BE1012087A4

BE1012087A4 - Films microporeux polyolefiniques permeables aux gaz et impermeables aux liquides

Info

Publication number: BE1012087A4
Application number: BE9800562A
Authority: BE
Inventors: Guy Benassi; Christian Dubouchet; Michel Gillet; Guy Pinchard
Original assignee: Age S A
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2000-04-04
Also published as: BR9912357A; US6676871B1; EP1114082A1; AU4641499A; WO2000005295A1

Abstract

Production d'un film microporeux perméable aux gaz et imperméable aux liquides aqueux, se composant d'au moins une couche, comportant les étapes successives de : la préparation d'un mélange composé d'une matrice polyoléfinique comportant au moins un polymère et au moins une charge, l'extrusion d'au moins une nappe par coulée à chaud du mélange, qui consiste en ce que : la nappe en fusion pré-étirée est amenée de façon contrôlée par le cylindre d'entraînement, à la température nécessaire pour son étirage et l'étirage de la nappe, est effectué par traction, à l'instant où se produit sa séparation tangentielle dudit cylindre d'entraînement, ledit cylindre jouant le rôle de rouleau d'appel. Le film microporeux résultant est caractérisé par une meilleure isotropie de ses propriétés. Le film selon l'invention peut être utilisé seul ou associé à d'autres supports poreux pour des applications diverses telles que des articles médicaux ou d'hygiène, des vêtements, des revêtements isolants sous toiture, etc...

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   FILMS MICROPOREUX POLYOLEFINIQUES PERMEABLES AUX GAZ ET
IMPERMEABLE AUX LIQUIDES 
Domaine de l'invention L'invention concerne des films microporeux   polycléfiniques   souples, flexibles et respirables, formés d'au moins une couche, perméables aux gaz et vapeurs d'eau mais imperméables aux liquides aqueux, de caractéristiques mécaniques élevées et d'un toucher agréable L'invention concerne un procédé de production par extrusion coulée de films microporeux polyoléfiniques, constitué d'au moins une couche, films perméables aux gaz et vapeur d'eau, mais imperméables aux liquides aqueux, de caractéristiques mécaniques élevées et d'un toucher agréable L'invention concerne enfin l'utilisation des films précités seuls ou associés sous forme complexe à d'autres supports poreux. 



  Etat de la technique Il est connu depuis longtemps de produire des films microporeux souples et flexibles ayant la capacité de respirer, c'est-à-dire d'être perméables aux gaz et à la vapeur d'eau mais imperméables aux liquides aqueux, et de les associer à d'autres matériaux tels que des films macro-perforés, des tissus non-tissés, des tissus tissés et des papiers, ces autres matériaux apportant les caractéristiques mécaniques et le toucher recherché, en particulier le toucher textile La méthode la plus classique pour la réalisation de ces films microporeux consiste à préparer un mélange formé d'une matrice de polymères 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 thermoplastiques ayant des propriétés élastiques et d'une charge pulvérulente, généralement inorganique, à extruder par coulée ce mélange à l'état fondu, sous la forme d'une nappe épaisse,

   à reprendre cette nappe épaisse au moyen d'un cylindre métallique (dont la surface peut être munie de motifs pour effectuer un gaufrage de la nappe) ayant une fonction de pré- étirage de la nappe fondue et de son refroidissement, puis à l'étirer au moins uniaxialement après l'avoir réchauffée à une température favorable à cette opération, pour parvenir au film souhaité. 



  Durant l'étirage (post refroidissement) permettant de faire passer la nappe épaisse à un état de film de faible épaisseur, les grains de la charge inorganique dispersés au sein de la matrice de polymères thermoplastiques sont au moins partiellement séparés de la matière polymère par un effet mécanique, en créant des micro-canaux à l'intérieur et à travers l'épaisseur du film. 



  Le choix du caractère hydrophobe de la matrice polymère ainsi que celui de la charge Inorganique, et en particulier la dimension de ses grains, la qualité de la dispersion de la charge au sein de la matrice polymère et le choix du taux d'étirage appliqué à la nappe pour la formation du film, sont autant de facteurs qui favorisent la création de ces micro-canaux (dont le diamètre équivalent est de quelques microns) et qui confèrent au film sa porosité aux gaz et son imperméabilité aux liquides aqueux. 



  L'état de la technique révèle que les films respirables microporeux ont fait l'objet de nombreuses recherches portant 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 - sur la composition de la matrice polymère et les charges minérales telles que carbonate de calcium, sulfate de baryum (US 4,472, 328), l'ajout d'élastomères (tels que polybutadiène) pour améliorer   t'étirabdité ;

     - sur le procédé de fabrication du film et en particulier sur une opération de gaufrage de la nappe extrudée par coulée et faiblement étirée, pour y faire apparaître des variations d'épaisseur du film (0,02 à 3 mm) sur de très courtes distances, et également sur la réalisation de son association avec d'autres matières pour augmenter la résistance mécanique et/ou la qualité du toucher A titre d'illustration, peut être d'abord cité le brevet européen EP232060 qui décrit un procédé de production d'un film poreux perméable aux gaz, selon les étapes suivantes, qui comporte   - la   formation d'un mélange d'une résine polyoléfinique et d'une charge inorganique, - l'extrusion par coulée d'un ruban à partir du mélange fondu,   - le   pré-étirage,

   le gaufrage et le refroidissement du ruban fondu sur un cylindre métallique pour lui donner une configuration rugueuse,   - et   enfin l'étirage proprement dit, uniaxial ou biaxial, après réchauffement, pour former le film microporeux et donner une   orientation   macromoléculaire et cristalline suffisante pour lui conférer toutes les   propriétés   recherchées 

 <Desc/Clms Page number 4> 

   - la   résine   potyotéfiroque   peut comprendre des homopolymeres comme le polypropylène, le polyéthylène à base densité, le polyéthylène linéaire à base densité, le polyéthylène à haute densité et le polybutylène, des copolymères comme le copolymère éthylène-propylène et le copolymère éthylène acétate de vinyle,

   ou des mélanges de ces polymères Sont particulièrement préférés le polypropylène, le polyéthylène à basse densité,   le polyéthylène linéaire   à basse densité ou le polyéthylène à haute densité, ou un mélange de deux ou de plusieurs de ces polymères 
 EMI4.1 
 J - et la charge inorganique est préférentiellement du sulfate de baryum ou du carbonate de calcium. 



