CA1115236A - Amelioration aux procedes de fabrication de films par placage electrostatique - Google Patents

Amelioration aux procedes de fabrication de films par placage electrostatique

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CA1115236A
CA1115236A CA320,221A CA320221A CA1115236A CA 1115236 A CA1115236 A CA 1115236A CA 320221 A CA320221 A CA 320221A CA 1115236 A CA1115236 A CA 1115236A
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counter
moving surface
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Michel Segransan
Jean-Claude Joly
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Abstract

L'invention est relative à un procédé et un dispositif de placage d'un film diélectrique sur une surface mobile électriquement conductrice et connectée à un potentiel fixe comportant un fil corona et une contre-électrode métallique semi-circulaire reliée à un potential sensiblement égal au potentiel de la surface mobile. Lors de l'extrusion d'une masse fondue de polymère sur une surface de refroidissement, on constate une augmentation sensible de la vitesse de placage. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le rayon de la contre-électrode est sensiblement égal à la distance du fil corona et de la surface mobile. L'invention s'applique particuliérement au placage électrostatique de films.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de placage d'un film diélectrique sur une surface mobilP conductrice électriquement connectée ~ un potentiel fixe, le film étant plaqué sur la surface mobile ~ l'aide d'une électrode corona constituée d'un fil métallique disposé
parallèlement ~ la surface mobile et alimenté en courant continu, une seconde électrode étant disposée à proximité de l'électrode corona et parallèlement à celle-ci.
Le procédé de placage électrostatique d'un film diélectrique est décrit dans le brevet américain N~ 3 223,727 de ~wens, émis le 14 décembre 1965. L'électrode corona est soumise à une haute tension provoquant l'ionisation de l'air au voisinage du fil, les ions de même signe que ceux de la tension appliquée au fil étant fortement attirés vers la surface de refroidissement mise à la masse et se déposant sur ~ , le film, ce qui provoque un placage de. celui-ci sur la surface de refroidissement. On a toutefois constaté que la vitesse -de placage de la nappe fondue sur la surface de refroidissement ~ ~
était limitée par l'apparition de microbulles d'air entre la ~ -nappe et la surface de refroidissement, ce qui conduit à une ,;.. ~ ,, hétérogénéité de l'aspect du film. On a alors tenté de remédier '~
à cet inconvénient en augmentant la tension du fil corona mais ~.
l'apparition d'arcs électriques, dès que llon atteint la tension ~ ~ -~ de claquage du diélectrique se trouvant entre l'électrode ~~ corona et la surface de refroidissement, limite rapidem~nt cette :~;
: augmentation de tension. Il a été alors proposé, dans le brevet .
américain N~ 3 427 686 de Busby, émis de 18 février 1969, de ;~ porter la ~urface de refroidissement à un potentiel situé ;~
~ entre la valeur du potentiel de l'électrode corona et le ~ :
~/ 30 potentiel de mas~e, de facon c~ maintenir un champ suffisamment élevé entre 1'électrode et le tambour, permettant 1'attraction des ions émis par l'électrode corona.
. ~ ' ~'' .
., .
~Si2~
On évite ainsi les ~isques de décharge disruptive entre l'électrode et le tambour sans augmenter sensiblement la vitesse de placage. Plus récemment, il a été proposé dans le brevet américain N~ 3 655 307 de HaroXins, émis le 11 avril 1972, de munir l'électrode corona d'une contre-électrode métallique mise ~ la maqse, la contre-électrode étant revêtue d'une couche isolante qui évite les décharges électriques entre les deux électrodes et permet l'application d'une tension exceptionnellement élevée sur le fil corona, sans interruption de la force de placage due à des décharges disruptives. Les ions attirés vers la contre-électrode par le potential de masse conservent leurs charges et se déposent sur la surface isolante qui se charge ainsi positivement et repousse ensuite les ions positifs en~endrés par l'électrode corona : on obtient ainsi un effet de focalisation des ions vers la nappe fondue. -L'intensité du courant corona est augmentée par l'injection d'un gaz au voisinage de l'électrode corona. On obtient ainsi une amélioration de la vitesse de placage de la nappe fondue sur la surface de xefroidissement. Un tel dispositif présente, cependant, des inconvénients : la tension à laquelle est soumise l'électrode corona est élevée et la contre-électrode doit être protégée par un matériau fortement diélectrique pour éviter les arcs électriques entre électrode et contre-électrode.
