BE624481A - Perfectionnements aux pellicules de matière thermoplastique - Google Patents

Perfectionnements aux pellicules de matière thermoplastique

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Perfectionnements aux pellicules de matière   thermoplastique.   



   La présente invention se rapporte à des pellicules de matière   theratoplastique   améliorées par la présence surleur surface   d'une   matière polymère finement dispersée, ainsi qu'aux   procédé    pour les obtenir. 



   Pour que des pellicules soient faciles à manipuler, en particulier   lorsqu'elles   sont très minces, il est essentiel que le coefficient de   frottement   entre deux couches de pellicule soit faible)   une   pellicule ayant cette propriété a une bonne "glissance". 



  Le brevet anglais No.   707*549   concerne un procédé pour traiter une surface d'une pellicule ou   d'un   revêtement fait d'une matière ther- moplastique organique afin d'en améliorer la glissance, suivant le- quel cette surface est mise en contact avec une composition   compre-   

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 EMI2.1 
 niant une solution d'un agent teniio-got qui moufle mais ne dinsout oat cette surface et ecatenant el dispersion un produit de polymérisation organique synthétique finf ont divisa qui n'est pas p3\jj* dur que cette surface et la surface est sêcliée, ans des cozidi. t. ion tollés que le produit de polymérisation organise synth4tique rp:'te sur lu surface sous la forme de particules séparées.

   Des miHros poivrades particulières .dont l'utilisation es envisagée par ce brevet sous forme de parti.Cules finement dIVI36gg sont entre autres le polythylne, 1 poletdtratiuoréth.vi4e, le poly- tri fltioro-rionochloréthyl.ène, des interpolymares d'éthylène avec d'a-txes matières pn.ycurisab7.esx des polymères vinyliques comme le chlorure' de polyvinyle et .'ad<State de polyvinyle, et des eurerpolyamides. L'utilisation de telles matières tend cependant à nuire aux propriétés optiques des. pellicules finies, ha. transmission 
 EMI2.2 
 de la lumière à travers la pellicule est réduite et la surface de 
 EMI2.3 
 li pellicule est moins brillante. Ces défauts optiques sont dus, 
 EMI2.4 
 croit-on, à la diffusion de la lumière par les particules se trou- 
 EMI2.5 
 vant à la surface et la pellicule présentant ces défauts est dite o lescenta. 
 EMI2.6 
 



  On a découvert, à présent, qu'en utilisait des dispersions 
 EMI2.7 
 'de ; rolyn-Jthacr:'l:.t # de mcsthyle ayant une granulome trie analogue, on cnn4'rp des proprit'tôs de gligsance à la pellicule et les pro- rz.ts opticues de la pollictile revêtue glissante sont meilleures 
 EMI2.8 
 'que celles de pellicules revêtues glissantes obtenues à l'aide de l'un ou l'autre des polymères finement divisés du brevet anglais 
 EMI2.9 
 ne 'Tc1.54; et aussi ru'er utilisant des particules de pqlymétha-. 
 EMI2.10 
 crylate de méthylo suffisamment grandes pour donner de la glissance 
 EMI2.11 
 on peut ne pas affecter beaucoup la transparence et le lustre éle- vas de la :tllirule, c'est-à-dire. obtenir- une pellicule sensiblement non opalescents.

   Ce résultat est inattendu et la cause de la diffe** . rence entre les propriétés optiques de revêtements de palyméthacry- late de méthyle c4. celles de revêtements décrits dans le brevet anglais' n  r'07*549 n'est pas <<lucide0t t. 

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   La présente Invention a pour objetuns pellicule de   Matière   thermoplastique organique portant un revêtement   superficiel -   de particules   finement   divisées de   polyméthacrylate   de   méthyle,   la pellicule étant en substance exempte d'opalescence. Les particules peuvent se trouver toutes à la surface de la pellicule ou être partiellement noyées. 
 EMI3.1 
 



  En gnral, la majeure partie des particules de polyrêtbe crylate de méthyle finement divisé doivent avoir une dimension com- prise entre   0,1   et 2 microns et, en effet,- des particules   d'une   
 EMI3.2 
 granulométrie inférieure à 0,1 micron ne donnent pan une éliobance appropriée et les particules d'une granulome trie supérieure à 2 Ki- crons rendent,-:a - pel 11 es conte,, c'est-à-aire que la pellicu- le a une opalescence, mesurée suivant le procédé A.8.T M. Test D,, 3003-52,, supérieure à environ 2%.

