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On connaît l'importance prise ces dernières années par le chlorure de polyvinyle comme matériau de construction pour les appareils chimiques qui doivent résister à la corrosion par les acides,les agents atmosphériques, etc.*
En fait. l'emploi du chlorure de polyvinyle du type dit rigide pour la construction de tubes, serpentins, récipients, etc... pour l'application mentionnée ci-dessus, s'est remarquable- ment étendu.
Bien que cette matière offre dans beaucoup de cas une excellente résistance à la corrosion, ses propriétés mécaniques
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ne permettent pas de l'employer elle-même comme matériau de cons- truction dans tous les case Pour certaines applications sa ré- sistance au choc est particulièrement insuffisante.Pour surmonter ces difficultés,on a proposé d'utiliser cette matière non par elle-même, mais pour le doublage de tubes et appareils métalli- ques, etc..
Cependant, revêtir des surfaces métalliques de feuilles de chlorure de polyvinyle présente en pratique de grandes difficul- tés-; par-dessus tout, il est difficile d'obtenir, et de conserver pendant l'usage, une adhésion suffisante du chlorure de polyvi- nyle au métal demanière à éviter que la feuille de chlorure de polyvinyle ne se détache, se déforme et finalement soit enlevé, avec des conséquences désastreuses pour le métal si l'on opère en présence d'acides.
De plus, il est particulièrement difficile d'effectuer un revêtement avec des feuilles lorsqu'on a affaire à des structures compliquées tubes de faible diamètre etc.0
On a proposé divers procédés pour l'application de feuilles de chlorure de polyvinyle rigide à des métaux; ainsi, par exemple, on a proposé de coller par fusion une feuille rigide à une feuille plastifiée et ensuite d'unir cette dernière au métal au moyen d'un ciment.
Récemment, on a mis sur le marché des feuilles de chlorure de polyvinyle sur de l'acier et de l'aluminium, obtenuesà partir de feuilles de chlorure de polyvinyle plastifié d'une formule spéciale. Ces feuilles présentent d'excellentes propriétés mécani- ques, mais nécessitent, comme indiqué ci-dessus, des compositions et des appareillages spéciaux pour leur production.
On a maintenant découvert que l'on peut obtenir des résul- tats analogues à partir des plastisols vinyliques courants, en les appliquant, par des procédés très simples et usuels, au métal bien nettoyée par utilisation des propriétés liantes d'un polymère d'un autre composé vinylique, tel que la 2 - vinylpyridine ou des
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vinylpyridines substituées dans le noyau de diverses manières.
Si une feuille de métal bien nettoyée est recouverte d'une solution de polyvinyl-pyridine dans un solvant volatil, ce dernier est évaporé par chauffage,,on étend un mélange de vinyle normal ou une solution de chlorure de polyvinyle dans un solvant appro- prié sur la feuille., et on gélifie la résine par chauffage!) on obtient un revêtement qui possède toutes les propriétés de résis- tance chimique du chlorure de polyvinyle et adhère parfaitement au métal,,dont il n'est, pratiquement, pas possible de le détacher.
Les propriétés adhésives dé la polyvinylpyridine étaient déjà connues en elles-mêmes 9 mais on n'avait jamais découvert .que l'on pouvait obtenir des liaisons parfaitement solides entre un métal et une résine telle que le chlorure de polyvinyle avec ce produit et que (le cette façon, on pouvait obtenir facilement des revêtements très résistants de chlorure de polyvinyle sur des métaux à partir de mélanges ou de plastisols courants.
Par l'application de polyvinyl-pyridines, il est évidemment possible d'obtenir aussi des revêtements avec des feuilles de chlo- rure de polyvinyle plastifié déjà préparées, qui peuvent être liées au métal par simple collage à température ambiante.
Un polymère de 2 - vinylpyridine se comporte fort bien en tant qu'adhésif, mais on peut aussi utiliser des polymères de vinylpyridines substituées tels que 5 -éthyl - 2-vinylpyridine, 2 - méthyl - 5 - vinylpyridine, etc..
La quantité de solution de polyvinylpyridine nécessaire pour obtenir l'adhésion est très faible, en pratique c'est la quantité nécessaire pour couvrir d'un voile mince la surface du métal. Par exemple,avec environ 50 cm3 d'une solution à 10 % de polyvinylpyridine dans le tétrachlorure de carbone, il est possible de recouvrir une surface métallique ayant une di- mension de 1 m2. Une telle solution s'utilise généralement dans un domaine de concentration de 5 à 20 %.