De plus, pour éviter la formation d'arc électrique entre le tambour de refroidissement et l'électrode corona sans augmenter la distance entre les deux, il est nécessaire d'injecter au voisinage de l'électrode corona, un gaz à forte rigidité diélec-trique. De telles contraintes rendent un tel dispositif assez difficile à réaliser et d'un prix relativement élevé.
Une autre solution plus simple a été proposée dans le brevet américain N~ 3 820 929 de BUSBY et al. , émis le 28 juin 1974, dans lequel est décrit un dispositif comprenant
2 -.'' .. " ' une élect~ode corona et une seconde électrode, disposée a ;~
proximité de l'électrode corona, ces deux électrodes étant soumlses au même po-tentiel, l'une d'entre elles ayant un faible diamètre et ionisant l'air qui l'entoure, la seconde étant de diamètre plus élevé et sans action ionisante sur le milieu ambiant. Cette seconde électrode étant à un potentiel positif, :
elle repousse fortement les ions positifs vers le tambour de refroidissement connecté à la mass~, réalisant une focalisa~
tion de ces ions vers la masse fondue, ce qui améliore le placage de celle-ci sur le tambour.
Un tel dispositif présente cependant des risques du point de vue sécurité en utilisation industrielle du ~ait de la haute tension présente sur cette contre-électrode. De plus, l'amélioration des performances par rapport au dispositif ayant un fil unique est faible.
La présente invention permet d'éviter les inconvé~
nients décrits ci-dessus.
L'invention a pour objet un procédé de placage d'un film diélectrique tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que la seconde électrode est une contre-électrode de forme semi-cylindrique ou sensiblement semi-cylindrique, en matériau électriquement conducteur non-isolée électriquement et reliée un potentiel fixe sensiblement égal au potentiel de la surface mobile, la face concave de la contre-électrode étant située en regard de l'électrode corona, de telle sorte qu'un courant électrique puisse s'établir entre l'électrode corona et la contre-électrode.
Selon un mode préférentiel de réalisation, le procédé
selon l'invention est caractérisé en ce que la surface mobile -;
est connectée au potentiel de masse. ~' La présente invention concerne également un disposi-tif pour le placage d'un film diélectrique sur une surface mobile, électriquement conductrice, connectée à un potentiel ,~ ., . ~ .
3~
fixe, le film étant plaqué contre la surface mobile à l'aide d'une électrode corona constituée d'un fil métallique disposé
parallèlement ~ ladite surface et relié à une source de tension continue, une seconde électrode non isolée étant disposée à proximité de l'électrode corona et parallèlement à celle-ci, dispositif caractérisé en ce que la seconde électrode est une contre-électrode en matériau électriquement -~
conducteur et reliée à un potentiel fixe sensiblement égal au potentiel de la surface mobile, ladite contre-électrode ayant un rayon sensiblement égal à la distance entre l'électrode corona et la surface mobile, l'électrode corona étant disposée selon l'axe de la contre-électrode dont la face concave est en regard de l'électrode corona, la contre-électrode étant située a une distance de la surface mobile supérieure ou égale a la moitié de la distance séparant l'électrode corona de la ~ -surface mobile.
Un tel dispositif ou procédé s'applique particulière-ment au placage d'une nappe fondue sur une surface de refroi-.
dissement.