  Dans ce même esprit, un autre procédé peut également être cité qui a fait l'objet du brevet européen   ? EP283200.   Cet autre procédé apparaît très proche de celui décrit dans le précédent brevet puisqu'il procède selon les mêmes étapes mais s'en distingue cependant - par la composition du film formé qui est un mélange d'un seul copolymère d'éthylène et d'alpha-oléfine en C4 à C10 et d'une charge inorganique (carbonate de calcium),   - et   par le motif du gaufrage qui apparaît être une sélection de forme   géométrique   (hexagonal, circulaire ou losange) Dans l'un et l'autre de ces procédés, le mélange fondu constituant la composition du film est extrudé par coulée sous la forme d'une bande épaisse et chaude Cette bande est quasi simultanément   pré-étirée,

     refroidie et gaufrée au moyen d'un cylindre métallique de refroidissement et de gaufrage, 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 muni d'un motif de surface, ramenant l'épaisseur de la bande   complètement   refroidie à 100-150 um environ. 



  Comme la bande gaufrée issue de l'opération de gaufrage ne présente pas encore les caractéristiques souhaitées pour le film microporeux telles que, er particulier, une faible épaisseur, une microporosité lui donnant capacité à respirer tout en étant imperméable aux liquides aqueux, ou des propriétés mécaniques nécessaires à son exploitation ultérieure, elle est soumise, après avoir été portée à la température adéquate (par calandrage par exemple) à une opération d'étirage entre deux couples de rouleaux (formant un banc d'étirage) tournant à des vitesses différentes. 



  Le premier couple de rouleaux constitue le couple d'appel qui joue simultanément les rôles de délivreur du ruban gaufré à étirer et éventuellement d'aide au maintien de la nappe délivrée à la température souhaitée pour l'étirage. 



  Le deuxième couple de rouleaux constitue le couple d'étirage proprement dit du ruban gaufré réchauffé en lui appliquant le taux d'étirage souhaité, ce taux étant donné par le rapport des vitesses linéaires délivrées par le couple de rouleaux d'étirage et le couple de rouleaux d'appel Au-delà de   l'étirage,   le film selon le procédé pratiqué peut subir un traitement thermique, généralement sous tension pour contrôler sa rétraction. 



  Ainsi, il est patent que la bande fondue pré-étirée entrant dans la zone de gaufrage y subit un refroidissement conséquent et pratiquement complet et que cette bande gaufrée doit être réchauffée à une température suffisante pour pouvoir être correctement étirée dans la zone d'étirage appropriée, et transformée au mieux en un film, ayant les caractéristiques attendues 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 Or, au moment où la bande issue de l'extrusion par coulée est pré-étirée, refroidie et gaufrée, la matière constitutive de la bande, qui est initialement dans un état quasi isotrope, subit des modifications physiques internes au cours de ces étapes, en particulier des déformations macromoléculaires et/ou une orientation macromoléculaire et/ou une évolution de la   cnstallinité,   qui sont figées dans l'état, lors du refroidissement.

   
 EMI6.1 
 1 Bien que la bande issue du gaufrage-refroidissement sot réchauffée pour subir au mieux l'étape d'étirage proprement dite (entre les deux couples de rouleaux), ce réchauffement apparaît être toujours insuffisant pour libérer totalement la matière de la bande de son état interne figé par le refroidissement. C'est pourquoi, l'étirage final de la bande gaufrée s'effectue sur un matériau déjà sous contrainte qui ajoute encore de nouvelles contraintes à celles existant au moment de l'étirage.

   Cette accumulation des contraintes internes est manifestée par l'importance de la rétraction par chauffage du film sortant de l'étirage, qui exige souvent une stabilisation thermique post étirage pour éliminer au moins partiellement ces contraintes Dès lors, le film issu des étapes de pré-étirage, refroidissement, gaufrage puis étirage selon   l'état   de la technique, ne peut pas posséder un état physique suffisamment isotrope comme cela est souhaitable même s'il détient, grâce à ces étapes de nombreuses caractéristiques souhaitées. 



  Sommaire de l'invention C'est pourquoi - un premier objet de l'invention est d'apporter un procédé   amélioré   de fabrication d'un film microporeux perméable aux gaz et à la vapeur d'eau 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 et imperméable aux liquides aqueux, au moins monocouche, à base de polyoléfine ;   - un   autre objet de l'invention est de fournir un procédé de fabrication d'un film microporeux, au moins monocouche ayant un état physique le plus isotrope possible au terme de l'étirage de la nappe refroidie, c'est- à-dire un état physique essentiellement amorphe et homogène ;

     - un   autre objet de l'invention est de disposer d'un film microporeux, au moins monocouche, ayant une perméabilité satisfaisante aux gaz et une imperméabilité aux liquides aqueux, formé par l'étirage au moins uniaxial d'au moins une nappe préparée à partir d'un mélange d'au moins un polymère polyoléfinique et d'au moins une charge minérale et/ou organique. 



  Dès lors, l'invention concerne à la fois un procédé amélioré de réalisation d'un film microporeux au moins monocouche, perméable aux gaz et imperméable aux liquides aqueux et le film lui-même Selon l'invention, le procédé de production d'un film   microporeux perméable   aux gaz et Imperméable aux liquides aqueux, se composant d'au moins une couche, comportant les étapes successives de   - la   préparation d'un mélange composé d'une matnce   polyoléfinique   comportant au moins un polymère et au moins une charge minérale et/ou organique,   - l'extrusion   d'au moins une nappe par coulée à chaud du mélange, 

 <Desc/Clms Page number 8> 

   - le   pré-étirage de la nappe par un cylindre d'entraînement,

   - le refroidissement et la solidification de la nappe pré-étirée, au moyen du cylindre d'entraînement ; - l'étirage de la nappe, à la température adéquate pour former le film 
 EMI8.1 
 microporeux, caractérisé en ce que : 1   * lie   refroidissement de la nappe en fusion pré-étirée par le cylindre d'entraînement est partiel et limité d'une manière réglée à une température se situant dans l'intervalle de températures nécessaires pour son étirage. 



     1r   l'étirage de la nappe portée à la température nécessaire par le refroidissement partiel est effectué par traction, à l'instant où se produit sa séparation tangentielle dudit cylindre d'entraînement, ledit cylindre jouant le rôle de rouleau d'appel pour l'étirage. 



