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Procédé de préparation d'une feuille de polypropylène .orientée et aoudable..
Le.brevet principal a pour objet un procédé visant à @ fabriquer une,feuille de polypropylène soudable et orientée selon lequel on revêt,d'un ou des deux cotes, une feuille de propylène d'une matière synthétique soudable même après'étirage, étirable du moins dans la même mesure que la feuille de polypropylène et ramollissant à une température inférieure à 150 C environ, la feuille de polypropylène déjà enduite étant alors étirée dans. un sens au moins. La présente invention, a pour objet un développement ultérieur du procédé décrit dans le brevet principal selon lequel on produit deux feuilles de polypropylène munies de la couche soudable dont les surfaces enduites seront jointes l'une à l'autre ' avant étirage.
C'est ainsi que l'on obtient, après étirage,'une
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feuille combinée; cela étant, l'on peut éventuellement produire une seconde couche entre les surfaces des feuilles de polypropylène, munies de matière soudable, à laquelle adhèrent solidement les cou- ches en matière synthétique se trouvant directement sur les feuilles de polypropylène.
Conformément à l'invention, ce procédé est caractérisé par le fait que l'on enduit deux feuilles de polypropylène, c'est-à- dire de toute façon une surface d'au moins une des deux feuilles, d'une matière synthétique étirable dans la même mesure au moins que les feuilles de polypropylène et ramollissant à une température in- férieure à 150 C; les deux feuilles sont ensuite placées l'une con- tre l'autre, avac la, ou les surfaces enduites et on étire ensuite les deux feuilles à la fois dans un sens au moins pour qu'ensuite celles-ci soient étroitement solidaires l'une de l'autre.
Le procédé de l'invention peut être appliqué, entre au- tres, en vue de la création d'un complexe de deux feuilles de poly- propylène très minces. Comparés à des feuilles de polypropylène con- ,sistant en une couche uniforme de la même épaisseur que l'épaisseur totale de la feuille combinée, de tels complexes sont préférables à celles-ci pour les motifs suivants: des endroits non enduits, existant éventuellement dans la feuille de polypropylène peuvent, très probablement, être recouverts par la Jonction des deux feuilles en un seul complexe, et c'est bien ainsi que l'on prévient une éven- tuelle inutilité de cette partie de la feuille.
Dans le cas de feuilles combinées de ce genre, la couche intermédiaire peut par exemple consister en des feuilles de poly- oléfine, en particulier en polyéthylène d'une densité inférieure.
De plus, on peut utiliser, comme matériaux constituant la couche intermédiaire, des cires et des hydrocarbures de poids moléculaire élevé et sous forme de paraffines, capables de supporter, à une température donnée inférieure à 150 C, un étirage au.complexe de feuilles dans un rapport d'au moins 1:3. C'est normalement le cas des cires et des paraffines dont le point de fusion est inférieur
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à 150 C.
En outre, le procédé de l'invention peut être utilisé, par exemple pour créer un complexe entre deux feuilles de poly- propylène et une couche en matière synthétique soudable dont l'ap- plication n'a été jusqu'alors possible qu'au prix de difficultés considérables et qui étaient de nature à exclure son utilisation pratique. Font partie de ce groupe entre autres les couches de ma- tière synthétique molles et collantes à une température normale, d'autre part des couches en matière synthétique d'une épaisseur tellement mince qu'elles ne peuvent être fabriquées sous forme d'une feuille isolée auto-portante et encore des couches consistant en un matériau dont la cohésion est obtenue par une force relativement faible.
La présente invention a pour but de rendre possible, l'emploi pratique des feuilles combinées énumérées ci-dessus en incorporant cette couche si difficilement maniable entre les deux feuilles de polypropylène ce qui assure un maniement commode de la feuille com- , binée obtenue. En outre, le procédé facilite la fabrication des 'deux feuilles de polypropylène entre lesquelles il faut introduire une seconde couche d'une épaisseur de feuille très mince.
Comme les feuilles de polypropylène sont étirables dans une large mesure, c'est-à-dire dans des rapports d'étirage de surfaces de 1:40 ou davantage, par exemple par le sextuple en longueur d'une bande de 'feuille et par le septuple en largeur, les deux feuilles de poly- propylène peuvent être extrêmement minces dans le complexe de feuilles achevé, par exemple de quelques millièmes de millimètres,
Une autre condition préalable à la production de feuilles combinées de ce genre est le fait que la substance formant le recouvrement, ou plutôt le mélange de substance formant le recouvrement, y adhère avec une stabilité suffisante après l'action d'une température d'étirage d'environ 150 C.
Conformément à la condition déjà men- tionnée suivant laquelle la substance, ou plutôt le mélange de substances, doit être étirable dans la même mesure que les feuilles de polypropylène à une température inférieure à 150 C, il faut aussi
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considérer comme étirable une matière se trouvant à l'état liquide pendant l'action de la température d'étirage et qui, dans cet état liquide, puisse couvrir toute la surface des feuilles de polypropy- lène.