On a constaté que contrairement à l'enseignement de~ brevets cités ci dessus et notamment des brevets américains N,~ 3 655 307 et N~ 3 820 929, la présence d'une contre-électrode conductrice, non isolée et connectée à un potentiel sensible-ment égal au potentiel de masse, permettrait d'obtenir ~
d'excellents résultats et d'améli.orer la vitesse de placage du ~ ~.
film, en particulier dans le cas dé placage d'une nappe fondue ~
~ , .
sur une surface de refroidissement~ En effet, outre les inconvénients de sa mise en oeuvre, le dispositif décrit dans ~
le brevet américain ~~ 3 655 307 nécessite l'utilisation d'une ~ .
contre-électrode isolée pour obtenir les vitesses de placage données dans les exemples de réalisation. On pourra se rendre compte, d'après les résultats expérimentaux donnés dan.~ les , :
;2~ ~
exemples de réalisation entrant dans le cadre de la présente invention, que les résultats obtenus sont supérieurs sans isolatlon de la contre-électrode (simplicité de réalisation) et en u-tilisant une tension d'alimentation du fil corona qui peut varier entre 2 kV et 30 kV, mais qui donne d'excellents résultats lorsque celle-ci est de l'ordre de 5 kV (tension nettement plus bassé, évitant les risques de décharge disrup-tives). De même, le brevet américain N~ 3 820 929 décrit un dispositif dans lequel la seconde électrode a pour rôle de repousser les ions émis par la première électrode, afin de les focaliser sur la nappe fondue. Dans ces deux brevets, il est ~ ~
considéré comme une mesure nécessalre d'éviter aux ions positifs ~ -d'être captés par une surface au potentiel de masse autre que ~ -~,~ ., .
la surface mobile située sous la nappe fondue. Dans le cadre ;~
de la présente invention, au contraire, une partie des ions positifs engendrés par l'électrode corona, est attirée par la ;
contre-électrode, ce qui engendre une augmentation notable du courant de l'électrode corona, à potentiel corona constant - ~ est surprenant alors, de constater que l'augmentation de ce courant place, sans doute, l'émetteu~ corona dans des conditions d'ionisation de 1'air ambiant qui sont meilleures. La perte d'ions positifs dûe à la présence de la contre-électrode non isolée, est largement inférieure à l'augmentation de l'émission '~
d'ions positifs, par l'électrode corona. La demanderesse pense que ce surplus d'ions positifs est attiré par la surface mobile et provoque ainsi un placage amélioré de la nappe fondue. -Il est évident que l'invention s'applique également dans le cas où la surface mobile est connectée à un potentiel fixe, différent du potentiel de masse. Dans ce cas, la contre-électrode sera elle-même connectée à un potentiel sensiblement -~
égal à ce potentiel fixe.
; L'électrode corona utilisée dans le cadre de la présente invention peut être réalisée en tout conducteur métallique approprié et bien connu de l'homme de l'art : on peut citer à titre non limitatif, le cuivre, l'acier inoxydable, le tungst~ne, l'or, le chrome, les alliages de ces métaux, ou une combinaison de ces métaux. Pour plus de détails sur ces électrodes, on pourra se référer aux brevets cités ci-dessus ' ainsi qu'au brevet américain N~ 3 223 757 de Gwens et al, émis le 14 décembre 1965. Lorsque le dispositif selon l'inven-tion est utilisé pour plaquer une nappe fondue sur une surface - :
de refroidissementj la proximite de la filière d'extrusion provoque un dépôt de matiere, par condensation sur l'électrode corona : cette matière est constituée de produits de décomposi~
tion du polymère extrudé et de produits volatils utilisés :-:
dans la fabrication de Ia nappe fondue (plastifiants, anti~
statiques,...). Pour assurer un fonctionnement correct de l'électrode corona, on pourra, par exemple, chauffer celle-ci conformément au brevet américaln N~ 3 520 959 de Busby, émis le 21 juillet 1970, ou assurer un défilement continu du fil .~;
corona, conformément au brevet américain N~ 3 470 274 de -~ ~:
:20 Sandifor, émis le 30 septembre 1969~
La contre-électrode utilisée dans le dispositif . .
; , con~orme à l'invention est une contre-électrode ayant la forme :. ;
d'un demi-cylindre creux, en matériau électriquement conducteur.
De préférence, on choisira un métal parmi ceux mentionnés ci-des us pour l'électrode corona. Il est important, pour que la ~-.
contre-électrode reste non isolée lors de l'extrusion d'une -nappe fondue sur un ta~our de refroidissement, que les produits ~.
volatils contenus danq la composition de la nappe ainsi que .;
les produits de décomposition de ces produits volatils, ne se déposent pas ~ur la contre-électrode. Afin d'éviter la condensation de ces produits sur celle-ci, il convient dans ce cas, de la porter à une température supérieure à la tempéra- ~ .