  Selon l'invention, le film microporeux, perméable aux gaz et imperméable aux milieux aqueux se caractérise par un état physique isotrope, homogène, et pour partie amorphe Description   détaillée   de l'invention Ainsi, selon l'invention, la nappe extrudée par coulée en au moins une couche et pré-étirée, est seulement partiellement refroidie, et ce d'une manière contrôlée, par le cylindre d'entraînement, pour être amenée à une température se situant dans l'intervalle de température souhaité pour l'étirage de ladite nappe, et lui conférer les   caractéristiques   d'isotrope les plus complètes, se manifestant par moins de contraintes internes, alors que selon 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 l'état de la technique précédemment évoqué, la nappe extrudée et pré-étirée est refroidie sans précaution et sans limite,

   par le passage sur le cylindre de refroidissement et de gaufrage et, dès lors, doit être réchauffée à la température nécessaire à son étirage pour pouvoir être étirée : le film étiré résultant de l'état de la technique n'est que partiellement isotrope comme le révèle sa capacité importante au retrait. 



  C'est pourquoi, dans le procédé selon l'invention, les caractéristiques isotropes de la nappe extrudée et pré-étirée ne sont pas foncièrement perturbées par le refroidissement partiel pratiqué sous contrôle, mais elles sont bien disponibles à l'instant où la nappe parvient dans la zone d'étirage pour y subir cette opération qui s'effectue sans brutalité, en général à un taux d'étirage inférieur à celui pratiqué dans l'état de la technique, en procurant au film obtenu toutes les propriétés physiques et mécaniques recherchées, et en particulier un état de meilleure tendance isotrope Ainsi, au contraire du procédé de l'invention, Il apparaît que :

   - le fait de refroidir sans ménagement la nappe extrudée pré-étirée sur le cylindre d'entraînement provoque une fixation des caractéristiques Internes obtenues lors du pré-étirage, - le fait de réchauffer ladite nappe pour l'opération d'étirage après qu'elle ait été refroidie sans ménagement ne permet pas de procurer au film obtenu un état interne à tendance isotrope proche de celui de la nappe post-extruston. 



  Composition mise en oeuvre pour la réalisation du film 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 
Le film microporeux   polyoléfinique   selon l'invention, perméable aux gaz et vapeur d'eau, et imperméable aux liquides aqueux, est composé d'une matnce polymère comportant au moins un polymère polyoléfinique et au moins une charge minérale et/ou organique. 



  Le film microporeux polyoléfinique selon l'invention peut comporter une seule couche appelée couche principale, ou être formé de plusieurs couches assemblées entre elles, chaque couche étant réalisée à partir d'une composition particulière qui lui est propre. 



  Lorsque le film microporeux selon l'invention est formé d'une seule couche, obtenue par étirage d'une nappe extrudée contenant une teneur en charge élevée, cette couche étirée doit présenter d'excellentes caractéristiques mécaniques, en particulier une très bonne résistance à la traction pour subir sans dommage les sollicitations auxquelles elle est soumise dans ses diverses applications.

   C'est pourquoi la matrice   poiyoléfinique   est essentiellement composée d'au moins un polymère répondant à cette exigence d'excellente résistance mécanique qui pour cette raison nécessite une masse volumique plutôt élevée   entraînant"de facto"un point   de fusion élevé Mais cette couche qui est le siège de certaines tensions internes, générées par l'opération de l'étirage, peut présenter certains inconvénients lors d'opérations ultérieures telles que' - soudures à chaud du film sur lui-même ou sur d'autres matières, soudures qui peuvent concerner la totalité de la surface du film ou seulement quelques points répartis sur la surface dudit film, 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 - ou application de colles thermofusibles pour créer des structures complexes avec d'autres produits plats tels que les tissus non-tissés,

   au cours desquelles les tensions internes se relâchent sous l'effet de la chaleur en provoquant une rétraction du film. 
 EMI11.1 
 



  C'est pourquoi, il peut être intéressant que le film microporeux selon 1 l'invention sot formé de plusieurs couches, l'une principale à haute résistance mécanique (telle qu'évoquée dans le cas d'un film monocouche) associée à au moins une autre couche dont la matrice polyoléfinique est formée non seulement du ou des polymères entrant dans la formation de la couche principale mais aussi d'au moins un polymère et/ou copolymère   oléfinique   spécifique par l'effet procuré à la couche externe le contenant, telle que - une faible masse volumique et dès lors un point de fusion plus faible, permettant par exemple une meilleure adhérence au cylindre de refroidissement, des taux d'étirage très élevés, une grande facilité de soudure sur lui-même ou sur d'autres matières, une application aisée de colles thermofusibles,

   une grande liberté pour la création de structures complexes par association avec d'autres matières, sans provoquer la rétraction de la couche principale du film microporeux, - une plus forte masse volumique et un point de fusion plus élevé pour créer des affinités avec d'autres   maténaux   associés (tissus non-tissés par exemple) par thermoformage, - une modification de   polarité   de ladite couche par rapport à la couche   principale,   

 <Desc/Clms Page number 12> 

 - une modification de l'état de surface pour créer des effets antiglisse ou antibloc, dans lesdites couches externes, - une combinaison des divers   polymères et/ou copolymères oléfiniques   pour créer un film tri-couches dont chaque couche à sa propre fonction grâce à sa propre composition. 
 EMI12.1 
 



  1 
Dans le cas où le film microporeux   polyoléfinique   comporte une seule couche, cette couche est formulée de telle sorte qu'elle fournisse au film réalisé les   propriétés   mécaniques essentielles et maximales précédemment évoquées. 



   La matrice polyoléfinique, dans le cas d'un film monocouche, comporte un ou plusieurs polymères et/ou copolymères oléfiniques obtenus par polymérisation en présence de catalyseurs du type ZIEGLER-NATTA ou du type   métallocène,   mis en oeuvre seuls ou en mélange, choisis dans le groupe constitué par les polyoléfines plastomères copolymères d'éthylène et   alpha-oléfines, les polyéthylènes homopolymères   (basse densité radicalaire) ou les co-polymères d'éthylène et   d'alpha-oléfines (linéaires   haute densité, linéaires basse densité, linéaires très basse densité), les copolymères éthylène-acétate de vinyle (EVA), éthylène-acrylate de méthyle (EMA), éthylène-acrylate d'éthyle (EEA), éthylène-acide acrylique (EAA) et les ionomères, les   polypropylènes homopolymeres,

   les   polypropylènes métallocènes,   les copolymères propylène-éthylène,     propylène-alpha-oléfine.   