   Lorsque la ;grau3om t t s des particules augmente, la glisaance s'améliore mais l'opalescence augmente et il faut choisir une eratiulomdtrïe as jurant la meilleur* combinaison de ces propriétés en fonction de l'agplca, nv.sa"'- gée pour la pellicule, Pour la plupart des utilisations, 14 et . préférable que les particules   nient   une   granulome trie     comprise   en- tre 0,1 et   0,7   micron pour obtenir la meilleure combinaison de propriétés. 
 EMI3.3 
 



  Les pellicules préférées revHu<s de particules de lpoly- méthacrylate de méthyle suivant l'invention sont des pellicules de. t6rdphtalate de pol.ythylêns revêtues ayant un. coefficient de frot- tement statique pellicule sur pellicule non supérieur a 0,6 et de préférence inférieur à 0,4 ainsi qu'une opalescence, mesurée par le proctde 4.8,T.M. Test D. 1003-52, lnférifture e et Suivant 1lirventioji,, le poljinéthacrylate de néthyle fine- ment divisé peut être appliqué sur la pellicule, par exemple sous lai forme d'une dispersion aqueuse en présence d'un agent emulgitiant ', approprié, l'eau étant ensuite évaporée.

   Les particules de polym,4tji.a. crylate de mthyle restent alors à la surface de la pellicule ou uont partiellement noyées.. et servent d'agent da glisset-ieni. t'agent 6mulsif Irn t peut comprendre avantageusement 

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 un   agent     tensio-actif   non ionicue.   On   peut utiliser n'importe quel 
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 ngeht tensio-actif non ionique connu, par exemple des ftrters de   polyoxy/thylene   avec un ou plusieurs   alkylphnols   ou alcools gras,   c'eat-à-dire   les alcools correspondant aux acides gras de-! bulles 
 EMI4.2 
 et des graisses animales et vta2eg.

   En variante, si on désire obtenir une pellicule ayant de bonnes p1'(J'>rl(tés antistntioues, l'agent éls1fiant comprend de préférence un agent tensio-actif .cationique, et   il   est avantageusement constitua entièrement par un agent tensio-actif cationique. On a découvert avec 
 EMI4.3 
 surprise que dans ce dernier cas on augmente encore la g11ss8.ace. 



  Parent tensio-actif cationique   préféré   a la formule + 
 EMI4.4 
 . RP-NR$$3 7C3 
 EMI4.5 
   où   R, représente une "longue chaîne d'atomee de carbone" comme   défi-'   
 EMI4.6 
 ni ci-après, R" représente un reste alkyle ou allcr'nyle qui peut être substitué par des groupes hydroxyle ou aryle, n vaut 1 à 10 
 EMI4.7 
 et Y."' est un anion. L'agent tensio-actif s de préférence + + la formule RJ.CO.NH(CHZ)nNR"3 Xyz ou R .CO.O(CH2)rNR"3 Xyz et n = 3. 



   Une  longue chaîne d'atomes de carbone" comme défini ici 
 EMI4.8 
 est une chaîne d'atomes, principalement de carbone, qui peut être   non saturée   et comporter des atomes autres que des atomes de   carbo-   ne (,uns la chaîne ou en substitution sur celle-ci, par exemple des 
 EMI4.9 
 atonips d'oxygène ou d'azote. Une telle chaîne contiens normalement au moins 8 atomes de carbone et lorsqu'elle est une chaîne alkyle, le groupe alkyle est dérivé d'un acide gras ou d'un alcool gras pour des raisons as commodité. La chaîna peut, être un condensat de 
 EMI4.10 
 for:::aldr'.hyde" d'un oxyde d'alkyiène ou d'un glycol., par exemple d'oxyda d'éthylëne ou d',oyyde de propylèné. 