La couche se trouvant entre les feuilles de polypropylè- ne peut, par exemple, consister en polyisobutylène qui est une @ matière synthétique collante et partant difficilement maniable et utilisable. Le bitume peut aussi être considéré comme matière dif- ' ficllement utilisable. D'autre part, la couche intermédiaire, qui doit être incorporée ettre les deux autres, peut être constituée de matières liquides ou visqueuses comme par exemple des monomères polymérisables ou des prépolymérisats de ceux-ci polymérisant pen- ; dant ou après l'étirage de la feuille combinée et se renforçant ; @ ainsi.
L'invention est, dans la même mesure, applicable à tous @ les cas dans lesquels le recouvrement se compose de matières qui, en réalité, peuvent être manipulées comme feuilles isolées auto- portantes si la couche est épaisse, mais qui ne peuvent être fabri- quées sous la forme d'une couche épaisse que de quelques millièmes de millimètres en tant que feuilles isolées auto-portantes,ce qui est valable par exemple pour les copolymères du chlorure de vinyli- dène. Le recouvrement peut être appliqué à la surface de la feuille de polypropylène à recouvrir sous la forme d'une solution ou d'une dispersion. Si le .recouvrement peut être fabriqué sous la forme @ d'une feuille isolée auto-portante, une telle feuille peut être doublée avec la surface à recouvrir de la feuille de polypropylène.
Des substances liquides à la température ambiante peuvent être ap- pliquées comme telles, et on peut déposer des substances fusibles à la surface de la feuille, comme masses de fusion. Le recouvrement peut contenir des additifs tels que des colorants, des matières de charge, des antioxydants, des absorbants ou des catalyseurs.
Ces derniers viennent s'y ajouter presque dans tous les cas dans lesquels , le recouvrement consiste en une. substance polymérisable susceptible de polymériser pendant, ou après, l'étirage de la feuille combinée, @
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Cependant, la polymérisation peut se réaliser très souvent 'par l'application d'une radiation active sur la feuille combinée pen- dant le procède de l'étirage, et parfois aussi par la seule action de la chaleur.Peuvent aussi être considérées comme matière de charge,des matières inorganiques ou organiques dans la mesure où celles-ci n'ont pas d'effet désavantageux sur l'adhérence de la couche se trouvant sur les feuilles de polypropylène. Comme matières de charge on peut par exemple citera la poudre de liège, la poudre de graphite, le talc en poudre, des débris de fibres.
Ces derniers peuvent par exemple être appliqués avec de l'isobutylène comme éléments formateurs de ce recouvrement entre les deux feuilles de propylène. Il peut exister, sur les couches se trouvant Immédiate- ment sur les deux feuilles de polypropylène, une autre couche désignée ci-après couche intermédiaire. Il est nécessaire d'obser- ver cette disposition dans le cas où, dans la feuille combinée, se trouve une couche intérieure consistant en une substance qui ne soit immédiatement mise en contact avec la feuille de polypropylène que par urie adhérence très légère comme c'est le cas d'une couche de bitume déjà mentionné ci-dessus. Il est préférable d'utiliser une couche intermédiaire même si une couche en mousse à structure cellulaire doit être appliquée entre les feuilles de polypropylène.
De telles couches peuvent être déposées entre les deux feuilles sous la forme de masses produisant des mousses sous l'action de certains effets chimiques, et qui sont très connues en général, après quoi la formation de la mousse à structure cellulaire peut se produire pendant le procédé de chauffage pour l'étirage.
Comme c'est le cas par exemple des copolymères de chlo- rure de vinylidène, l'adhérence de la couche se trouvant sur les deux feuilles de polypropylène ne peut être réalisée qu'au moment de l'étirage de la feuille combinée à chaud. Sinon, l'adhérence peut être due à l'état collant de la couche comme par exemple par l'emploi de polyisobutylène. Cependant, l'adhérence augmente tou- jours pendant l'étirage à chaud même s'il s'agit de polyisobutylène.
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De telles matières collantes peuvent aussi être utilisées pour ajouter à la feuille combinée, en tant que couche intermédiaire, de telles matières comme par exemple le bitume ou l'ester non saturé qui, ou bien n'adhèrent pas, ou bien presque pas aux feuil- les de polypropylène. A cette fin, on munit les deux surfaces qui se trouvent à l'intérieur des feuilles de polypropylène tout ; d'abord d'une mince couche de polyisobutylène ou d'une autre cou- che permettant une bonne adhérence à la feuille et l'on applique ensuite la couche intermédiaire entre les deux feuilles de poly- ,propylène, par exemple la couche en bitume, la couche en ester non saturé, une couche en matière susceptible de produire des mous- ses sous l'action de certains effets chimiques ou une couche en débris de fibres.