  Les polyoléfines (non polaires) entrant dans la composition de la matnce possèdent une masse volumique qui se situe dans l'intervalle 0,865 à 0,935   g/cm3 et préférentiellement   dans l'intervalle de 0,900 à 0,920   g/cm3   

 <Desc/Clms Page number 13> 

 
La charge d'origine minérale entrant dans la composition du film selon l'invention peut être choisie dans le groupe constitué par le carbonate de calcium, le talc, une argile, le kaolin, la silice, la terre de diatomées, le carbonate de magnésium, le carbonate de baryum, le sulfate de magnésium, le sulfate de baryum, le sulfate de calcium, l'hydroxyde d'aluminium l'hydroxyde de magnésium, l'oxyde de calcium, l'oxyde de magnésium l'oxyde de zinc, l'oxyde de    titane, l'alumine, le   mica, la poudre de verre, une zéolite ou autres,

   et préférentiellement le carbonate de calcium et le sulfate de baryum, mis en oeuvre seuls ou en mélange. 



  La charge d'origine organique entrant dans la composition du film selon l'invention peut être choisie par exemple dans le groupe constitué par les poudres de cellulose, les poudres de polymères, telles que de polyuréthane, d'époxy, d'ABS, de   polyfluorées,   de polyamides, de polyesters ou d'autres polymères, certaines de ces poudres étant préparées par broyage cryogénique, mis en oeuvre seuls ou en mélange. 



  La dimension des particules de la charge minérale et/ou organique est généralement choisie   inférieure   à 40 pm et   préférentiellement   comprise entre 0,5 et   10 um.   



  La quantité de la charge entrant dans la préparation de la composition du film est généralement comprise entre 50 et 500 parties en pods et préférentiellement de 80 à 400 parties en poids pour 100 parties en pods de la matrice   polyoléfinique,   étant entendu qu'en dehors de ces limites extrêmes, la porosité du film peut être rendue insuffisante par défaut de la charge et la   rigidité   du film rendue trop Importante par excès de ladite charge, provoquant.

   dans ce   dernier   cas, une opération d'étirage difficile 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 Avant de l'introduire dans la matnce   polyoléfinique, il   peut être intéressant de faire subir à la charge minérale un traitement de surface au moyen d'un agent de traitement bien connu, choisi dans le groupe des acides gras ou de leurs sels, les huiles de silicone et les silanes, ce traitement favorisant la bonne dispersion de la charge minérale au sein de ladite matrice. 
 EMI14.1 
 



  Mais il peut être également intéressant d'introduire dans la matrice 1   polyoléfinique,   simultanément à la charge minérale et/ou organique, un agent dispersant (en faible quantité) ayant la propriété de favoriser la dispersion de la charge au sein de la matrice   polyoléfimque,   de permettre l'augmentation de la quantité de la charge dans ladite matrice et d'empêcher la formation d'agglomérats de grains de charge dans la nappe extrudée par coulée puis dans le film obtenu par étirage. De tels agglomérats peuvent être à l'origine d'inconvénients instantanés (déchirures) ou ultérieurs   (macroporosités locales   et passage des liquides aqueux) qui sont néfastes pour la qualité du film   mlcroporeux.   



  Un tel agent, mis en oeuvre selon l'invention, répond à la formule générale suivante qui comporte au moins une fonction acide libre' 
R-   (P).- (Q) y-Z   dans laquelle (P) représente l'oxyde d'éthylène (Q) représente l'oxyde de propylène, x et y prenant des valeurs telles que leur cumul est compris dans l'intervalle 0 à 24, R est un radical alkyl linéaire ou non, saturé ou Insaturé, un radical aryl, un radical alkyl-aryl, un hétérocycle saturé ou non, contenant de 5 à 28 atomes de carbone et de préférence de 8 à 24 atomes de carbone, ou encore un radical   stéroïde   Ledit radical R peut également être ramifié ou non et/ou comporter un ou plusieurs groupements fonctionnels du type halogène-   OH, -COOH, -COOR, -N02,   

 <Desc/Clms Page number 15> 

   -NH2, -CONH2, -CN, sulfonique,

   sulfurique, phosphonique, phosphorique,   alors que Z peut être l'une des fonctions   carboxylique, su) fonique, sulfunque,   phosphonique, phosphonque Dans le cas où Z comporte plusieurs fonctions acides,   l'une   d'entre elles au moins est libre, les autres pouvant être salifiées ou estérifiées au moyen d'un alcool de formule R'-OH dans laquelle le radical R'peut être une chaîne carbonée contenant 1 à 4 atomes de carbone ou l'un des radicaux appartenant au groupe précédemment défini pour R, le radical R'pouvant être identique au radical R. 



  Ainsi, agents de traitement de surface de la charge minérale et/ou organique et/ou agents dispersants de ladite charge   minérale et/ou   organique au sein de la matrice polyoléfinique contribuent à l'obtention de la meilleure dispersion de la charge dans la matrice   polyoléfinique   et par là même, à l'augmentation de la capacité d'étirage du film en améliorant encore ses caractéristiques de finesse (diminution de l'épaisseur finale, et de la microporosité, film plus respirant). 



  Le mélange formé par la matrice   polyoléfinique   et la charge peut également recevoir d'autres agents actifs tels que   les lubnfiants, les pigments, les   colorants, les stabilisants thermiques, les stabilisants photochimiques, les ignifugeants, les plastifiants, les antistatiques. Ce mélange peut conduire, en particulier, et d'une manière   préférentielle, à la   production d'un film microporeux   bacténclde   et acanclde par l'introduction (dans ledit mélange) d'agents biocides appropriés Dans le cas où le film microporeux polyoléfinique comporte plusieurs couches, la composition de la couche principale (ou couche interne) est la 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 même que celle énoncée dans le cas d'un film microporeux respirant monocouche. 



  L'autre ou les autres couches associées à la couche principale (ou encore couches externes), sont réalisées au moyen de compositions particulières qui les différencient de la couche principale et qui peuvent également les différencier entre elles darls le cas d'un film à trois couches, chaque couche externe pouvant avoir une fonction particulière. 