  En variante, suivant l'invention, le polrm0thl\cr'!1A,te de méthyle peut tre appl1(J\{. conjointement à un revêtement destiné à 

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 donner   à   la pellicule des propriétés de   soudabilité   à chaude par exemple une dispersion aqueuse de   particules   de   polyméthacrylate   de méthyle peut être   mélangée,   avant l'application sur la surface de la pellicule, avec une dispersion aqueuse d'un autre polymère se soudant à chaud* Les dispersions mélangées peuvent être alors appliquées sur la surface de la pellicule et l'eau peut être évaporée.

   Les 
 EMI5.1 
 particules de polyméthacrylate de méthyle qui constituent alors* des protubérances sur le revêtement homogène se ouud&4-it à chaud ardu- rent une bonne gllssanca sans entraîner d'opa.1esoI3nce exagérée, Les particule  de poly:atlxavry3.ate de méthyle peuvent être également ' < ' mélangées à une solution ( verni*) d'un autre polymère sa Boudant à chaud dans un solvant organique qui ne dinsout pas le po3ymétha- crylate de méthyle ou la matière thermoplastique constituant 1* pellicule de support., et le vernis est appliqué sur la surface de la pellicule, le solvant étant ensuite éliminé.

   Dans ce cas aussi,les particules de polyméthacrylate de méthyle constituent des protubérances dans le revêtement homogène se soudant a chaud et assurent une bonneglissance sans entraîner d'opalescence   exagérée.   Le polymère se soudant à chaud utilisa avec le   polyne-   thacrylate de méthyle dans cette forme de réalisation de   l'inven-   tion peut être un polymère ou un copolymère quelconque   qui,     lorsqu'il   est appliqué sous la forme d'un revêtement sur la   pellicu-   
 EMI5.2 
 le, perft-st à-celle-ci d'être soudée à chaud à l'aide d'un disposi- tif de soudage à chaud classique.

   Les polymères se soudant à cHaud qu'on préfère en particulier sont les copolymères de chlorure de 
 EMI5.3 
 vinylïdêne et d'acrylonitrile, par exemple des copolymères 80 gaz 95f,}2IJ à 5%,parce qu'ils donnent des revêtements durs et des soudures à chaud très solides et en raison de leur résistance à l'humidité et de leur faible perméabilité aux gaz.

   D'autres polymères se soudant   à   chaud qu'on peut   utiliser   comprennent l'acétate de poly- vinyle, l'acétate de   polyvinyle   partiellement hydrolyse, les cèpe- 
 EMI5.4 
 lymeres butadiène/acrylonltrile, les copolymères butadiène/styrène, les copolymères de chlorure de vinylldèn  avec du chlorure de vinyle 

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 EMI6.1 
 ou des acrylates d'alkyle, les copolymères d'acétate de srinyle treo du chlorure do vinyle ou de .éthy3ne et les copolymères de chloru- re de vinyle avec de l'6thylne. 
 EMI6.2 
 



  Les surfaces des pellicules de l'invention peuvent égale- 
 EMI6.3 
 rent porter, outre les particules d polyméthacrylate de méthyle 
 EMI6.4 
 finement divisa suivant l'invention une cire de préférence 
 EMI6.5 
 #'#mulpi'Mée, qui contribue à la permanence des propriétés de sur/ace tn#lior'as dues au polyméth9crylate de méthyle finement di- vipt. Des cires appropriées conpretuient des cires du type amide, des cires du t3-po éther, des cires, du type ester, la cire micro- crista.l1ir:ed\<riv{"!du pétrole, la cire d'f'beilles, des cires de parnffine et des cires de polyéthylène et de polylnobutylène, Habituellement, t.outefois les particules de polym4thacrylate de mé- tbyle adhèrent suffisamment à la surface en l'absence de cire. 
 EMI6.6 
 



  La pellicule de matière thermoplastique sur laquelle le 
 EMI6.7 
 pclvtn'-thacrylrte de méthyle finement divise est appliqua peut être 'me pellicule d'un polyester linéaire., par exemple une pellicule d'un polyester térdphtalique linéaire de haot poids moléculaire com- 
 EMI6.8 
 rce le têréphtalnte de polythYlPne (nu.'.. est de préférence orienté biaxialement et thennostab111sé; ou une pellicule de poly-a- oléflne COInr.1e une pellicule de polyéthylèno ou de polypropylène qui est orientée ou non, comme un le désira par exemple une pellicule . d polypropylone orientée biaxial&uent thxaoatahi2lse ou non, mi encore une pellicule analogue d'4 polY-4'-méthyl"'pent?!ne-l ou de polybutène-1. 