Les feuilles combinées ainsi produites fournis- sent, après étirage unilatéral ou biaxial, des feuilles à couches multiples dont les différentes couches ne sont pas séparables l'une de l'autre ou ne le sont que difficilement. Avant l'étiaage, la couche en matière synthétique se trouvant entre les deux feuil- les de pozypropylène ne doit y adhérer que dans la mesure où la feuille combinée est maniable, c'est-à-dire que, lors de l'enroule- ment ou du déroulement de la feuille combinée et lors de l'introduc- tion de la feuille combinée dans l'appareil d'étirage, les deux feuilles de polypropylène ne se détachent point de la couche en matière synthétique.
Suivant l'épaisseur des couches originales et suivant le degré d'étirage de la feuille combinée l'on obtient des couches dont 1'épaisseur est chaque fois différente. Le rapport de l'épaisseur de la couche intermédiaire et des couches extérieures avant et après l'étirage correspond au rapport d'étirage de sur- faces appliqué lors de l'étirage. Partant par exemple de deux feuil- les de polypropylène d'une épaisseur de 200 chacune et comportant @ entre elles une couche intermédiaire d'une épaisseur de 300 , l'on parvient, par l'emploi de l'étirage biaxial et d'un rapport d'étirage de surfaces de 1 : 40, à une feuille à couches multiples dont la couche intermédiaire est épaisse d'environ éà , les deux
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couches extérieures de polypropylène étant épaisses d'environ 5 .
11 suffit déjà d'employer, dans ce but, des couches de polypropy- lène d'une épaisseur de seulement quelques millièmes de millimè- ' très afin de rendre maniable la couche intermédiaire incorporée entre elles.
Si l'on a tout d'abord deux feuilles de polypropylène épaisse de 300 entre chacune desquelles on a mis un e couche intermédiaire épaisse de 100 , l'on obtient alors une feuille à couches multiples (le rapport d'étirage de surfaces étant de 1 ; 40) dont la couche intermédiaire et dont les deux couches de poly- propylène extérieures ont une épaisseur de 2,5 et de 7,5 res- pectivement.
Lors de l'étirage biaxial, l'étirage des feuilles com- binées se fait tout d'abord en long, c'est-à-dire que l'on fait passer la feuille combinée par deux systèmes de cylindres se mou- vant chacun à une vitesse différente, le premier d'entre eux étant chauffé à une température d'environ 150 C. Ensuite la feuille com- binée étirée en long est soumise à un dispositif d'étirage en large afin d'y être étirée transversalement au sens de roulement de la feuille. Déjà après l'étirage en long, les trois couches - la cou- che intermédiaire et les deux couches extérieures en polypropylène - sont unies solidement en une seule feuille à couches multiples.
L'étirage de la feuille combinée doit s'effectuer selon un rapport d'étirage d'au moins 1:3. De ce rapport, un étirage de 1:3 et jusqu'à 1 :7 revient à l'étirage en long. Il est préférable que, lors de l'étirage biaxial, le rapport total de l'étirage soit de
1:9 et jusqu'à 1:42.
On parvient de même à obtenir des feuilles combinées inséparables ou du moins permettant une bonne adhérence en étirant tout d'abord chacune des deux feuilles de polypropylène individuel- lement en long et en n'y appliquant qu'ensuite entre les feuilles la couche intermédiaire difficilement maniable ou une autre couche intermédiaire. En faisant passer la feuille combinée sur un cylindre
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chaud, on arrive à faire adhérer les couches l'une à l'autre dans une mesure telle que la feuille combinée peut être introduite dans un dispositif d'étirage en large; la feuille combinée y étant alors étirée transversalement à la direction des feuilles dont les cou- ches sont à ce moment-là unies étroitement l'une à l'autre, à une température d'environ 150 C.
En n'introduisant la couche inter- médiaire entre les feuilles de polypropylène qu'âpres l'étirage en long de celles-ci l'on obtient dans la feuille combinée achevée une couche intermédiaire plus épaisse que lorsqu'on dépose, la couche intermédiaire entre les feuilles de polypropylène avant l'étirage en long.
Les feuilles à couches multiples fabriquées selon le procédé de l'invention peuvent être employées à des fins multiples,
Des esters non saturés forment des couches extrêmement rigides. C'est pourquoi l'on obtient au moyen de ceux-ci des feuil- les rigides à couches multiples. Ceci peut s'avérer avantageux dans le cas où des feuilles de polypropylène biaxialement étirées sont devenues inutilisables en vue de la transformation sur des machines d'emballage en raison de leur état flasque en général et ne devien- nent transformables qu'en tant que feuilles à couches multiples com- portant une couche intermédiaire rigide.
A d'autres fins cependant, on exige surtout des feuilles à couchesmultiples, molles et souples. On peut employer comme telles, des feuilles combinées ayant une couche intermédiaire en polyiso- butylène. Les feuilles à couches multiples contenant du bitume comme couche intermédiaire peuvent être utilisées dans la construction de routes et de maisons. Des feuilles à couches multiples ayant des couches intermédiaires en matière synthétique, comme par exemple en acétals plastifiés du polyvinylalcool, produisent un effet protec- teur contre les éclats quand l'on détruit le verre sur lequel on les a collées.