  La matrice   polyoléfinique   des couches autres que la couche principale comporte non seulement le ou les polymères et/ou copolymères   oléfiniques   entrant dans ladite couche principale, mais aussi au moins un polymère et/ou copolymère   oléfinique   spécifique par l'effet qu'il procure à la couche le contenant, et plus spécialement les polyoléfines de très faible masse volumique (0,865 à 0, 900 g/cm3) et/ou de faible point de fusion (de 60 à   100 C),   les polyoléfines de plus forte masse volumique (de 0,920 à 0,935   g/cm3)   et/ou de point de fusion élevé (de 100 à   160 C),   les polyoléfines à tendance polaire, en particulier les copolymères   d'éthylène-acétate   de vinyle, éthylène-acrylate de méthyle,

   éthylène-acrylate d'éthyle,   éthylène-acide   acrylique, les   monomères,   les polyoléfines modifiant l'état de surface de la couche, en particulier pour permettre une bonne adhésion avec des produits polaires tels que les fibres cellulosiques (papier), les fibres polyesters,

   les fibres de viscose et autres Le ou les polymères et/ou copolymères   oléfiniques   spécifiques entrent dans la composition de la matrice   polyoléfinlque   de chaque couche externe à raison de 10 % à 70 % en poids et   préférentiellement   à raison de 15 % à 65 % en pods par rapport à la masse totale de la matrice   polycléfinique   

 <Desc/Clms Page number 17> 

 Les couches autres que la couche principale contiennent également au moins une charge minérale et/ou organique choisie dans les groupes précédemment évoqués et selon des quantités choisies dans les intervalles également déjà mentionnés dans le cas de la couche principale. 



  La préparation du mélange selon l'invention, comportant une matrice   polyoléfinique   et une charge minérale et/ou organique, peut se faire selon des méthodes connues, étant entendu que les moyens mis en oeuvre pour l'application de ces méthodes conduisent bien à l'obtention d'un mélange fondu par extrusion coulée dans lequel la charge minérale et/ou organique soit correctement dispersée, c'est-à-dire exempte d'agglomérats. 



  L'une des méthodes peut consister à mettre en oeuvre les divers constituants dans une extrudeuse bi-vis à multiples alimentations et à extruder par coulée le mélange fondu. 



  Une autre méthode peut consister à réaliser la préparation par extrusion de granulés d'un mélange maître par dispersion de la charge dans une fraction des polymères constituant la matrice   polyoléfinique,   pUIS à diluer ce mélange maître dans la fraction restante de la matrice   polyoléfinique,   et à extruder par coulée le mélange fondu Procédé de réalisation du film Dès lors que le mélange constitué de   la matnce polyoléfinlque   et de la charge est préparé, ce mélange peut être mis en oeuvre à l'état fondu pour la réalisation d'un film microporeux respirable formé d'une ou plusieurs couches 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 Selon le procédé de l'invention, le mélange fondu est extrudé à chaud par coulée à travers une filière plate,

   pour former une nappe fondue au moyen de la matrice polyoléfinique, d'une épaisseur comprise entre 300 et 2000 um La température de la filière et de la nappe fondue au moment de l'extrusion est comprise entre   1700C   et 270 C La nappe épaisse formée est pré-étirée par un cylindre d'entraînement, de surface généralement métallique, associé à un contre-cylindre de surface caoutchoutée par exemple, ou à une lame d'air, en la soumettant à un étirement dont le rapport est en général compris entre 4 et 25, et préférentiellement compris entre 5 et 10 entre la sortie de l'extrusion et l'entrée du cylindre d'entraînement. 



  Selon l'invention, la nappe pré-étirée par le cylindre d'entraînement y est partiellement refroidie à son contact jusqu'à la température nécessaire à son étirage ultérieur, simultanément solidifiée et ce, d'une manière contrôlée. 



  Pour ce faire, la température du cylindre est réglée de telle sorte que la température de la nappe à son contact soit amenée par un refroidissement contrôlé à la température nécessaire pour son étirage, c'est-à-dire amenée dans un intervalle de températures pratiquées pour réaliser l'étirage de la nappe dans les conditions thermiques les meilleures la température donnée à la nappe au contact du cylindre d'entraînement est choisie dans l'intervalle de 400 C à 900 C et,   préférentiellement,   dans l'intervalle de 550 C à 800 C Pour éviter le risque d'un glissement de la nappe pré-étirée sur le cylindre d'entraînement et de refroidissement, la surface dudit cylindre peut être formée d'une structure de surface à haut coefficient de friction, soit par le matériau utilisé pour ladite surface,

   soit en créant sur cette surface une structure régulière ou   Irrégulière   de la surface, telle que par exemple un aspect granité, satiné pointillé, ou autre 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 Lors du pré-étirage de la nappe, de son refroidissement réglé à une température déterminée et de sa solidification partielle, ladite nappe peut également subir une opération de gaufrage au moyen du dit cylindre.

   Dans ce dernier cas, la surface du cylindre d'entraînement est munie d'un motif régulier ou irrégulier, en relief ou en creux, dont les formes les plus fréquentes peuvent être des lignes dans le sens longitudinal, transversal, en diagonale par rapport au sens d'avancement de la nappe, parallèles ou se recoupant pour former des figures géométriques, des chevrons plus ou moinsouverts, des sinusoïdes, des dentures, ou encore des figures telles que polygonales ou circulaires (hexagone, losange, cercle). 



  Selon l'invention, l'étirage de la nappe pré-étirée, portée à la température souhaitée (pour ledit étirage) au contact du cylindre d'entraînement par un refroidissement partiel, réglé et contrôlé, est immédiatement effectué par traction au moyen d'un couple de rouleaux à l'instant où la nappe à température adéquate se sépare tangentiellement du dit cylindre d'entraînement. 



  Contrairement au banc d'étirage classiquement mis en oeuvre dans l'état de la technique, qui comporte deux couples de rouleaux tournant à des vitesses différentes, l'un d'appel et l'autre d'étirage de la nappe, le cylindre d'entraînement de la nappe, assurant aussi son pré-étirage, son refroidissement partiel, réglé et contrôlé, joue également le rôle de cylindre d'appel délivrant la nappe à étirer alors qu'elle a été portée à la température la plus favorable pour cette opération Dès la sortie tangentielle du cylindre d'entraînement, la nappe à étirer est repnse par un couple de rouleaux, placé en aval dudit cylindre, qui constitue 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 le couple d'étirage proprement dit de la nappe délivrée en lui appliquant le taux d'étirage souhaité. 