~ - 6 - ; :
': ' ." , , , ~
ture maximum de condensation des produits engendrés par l'extru~
sion de la mati~re plastique. Un tel chauffage, qui est du domaine de l'ho~ne de métier, peut e-tre réalisé par effet Joule par tout moyen approprié.
Dans la fabrication de films de polytérephtalate ;~
d'éthylène, cette température sera supérieure à 315~C.
cette température, le métal constituant la contre-électrode ~
s'oxyde facilement. Selon une caractéristique de l'invention, ~ ~ ?
la contre-électrode est revêtue, au moins sur sa partie concave, d'un revêtement inoxydable à de telles températures. Dans -~
ce but, on réalisera soit une contre-électrode en nickel, chrome, etc..., soit une éleckrode en métal revetu d'une couche de l'un de ces métaux déposé électrolytiquement, chimiquement, ;~
etc................................................................. -La géométrie du dispositif, selon l'invention, a ~-également une importance considérable sur les résultats obtenus.
~ ~.
Pour obtenir les meilleurs résultats avec une électrode corona '~
seule, il est bien connu que l'on peut placer ladite électrode à une distance variant entre I mm et 50 mm de la nappe fondue et de préférence entre 3 mm et 15 mm, la distance minimum étant fonction de la tension appliquée ~ l'électrode corona. On a ;~
constaté que l'on obtenait les meilleurs résultats lorsque ~' le rayon interne de la contre-électrode étalt senslblement égal ~ la distance séparant le film diélectrique (ou la nappe fondue) de l'électrode corona, celle-ci étant disposée selon l'axe de la contre-électrode. Le rayon de la contre-électrode aura donc de préférence une valeur comprise entre 3 mm et 15 mm. Il est toutefoiA possible d'opérer avec des contre-électrodes ayant un rayon plus élevé de l'ordre de 3 fois la distance séparant l'électrode corona du film diélectrique, tout en obtenant encore d'e~cellents résultats. '~
L'orientation de la contre-électrode par rapport à -. .
:, ~ , -, .. . ., , . : , ~s~
l'électrode corona ~ également une importance. Afin d'assurer une certaine symétrie du champ électrique, il sera préférable que la contre~électrode soit disposée symé-triquement par '~
rapport au plan normal à la surface mobile, pa~sant par l'élec- ;
trode coro~a. On pourra selon les cas, faire varier cette orientation dans des limites telles que la contre-électrode l -reste à une distance supérieure ou égale à la moitié de la distance du fil corona et du film diélectrique.
Le procédé et le dispositif selon l'invention sont applicables au placage sur une surfaca conductrice de films~
diélectriques (par exemple, pour assurer l'entrainement ou l'étirage de ceux-ci de la manière décrite dans le brevet ~,; :;' américain N~ 3 068 528 de Owens, émis le 18 décembre 1962),tels ' que les films de polymères organiques thermoplastiques parmi ' - -lesquels on peut citer de facon non limitative, les films de polyesters (polyterephtalate d'éthylène), les films de poly-oléfines (polyéthyl~ne, poLypropylène, etc...), les f~lms de polymères tels que l'acétage de vinyle et ses copolymères, les polyamides, les esters et éthers cellulosiques, les polymères de styr~ne et leurs copolymères, les polycarbonates, le poly-chlorure de vinyle, etc...
, .
Le procédé et le dispositif selon l'invention, s'appli~
quent particulièrement au~placage des films de polymères, en sortie de filière, sur les surfaces de trempe destinées à
refroidir rapidement la nappe fondue en-dessous de la tempera~
ture de transition vitreuse du polymère, afin de réduire au ~ ;
minimum la cristallisation du polymère. Le dispositif selon ., , ~ . .
l'invention, est également applicable au placage de films diéIectriques dans certaines opérations d'enduction ou d'impression de papier, pellicule cellulosique, films de résines thermostables (polyimides), etc...