  Lorsqu'on désire obtenir une pellicule de ter6phtalate de polyE'thyl#ne orientée biaxielement revêtire de polymdthacrylate de m-ithyle finement divisé, il est préférable d'appliquer le poly- méthacrylate de m4thyle sous la. r01'.'e d'une dispersion aqueuse après que la pellicule ait 3t étirée dans '1'111 direction, d'évaporer 
 EMI6.9 
 1'eau et ensuite d'étirer la pellicule revêtue dans une direction perpendiculaire à celle du premier étirage. Si on le désire, la 
 EMI6.10 
 pellicule étirée biaxialementobtenue peut être ensuite thermostab1111 

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 EMI7.1 
 o4e.

   Par exemple, on peut étirer d'abord la pellicule dans lie"' - sens machine, appliquer le revêtement et étirer   ensuite la   pellicule revêtue dans une direction transversale à celle du pre mier étirage, le second étirage étant avantageusement exécuté sur 
 EMI7.2 
 rame.

   Les exemples suivants décrivent une pellicule de térephtalate de polyéthylène dont la surface-est revêtue de polyméthacrylate de méthyle finement divisé suivant l'invention et illustrent un procédé suivant l'invention pour l'obtenir. 
 EMI7.3 
 jXI<1-tPLJt.l. - Une pellicule de téréphtalate de polyéthy-lènn ast,ettrGt dée à l'état fondu et coulée sur un tambour rotatif maintenu à en-- viron 80  C, puis étirée dans le sens machine avesa un rapport d'éti- rage d'environ 3,5:1 et revêtue sur les deux ebt-is à Il'aide de roi- leaux encreurs d'une dispersion aqueuse de polymHlHcJ1'late d  méthyle finement divisé dont la majeure partie a une ranulumdtr18 de 0,3 micron.

   La dispersion est émulsifiée par 5 (sur base sèche du revêtement) de bromure de c6tylpyr1ô.in1um et tmt1ar1t également un produit de condansetion oxyde 4>dthylènet pa-alk11 phénol, un : agent tensio-actif non ionique servant d'agent l1I!)ulllan.t. suç,plélnen- taire (ou en volume de la dispersion de revêtement).  La disper- sion contient os,4% en poids de polyméthacrylate de.mdthyle.. 



     Après   application du revêtement, la pellicule est passée sur une rame où le revêtement est d'abord séchée puis la pellicule 
 EMI7.4 
 étirée latéralement avec un rapport d'étirage d'environ 3,5;1 puis thermostabilisée. Le poids de revêtement sur la pellicule ttai.1'.".J est de 5 milligrammes par màiire carré sur chaque côté. 



  L'opalescence de lit pellicule, mesurée en utilisant un appareil orienzable Baldwin pour la mesure de l'opalescec sul- , vant le procédé A.S.T.li. Test D.1003-52 est de 0,2% au lieu 3e.- ;"'-'1 dans le cas d'une pellicule analogue revêtue de même de chlorure 
 EMI7.5 
 de polyvinyle finement divisé dont la majeure partie a une grahuïo-   métrie   de 0,4 micron. 



   La   glissance   de la pellicule est déterminée   à   l'aide   d'un..,   

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 EMI8.1 
 appareil) automatique de mesure du frottement (lui fait dix mesu- 
 EMI8.2 
 res du coefficient de frottement statique pour chaque échantillon en utilisant une surface fraîche pour chaque mesure. Un patin enve- loppe dans la pellicule 9gaye est maintenu immobile contre un morceau de pellicule en mouvement et l'effort exern sur le satin est mesure par un dispositif de mesijte de la charge. 
 EMI8.3 
 



  Le coefficient de frottement de la pellicule obtenue dans 
 EMI8.4 
 cet exemple est de os,6. 