  Le taux d'étirage selon l'invention, donné par le rapport des vitesses linéaires délivrées par le couple des rouleaux d'étirage et le cylindre d'entraînement (de pré-étirage, de refroidissement et d'appel) de la nappe portée à la 
 EMI20.1 
 température adéquate pour l'étirage, est choisi dans l'intervalle de 2 à 10 et 1 préférentiellement choisi dans l'intervalle de 2 à 6. 



  Le refroidissement complet du film microporeux délivré par le couple de rouleaux d'étirage peut être assuré par ledit couple de rouleaux. 



  Au-delà de la zone d'étirage de la nappe et de sa transformation en un film microporeux, il peut être pratiqué un traitement thermique du film étiré permettant de relâcher les tensions induites dans le film tout au long du processus de fabrication. Mais, il est rappelé toutefois que l'un des objets de l'invention étant de produire un film microporeux (au moins monocouche) ayant un état physique le plus isotrope possible au terme de l'étirage de la nappe, les tensions internes évoquées sont moins fortes (dans le film selon l'invention) que celles développées dans les films selon l'état de la technique - puisque, selon l'invention, la nappe pré-étirée est portée à sa température d'étirage par le cylindre d'entraînement, - alors que, selon l'état de la technique,

   la nappe   pré-étirée   est refroidie sans ménagement par le cylindre d'entraînement à une température   inférieure   à celle nécessaire à l'étirage pUIS est ultérieurement réchauffée à la température d'étirage pour pouvoir être étirée La méthode d'étirage pratiquée selon l'invention est beaucoup plus douce que celle pratiquée dans l'état de la technique 

 <Desc/Clms Page number 21> 

 De même, le film microporeux selon l'invention faisant l'objet d'un étirage dans la direction longitudinale, peut également subir au-delà de ce premier étirage un autre étirage, mais transversal. 



  Dans ce cas, l'étirage transversal se pratique au moyen des dispositifs connus, avec un rapport d'étirage généralement compris entre 1, 5 et 10 et préférentiellement   compns   entre 1,5 et 4. 
 EMI21.1 
 1 Enfin, au terme de ces diverses étapes, pratiquées dans le cadre du procédé selon l'invention,   le film étiré   microporeux est stocké en continu sur un support approprié à une vitesse linéaire de bobinage inférieure de 0,5 % à 15 % à la vitesse linéaire du film provenant de l'étape précédente, pour lui permettre une relaxation, en particulier de l'étape de l'étirage longitudinal quand l'étape de traitement thermique n'est pas pratiquée. 



  Ainsi, le procédé selon l'invention conduit à une réduction des efforts d'étirage grâce à un étirage pratiqué à la température la plus favorable sans lui avoir fait subir un refroidissement incontrôlé suivi d'un réchauffement important pour satisfaire aux conditions thermiques de l'étirage Quand le procédé selon l'invention concerne la fabrication d'un film microporeux monocouche, c'est-à-dire formé de la seule couche principale à haute résistance mécanique, ce film est réalisé au moyen d'une seule extrudeuse alimentant la filière plate d'extrusion par coulée ;

   Mais lorsque le procédé selon l'invention concerne la fabrication d'un film microporeux multicouches, le film peut être réalisé au moyen de plusieurs extrudeuses, c'est-à-dire autant d'extrudeuses qu'il y a de couches, qui alimentent une filière plate dotée d'un dispositif de coextrusion 

 <Desc/Clms Page number 22> 

 La nappe fondue, formée de plusieurs couches coextrudées par coulée, subit ensuite les mêmes étapes que celles évoquées pour la formation d'un film microporeux monocouche, c'est-à-dire - un pré-étirage par le cylindre d'entraînement ;

   - le refroidissement partiel et limité d'une manière réglée de la nappe pré- étirée en la portant au moyen du cylindre d'entraînement à une température se situant dans l'intervalle'de températures souhaité pour son étirage,   - l'étirage   par traction de la nappe au moment où se produit la séparation tangentielle dudit cylindre d'entraînement, ce cylindre jouant également le rôle de rouleau d'appel de la nappe pour l'étirage. 



  Pour mettre en évidence l'effet de l'invention sur les films microporeux obtenus selon le procédé, un indice d'onentation de l'état physique du film ou de sa tendance à l'isotropie a été établi. Cet indice est formé par le rapport des valeurs des   caractéristiques   mécaniques des films, mesurées dans le sens machine et dans le sens traverse (SM/ST). 



  Dans le cas d'un film absolument isotrope, ce rapport est égal à 1. Dans le cas d'un film complètement   orienté   dans le sens machine, c'est-à-dire non isotrope, ce rapport tend vers l'infini. 



  Lorsque les caractéristiques mécaniques des films, telles que la charge à la rupture, l'allongement à la rupture, les charges à 5 %, 10 %, 15 % et 25 % d'allongement, sont mesurées, l'indice du film selon l'invention est toujours compns entre la valeur 1 et la valeur de l'indice du film réalisé selon l'état de la technique 

 <Desc/Clms Page number 23> 

 D'une manière plus précise, et pour les caractéristiques mécaniques précitées (hormis pour l'allongement à la rupture), l'indice du film selon l'invention est de 1,4 à 2 fois plus faible que l'indice du film selon l'état de la technique et tend vers la valeur 1, montrant sa capacité à être plus isotrope que les films selon l'état de la technique. 



  Le film microporeux selon l'invention peut être utilisé seul ou associé à d'autres supports poreux, tels que, par exemple, des tissus non tissés, des tissus tissés, des tricotages, des maillages du type filet, du papier, du film métallique (d'aluminium), pour des applications diverses telles que les articles d'hygiène corporelle, les pansements, des articles médicaux, des vêtements de protection, des vêtements de sport, des revêtements isolants dans la construction, et autres. 



  L'invention sera mieux comprise grâce aux exemples   a-après   énoncés, les propriétés physiques des films obtenus ayant été déterminés selon les normes ASTM indiquées. 



  Exemple 1 Pour permettre l'établissement de l'indice d'orientation de l'état physique (précité) de films fabriqués selon l'invention et selon l'état de la technique, on a réalisé trois films (référence 3 pour l'invention, références 1 et 2 pour l'état de la technique) sur la même ligne d'extrusion à filière plate d'une installation pilote qui comportait : - une extrudeuse COLLIN de diamètre 35 mm (filière de 300 mm, d'ouverture 0,6 mm), 

 <Desc/Clms Page number 24> 

 - un cylindre d'entraînement-refroidissement-gaufrage (de diamètre 125 mm) et un contre-cylindre caoutchouc (de diamètre 125 mm). 