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples ;' .
;2~
de réalisation suivants donnés à titre non limitatif, conjointe-ment avec les figures qui représentent :
- la fig. 1 : deq courbes montrant la variation du courant ~;
de l'électrode corona en fonction du potentiel appliqué dans différentes configurations d'électrodes, - la fig. 2 : des courbes montrant la quantité d'ions se dirigeant vers le film diélectrique, dans les différentes configurations de la fig. 1, - la fig. 3 : un dispositif selon l'invention appliqué au placage d'une nappe fondue, - la fig. 4 : un ensemble électrode-contre-électrode connu de l'art antérieur, - la fig. 5 : un ensemble électrode-contre~electrode selon l'invention. ' Sur la fig. 1, on a représenté quatre courbes de variation de l'intensité du courant d'un fil corona de 75 microns de diamètre, placé ~ 10 mm cl'un film diélectrique en ;
polyterephtalate d'éthylène défilant à la vitesse de 50 mètres , ;
par minute devant celle-ci, le dos clu film diélectrique étant en contact avec une surface métallique mise à la masse. La courbe l représente la variation du courant corona en fonction ;~
de la tension aux bornes du fil, dans le cas où le fil est muni d'une contre-électrode métallique selon l'invention. ' Dans cet exemple précis, la contre-électrode était en laiton et son diam~tre intérieUr~étalt de 20 mm, le fiI corona étant disposé selon l'axe du cylindre. La courbe 2 représente la ~-;
variation du courant corona en fonction de la tension aux bornes du fil muni d'une contre-électrode ldentique à la précédente mais revêtue intérieurement d'une couche isolante de 2 mm de polytétrafluoroéthylène (conformément à l'enseigne-; ment du brevet américain N~ 3 655 307). La courbe 3 représente le cas du fil seul, sans contre-électrode tandis que la courbe ' ", - .. ... . .. ... ..
4 représente le cas d'un fil muni d'une contre-électrode isolante telle que décrite dans le brevet français N~ 2 306 064 On constate sur cette courbe, que l'intensité du courant du fil coron~ associé à une contre-électrode selon l'invention (courbe 1) est nettement plus élevée que dans tous les autres cas. Cette constatation semble logique puisque les ions peuvent s'écouler également par la contre-électrode, ce qui n'est pas possible dans les configurations relatives aux courbes 2, 3 et 4.
Les résultats représentés sur la fig. 2 sont par contre, beaucoup plus surprenants. Sur cette fig. 2, on a représenté en abscisses la tension du fil corona et en ordonnées ~ -~
la différence entre le courant circulant dans le fil corona ;
et le courant circulant dans la contre-électrode lorsqu'il ~ ;
s'agit d'une configuration avec contre-électrode. La courbe ;
1' représente le cas du dispositif selon l'invention (électrode ~; . .
+ contre-électrode métallique), la courbe 2' représente le ~
cas de la contre-électrode métallique isolée, la courbe 3' ~ -le cas du fil corona seul, la courbe 4' le cas du ~il corona associé ~ une contre-électrode complètement isolante~ Le mode opératoire et les conditions sont les memes que dans le cas de la fig. 1. On constate que de façon surprenante, la différence de ces deux courants (qui représente approximativement le flux ~ -~
d'ions vers le film diélectrique) est nettement plus élevée ~- -quelle que soit la tension, dans le cas du dispositif selon l'invention que dans les aùtres cas. En particulier, pour une tension de 6 kV le courant d'ions vers le film pour le dispositif selon l'invention, est le double du courant d'ions du dispositif avec contre-électrode métallique isolée. De même, pour une tension de 8 kV, on constate un gain relatif en courant de 50%.
:, , ., .~ .
De plus, le phénomène corona e.st beaucoup plu~s stable au-delà d'un certain courant, pour une tension donnée - 10- ,, .
(zone appelée "zone de décharge lumineuse"). On constate qu'avec le dispositif de l'invention, on se trouve dans cette zone particulière qui est très avantayeuse.