Des feuilles à couches multiples dont la couche in- termédiaire contient des charges appropriées (par exemple des char- ges de poudre de liège ou de schiste en poudre) peuvent produire un
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effet athermique ou Insonorisant ou de recouvrements Ignifuges.
SI les feuilles soudables à couches multiples ont pour couche intermédiaire une substance imperméable aux gaz ou une substance ne contenant que peu de substance perméable aux gaz, par exemple une couche d'un copolymère de chlorure de vinylidène (91% en'poids de chlorure de vinylidéne + 8,5% d'acrylonitrile + 0,5% en poids d'acide itaconique), les feuilles combinées obtenues de cette maniè- re conviennent pour l'emballage'en tant que feuilles dites de rétré- cissement; elles se rétrécissent dans l'eau chaude.ou à l'air chaud, autant que les feuilles de polypropylène étirées biaxialeme.nt, mais en regard de celles-ci, elles ont l'avantage d'être imperméables aux gaz.
Des feuilles de polypropylène dont la surface intérieure a été munie d'un dessin en couleurs avant l'application de la couche in- termédiaire, par exemple de le couche en polyisobutylène, fournis- sent des feuilles à couches multiples ayant des effets de couleurs très intéressants.
Si on le désire, on peut revêtir, avant ou après le pre- mier étirage, les surfaces extérieures de l'une ou des deux feuil- les de polypropylène d'une couche en matière synthétique pouvant 'être scellée, par exemple d'une couche en polyéthylène haute pres- sion, et les unir à celles-ci par un étirage ultérieur.
Comme il s'agit d'une couche en matière synthétique, pou- vant être scellée, il est possible de recouvrir la surface exté- rieure de l'une ou des deux feuilles en polypropylène, avant ou après l'étirage en long, de matières synthétiques qui, sur la feuille à couches multiples, ont un effet adhésif approprié à l'adhérence d'autres matières synthétiques.
Sur ces couches susceptibles de produire un effet adhésif (consistant par exemple en des copolymères de chlorure de vinylidène) qui parfois ont une épaisseur de moins de 1 , on peut déposer, au moyen d'un vernissage par exemple, d'autres enduits qui, sans cette couche adhésive, n'adhéreraient pas à la surface de la feuil- le de polypropylène biaxialement étirée.
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On arrive ainsi à enduire les feuilles à couches multiples biaxialement étirées de matières synthétiques qui, autrement, n'y adhéreraient pas.
Les exemples suivants illustrent l'invention.
EXEMPLE 1
Entre deux bandes de feuilles de polypropylène non étirées qui,, chacune, ont une épaisseur de 200 ,se trouve un mélange de styrène et d'ester nor. saturé auquel on a jouté 5% d'hydroperoxyde butylique tertiaire. On emploie, à cette fin, un produit vendu sous la marque déposée "Leguval" K 25 R de la Société Allemande: Farbenfabriken Bayer.
On utilise 1,3 g. de "Leguval" (d = 1,12) pour une surface de feuilles de 100 cm2, Après étirage biaxial de la fouille combinée à la sextyple partie de sa longueur @ et de sa largeur, le rapport d'étirage de surfaces étant de lt36 et la température de 160 C l'on obtient une mince feuille à couches multiples dont les deux couches en polypropylène ont une épaisseur d'environ 5 et dont la couche en "Leguval" possède une épaisseur d'environ 2 ou 3 . Les couches adhèrent solidement l'une à l'autre.
La feuille est alors plus ri&ide qu'une feuille de polypropylène de la même épaisseur étirée biaxialement.
EXEMPLE 2
Entre deux feuilles en polypropylène non étirées d'une épaisseur de 100 chacune se trouve une couche en bitume épaisse de 2 mm dont la température de ramollissement est inférieure à 140 C,
Entre le bitume et les deux feuilles de polypropylène se trouve placée une couche en polyisobutylène d'une épaisseur de 2 ou 3/u qui a été appliquée par séchage d'une solution de 3% dans le trichloréthylène à l'intérieur des deux feuilles de polypropylène.
Ensuite on a déposé le bitume liquide réchauffé à la surface enduite de l'une des bandes de la feuille d'où a résulté, par l'union dos deux bandes de la feuille, un complexe en feuille de polypropylène- couche de polyisobutylène - couche en bitume - couche en polyiso- butylène - feuille de polypropylène lequel, par effet de l'état
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collant des couches de plyisobutylène, est tellement adhésif qu'il est utilisable pour l'étirage en long (le rapport d'étirage de surfaces étant de 1:6). On parvient, après l'étirage en long du complexe de feuilles à une température de 150 C, à une feuille à couches multiples dont la couche de, bitume a une épaisseur d'environ
0,3 mm comparée à une épaisseur des deux feuilles en polypropylène d'environ 16 .