  La composition des trois films était la même : elle consistait en un mélange d'une matrice   polycléfinique   et d'une charge de CaC03 (de diamètre compris entre 1 et 5 um) à raison de 110 parties en poids de la charge pour 100 
 EMI24.1 
 parties en poids de la matrice. 



  1 La matrice polyoléfinique était formée de - un mélange 50/50 % d'un homopolymère
PEBD et d'un copolymère d'éthylène et 42, 6 % d'alpha-oléfine constituant la partie polyolefine du melange maitre commercialisé sous la reference
AMPACET 100196 par la société AMPACET EUROPE. 



    - copolymère d'éthylène-octène (plastomères)   commercialisé sous la marque AFFINITY PL 1845 57, 4 % par la   société   DOW CHEMICAL * de masse   volumique'0, 910 g/cm3   d'indice de fluidité 2,5 g/10 min (ASTM 1238) Les nappes (références 1,2 et 3) obtenues par extrusion coulée du mélange, puis pré-étirage au moyen du cylindre d'entrainement-refroldissementgaufrage avalent des épaisseurs à l'entrée du cylindre de 80 à 85 pm. 



  Le film (référence 3) selon l'invention a été refroidi partiellement sur le cylindre d'entraînement-refroidissement-gaufrage à la température de 60  C souhaitée pour l'étirage et immédiatement étiré à cette température à un taux de 4 dès la sortie tangentielle dudit cylindre. 

 <Desc/Clms Page number 25> 

 Les films (références 1 et 2) ont été refroidis sur le cylindre d'entraînementrefroidissement-gaufrage à la température de 30  C puis, après leur sortie de la zone de refroidissement, ont été réchauffés à 60 C pour le film référence 1, 80  C pour le film référence 2, et étirés à ces températures à un taux de 4 sur un banc d'étirage approprié. 



  Toutes les propriétés physiques des films, ainsi que l'indice correspondant, ont été réunis dans le tableau 1 ci-après. 



   Tableau 1 
 EMI25.1 
 
<tb> 
<tb> Valeurs <SEP> mesurées <SEP> sur <SEP> les <SEP> films
<tb> Propriété <SEP> Unrté <SEP> de <SEP> Normes <SEP> Réf <SEP> 1 <SEP> Réf. <SEP> 2 <SEP> Réf. <SEP> 3
<tb> mesure <SEP> 60  <SEP> C <SEP> 80  <SEP> C <SEP> 60  <SEP> C
<tb> Grammage <SEP> glm2 <SEP> 34 <SEP> 32,8 <SEP> 34
<tb> Epaisseur <SEP> (calculée) <SEP> Am <SEP> ACE <SEP> 26,1 <SEP> 25,2 <SEP> 26
<tb> Epaisseur <SEP> gaufrée <SEP> um <SEP> ASTM <SEP> E <SEP> 252 <SEP> 43 <SEP> 38 <SEP> 40,6
<tb> Charge <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture <SEP> N/inch <SEP> ASTM <SEP> D882
<tb> SM <SEP> 30, <SEP> 3 <SEP> 27,4 <SEP> 24,6
<tb> ST <SEP> 2,4 <SEP> 2,4 <SEP> 3,1
<tb> SM/ST <SEP> 12,6 <SEP> 11,4 <SEP> 7,

  9
<tb> Allongement <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture <SEP> % <SEP> ASTM <SEP> D <SEP> 882
<tb> SM <SEP> 70 <SEP> 63 <SEP> 77
<tb> ST <SEP> 368 <SEP> 319 <SEP> 348
<tb> SM/ST
<tb> Charge <SEP> à <SEP> 5 <SEP> % <SEP> d'allongement <SEP> N/inch <SEP> ASTM <SEP> D <SEP> 882
<tb> SM <SEP> 6, <SEP> 28 <SEP> 6, <SEP> 41 <SEP> 6,56
<tb> ST <SEP> 0,82 <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 69
<tb> SM/ST <SEP> 7, <SEP> 7 <SEP> 6,4 <SEP> 3,9
<tb> Charge <SEP> à <SEP> 10% <SEP> d'allongement <SEP> Nhnch <SEP> ASTM <SEP> 1 <SEP> D <SEP> 382
<tb> SM <SEP> 12,05 <SEP> [1, <SEP> 36 <SEP> 11, <SEP> 28
<tb> ST <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 42 <SEP> 1, <SEP> 89
<tb> SM/ST <SEP> 9, <SEP> 3 <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> 6,0
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 26> 

 
 EMI26.1 
 
<tb> 
<tb> Tableau <SEP> 1 <SEP> (suite)
<tb> Propnété <SEP> Unité <SEP> de <SEP> Normes <SEP> Réf. <SEP> 1 <SEP> Réf. <SEP> 2 <SEP> Réf.

   <SEP> 3
<tb> mesure <SEP> 60  <SEP> C <SEP> 80  <SEP> C <SEP> 60  <SEP> C
<tb> Charge <SEP> à <SEP> 15% <SEP> d'allongement <SEP> N/inch <SEP> ASTM <SEP> D <SEP> 882
<tb> SM <SEP> 16,78 <SEP> 16,21 <SEP> 14, <SEP> 75
<tb> ST <SEP> 1, <SEP> 53 <SEP> !, <SEP> 57 <SEP> 1,98
<tb> SM/ST <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP> 10,3 <SEP> 7,4
<tb> Charge <SEP> à <SEP> 25% <SEP> d'allongement <SEP> N/inch <SEP> ASTM <SEP> D <SEP> 882
<tb> SM <SEP> 22,85 <SEP> 21,57 <SEP> 18,53
<tb> ST <SEP> 1, <SEP> 66 <SEP> 1, <SEP> 68 <SEP> 2,07
<tb> SM/ST <SEP> 13, <SEP> 8 <SEP> 12,8 <SEP> 9,0
<tb> Resplrabilité <SEP> seconde <SEP> ACE <SEP> 5 <SEP> 4,5 <SEP> 7
<tb> Perméabilité <SEP> à <SEP> la <SEP> vapeur <SEP> d'eau <SEP> G/mr/24h <SEP> ASTM <SEP> E-96 <SEP> 5700 <SEP> 6000 <SEP> 4500
<tb> 38 C, <SEP> 90% <SEP> HR
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> colonne <SEP> d'eau <SEP> m <SEP> EDANA <SEP> 1,

  43 <SEP> 1,45 <SEP> 1,27
<tb> 120-1-80
<tb> 
 Exemple 2 On a réalisé un film microporeux polyoléfinique tricouches, perméable aux gaz et imperméable aux liquides, par le procédé de l'invention au moyen d'une installation industrielle, les couches externes étant à bas point de fusion pour faciliter ultérieurement l'assemblage à chaud du dit film avec un tissu   non-tissé.   