Le tableau ci-joint en annexe résume les variations ;
de courant en fonction de la tension représentée sur les figures l et 2. Dans le cas représenté sur les figures 2 et ' 2', l'expérience a été réalisée avec une contre-électrode semi-cylindrique de 10 mm de diamètre, revêtue intérieurement de 2 mm d'isolant (P T F E). Cette couche isolante s'arrêtait à
2 mm environ des extrémités du demi-cercle (contre-électrode ~ .
vue en coupe). Ces extrémités n'étant pas isolées complètement, on explique ainsi l'augmentation du courant du fil corona.
La flgure 3 représente schématiquement une installa-tion de placage de film de matière thermoplastique en sortie --de filière. Un générateur haute tension continue 31 est relié ~ un fil corona 32 muni d'une contre-électrode 33 selon l'invention, connectée à la masse. Le film 34 issu de la filière 36, est plaqué sur le tambour métallique 35, mis à la masse, par action des ions positifs engendrés par le fil corona 32.
Les figures 4 et S représentent des variantes ; ~-d'exécution de la figure 3, sur lesquelles les seuls éléments -: :
~ nécessaires ont été représentés. (les mêmes éléments portent " , les mêmes références). Sur la flgure 4, on a utilisé une contre-électrode cylindrique 41 de rayon R, connectée ~ la masse, le fil corona 32 étant disposé respectivement à la -distance C de la contre-électrode 41 et d de la surface 35 du tambour, 1'ensemble de5 éléments étant disposé symétriquement par rapport à l'axe XX'.(disposition du brevet US 3 820 920. ~;
30 Sur la figure 5, on a utilisé une contre-électrode de forme semi-cylindrique 33, de rayon R, le fil corona étant disposé
selon l'axe du cylindre 33, à une distance d du tambour de coulée 35. La contre-électrocle 33 et le ta~bour 35 sont reliés ~ -~
~ ~ la masse. Les exemples de r~alisation suivants permettent de mieux comprendre l'invention :
EXEMPLE 1 .~
On extrude sur un tambour de trempe refroidi ~ 40~C :~ .
une nappe de polyterephtalate d'éthylène de 120 microns ;:
d'épaisseur et 65 cm de largeur. ::~
On utilise une électrode en fil d'acier inoxydable de 0,15 mm de diamètre disposée parallelement au tambour relié
à la masse, à 6 mm de sa surface, de facon ~ obtenir le meilleur effet de placage possible. On applique à l'électrode une ' tension continue que l'on augmente jusqu'à ce qu'apparaissent les premières étincelles entre l'électrode et le tambour. La vitesse du tambour est augmentée et la position et la tension ;~
: appliquée ~ l'électrode, sont modifiées en vue de maintenir ~:.
un placage correct sur le tambour. L'épaisseur de la nappe .: .
: est maintenue constante en augmentant le débit de l'extrudeuse.: .
On note la vitesse maximum qu'il est possible d'atteindre ~: ~ sans formation de défauts optiques sur la nappe par entraine-Z0 ment d'air entre les surfaces de la nappe et du tambour de .
trempe et sans formation d'étincelles.
La vitesse maximum du tambour est de 26,7 m/mln. ' ~
EXEMPLES 2 à 5 ~ :
Le prbcessus de l'exemple 1 est renouvelé mais on ~:
remplace le fil métallique nu par l'ensemble électrode-contre~
: ;;
électrode tel que schématisé dans la figure 4 (dispositif de ..
l'art antérieur). Le fil de diamètre 0,15 mm est maintenu à
6 mm du tambour (d=6 mm). La contre-électrode utillsée en ~, acier chromé est un cylindre de rayon 6 mm. La distance C
entre l'électrode et la contre-électrode est successivement : ::
fixée ~ 7 mm, 6 mm, 5 mm et 4 mm;
Les vitesses maxima obtenues sont les suivantes - 12 ~
23~
Exemple Distance C electro- Vitesse maximum _ _ ~ ;.'~
2 7 mrn 32,5 m/min~ -3 6 mm 30 m/min.
4 5 mm 31 m~min.