Les couches adhèrent solidement l'une à l'autre.
La feuille à couches multiples peut être utilisée comme feuille iso- lante dans le bâtiment. , j
EXEMPLE 3
Deux feuilles de polypropylène d'une épaisseur de 250 /u sont enduites d'un côté de la'solution d'un mélange de 9,5% en poids de caoutchouc synthétique et de.11,4% en poids de résines @ alkydes (o-ester phtallque, modifié avec de l'acide d'huile de 'coco, indice d'acide environ 150),'Apres la vaporisation- du solvant, l'épaisseur, de la couche est de 10 environ.
Par ailleurs, on y applique par fusion 100.g d'un polyester mixte d'éthylèneglycol et d'acide téréphtalique/isophtalique (50/50) à une température de 180 C, lequel a été agité fortement, et pendant urie demi-heure, avec.50 g de graphite, après quoi la masse de fusion liquide est désaérée par , le vide, à une 'température: de 160 C, et pendant une demi-heure. Le mélange chaud à 160 C d'ester mixte/graphite a été appliqué, suivant ; ' une quantité de 16 g. par cm2 de surface de.feuille, sur la .surface déjà enduite de résine pour colles de caoutchouc résines alkydes. de l'une des feuilles de polypropylène.
Tant qu'elle est encore à l'état plastique, on applique par doublage sur la couche d'ester mixte/graphite la seconde feuille de polypropylène - la couche de ré- sine pour colles se trouvant-en face de la couche d'ester mixte/ graphite.
Le complexe bien utilisable et maniable de feuilles est ensuite étiré biaxialement à une température de 160 C selon un rap- port de surfaces de ls36. Après étirage, la feuille à couches mul- tiples a une épaisseur d'environ 85 , la couche d'ester mixte/ graphite étant épaisse d'environ 70 .
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EXEMPLE 4.
Deux feuilles de polypropylène d'une épaisseur de 250 sont enduites d'un côté de'la solution déjà mentionnée dans l'exem- ple 3 de la résine pour colles de caoutchouc/résines alkydes. Sur l'une des deux couches en résine pour colles a été déposée 5% d'une solution acétonique d'un copolymère consistant en 91% en poids de chlorure de vinylidène; 8,5% en poids d'acrylonitrile et de 0,5% en poids d'acide itaconique. Pendant un quart d'heure, cette solu- tion a été désaérée par le vide à une température de 50 C.
Après séchage de 5 secondes à une température de 150 C. la couche de copolymère de-chlorure de vinylidène séchée sur la résine pour colles est exempte d'acétone. Elle est alors réunie par doublage avec élimination des bulles à la seconde feuille de poly- propylène, la couche de résine pour colles étant pressée contre la couche de copolymère.
La feuille combinée ou le complexe de feuilles est alors étirée biaxialement à une température de 160 C avec un rapport de surfaces de 1:36. Après ce procédé d'étirage, la feuille à couches multiples a une. péiasseur de 15 .
Entre les deux feuilles de polypropylène ayant chacune une épaisseur de 7 se trouve une couche d'environ 1 d'épaisseur du copolymère de chlorure de vinylidene.
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A process for preparing an oriented and weldable polypropylene sheet.
The main patent relates to a process for the manufacture of a weldable, oriented polypropylene sheet according to which one or both sides is coated a propylene sheet with a weldable synthetic material even after stretching, stretchable. at least to the same extent as the polypropylene sheet and softening at a temperature below approximately 150 ° C., the already coated polypropylene sheet then being stretched in. at least one way. The present invention relates to a further development of the process described in the main patent, according to which two polypropylene sheets provided with the weldable layer are produced, the coated surfaces of which will be joined to each other before stretching.
This is how one obtains, after stretching, 'a
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combined sheet; however, a second layer may optionally be produced between the surfaces of the polypropylene sheets, provided with weldable material, to which the synthetic layers firmly adhered on the polypropylene sheets.
In accordance with the invention, this method is characterized by the fact that two sheets of polypropylene, that is to say in any case one surface of at least one of the two sheets, are coated with a stretchable synthetic material. at least to the same extent as the polypropylene sheets and softening at a temperature below 150 C; the two sheets are then placed against each other, with the coated surface (s) and the two sheets are then stretched at the same time in at least one direction so that they are then closely integral with each other. one from the other.
The process of the invention can be applied, among others, for the creation of a complex of two very thin polypropylene sheets. Compared to polypropylene sheets consisting of a uniform layer of the same thickness as the total thickness of the combined sheet, such complexes are preferable to these for the following reasons: uncoated areas, possibly existing in The polypropylene sheet can, in all probability, be covered by the joining of the two sheets into a single complex, and this is the way to prevent possible uselessness of this part of the sheet.
In the case of such combined sheets, the intermediate layer may for example consist of sheets of polyolefin, in particular of polyethylene of lower density.
