BE821837A - Procede et dispositif pour la fabrication de films - Google Patents

Description

  Procédé et dispositif pour la fabrication de films, feuilles ou

  
plaques d'excellente qualité optique.

  
L'invention se rapporte à un procédé pour la fabrication de films, feuilles ou plaques d'excellente qualité optique à partir d'une matière plastique transparente, par coulée d'une solution, d'une masse fondue ou d'un mélange réactionnel liquide sur un support solide en déplacement continu présentant une surface polie. L'invention vise aussi des dispositifs propres à la mise en oeuvre de ce procédé.

  
On a déjà obtenu des films ou feuilles en matière plastique doués de grandes qualités optiques par un procédé du genre indiqué plus haut dans lequel la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel à l'état liquide, amenés par un dispositif approprié, par exemple une fente linéaire, un dispositif à racle ou une tête de coulée, sont déversés sur des tambours polis ou des bandes métalliques sans fin chauffées, présentant une surface à

  
 <EMI ID=1.1> 

  
tion de la chaleur et est ensuite séparée du support sous forme d'une feuille ou d'un film sans fin.

  
On ne peut éviter dans ce procédé connu que la surface métallique polie ne subisse des altérations mécaniques. La qualité de poli spéculaire de la surface peut également être affectée par

  
la réutilisation permanente de la bande. On risque par conséquent que la qualité optique de la feuille de matière plastique ainsi obtenue ne soit aussi affectée par l'usure du support au fur et à mesure de son service.

  
L'invention se propose de fournir un procédé du genre cidessus dans lequel on évite le risque d'une altération de la qualité optique de la feuille de matière plastique par usure ou endommagement de la surface du support sur lequel la matière plastique est déversée. 

  
Suivant l'invention, ce but est atteint par le fait que la solution, la matière plastique fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre sans fin se déplaçant continuellement en position horizontale, immédiatement après sa fabrication.

  
On obtient par le procédé de l'invention les deux résultats suivants : On est d'abord assuré de disposer en permanence d'un support toujours fraîchement préparé dont la surface ne peut être

  
ni usée, ni endommagée, étant donné que le support lui-même sort directement de fabrication. D'un autre côté, on bénéficie du fait que les surfaces de verre poli constituent encore de nos jours

  
les surfaces présentant la meilleure planéité et le meilleur poli dont on puisse disposer industriellement à un prix acceptable. En outre, un autre avantage important réside dans le fait que, par

  
une faible augmentation du prix de revient, on peut allonger autant qu'on le désire la longueur du ruban support offerte pour le durcissement de la matière plastique. Enfin, le procédé selon l'invention donne la possibilité de fabriquer des feuilles de matière plastique relativement larges car les installations existantes pour la fabrication de rubans de verre fournissent des rubans d'une largeur nettement plus grande que les installations de fabrication de rubans métalliques pour machine de coulée.

  
Le procédé suivant l'invention peut par exemple être réalisé en liaison avec une installation produisant de façon continue un ruban de verre douci et poli mécaniquement.

  
Le procédé de l'invention peut être utilisé de façon particulièrement avantageuse en déversant la solution, la matière plastique fondue ou le mélange réactionnel liquide sur un ruban de verre présentant le poli au feu. Comme procédés produisant un ruban de verre horizontal dont la surface est polie au feu, on doit citer en premier lieu le procédé Float mais aussi les procédés d'étirage horizontal, par exemple le procédé LIBBEY OWENS. Il est particulièrement intéressant au point de vue économique, si l'on utilise un ruban de verre poli au feu, de verser la solution, la matière plastique fondue ou le mélange réactionnel liquide sur une région du ruban de verre dans laquelle celui-ci présente encore une température élevée qui peut être mise à profit pour l'accélération du processus de durcissement.

  
Toutefois, suivant un autre aspect de l'invention, le ruban de verre est débarrassé superficiellement de la poussière ou des autres impuretés qui auraient pu se déposer. A cet effet, on peut par exemple avant le déversement de la solution, de la matière plastique fondue ou du mélange réactionnel liquide sur le ruban de verre, faire passer celui-ci dans une machine à laver.

  
Par ailleurs, il est avantageux de protéger des impuretés et des souillures la section de l'installation dans laquelle s'accomplit la formation de la feuille de matière plastique sur le ruban

  
de verre.