En ce qui concerne
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l'épaisseur des revêtements de chlorure de polyvinyle sur les métaux, lorsqu'on applique des feuilles, on obtient des épaisseurs de 0,001 à 2 mm, alors que dans le cas de l'application directe de mélanges de chlorure de polyvinyle, il est possible d'obtenir des épaisseurs jusqu'à un maximum d'environ 2 mm à volonté.
On donne ci-après, pour illustrer le procédé de préparation des revêtements, objet de la présente invention, quelques exemples de mise en oeuvre qui ne sont nullement limitatifs.
EXEMPLE 1
On répand sur une feuille d'acier bien nettoyée une solution à 5 % de vinylpyridine dans l'acétone, et on évapore le solvant dans un four à 100 C. Ensuite, on répand sur la feuille un mélange comprenant 60 parties en poids de chlorure de polyvinyle, 40 par- ties de phtalate de dioctyle, 2 parties de stéarate de cadmium, et 5 parties de sulfate de. baryum. On place alors la feuille dans un four à 1500 C pendant 45 minutes.
On obtient ainsi une adhésion complète de la résine au métal.
Dans une feuille de métal recouverte de la même façon, mais en omettant le traitement à la solution de polyvinylpyridine, le re- vêtement de résine vinylique s'en va avec une extrême facilité, révélant ainsi un manque total d'adhésion entre le métal et la rés ine .
EXEMPLE 2.
On re couvre la surface intérieure d'un récipient d'acier, au moyen d'un pistolet, avec une solution de polyvinylpyridine à 20 % dans l'acétone, on évapore le solvant à 80 C, on recouvre la surface traitée à la polyvinylpyridine, au moyen d'un pistolet, avec une solution à 10 % de chlorure de polyvinyle dans la cyclo- hexanone ; on chauffe alors le récipient à 1700 C pendant 30 minu- tes. La résine ainsi appliquée adhère parfaitement aux parois du récipient.
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EXEMPLE 3 - On recouvre une feuille d'aluminium, au moyen d'un pistolet, avec une solution à 8 % de polyvinylpyridine dans le tétrachlorure de carbone; on évapore le solvant dans un four à 1000 C et on répand sur la feuille ainsi traitée un mélange composé de 60 parties en poids de chlorure de polyvinyle, 40 parties de sébacata de dioctyle, 2 parties de silicate de plomba 5 parties de sulfate de baryum et 0,1 partie d'un pigment bleu résistant à la chaleur;
on amène ensuite la feuille à 1850 C pendant 25 minutes pour géli- fier la résine, qui adhère ensuite parfaitement à la surface métal, liqueo EXEMPLE 4 -
On répand sur une feuille d'acier bien nettoyée une solution à 9 % de poly - 5-éthyl - 2- vinylpyridine dans le tétrachlorure de carbone ; obtient un film de cinq millièmes de millimètre d'épaisseur en calandrant à 170 0 pendant 10 minutes un mélange composé de 60 parties de chlorure de polyvinyle,40 parties de phtalate de di-2-éthyl-hexyle et 2 parties de Sb2O3 ; ; on fait adhérer ce filma la feuille ainsi traitée, au moyen d'un rouleau.
La feuille de métal recouverte du film de chlorure de poly vinyle est laissée à température ambiante pendant 24 heures.
Après ce tempson trouve que le film adhère parfaitement et possè- de de bonnes propriétés d'ininflammabilité.
EXEMPLE 5 On répand sur une feuille d'aluminium bien nettoyée une solu- tion à 12 % de poly 5 - éthyl vinylpyridine dans la diméthyl- formamide; on chauffe la feuille ainsi traitée à 1000 C pendant 3 minutes et on lui applique ensuite un film d'l mm d'épaisseur, préparé en calandrant à 1800 C, pendant 15 minutes un mélange composé de 65 parties de chlorure de polyvinyle, 35 parties de phosphate de tricrésyle, 2 parties de stéarate de plomb et 1 partie
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de bioxyde de titane. On laisse la feuille de métal recouverte par le film de chlorure de polyvinyle à température amiante pen- dant 30 heures.
Après ce tempsla feuille de métal possède un revêtement blanc,opaque, parfaitement adhérent.