In addition, it is possible to use, as materials constituting the intermediate layer, waxes and hydrocarbons of high molecular weight and in the form of paraffins, capable of withstanding, at a given temperature below 150 ° C., a stretching at the sheet complex in a ratio of at least 1: 3. This is normally the case with waxes and paraffins with a lower melting point.
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at 150 C.
In addition, the process of the invention can be used, for example to create a complex between two sheets of polypropylene and a layer of weldable synthetic material, the application of which has hitherto only been possible. of considerable difficulty and which were such as to preclude its practical use. This group includes, among others, layers of synthetic material which are soft and sticky at normal temperature, on the other hand synthetic layers of such thin thickness that they cannot be produced as a sheet. insulated self-supporting and also layers consisting of a material whose cohesion is obtained by a relatively low force.
The object of the present invention is to make possible the practical use of the combined sheets listed above by incorporating this layer which is so difficult to handle between the two polypropylene sheets, which ensures convenient handling of the combined sheet obtained. Further, the process facilitates the manufacture of the two polypropylene sheets between which a second layer of very thin sheet thickness has to be introduced.
Since polypropylene sheets are stretchable to a large extent, i.e. in area stretch ratios of 1:40 or more, for example by sixfold in length of a strip of sheet and by sevenfold in width, the two polypropylene sheets can be extremely thin in the completed sheet complex, for example a few thousandths of a millimeter,
Another prerequisite for the production of such combined sheets is that the covering-forming substance, or rather the covering-forming substance mixture, adheres thereto with sufficient stability after the action of a drawing temperature. about 150 C.
In accordance with the condition already mentioned that the substance, or rather the mixture of substances, must be stretchable to the same extent as the polypropylene sheets at a temperature below 150 C, it is also necessary
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to consider as stretchable a material which is in the liquid state during the action of the stretching temperature and which, in this liquid state, can cover the entire surface of the polypropylene sheets.
The layer between the polypropylene sheets may, for example, consist of polyisobutylene which is a tacky synthetic material and therefore difficult to handle and use. Bitumen can also be regarded as a difficult usable material. On the other hand, the intermediate layer, which must be incorporated ettre the other two, may consist of liquid or viscous materials such as for example polymerizable monomers or prepolymerisates thereof polymerizing pen-; before or after stretching of the combined sheet and strengthening; @ so.
The invention is equally applicable to all cases in which the covering consists of materials which, in reality, can be handled as self-supporting single sheets if the layer is thick, but which cannot be manufactured. - quées in the form of a layer only a few thousandths of a millimeter thick as self-supporting insulated sheets, which is valid for example for copolymers of vinylidene chloride. The coating can be applied to the surface of the polypropylene sheet to be coated as a solution or a dispersion. If the covering can be made in the form of a self-supporting insulated sheet, such a sheet can be lined with the surface to be covered of the polypropylene sheet.
Substances which are liquid at room temperature can be applied as such, and meltable substances can be deposited on the surface of the sheet, as melting masses. The coating can contain additives such as colorants, fillers, antioxidants, absorbents or catalysts.
The latter are added to it almost in all cases in which the recovery consists of one. polymerizable substance capable of polymerizing during, or after, stretching of the combined sheet, @
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However, the polymerization can very often be carried out by the application of active radiation to the combined sheet during the stretching process, and sometimes also by the sole action of heat. Can also be considered as material. filler, inorganic or organic materials as long as these have no adverse effect on the adhesion of the layer on the polypropylene sheets. As fillers, for example, cork powder, graphite powder, talcum powder, fiber debris may be mentioned.
The latter can for example be applied with isobutylene as forming elements of this covering between the two sheets of propylene. There may be, on the layers immediately on the two polypropylene sheets, another layer hereinafter referred to as an intermediate layer. It is necessary to observe this arrangement in the case where in the combined sheet there is an inner layer consisting of a substance which is only immediately brought into contact with the polypropylene sheet by very slight adhesion such as this. is the case of a layer of bitumen already mentioned above. It is preferable to use an intermediate layer even if a cellular structure foam layer is to be applied between the polypropylene sheets.
Such layers can be deposited between the two sheets in the form of masses which produce foams under the action of certain chemical effects, and which are very well known in general, after which the formation of the foam with cellular structure can occur during the processing. heating process for stretching.
As is the case, for example, with vinylidene chloride copolymers, the adhesion of the layer on the two polypropylene sheets can only be achieved when the combined sheet is hot stretched. Otherwise, the adhesion may be due to the sticky state of the layer, for example by the use of polyisobutylene. However, the adhesion always increases during hot stretching even if it is polyisobutylene.
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Such tacky materials can also be used to add to the combined sheet, as an intermediate layer, such materials as, for example, bitumen or the unsaturated ester which either does not adhere, or hardly does not adhere to the films. - polypropylene. To this end, the two surfaces which are inside the polypropylene sheets are provided all; first of all a thin layer of polyisobutylene or another layer allowing good adhesion to the sheet and then the intermediate layer is applied between the two sheets of poly-, propylene, for example the bitumen layer , the layer of unsaturated ester, a layer of material liable to produce foam under the action of certain chemical effects or a layer of fiber debris.