  
Bien entendu, on peut aussi, si on le désire, selon une forme particulière de mise en oeuvre du procédé de l'invention, déverser l'une sur l'autre plusieurs couches de matière plastique

  
de natures différentes. Le procédé permet ainsi de fabriquer de façon simple des feuilles composites faites de plusieurs matériaux différents. Ceci est particulièrement facile à réaliser grâce au procédé selon l'invention car, pour de telles feuilles composites, il est nécessaire d'avoir des supports relativement longs et ces longs supports, ainsi qu'on l'a dit, peuvent être obtenus sans grande dépense supplémentaire dans les installations de fabrication des rubans de verre en continu.

  
Il a déjà été proposé de fabriquer des feuilles, films

  
ou bandes de matière plastique, par coulée de matériau à l'état liquide sur un bain liquide de poids spécifique élevé et en conférant un étirage au film plastique sur le bain. Dans ce procédé connu, la couche de matière plastique est cependant toujours sous tension, ce qui, d'une part, affecte défavorablement la planéité

  
et, d'autre part, limite considérablement les possibilités de modification de l'épaisseur et de la largeur du film de matière plastique.

  
 <EMI ID=2.1> 

  
en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé essentiellement par une installation en soi connue de fabrication d'un ruban de verre flotté et par un dispositif de dépôt de la matière plasti-que, tel qu'une tête de coulée à fente, un dispositif à racle ou une buse d'extrusion à fente linéaire, ce dispositif étant placé au-dessus du ruban de verre, en aval de l'étenderie ou autre cellule de refroidissement du ruban de verre.

  
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit d'un exemple préféré de réalisation d'une installation suivant l'invention en référence

  
aux dessins annexés.

  
Dans ces dessins schématiques, la figure 1 représente la partie essentielle d'une installation suivant l'invention et la figure 2 représente une installation convenant pour la fabrication d'une feuille composite.

  
Dans les installations représentées sur les dessins, on utilise, comme support pour la coulée de la matière plastique, un ruban de verre sans fin fabriqué par le procédé Float. L'installation proprement dite de fabrication de verre flotté correspond à l'état actuel bien connu de la technique. Pour cette raison, cette installation de verre flotté n'est pas représentée sur les dessins. On signale, à titre d'exemple, que de telles installations de verre flotté sont décrites dans les brevets allemands n[deg.] 1.010.247 et

  
n[deg.] 1.471.951.

  
Lorsque le ruban de verre 1, ayant atteint une température d'environ 600[deg.]C, est séparé de la surface du bain de métal fondu, il est conduit sur des rouleaux transporteurs 2 à travers une cellule de refroidissement 3. Dans cette cellule de refroidissement 3 ou dans une zone de refroidissement qui lui fait suite, on peut poursuivre le refroidissement du ruban de verre jusqu'au point où cela est nécessaire suivant le cas considéré.

  
Le ruban de verre 1 qui se déplace dans l'installation dans le sens de la flèche "F" passe dans une machine à laver 4 de type connu. Dans cette machine à laver, on débarrassera notamment la surface supérieure du ruban de verre des impuretés et poussières

  
 <EMI ID=3.1> 

  
stallation de fabrication du verre flotté ou dans la cellule de refroidissement.

  
 <EMI ID=4.1> 

  
le ruban de verre 1 qui est encore entraîné sur des rouleaux transporteurs 2 passe dans une enceinte close 6 entourant de tous côtés le ruban de verre et la nappe des rouleaux transporteurs. Cette enceinte maintient ainsi une atmosphère exempte de poussières dans la région de la coulée de la matière plastique. L'enceinte 6 présente une ouverture 7 pour l'entrée du ruban de verre et une ouverture 8 pour la sortie du ruban revêtu de matière plastique. On introduit dans l'enceinte 6, par les conduites 9, de l'air conditionné filtré, exempt de poussières et éventuellement chauffé, tandis que l'évacuation de cet air s'effectue par les conduites 10. On maintient dans l'enceinte 6 une faible surpression pour éviter que l'air extérieur ne pénètre dans l'enceinte par les ouvertures 7 ou 8.

   A l'intérieur de l'enceinte 6, il est prévu, au-dessus et au-dessous du ruban de verre 1, plusieurs dispositifs de chauffage électrique 11, 12, 13,

  
 <EMI ID=5.1> 

  
servent à amener le ruban de verre à la température optimale pour la coulée de la matière plastique liquide. Le? dispositifs de chauffage 12 et 14 ont pour rôle de chauffer la couche de matière plastique à la température la plus favorable pour le durcissement dans chaque cas particulier.

