Способ изготовления поливинилхлоридной пленки

п 703009 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл,В 29 Э 7/24 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 051279 Бюллетень Мю 45 Дата опубликования описания 051279 Иностранцы А 1 сепь Ланкович, Жан Нану и Жан-Франсуа Беке(72) Авторы изобретения Иностранная фирмаСолвей э Ко(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЙ ПЛЕИКИ Изобретение относится к способам неполучения 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 бдном 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 реагентовтаких 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; 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 аакже предложено замачивать пленки в растворителях, растворяющих анти-УФ реагент, способных вызывать набухание, ограниченное поверхностным слоем смоль 1. При этм анти-Уф реавент проникает поверхност 703009но 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 требуютсябольшие сушильные установки. Крометого, способ трудно осуществим вслучае обработки непрерывных сравнительно жестких пленок . Наконец,было предложено покрывать поверхностьс одной стороны пленок с помощьюраствора, используемого по способу сс замачиванием 21. Этот способ,особенно экономичный и эффективный,не может быть, однако, применен дляобработки пленок, подвергающихся ориен-тации.Этот способ вызывает снятие натяжений ориентации, возникающих в поверхностном слое пленок,с появлением,как следствие этого, трещин, образующихначало разрывов и делающих пленки.;Рупкими. Поэтому происходит значительное снижение механических свойств,приобретенных во время ориентации,и укбрачивание пленки. наконец, этотспособ трудно применять к неплоскимориентированным пленкам, таким какгофрированные.Цель изобретения - сохранение механических свойств пленки при ультра-.30фиолетовом 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 обработкуосуществляют перед ориентацией пленки. 40 Вытяжка пленки вслед за покрытиемнисколько не сказывается на способности ее противостоять ультрафиолетовым лучам, которая была сообщенапленке, Так, толщина поверхностногослоя или слоев пленки, содержащиханти-Уф"реагент, остается"после вытяжки достаточной для обеспечения эффективной защиты этой пленки. Вытяжка пленки после покрытия не порожда" ет-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 "конечйбгб количества, которое хотят рас -"-"пределить по поверхности ориентирован 60ных пленок.Количеств анти-Уф реаген-,та,наносимого на 1 м обрабатываемойповерхности пленки, перед вытяжкой во"время анесения 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-метоксибензофенон, 2-окси-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 изобретенщ 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 г раствора. В этом случае количествораствора, наносимого на одну сторону1 м обрабатываемой пленки, состав 2ляет 20-200 г./Для облегчения растворения анти-уф.реагента или реагентов в растворителеили растворителях, а также проникновения раствора н поверхностный слойобрабатываемой поверхности пленокцелесообразно применять раствор притемпературе, выше нормальной температуры и ниже температуры кипения,предпочтительно при нормальном давлении.Проникновение раствора облегчается также тем, что пленки находятся при сравнительно высокой15температуре, обычно при температуре,выше температуры перехода второгорода. Поэтому для обеспечениядостаточного проникновения растворацелесообразно выбирать растворителиили смеси растнорителей, температура кипения которых предпочтительнопри нормальном давлении выше температуры обрабатываемых пленок,С учетом температур кипения1,1,2-трихлорэтана и тетрахлорэтилена (114" С для 1,1,2-трихлорэтанаои 121 С для тетрахлорэтилена) растворы на основе этой смеси растворителей могут быть использованыдля обработки пленок, находящихся З 0при температуре от 90 до 115 С. Вэтом интервале температур можно нызвать натяжения ориентации посредством вытяжки пленок из смол на основеполивинилхлорида. 35Раствор на пленки предпочитаютнаносить при температуре, способствующей ориентации посредством вытяжки, причем эта температура дости-гаетс я, например, предварительньм 40пропусканием экструдиронанной пленкипо одному или нескольким охлаждающимналк ам. Однако н е ис ключ аетс я осуществлениее обработки на пленках,находящихся при темпеРатуРе ниже или 45выше температуры их ориентации, насколько эти пленки доведены до температуры ориентации после антиультрафиолетовой обработки и во всяком случае до вытяжки. 