The combined sheets thus produced provide, after unilateral or biaxial stretching, multi-layered sheets, the different layers of which are not separable from each other or are only difficult to separate. Before stretching, the synthetic material layer between the two pozypropylene sheets should only adhere to it insofar as the combined sheet is handy, that is to say, when winding it up. The two polypropylene sheets do not become detached from the plastic layer when the combined sheet is fed into the drawing apparatus or unwinding of the combined sheet.
Depending on the thickness of the original layers and depending on the degree of stretching of the combined sheet, layers are obtained which are each time different in thickness. The ratio of the thickness of the intermediate layer and the outer layers before and after stretching corresponds to the ratio of area stretching applied during stretching. Starting, for example, from two polypropylene sheets with a thickness of 200 each and comprising between them an intermediate layer with a thickness of 300, one obtains, by the use of biaxial stretching and a area stretch ratio of 1:40, to a multi-layered sheet with an intermediate layer thickness of about 0.10, both
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outer layers of polypropylene being approximately 5 thick.
It is already sufficient to employ, for this purpose, layers of polypropylene with a thickness of only a few thousandths of a millimeter, in order to make the intermediate layer incorporated between them handy.
If we first have two sheets of polypropylene 300 thick between each of which has been placed an intermediate layer 100 thick, then a multi-layer sheet is obtained (the area stretch ratio being 1; 40) of which the intermediate layer and of which the two outer polypropylene layers are 2.5 and 7.5 respectively.
During biaxial stretching, the stretching of the combined sheets is first of all lengthwise, that is to say, the combined sheet is passed through two systems of rolls each moving. at a different speed, the first of them being heated to a temperature of about 150 C. Then the combined sheet stretched lengthwise is subjected to a cross-stretching device in order to be stretched transversely in the direction. rolling sheet. Already after stretching, the three layers - the middle layer and the two outer layers of polypropylene - are firmly united into a single multi-layered sheet.
The stretching of the combined sheet should be carried out in a stretch ratio of at least 1: 3. From this ratio a stretch of 1: 3 and up to 1: 7 amounts to length stretching. It is preferable that in biaxial stretching the total stretch ratio is
1: 9 and up to 1:42.
It is also possible to obtain combined sheets inseparable or at least allowing good adhesion by first stretching each of the two polypropylene sheets individually lengthwise and only then applying the intermediate layer between the sheets with difficulty. handy or another mid-layer. By passing the combined sheet over a cylinder
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when hot, the layers are made to adhere to each other to such an extent that the combined sheet can be fed into a stretch-stretch device; the combined sheet being then stretched therein transversely to the direction of the sheets, the layers of which are now closely united to one another, at a temperature of about 150 C.
By inserting the intermediate layer between the polypropylene sheets only after stretching them lengthwise, a thicker intermediate layer is obtained in the completed combined sheet than when the intermediate layer between polypropylene sheets before stretching.
Multi-layered sheets made according to the process of the invention can be used for multiple purposes,
Unsaturated esters form extremely rigid layers. Therefore, rigid multilayer films are obtained by means of these. This may prove to be advantageous in the event that biaxially stretched polypropylene sheets have become unusable for processing on packaging machines due to their generally flaccid state and only become convertible as sheets. multi-layered comprising a rigid intermediate layer.
For other purposes, however, multi-layered, soft and pliable sheets are primarily required. As such, combination sheets having a polyisobutylene interlayer can be employed. Multi-layered sheets containing bitumen as an intermediate layer can be used in road and house construction. Multi-layered sheets having intermediate layers of synthetic material, such as, for example, plasticized acetals of polyvinyl alcohol, produce a shatter-protective effect when the glass to which they have been glued is destroyed.
Multi-layered sheets the mid-layer of which contains suitable fillers (eg powdered cork or powdered shale fillers) can produce an
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athermic or Soundproofing effect or Flame Retardant coverings.
IF the weldable multi-layer sheets have as an intermediate layer a gas impermeable substance or a substance containing only a little gas permeable substance, for example a layer of a copolymer of vinylidene chloride (91% by weight of vinylidene + 8.5% acrylonitrile + 0.5% by weight itaconic acid), the combined sheets obtained in this way are suitable for packaging as so-called shrinkage sheets; they shrink in hot water or in hot air, as much as the polypropylene sheets stretched biaxially, but compared to these, they have the advantage of being impermeable to gases.
Polypropylene sheets, the inner surface of which has been provided with a color pattern prior to application of the intermediate layer, for example the polyisobutylene layer, provide multi-layer sheets with very strong color effects. interesting.
If desired, the outer surfaces of one or both polypropylene sheets can be coated before or after the first stretching with a sealable synthetic layer, for example of layer of high pressure polyethylene, and join them to them by subsequent stretching.
