BE421289A

BE421289A -

Info

Publication number: BE421289A
Authority: BE

Description

Fabrication de pellicules, enduits, rubans, bandes, etç. en éthylène polymérisé.

La présente invention est basée sur la découverte que les polymères solides de l'éthylène (qui peuvent contenir de faibles quantités d'oxygène) obtenus en soumettant l'éthy- lène, avec ou sans intervention de faibles teneurs en oxygène, à une très haute pression et à une température modérément élevée, comme décrit dans le brevet n .419.817, se prêtent à une transformation en pellicules, films, enduits, rubans bandes et produits .analogues minces, flexibles et élastiques possédant des qualités très utiles. L'invention consiste à

produire la dite matière sous cette forme et à augmenter sa résistance par les procédés décrits ci-après, et elle couvre les produits qui en résultent.

Suivant l'invention, on fabrique des pellicules, films, enduits, rubans, bandes et produits analogues de po- lymère d'éthylène solide (qui peuvent contenir une certaine quantité d'oxygène) par un procédé consistant à façonner.le polymère à une température supérieure à sa température de ramollissement, c'est-à-dire supérieure à environ 110 C, à refroidir le polymère façonné pour le solidifier, et si c'est nécessaire, à laminer ou couper en une ou plusieurs lames ou feuilles minces le polymère solidifié.

On peut façonner le polymère par le procédé de boudinage dit extrusion, des formes appropriées étant celles de tiges, tubes, plaques ou rubans. Dans le cas de tubes, on peut couper l'ébauche longitudinalement et l'aplatir pour constituer une feuille ou un ruban. Un autre procédé pour façonner le polymère consiste à le faire passer entre deux cylindres dont l'un est maintenu à une température supérieure à la. température de ramollissement du polymère et dont l'au- tre est maintenu froid, la. feuille de polymère résultante formée sur le cylindre chaud étant découpée et séparée du cylindre aprèsrefroidissement.

Comme alternative, on peut façonner le poly-mère par coulée ou moulage, des feuilles minces étant découpées du flan obtenu, au moyen d'une lame tranchante. Le polymère peut être coulé ou moulé à la forme d'un disque ou d'un cylindre, et en faisant tourner celui-ci par rapport à la lame tranchante on peut produire un ruban ou une bande d'une certaine longueur.

Comme autre alternative aussi, dans une application du procédé destinée plus particulièrement à la fabrication de

pellicules ou d'enduits, on exécute le façonnage en appli- quant le polymère sous forme d'une poudre ou d'une solution dans un dissolvant volatil approprié sur la surface d'un corps solide ou sur la surface d'un liquide lourd à point d'ébullition élevé, par exemple de mercure, et on le chauffe à une température supérieure à sa température de ramollisse- ment (le dissolvant étant éliminé par évaporation dans le cas d'une solution) dans des conditions propres à produire une feuille ou couche de polymère continue qu'on puisse sépa- rer de la. surface après refroidissement.

Lorsqu'on applique le polymère sous forme d'une solution, le dissolvant peut être éliminé par évaporation en-dessous de la température d'amollissement du polymère, la couche de polymère incohé- rente qui en résulte étant chauffée au-dessus de la tempé- rature d'amollissement pour produire la cohérence.

Un refroidissement rapide du polymère chauffé, opé- ré par exemple par immersion dans de l'eau froide, procure un produit transparent, mais lorsqu'on exécute le refroidisse- ment assez lentement la, matière a tendance à être translucide.

Si on le désire, on peut polir les pellicules, films, enduits, rubans et articles analogues produits par l'un ou l'autre des procédés précités, en les soumettant à une faible pression entre deux surfaces chauffées bien polies.

Pour exécuter l'invention, on préfère employer des polymères d'un poids moléculaire d'au moins 4000 et, de pré- férence, égal ou supérieur à 6000. En général, la résistance mécanique des produits augmente avec le poids moléculaire du polymère employé.

En outre, l'invention consiste à augmenter la ré- sistance des produits fabriqués de la manière décrite, en les soumettant à un traitement destiné à provoquer une orientation

partielle ou complète des molécules suivant une direction donnée. Cette orientation peut être produite par laminage à froid,c'est-à-dire par laminage à une température sensible- ment inférieure à la température de ramollissement du poly- mère et ne dépassant en aucun cas environ 80 C. De préférence, on pousse le laminage à froid à un degré tel que l'épaisseur de la matière se trouve réduite à environ un cinquième de sa valeur initiale. On a constaté qu'un laminage à froid poussé à ce degré fournit un taux maximum d'orientation et un maxi- mum d'accroissement de résistance.

Au lieu du laminage à froid, on peut employer d'autres procédés pour produire une orientation, par exemple on pout soumettre la lame ou feuille à une tension ou à une distension de manière à diminuer son épaisseur .

EXEMPLE 1.

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On prépare une solution de polymère d'éthylène d'un poids moléculaire d'environ 10.000, un dissolvant approprié étant l'acétate d'amyle, le toluène, le monochlorobenzène, le trichloréthylène ou le tétrahydronaphtalène. Le polymère est très peu soluble à froid dans ces dissolvants, mais il y est trèsbien soluble à chaud. On verse la solution sur une surface d'une grandeur prédéterminée (en tenant compte de la. quantité de polymère employée), qui peut être une surface so- lide ou la surface d'un liquide lourd à point d'ébullition élevé, par exemple de mercure. On élimine le dissolvant par évaporation à une température supérieure à la température de ramollissement du polymère, c'est-à-dire supérieure à environ 110 C.

Puis on refroidit la. matière après quoi, si on le dé- sire, on peut la séparer sous forme d'une pellicule.