  
Une tête de coulée à fente 16 disposée à l'intérieur de l'enceinte 6 sert à déverser sur le ruban de verre 1 la matière plastique à l'état liquide. Cette matière plastique liquide est amenée à la tête de coulée par une ou plusieurs conduites telles que 17. La tête de coulée forme sur le ruban de verre une couche ou film de matière plastique 18 qui, dans l'espace séparant la tête de coulée de l'orifice de sortie 8 de l'enceinte, se fige en une couche solide ou durcie, de sorte que la feuille ainsi formée peut être détachée du ruban de verre après sa sortie de l'enceinte.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
du ruban de verre. La tension nécessaire sur la feuille est assurée par le rouleau tenseur 20. Après nouveau changement de direction autour du rouleau 21, la feuille 18 est entraînée par une paire de rouleaux tracteurs 22 entre lesquels elle est également munie de part et d'autre d'une feuille de protection 24 extraite de bobines

  
23. La bande de matière plastique munie de ces feuilles de protection est alors déviée par le rouleau 25 et enfin enroulée sur la bobine 26.

  
Il est évident qu'au lieu de feuilles très minces susceptibles d'être enroulées sur des bobines, il est également possible de préparer des films ou plaques plus épais qui nécessitent simplement un autre procédé pour les détacher du ruban de verre.

  
Suivant la matière plastique des feuilles, films ou plaques ainsi fabriqués, il peut être recommandable de déposer sur le ruban de verre, avant d'y déverser la matière plastique, un agent convenable de séparation (agent de démoulage). A cet égard, on peut utiliser par exemple les stéarates ou silicones, les hydrocarbures fluorés, la paraffine ou des cires.

  
Sur la figure 2, on a représenté un dispositif dans lequel on peut fabriquer une feuille composite formée de deux couches différentes. Ainsi que cela a été dit au sujet de la figure 1, on utilise comme support un ruban de verre 30 sortant d'une installation de verre flotté qui, après avoir passé sur les rouleaux d'une cel-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
la machine à laver (non représentée sur la figure 2) l'installation comprend une enceinte 31 entourant le ruban de verre 30 et le dispositif de transport formé par les rouleaux 32. Le ruban de verre pénètre dans l'enceinte par l'ouverture 33 et en sort par l'ouver-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
l'air conditionné, filtré et dépoussiéré, cet air étant évacué par les conduites 36. Les dispositifs de chauffage 37 disposés au-dessus du ruban de verre ainsi que les dispositifs de chauffage 38 placés au-dessous de celui-ci, servent à établir les conditions de température optimal peur la coulée de la matière plastique et son figeage, éventuellement son durcissement, pour former le. feuille.

  
On verse d'abord, à l'aide de la tête de coulée à fente

  
 <EMI ID=9.1> 

  
de coulée 41 sert à appliquer sur la couche support 42 une deuxième couche d'une autre matière plastique, de sorte qu'on obtient une feuille composite 43 formée de deux couches. Sur le trajet entre la tête 41 et la sortie 34 de l'enceinte, la feuille composite est suffisamment solidifiée sous l'effet des dispositifs de chauffage
37 et 38 pour qu'après la sortie de l'enceinte 31, elle puisse être détachée sans dommage du ruban de verre 30 puis enroulée sur la bobine 45 de la même façon que cela a été dit à propos de la figure 1. Au lieu de deux têtes de coulée, on peut aussi en prévoir trois ou même davantage de sorte que l'on obtiendra des feuilles composites à trois couches ou même davantage.

  
On peut, dans un dispositif tel que celui qui vient d'être décrit, traiter en principe toutes les matières plastiques qui jusqu'à présent étaient coulées sur bandes ou sur tambours. Le dispositif suivant l'invention convient particulièrement bien pour la fabrication de feuilles de matière plastique répondant à des exigences sévères en ce qui concerne la qualité optique, c'est-à-dire en particulier la planéité et le parallélisme, comme celles que l'on utilise en association avec une feuille de verre pour les parebrise de véhicules ou les vitrages de sécurité. La fabrication de ces pare-brise est décrite par exemple dans les demandes de brevets allemands n[deg.] P 22.20753.0 et P 22.28299.1. On a constaté

  
que les feuilles de matière plastique préparées suivant le procédé de la présente invention surpassent, pour les raisons indiquées dans le préambule, les feuilles de matière plastique préparées par les autres procédés.

  
Dans bien des applications, les films ou feuilles de matière plastique doivent être revêtus de couches superficielles diverses ayant pour rôle de leur conférer une ou plusieurs propriétés physiques additionnelles particulières telles que : faible coefficient de frottement, résistance aux rayures et à l'abrasion, qualités anti-réfléchissantes. On peut aussi être amené à appliquer sur les rubans ou feuilles de plastique des substances telles que des colorants, des agents d'adhésion tels que des substances auto-collantes ou des agents d'ancrage facilitant le collage ultérieur de

  
la feuille sur d'autres matières, etc...