As this is a layer of synthetic material, which can be sealed, it is possible to cover the outer surface with one or both of the polypropylene sheets, before or after stretching in length, with synthetic materials which on the multi-layered sheet have an adhesive effect suitable for the adhesion of other synthetic materials.
On these layers capable of producing an adhesive effect (consisting for example of copolymers of vinylidene chloride) which sometimes have a thickness of less than 1, it is possible to deposit, by means of a varnishing for example, other coatings which, without this adhesive layer, would not adhere to the surface of the biaxially stretched polypropylene film.
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This results in coating the biaxially stretched multilayer sheets with plastics which would otherwise not adhere to them.
The following examples illustrate the invention.
EXAMPLE 1
Between two strips of unstretched polypropylene sheets, each 200 thick, is a mixture of styrene and nor ester. saturated to which was added 5% tertiary butyl hydroperoxide. To this end, a product sold under the registered trademark "Leguval" K 25 R from the German Company is used: Farbenfabriken Bayer.
1.3 g are used. of "Leguval" (d = 1.12) for a leaf area of 100 cm2, After biaxial stretching of the excavation combined with the sextype part of its length @ and of its width, the drawing area ratio being lt36 and the temperature of 160 ° C., a thin multi-layered sheet is obtained, the two polypropylene layers of which have a thickness of about 5 and of which the "Leguval" layer has a thickness of about 2 or 3. The layers adhere firmly to each other.
The sheet is then brighter than a polypropylene sheet of the same thickness stretched biaxially.
EXAMPLE 2
Between two unstretched polypropylene sheets with a thickness of 100 each there is a layer of bitumen 2 mm thick, the softening temperature of which is less than 140 C,
Between the bitumen and the two polypropylene sheets is placed a layer of polyisobutylene with a thickness of 2 or 3 µ which was applied by drying a solution of 3% in trichlorethylene inside the two sheets of polypropylene.
Then the heated liquid bitumen was deposited on the coated surface of one of the strips of the sheet from which resulted, by the union of two strips of the sheet, a polypropylene sheet complex - polyisobutylene layer - layer bitumen - polyisobutylene layer - polypropylene sheet which, by effect of the condition
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sticky plyisobutylene layers, is so adhesive that it is suitable for stretch stretching (the area stretching ratio being 1: 6). After stretching the sheet complex at a temperature of 150 ° C., a multi-layer sheet is obtained, the bitumen layer of which has a thickness of about
0.3mm compared to a thickness of the two polypropylene sheets of about 16.
The layers adhere firmly to each other.
The multi-layered sheet can be used as an insulation sheet in the building. , j
EXAMPLE 3
Two sheets of polypropylene with a thickness of 250 µm are coated on one side with the solution of a mixture of 9.5% by weight synthetic rubber and 11.4% by weight alkyd resins ( phthalic o-ester, modified with coconut oil acid, acid number about 150). After vaporization of the solvent, the thickness of the layer is about 10.
Furthermore, 100 g of a mixed polyester of ethylene glycol and terephthalic / isophthalic acid (50/50) are applied thereto by melting at a temperature of 180 ° C., which has been stirred vigorously, and for urie half an hour , with 50 g of graphite, after which the liquid melt is deaerated by, vacuum, at a temperature: 160 C, and for half an hour. The 160 ° C hot mixture of mixed ester / graphite was applied, as follows; 'an amount of 16 g. per cm2 of sheet surface, on the .surface already coated with resin for rubber adhesives alkyd resins. one of the polypropylene sheets.
As long as it is still in the plastic state, the second polypropylene sheet - the adhesive resin layer opposite the ester layer - is applied to the mixed ester / graphite layer by lining. mixed / graphite.
The well usable and workable complex of sheets is then biaxially stretched at a temperature of 160 ° C. with an area ratio of ls36. After stretching, the multi-layered sheet was about 85% thick with the mixed ester / graphite layer being about 70% thick.
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EXAMPLE 4.
Two polypropylene sheets with a thickness of 250 are coated on one side with the solution already mentioned in Example 3 of the resin for rubber adhesives / alkyd resins. On one of the two resin layers for glues was deposited 5% of an acetone solution of a copolymer consisting of 91% by weight of vinylidene chloride; 8.5% by weight of acrylonitrile and 0.5% by weight of itaconic acid. For a quarter of an hour, this solution was deaerated by vacuum at a temperature of 50 C.
After drying for 5 seconds at a temperature of 150 ° C., the layer of vinylidene chloride copolymer dried on the adhesive resin is free of acetone. It is then joined by lining with elimination of bubbles to the second sheet of polypropylene, the layer of resin for adhesives being pressed against the layer of copolymer.
The combined sheet or complex of sheets is then biaxially stretched at a temperature of 160 ° C with an area ratio of 1:36. After this stretching process, the multi-layered sheet has a. seamer of 15.
Between the two polypropylene sheets each having a thickness of 7 is an approximately 1 thick layer of the vinylidene chloride copolymer.