  E;>'),1PLE-2,.... -- Une pellicule de tr.r4phtalâte de pQlyéthylèno orientée kiexialmnent et thermo stabilisée est revêtue sur les deux faces 
 EMI8.5 
 en utilisant des rouleaux encreurs à l'aide d'une dispersion 
 EMI8.6 
 aqueuse de polyaéthacrylave de mithyle f1J'1eli1r.t divisé dont la 
 EMI8.7 
 majeure partie a une gtàT1ulomt:trie de 0,3 micron, La dispersion est i J/nulsifiée à l'aide de 5% (sur 'base sèche) de bromure de cétylpyri- d1n111.m et contient également un produit de condensation oxyde d'ethy- ltne:pnra-alkyl phénol qui est un agent tensio-actif non ionique 
 EMI8.8 
 servant d'agent mouillant supplémentaire (0,4% en volume de la dis- persion de revêtement) . La dispersion contient 0,14% en poids de 
 EMI8.9 
 polYIl1!thacryla.te de méthyle. 
 EMI8.10 
 



  Après l'application du revêtement, la pellicule est passée dans une étuve à 1600 où le revêtement est séché. Le poids de revête- 
 EMI8.11 
 ment suc est de 5 milligrammes par inbtre carré sur chaque face de la 
 EMI8.12 
 pellicule. Le coefficient de frottement de la pellicule est de 0,6. 
 EMI8.13 
 



  :':X1'.J.1fr....u..t." Une pellicule de t0t'é-phtalate de polyéthylène orientée biaxialenent et thermost'lhil1.sr)E! est revêtue sur les deux faces en utilisant des ¯rr¯nrpr en1't\1)r8 à l'aide d'une dispersion aqueuse de poiniathaerelate de mthyle finement divise' dont .la majeure partit h une rranulomatrie de 0,3 micron La dispersion de revêtement con- tient Ul.4p en poids de polym6thacrylâte de m6thYl et 1,75% (sur 1,,ase !lèche du revêtement) te bromure de CttY1Pyri4.tnium ainsi que 

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 0,2% en volume de nitrate de sténramido-propyl-diméthyl-ss-hydroxy- éthyl-ammonium, qui est un agent   tensio-actif   cationique servant. d'agent mouillant supplémentaire et d'agent   antistatique.   



   Après l'application du revêtement, la pellicule est passée dans une étuve à 160 C et le revêtement est séché, La poids de   revêtement   sec est de 5 milligrammes par mètre carra sur chaque face de la pellicule. 



   Le coefficient de frottement   .:le   la pellicule est de 0,25. 



    REVENDICATIONS.   



   1.- Pellicule de matière thermoplastique organique portant   un     revêtement   superficiel de particules de polyméthacrylate de mé-   thyle   finement divisa., la pellicule étant en substance   exempt*     d'opalescence*  

Claims (1)