En ajoutant des colorants appropriés aux mélanges vinyliques, il est possible d'obtenir des revêtements colorés; parmi les colorants qui conviennent dans ce but, on peut citer les suivants: noir de carbone, noir animal, bioxyde de titane, carbonate de calcium, sulfate de calcium, sulfate de baryum, argile, jaune de chrome, oxyde de chrome vert, oxyde de fer jaune, oxyde de fer rouge, oxyde de fer marron, rouge de cadmium,orange de cadmium, jaune de cadmium, bleu outremer, jaune de molybdène, jaune de ben- zidine, orange de pyrazolone, rouge de pyrazolone, orange d'ani- sidine, vert de phtalocyanine, bleu de phtalocyanine, bleu d'indan- thrène, marron d'indigo, rouge d'indigo. On peut obtenir des ef- fets spéciaux sur les revêtements en les soumettant à l'action de rouleaux gravés de façon appropriée, à chaud..
EXEMPLE 6 - On recouvre des feuilles d'acier bien nettoyées avec une solution à 20 % de polyvinylpyridine dans l'acétone; on évapore le solvant à 100 C et on répand sur la feuille un mélange composé de 65 parties de chlorure de polyvinyle, 35 parties de phosphate de tricrésyle, 2 parties de stéarate de plomb et 0,2 partie de colorant, chaque fois d'un type différent et choisi parmi ceux indiqués ci-dessus.
On place toutes les feuilles ainsi traitées dans un four à 1500 C pendant 40 minutes. On obtient ainsi des feuilles avec re- vêtements de diverses couleurs.
EXEMPLE 7 -
On recouvre des feuilles d'aluminium bien nettoyées avec une
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solution à 12 % de polyvinylpyridine dans le tétrachlorure de carbone. On fait adhérer à chacune des feuilles ainsi traitées, au moyen d'un rouleau, un film de 0,06 mm d'épaisseur, obtenu en calandrant à 1700 C, pendant 10 minutes un mélange composé de 65 parties de chlorure de polyvinyle, 35 parties de phtalate de di- 2-éthyl-haxyle2 1 partie de stéarate de cadmium et 0,2 partie d'un colorant, chaque fois de type différent. On a utilisé les marnes colorants que dans l'exemple précédent.
On a conservé les diver- ses feuilles de métal revêtues de feuilles de chlorure de poly- vinyle à température ambiante pendant 20 heures,ce qui a permis d'obtenir un revêtement parfaitement adhérente de diverses cou- leurs, qui peut éventuellement être soumis à 140 - 170 C à l'ac- tion de rouleaux ayant une surface gravée de façon appropriée pour l'obtention d'effets de reliefs particuliers.
EXEMPLE 8 -
On maintient à 105 C, pendant 12 minutes, un mélange composé de 65 parties de chlorure de polyvinyle, 5 parties de kaolin, 35 parties de phtalate de di-(2-éthylhexyle) et 0,3 parties de jaune de chrome. On refroidit la masse ainsi obtenue et on la subdivise mécaniquement en fines particules. On traite de la même façon un mélange analogue, contenant de l'oxyde de chrome vert, au lieu de jaune de chrome. Les deux résines colorées,, après avoir été réduites en fines particules, sont mélangées et répandues en cou- che mince sur une feuille d'aluminium, sur laquelle on avait préa- lablement répandu une couche d'une solution à 15 % de polyvinyl- pyridine dans du tétrachlorure de carbone.
On chauffe la feuille petit à petit jusqu'à 175 C et on la laisse à cette température pendant une demi..heure pour gélifier complètement la résine qui recouvre la feuille.On obtient ainsi un revêtement parfaitement adhérent, présentant un effet coloré caractéristique.
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EXEMPLE 9 -
On recouvre une feuille d'acier bien nettoyée d'une solu- tion à 15 % de polyvinylpyridine dans du tétrachlorure de carbone,, on évapore le solvant à 1000 C, et on applique en couche mince un mélange composé de 60 parties de chlorure de polyvinyle, 40 parties de phtalate de di- (2-éthylhexyle) et 1 partie de stéarate de plomb. On applique ensuite une couche mince de'petites perles de verre ayant;un diamètre moyen de 15 microns, et enfin on chauf- fe la feuille ainsi recouverte pour gélifier la résine. On obtient un revêtement qui adhère parfaitement à la surface du métal et qui$, lorsqu'il est frappé dans l'obscurité par un rayon lumineux, s'éclaire brillamment.