  
De tels dépôts superficiels complémentaires peuvent être aisément appliqués sur les rubans de matière plastique produits par le procédé de l'invention. Il suffit à cet effet de placer en aval de la tête ou des têtes de coulée un ou plusieurs dispositifs de pulvérisation ou d'enduction appliquant sur la surface supérieure du ruban de matière plastique en déplacement, fraîchement formé, une substance appropriée sous forme de solution, de dispersion ou d'aérosols. 

REVENDICATIONS

  
 <EMI ID=10.1> 

  
par coulée d'une solution, d'une masse fondue ou d'un mélange réactionnel liquide, sur un support solide se déplaçant continuellement et dont la surface est polie, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide fournissant la matière plastique sont déversés sur un ruban de verre sans fin se déplaçant en direction horizontale, immédiatement après la fabrication dudit ruban.

Claims (1)

1. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre présentant le "poli au feu".

   3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre encore chaud à l'issue de son procédé de fabrication. <EMI ID=11.1>

   en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre préparé par le procédé "FLoat".

   5.- Procédé suivant les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre préparé par étirage horizontal, par exemple par le procédé LIBBEY OWENS.

   6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications la?, caractérisé en ce que, avant le déversement de la solution, de la masse fondue ou du mélange réactionnel liquide, la surface supérieure du ruban de verre est nettoyée.

   7.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'avant le déversement de la solution,

   de la masse fondue ou du mélange réactionnel liquide, on applique sur la surface supérieure du ruban de verre un agent de séparation (agent de démoulage) favorisant la séparation ultérieure de la feuille de matière plastique formée.

   8.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications

   1 à 7, caractérisé en ce que la région du ruban de verre sur laquelle on déverse la matière plastique liquide et sur laquelle

   elle se solidifie, est dans une enceinte protégée contre la pénétration d'une atmosphère contenant des poussières.

   9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite enceinte est balayée par de l'air filtré dépoussiéré.

   10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications

   1 à 9, caractérisé en ce que le ruban de verre, dans le domaine

   de la coulée et de la solidification de la feuille de matière plastique, est chauffé.

   11.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications

   1 à 10, caractérisé en ce que pour la fabrication d'une feuille composite formée de plusieurs matières plastiques différentes, on verse l'une sur l'autre deux ou plusieurs couches de matière plastique.

   12.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications

   1 à 11, caractérisé en ce qu'après la séparation de la feuille de matière plastique terminée et du ruban de verre, la feuille de matière plastique est munie sur ses deux faces d'une feuille de protection et enroulée avec les feuilles de protection sur une bobine.

   13.- Utilisation d'une feuille de matière plastique fabriquée conformément au procédé suivant l'une des revendications 1 à 12, pour la fabrication d'un paie-brise pour véhicules constitué d'une feuille de verre et d'une feuille de matière plastique liée à celle-ci. <EMI ID=12.1>

   l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte une installation de fabrication d'un ruban de verre flotté

   (1) et, en aval de la cellule de refroidissement (3) du ruban de verre, un système approprié de coulée de la matière plastique, situé au-dessus du ruban de verre, tel qu'une tête de coulée à fente, un système à racle ou une buse d'extrusion à fente linéaire (16).

   <EMI ID=13.1>

   en ce que, pour la fabrication d'une feuille de matière plastique formée par la réunion de plusieurs couches différentes, on prévoit deux ou plusieurs systèmes de coulée tels que des buses à fente

   <EMI ID=14.1>

   térisé en ce que, entre la cellule de refroidissement (3) du ruban de verre et le système de coulée tel que la tête de coulée (16-40), il est prévu une machine à laver (4) pour nettoyer la surface du ruban de verre.

   17.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendica-

   <EMI ID=15.1>

   coulée à fente (16) ou des têtes de coulée (40-41) et dans la région dans laquelle la matière plastique déversée se solidifie en une feuille, il est prévu une enceinte enveloppant cette région et s'opposant à la pénétration des poussières.

   18.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

   <EMI ID=16.1>

   (16) ou des têtes de coulée (40-41) et dans la région dans laquelle la matière plastique déversée se solidifie en une feuille, il est prévu au-dessus et/ou au-dessous du ruban de verre (1-30) des dispositifs de chauffage (11 à 14) (37-38).

   19.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans la région de l'en-ceinte où s'effectue le figeage ou le durcissement de la feuille

   de matière plastique, un ou plusieurs dispositifs de pulvérisation ou d'enduction permettant d'appliquer, sur le ruban de matière plastique produit, une mince couche superficielle d'une substance destinée à modifier les propriétés physiques du ruban.