E X E M P L E 2.

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Au lieu d'employer une solution de polymère, comme à l'exemple 1, on applique le polymère sur la surface solide ou liquide sous forme d'une matière solide pulvérisée. Lors- qu'on la chauffe à une température supérieure à la tempéra- ture de ramollissement, la matière solide pulvérisée se soude en un enduit uniforme qui, après refroidissement, peut être séparé de la surface.

E X E M P L E 3.

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Cet exemple décrit un procédé d'obtention de bandes ou rubans renforcés.

On boudine ou extrude le polymère ramolli, sur une courroie mobile où il forme une couche continue. L'allure d'extrusion et/ou la vitesse de la courroie sont réglées se- lon l'épaisseur requise. On solidifie par refroidissement la couche de polymère. Puis on fait passer la couche solidifiée, entre des cylindres froids, avantageusement à la température ordinaire, jusqu'à ce que, la largeur restant la même, la longueur du ruban soit devenue cinq fois plus grande.

\ EXEMPLE 4.

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On produit une plaque de polymère relativement épaisse par coulée ou moulage ou par des opérations analogues en partant du polymère fondu ou du polymère solide chauffé à une température comprise dans les limites de ramollissement.

Puis on lamine cette plaque à froid jusqu'à ce qu'on ait une pellicule de l'épaisseur voulue, de préférence en produisant une réduction d'épaisseur au cinquième.

Ou bien on peut découper la plaque en feuilles d'une épaisseur égale à une fraction d'un dixième de millimè-

tre ou davantage. On peut polir ces feuilles en les disposant entre des surfaces métalliques planes chauffées et en exerçant une faible pression. Après refroidissement, on peut rendre les feuilles plus résistantes en les laminant à froid.

Les pellicules, films, enduits, rubans, bandes et articles analogues préparés conformément à l'invention sont très imperméables à l'eau ou à la vapeur d'eau et résistent à un grand nombre de produits chimiques. Ainsi, la vitesse de diffusion de la vapeur d'eau à travers une pellicule de poly- mère est environ 80 fois plus lente qu'à travers une pellicu- le visqueuse de même épaisseur. Les produits possèdent aussi des qualités diélectriquesexcellentes et peuvent être em- ployés pour l'isolation électrique de manière générale. Leurs applications englobent aussi, de manière générale, l'emballa- ge et la préservation.

REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé pour fabriquer des pellicules, enduits, rubans, bandes et produits analogues de polymère d'éthylène solide (qui peut contenir une faible quantité d'oxygène), ca- ractérisé en ce qu'on façonne le polymère à une température supérieure à sa température de ramollissement, c'est-à-dire supérieure à environ 1100C., on refroidit le polymère façonné, pour le solidifier, et si c'est nécessaire, on lamine ou on découpe en une ou plusieurs lames ou feuilles minces le po- lymère solidifié.

Claims

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on façonne le polymère par boudinage ou extrusion.

S.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on façonne le polymère en le faisant passer entre deux cylindres dont l'un est maintenu à une température su- périeure à la température de ramollissement du polymère et <Desc/Clms Page number 7> dont l'autre est maintenu froid, la feuille de polymère ré- sultante formée sur le cylindre chaud étant découpée et sé- parée du cylindre après refroidissement.

4. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on façonne le polymère par coulée ou moulage et on coupe de l'ébauche résultante des feuilles minces à l'aide d'une lame tranchante.

5.- Procédé suivant la revendication 4, caractéri- sé en ce qu'on coule ou on moule le polymère à la forme d'un disque ou cylindre qu'on fait tourner par rapport à une lame tranchante pour produire un ruban ou une bande d'une certaine longueur.

6. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'opération de façonnage on applique le polymère, sous forme d'une poudre ou sous forme d'une solu- tion dans un dissolvant volatil approprié, sur la surface d'un corps solide ou d'un liquide lourd à point d'ébullition élevé, par exemple de mercure, et on le chauffe à une température supérieure à la température de ramollissement (le dissolvant étant éliminé par évaporation dans le cas d'une solution) dans des conditions propres à la production d'une feuille ou couche de polymère ininterrompue qui, après refroidissement, peut être séparée de la surface.

7. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique le polymère sous forme d'une solution et on élimine le dissolvant par évaporation en-dessous de la température de ramollissement du polymère, la couche de po- lymère non cohérente étant chauffée au-dessus de la tempéra- ture de ramollissement en vue de créer la cohérence.

8. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que le polymère a un poids mo- léculaire d'au moins 4000 et, de préférence, de 6000 ou da- <Desc/Clms Page number 8> vantage.

9.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce qu'on refroidit rapidement le polymère après façonnage, par exemple en l'immergeant dans de l'eau froide.

10.- Procédé pour polir les produits fabriqués par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on les soumet à une faible pression entre deux surfaces chauffées bien polies.

Il.- Procédé pour accroître la résistance des pro- duits fabriqués par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on les soumet à un traitement destiné à créer une orientation partielle ou com- plète des molécules suivant une direction donnée.

12. - Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le traitement comprend un laminage à froid comme ce- lui défini ci-dessus.

13.- Procédé suivant la revendication 12, caractéri- sé en ce qu'on pousse le laminage à froid à un degré tel que l'épaisseur de la matière se trouve réduite à environ un cin- quième de sa valeur initiale.

14. - Procédé pour fabriquer des pellicules, enduits, rubans, bandes et produits analogues de polymère d'éthylène solide, en substance comme c'est décrit aux exemples cités.

15.- Pellicules, enduits, rubans, bandes et pro- duits analogues de polymère d'éthylène solide, obtenus par le procédé spécifié à l'une ou l'autre des revendications 1 à 14.