__ 4 mm 26 m/mln.

Le processus de l'exemple l est répété en remplacant ,~
le fil métallique nu par l'ensemb:le électrode-contre-électrode, tel que schématisé figure 5 (dispositif selon l'invention). Le fil de diamètre 0,15 mm est maintenu à 6 mm du tambour. La contre-électrode utillsée est un demi-tube en acieI chromé de ' ~ rayon intérieur 6 mm.
La vitesse maximum obtenue est 42 m/min.

; ; Le processus de~l'exemple 1 est répété~en plaçant le fil métallique nu ~ 4 mm de la surface du tambour ~fil métalllque seul).
~ ~ ~ La vitesse maximum obteslue est 36,5 m/min.
EXEMPLES 8 ~
Le processus des~exempIes 2 à 5 est répété en plaçant ;
le fil ~4 mm du tambour (dispositif: de la figure 4, selon l'art antérieur).
~ ;,., ,~ ~ :: .
Les vitesses maxima obtenues sont les sulvantes~
Exemple de contre~électrode Vitesse maximum ~
. .. _ ... .. : -- : ~ .'' ,,'- ':
8 7 mm 38,5 m/min. ;
9 6 mm 36 m/min. '~ :~
5 mm 36 m/min.
11 4 mm 38 m/min.
. . ,~
: - 13 - ~
i ~; - :
~$~
EXEMPLES 12 ~ 14 Le processus de l'exemple 6 est répété en plac,ant le fil ~ 4 mm du tambour. De plus, on essaye successivement des contre-électrodes en forme de demi-tube de rayons intérieurs
6,5, puis 4 mm (dispositif selon l'invention figure 5). ~;
Les vitesses maxima obtenues sont les suivantes :
IRayon intérieur de . .
Exemple ¦la contre-électrode Vltesse maxlmum _ _ ~. ,_ .~:~
12 6 mm 47 m/min. ~;
13 5 mm 47 m/min. ~ ' 14 4 mm 53 m/min.
'- ~ :
EXEMPLES 15 à 16 Avec un polymere expérimental de polyterephtalate d'éthylène, on réalise l'exemple comparatif suivant: ~
_ _ _ ,.. ... ..
, . . Dispositif Dispositif Caracterlstlques à C.E.~ ~ a fll seul -- _ ,_ ~ :~
- Diamètre de l'électrode ~ ;
haute tension (/u) 15Q 150 ~ . .
- Rayon intérieur de la C~E. 6,5 ~: . __ - Distance électrode tambour -de coulée (mm) 5 5 . _, . ,~,, '~'~ .' - Epaisseur de la nappe de polymère (maintenue cons-tante quelle que soit la 120 120 vitesse) (/u) ~' . , _ _ _ - Vitesse maximum (rn/mm) 69 38 . ' :~
_ _ . _ , - Potentiel de l'électrode H.T. à la vitesse maximum 6,2 8,2 (H.T. 0) VF (kV) _ ~ ~
- Courant total IF à la vitesse r'~' "
maximum (/UA/cm) 70 13 ,: _ ~ : , ,, : . -: : , " ; . , . , . :
"
5z,~ :
Les exemples ci-dessus montrent clairement que la forrne de la contre-electrode, non isolée, est prépondérante.
En utilisant, en effet, une contre-électrode non isolée, cylin-drique mise ~ la masse, dont le diamètre est très supérieur à celui du fil corona, on obtient des résultats à peine ;~
supérieurs à ceux obtenus avec un fil corona seul. Cette disposition de la figure 4 est celle qui peut résulter de l'enseignement du brevet américain N~ 3 820 929 lorsqu'on connecte, contrairement à l'enseignement dudit brevet, la contre-électrode à la masse. Par contre, les exemples 6 et 12, 13, 14 montrent nettement que la présence d'une contre-électrode conductrice, sensiblement semi-cylindrique, améliore considérablement les performances de placage : la.vitesse ~ :
limite de placage peut en effet, être augmentée jusqu 'à 82 %
de sa valeur (exemples-15 et 16), 5ans que ces exemples de : réalisation ne soient limitatifs. On vérifie également que, ~ :
pour une tension corona constante, il importe de disposer le fil le plus près possible de la nappe sortant d'extrusion.