50Обрабатывающий раствор предпочтительно наносят обмазк ой обрабатывающейповерхности или поверхностей, чтоне вызывает никаких проблем, так какэти поверхности являются плоскими, арастворы имеют низкую вязкость, Сэтой целью можно использовать, например, одну или несколько систем распылителей или любое другое подобноесредство, Нанесение раствора можетбыть эффективно осуществлено непре 60рывно и может быть включено в установку непрерывного действия для производства ориентированных пленок.После нанесения обрабатывающегораствора проводят испарение раствори теля. Однако это испарение может быть вызвано лишь тогда, когда раствор достаточно проник в поверхностный слой обрабатываемой понерхности 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 с, предпочтительно 10-40 с.Для обеспечения испарения растворителя целесообразно пропустить пленку через камеру, в которой он будет испаряться. Таким образом, растворитель может быть рекуперирован и рециркули" рован, Когда пары растворителя токсичны, можно сделать эту камеру герметичной или создать в ней разрежение. Камеру предпочтительно поддержинать при температуре, выбраннойдля 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 растноритель 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 температуры ориентации пропусканием между валками для термической обработки, пропитывают полученную пленку обрабатывающим антиультрафиолетовым раствором, затем испаряют раствори- тель из раствора пропусканием пропитанной пленки через камеру, поддерживаемую притемпературе 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.ЯгодкинаРедактор Л.ущакова Техред С,Мигай Корректор Ю.МакаренкоЗаказ 7621/57 Тираж 771 ПодписноеЦлИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5шшшюю юшмФшще ею тЩгфилиал ППППатент , г.ужгород, ул.Проектная,4йу" поверхностного слоя пленки . ДляэТбго"расйойагаютмноточислейными" средствами для достижения желаемой.толщины. Обычно она выше 30 мк,предпочтительно 60-150 мк .Способ, согласно изобретению,5может бЬпЬ исПоЛьзбван для различныхцелей: для защиты от ультрафиолетового облучения гофрированных би" бРиентированных пластин, прозрачныхсветопроницаемых или матовых на осно- о= вб йолйвййипхлорида;"которые частойрййеняйт"в"строительстве, "для изготовления любогб другого предмета,ориентированного вытяжкой, -тайогокак пленка, пластина, профиль, дажелента. Под пленками подразумеваютвсе предметы вообще большой длины,имеющие по крайней мере плоскую по " "верхность до ориентирования вытяжкой.П р и м е р. С помощью экструдера с плоской фильерой шириной 32 см.йепрерйвновыдавлиийот пленку йзпо юМвинилхлорида, причем температурафильеры 200-220 С. Экструдированнуюпусканием между тремя последовательными валками, поддерживаемыми притемпературе 115 СПленка на "выходевалков имеет толщину 4,45 мм,температуру поверхности 120 С, скоростьперемещения 1,3 м/мин.На полученную таким образом плен" "ку;на ее верхнюю поверхность наносят раствор, содержащий 30 вес.Ъ1,1,2-трихлорэтана, 50 вес.Ъ тетрахлорэтилена и 20 вес.В 2-гидрокси-4-метохсибензофенона. Раствор наносят в количестве 17,5 г/м по 1вбрхнорти пленки. Затем пленку пропускают череззамкнутую камеру длиной 2 м входкоторой находится на расстоянии от,20 до 50 см бт места нанесенияраствора. Эта камера имеет циркуляционный вентилятор и вытяжной вентилятор" и поддерживается при температуре 120 ОС. Пары растворителя извлекают" 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 камере при 106 С.Пленку, вытянутую в двух направлениях, пор(церживаемую за края с помощью захватов для поперечной вытяжки;-вводятв 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, имеющеевначале такую же упругую деФормацию при растяжении, после 36 мес облучения: солнечным светом в Бельгии "имеет упругую деформацию1 2 при растяжении,720 кгсм/см Способ изГотовления поливинилхлоридной плейки, включающий экструзиюрасплава, термообработку, ориентацию и охлаждение, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сохранения механическихсвойств пленкипри ультрафиолетовом облучении,ее обрабатывают раствором, содержа.:щим анти-Уф реагент, и обработкуосуществляют перед ориентациейпленки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент франции 9 2137447,кл. В 29 Р 7/24, опублик. 13.01,72.2. Патент Великобритании 9 1401365,кл. В 05 П 5/00, опублик. 30.06.75.