvents such as dimethylformamide and mixtures of acetone and carbon disulphide are less active but can be used hot, for example at <EMI ID = 4.1>
The ture of the solvent obviously depends on the swelling power of the solvent with respect to the resin.
For the best solvents mentioned above, good results have been obtained by soaking the parts for 5 to 60 seconds, preferably 10 to 30 seconds, in the solvent.
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When you want to combine the finishing treatment
-with the incorporation of an .antistatic agent, the best results are obtained by mixing with the solvent 0.5 to 3 gr per kg of solvent of 1 Gagent .antistatique, the amount added varying with the activity of 1- 1-antistatic agent. Too high concentrations of these additives can cause the appearance of a haze on the surface of the treated objects which can adversely affect the appearance of the product, in particular when it comes to transparent products. Antistatic agents which are soluble in the above organic solvents at the temperature at which the treatment is carried out are preferably employed.
Preferred antistatic agents are compounds of the cationic type, for example quaternary ammonium compounds such as
<EMI ID = 6.1> pyridinium. Some of these antistatic agents can also cause a slight yellowing of the treated surface. This drawback can be avoided by carrying out the treatment in the presence of a chelating agent of the organic tertiary phosphite type. These compounds,
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can prevent oxidation of the antistatic agent and thereby prevent yellowing.
Stabilizers are added to the solvent at
1 bran of 2 to 20 gr / Kgr of solvent, The quantity varying with the stabilizing activity.
As the solvent, tetrahydrofuran alone is preferred for its higher volatility and lower retention. The drying of the treated articles is carried out advantageously by sweeping with
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for a total of 10 to 30 minutes.
The preferred stabilizers are absorbents of
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benzotriazole which form a real ultraviolet screen on the surface of plastic objects. Other stabilizers used alone or in combination are organic compounds of barium, cadmium, strontium and zinc, organic tin complexes
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chelating agents, such as organic phosphites and epoxy plasticizers with synergistic action.
Preferably used are stabilizing agents which are easily soluble in the recommended solvents.
An essential advantage of the processide in the action of the solvent which partially dissolves the roughness, softens the treated surface, thanks to which the additives are incorporated superficially, then retained by absorption in the resin, after evaporation of the solvent and can no longer be extracted from it. by Inaction of agents
i exterior.
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improving the surface finish of corrugated polychlorinated sheets
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loaded products. By a single soaking operation, it protects the products against the action of light and
make anti-static. EXAMPLES.-
<EMI ID = 14.1> for 20 sec. at room temperature in a solvent consisting of tetrahydrofuran and conterai 'per Kgr of solvent, 1.5 gr of a solution
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ammonium in isopropyl alcohol; they are then dried
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for 20 minutes. The surface of the treated plates has
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for 20 sec. at room temperature in a solvent consisting of tetrahydrofuran and containing as an antistatic agent a solution
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in isopropyl alcohol at a rate of 1.5 gr / kg of solvent, then dried by circulating dry air, combined with infrared irradiation. The surface of the treated plates acquires good antistatic properties and the plates are made transparent.
3.- Translucent rigid PVC plates are immersed for 20 sec, at a temperature of about 20 [deg.] C in a solvent consisting of tetrahydrofuran and containing as stabilizing agent against the action of ultraviolet rays 5 gr of 2 hydroxy 4 methoxybenzophenone per kg of solvent, then dried for 20 minutes. The surface of the treated plates acquires a transparent appearance.
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ultraviolet stabilizes the resin.
4.- The operation is carried out as in Example 3, but the operation is carried out in a solvent mixture consisting of 85 vol% of tetrahydrofuran and 15 vol% of cyclohexanone and a mixture of
20 g of an organic compound of barium and cadmium and 10 g of an organic tertiary phosphite. Plates are obtained whose transparency and stability to light are appreciably increased.
5.- The procedure is as in Example 3, but 5 g of an alkyltin mercaptide are added per kg of solvent. In the same way, transparent plates stabilized against the action of light are obtained.
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CLAIMS.
1.- Process for the treatment of surfaces of objects made of thermoplastic resins with a view to polishing them and giving them particular surface properties, in particular with a view to stabilizing them against the inaction of light and / or making them antistatic, characterized in that the objects are immersed for a few seconds in a solvent having a swelling action on the resin, this solvent containing in the dissolved state a light stabilizing agent and / or an antistatic agent, said objects then being dried by evaporation of the solvent.