~;~ D'autre part, les meilleurs résultats du procédé . .
et du dispositif, selon l'invention, sont obtenus lorsque la distance fil-tambour métallique est égale au rayon de la .
contre-électrode (exemples 6 et 14~. Les exemples 13 et 14 en particulier, montrent que l'invention n'est pas limitée : à cette seule disposition des éléments d'électrode et contre-électrode et que des variations dans leur disposition, donnent des résultats, malgré tout, très supérieurs à l'art antérieur. ~.
Lorsque la distance de l'une des extrémités de la contre-électrode et du tambour e~t égale à la moitié de la distance fil corona-tambour, on ne constate plus d'amélioration notable de la vitesse de placage du film. De plus, un tel réglage ;~
devient impossible si le fil corona est disposé tras près du film diélectrique.
: 15 -.
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Claims (11)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué
sont définies comme il suit:
1. Procédé pour le placage d'un film diélectrique sur une surface mobile électriquement conductrice caractérisé
en ce que -l'on connecte la surface mobile à un potentiel fixe, -l'on dispose une électrode corona constituée d'un fil métallique alimenté en courant continu parallèlement à
ladite surface, -l'on dispose une seconde électrode à proximité
de l'électrode corona et parallèlement à celle-ci de façon à
ce que la face concave de ladite contre-électrode soit située en regard de l'électrode corona et qu'un courant électrique puisse s'établir entre l'électrode corona et la contre-électrode, ladite seconde électrode étant une contre-électrode de forme semi-cylindrique ou sensiblement semi-cylindrique, en matériau électriquement çonducteur, non isolée électriquement et reliée à un potentiel fixe sensiblement égal au potentiel de la surface mobile, et -on plaque le film sur la surface mobile à l'aide de l'électrode corona et de la contre-électrode.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la surface mobile est connnectée au potentiel de masse.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
en ce que l'on dispose l'électrode corona selon l'axe de la contre-électrode et on place la contre-électrode à une distance supérieure ou égale à la moitié de la distance séparant l'électrode corona de la surface mobile, ladite contre-électrode ayant un rayon sensiblement égal à la distance entre l'électrode corona et la surface mobile.
4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que la contre-électrode est disposée symétriquement par rapport au plan normal à la surface de refroidissement passant par le fil corona.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la surface mobile est une surface de refroidissement et que le film est un film thermoplastique extrudé sous forme d'une nappe fondue sur la surface de refroidissement à l'aide d'une filière.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé
en ce que la contre-électrode est chauffée à une température supérieure à la température de condensation des produits engendrés par l'extrusion de la matière plastique, de manière à maintenir le courant électrique entre électrode et contre-électrode.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on extrude une nappe fondue de polyterephtalate d'éthylène, caractérisé en ce que l'on chauffe la contre-électrode à une température supérieure à 315°C.
8. Dispositif pour le placage d'un film diélectrique sur une surface mobile, électriquement conductrice, connectée à un potentiel fixe, le film étant plaqué contre la surface mobile à l'aide d'une électrode corona constituée d'un fil métallique disposé parallèlement à ladite surface et relié
à une source de tension continue, une seconde électrode non isolée étant disposée à proximité de l'électrode corona et parallèlement à celle-ci, dispositif caractérisé en ce que la seconde électrode est une contre-électrode en matériau électri-quement conducteur et reliée à un potentiel fixe sensiblement égal au potentiel de la surface mobile, ladite contre-électrode ayant un rayon sensiblement égal à la distance entre l'électrode corona et la surface mobile, l'électrode corona étant disposée selon l'axe de la contre-électrode dont la face concave est en regard de l'électrode corona, la contre-électrode étant située à une distance de la surface mobile supérieure ou égale à la moitié de la distance séparant l'électrode corona de la surface mobile.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé
en ce qu'il comporte également des moyens de chauffage de la contre-électrode.
10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caracté-risé en ce que le rayon de la contre-électrode est compris entre 3 et 15 mm.
11. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caracté-risé en ce que la contre-électrode est orientable par rapport à la surface mobile.
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