  1. 2.- Pellicule de matière thermoplastique organique sui- vant la revendication 1, caractérisée en ce que la granulométrie de la majeure partie des particules est comprise entre 0,1 et 2 mi- crons 3. Pellicule de matière thermoplastique organique sui- vant la revendication 2, caractérisée en ce que la granulome trie de ,!.la majeure partie des particules est comprise entre 0,1 et 0,7 mi- cron.
    4.- Pellicule de matière thermoplastique organique sui- vant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisée en ce que la matière thermoplastique est un polyester linéisre.
    5.- Pellicule de matière thermoplastique organique sui- vant la revendication 4., caractérisée en ce que le polyester est du téréphtalate de poly4thylène.
    6,- Pellicule de téréphtalate de polyéthylène revêtue caractérisée en ce que le revêtement que porte la surface de la pellicule comprend des particules de polymithacrylate de méthyle finement divisa, la pellicule revêtue ayant un coefficient de 7 frottement statique pellicule sur pellicule non supérieur à 0,6, <Desc/Clms Page number 10> EMI10.1 ('1. de tr i'sIïlGE3 inférieur à 0,4 ainsi qu'une opalescence, ; osure suivant le proc-idf5 A.S.T.M. Test D.1003-52, inférieure à 2%.
    7.- Pellicule de matière thermoplastique organique sui- vent l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisée en ce .ne la matière thermoplastique est une poly-a-olfine. EMI10.2
    8,- Pellicule de mâture thermoplast1qút1 organique suivant la revendicntion 7, caract-5ris(fe en ce vue la matière thermoplasti" j EMI10.3 une est du polY0thylène.
    9.- Pellicule de matière thermoplastique organique lui- EMI10.4 varlet la revendication 7, caractérisée en ce que la Matière thermos- pl:;::tique est du polypropylène.
    10.- Pellicule de matière thermoplastique organique sui- vant la revendication 1, en substance comme décrit ci-dessus avec EMI10.5 r4ft'rence particulière aux exemples.
    11.- Procédé de production d'une pellicule de matière EMI10.6 thermoplastique orgriniiue suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les particules de polym6.tha.crylate de mthyle sont appliquées sur la surface de la pellicule sous la forme d'une dispersion a-meuse et l'C'fila est. ensuite C;vaport.e.
    12.- Procède suivant la revendication 11, caractérise en EMI10.7 ce que la dispersion aqueuse contient un agent teh!Jlo-at1f non ionique.
    13.- Procédé suivant la revendication li, caractérisa en ce oue la dispersion, .aqueuse contient un agent tensio-actif catio- nique.
    14.- Procédé suivant la revendication l, caractérise en EMI10.8 ce oue 1.'ae it tegio-ct1f cationique a la formate RP-NRP.* 3 X-; EMI10.9 EMI10.10 ou R' reprér ente une "longue chaîne d'atones de carbone'*, comme défini ci-dessus, R" représente un-reste alkyle ou alkényle qui peut être substitut par des groupes hydroxyle ou aryle, n vaut <Desc/Clms Page number 11> 1 à 10 et X- représenta un anion.
    15.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications ; EMI11.1 11 à 1., caractérisé en ce qu'une dispersion aqueuse de polyraétha- crylate de méthyle est mélangée avant son application sur la surface avec une dispersion aqueuse d'un autre polymère se soudant à ch d.
    16.- Procédé de production d'une pellicule de matière thermoplastique organique suivant la revendication 1, caractérise EMI11.2 en ce que les particules de polyméthacrylate de nl\1thyle sont ta4lan- gées avec une solution d'un autre polymère se soudant à chaud dans un solvant organique :;ti ne dissout pas le polymthacrylate de méthyle ni la matière thermopla4tquq, la solution contenant les particules est appliquée sur la surface de la pellicule et le solvant est ensuite éliminé ' EMI11.3 17.- Procède suivant 3Aw ou l'autre des rvandict1Qn.
    11 à 16, caractérisa en ce que la "gl'a.müoIl1étJ 1e de la majeurs .' partie des particules est comprise entre 0,1 et 2 microns.
    18.- Procède suivant la revendication 17, caractérisa en ce que la granulome trie de la Majeure partie des particules est com- prise entre 0,1 et 0,7 micron, EMI11.4 19." Procède suivant l'une ou 1* autre des rBvond1da;;i9ns , 11 à 18, caractérisé en ce que la Matière thormoplastiquat eet.une poly-aalft,na.
    20.- Procédé suivant la revendication 19, caractérise en ce que la poly a-oléfine est le polyéthylène. EMI11.5
    21.- Procédé suivant la pavandioation 19, caractérise en ca que la poly-a-oléfine est le polypropylène.
    22,- Procède suivant l'une ou l'autre des revendications EMI11.6 11 à la, caractérisa en ce que la matière therMoplastique est un polyester linéaire.
    23.- Procédé suivant la revendication 22, caractérisé en EMI11.7 ce que le polyester est du téréphtalate de po.ythy7.rse.
    24.- Procéda suivant la revendication 11, caractérisa, en ce que les particules de polynttha.:r.ate de m t:yie sont appliques sur lia surface d'une pellicule en téréphtalate c9 P01Y,hhyl:\A qui <Desc/Clms Page number 12> EMI12.1 a été" étirée dans une direction, l'eau est vtl;JorÓe et la pellicule revêtue est ensuite étirée dans une direction perpendiculaire à la première direction.
    25,- Procédé suivant la revendication 24, caractérisé en EMI12.2 ce que la pellicule étir4a blax:1aleulent est ensuite tlarmûstabil1.58 26.- ProcAd4 de production d'une pellicule de mntiàre the:rn()plastiquf1 organique suivant la revendication .;, en substance comme décrit ici avec rf France particulière aux exemples citas
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