  La couche principale ou couche interne du film fini avait une épaisseur de 20 
 EMI26.2 
 um tandis que les couches externes une épaisseur chacune de 2, 5 um Pour la réalisation d'un tel film, la composition de la couche principale était la même que   celle décrite   dans l'exemple 2 Quant aux deux couches externes de même composition, elles se composaient également d'une matrice   polyoléfinlque,   d'une charge minérale 

 <Desc/Clms Page number 27> 

 et de divers agents spécifiques, la charge minérale étant présente dans le mélange à raison de 110 parties en poids pour 100 parties en poids de la matrice   oléfinique.   



   La matrice   polyoléfinique   des couches externes était formée de trois polymères selon les pourcentages en poids suivants - mélange 50/50 % d'un homopolymere PEBD et d'un copolymère d'éthylène et d'alpha-oléfine, constituant la partie polyolefine du melange maitre 35, 8 % commercialisé sous la reference AMPACET 100196 par la société AMPACET EUROPE. 



    - polyéthylène   très basse densité commercialisé sous la marque AFFINITY KC 8852 par   la société   DOW CHEMICAL 64,   2 %   * de masse volumique'0, 875   g/cm3   * d'indice de   fluidité 3 9/10 min   La charge minérale était composée de   CaCOg   dont les grains avaient un diamètre compris entre 1 um et 5 um Des agents divers, tels que biocide (en particulier acaricide), lubrifiant, stabilisant thermique,. ont été Introduits dans la matrice selon des quantités habituelles Chaque mélange sec destiné à chaque couche a été malaxé dans une extrudeuse propre à chaque couche 

 <Desc/Clms Page number 28> 

 Les trois extrudeuses travaillant en parallèle alimentaient une filière plate munie d'un dispositif de coextrusion. 



  La température de la filière plate ainsi que de la nappe tricouches extrudée par coulée était d'environ 200"C, et ouverte entre 0,3 et, 2 mm. 



  La nappe extrudée, formée des trois couches, a été repnse entre le cylindre métallique d'entraînement dont la surface   était   gravée de motifs polygonaux et d'un contre-cylindre muni d'un revêtement en caoutchouc. L'amincissement de la nappe tricouches a été d'environ 10 fois. 



  La température du cylindre métallique d'entraînement était réglée à 65 C, de telle sorte que la nappe était portée à cette même température De même que dans l'exemple 1, le cylindre métallique d'entraînement a agi sur la nappe en fusion par   - la   fonction d'entraînement. 
 EMI28.1 
 



  - un effet de stabilisation de la température de la nappe pré-étirée en lui imposant d'être placée à la température recherchée pour l'étape de l'étirage grâce à un refroidissement partiel et contrôlé de la nappe extrudée par coulée,   - la   création d'une configuration rugueuse sur la nappe, d'une profondeur comprise entre 2 um et 3 mm, par son gaufrage sur le cylindre métallique dont la surface est dotée de motifs en saillie, 

 <Desc/Clms Page number 29> 

 - par une autre fonction jouée qui est celle du rouleau d'appel de la nappe pré-étirée et placée à une température adéquate, délivrant la dite nappe pour l'étirer, dès sa sortie tangentielle. 



  L'étirage proprement dit de la nappe a été effectué dans le sens longitudinal à la température de   650C   avec un rapport d'étirage de 3 à 4. 



  Le film microporeux ainsi obtenu n'a pas subi d'autres traitements'Il a été découpé en ligne puis bobiné en vue de ses applications. 

 <Desc/Clms Page number 30> 

 Les propriétés physiques du film tricouches apparaissent dans le tableau 2 ciaprès :
Tableau 2
Valeurs mesurées sur les films selon l'invention 
 EMI30.1 
 
<tb> 
<tb> Caractéristiques <SEP> mesurées <SEP> Unité <SEP> de <SEP> Norme <SEP> Film <SEP> coextrudé <SEP> Film
<tb> mesure <SEP> tn-couches <SEP> Mono-couche
<tb> Grammage <SEP> g/nr <SEP> 33 <SEP> 33
<tb> Epaisseur <SEP> im <SEP> ASTM <SEP> E <SEP> 252 <SEP> 25,5 <SEP> 25,6
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture <SEP> N/25 <SEP> mm <SEP> ASTM <SEP> D <SEP> 882
<tb> sens <SEP> machme <SEP> 18, <SEP> 1 <SEP> 18, <SEP> 5
<tb> sens <SEP> traverse <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 3,

   <SEP> 7
<tb> Allongement <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture <SEP> % <SEP> ASTM <SEP> D <SEP> 882
<tb> sens <SEP> machine <SEP> 162 <SEP> 175
<tb> sens <SEP> traverse <SEP> 367 <SEP> 310
<tb> Respirabilité <SEP> seconde <SEP> ACE <SEP> 14 <SEP> 16
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> colonne <SEP> d'eau <SEP> cm <SEP> EDANA <SEP> 120- > <SEP> 100 <SEP> > <SEP> 100
<tb> 1-80
<tb> Reslstance <SEP> de <SEP> la <SEP> soudure <SEP> réalisée <SEP> ASTM <SEP> D <SEP> 882
<tb> A <SEP> 75 <SEP> oC <SEP> pelable <SEP> 0
<tb> A <SEP> 80 <SEP>  C <SEP> soudé <SEP> 0
<tb> A <SEP> 100 <SEP>  C <SEP> soudé <SEP> pelable
<tb> A <SEP> 105 <SEP>  C <SEP> soudé <SEP> soudé
<tb> -X-X-X-X-X-
<tb>

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'un film microporeux perméable aux gaz et imperméable aux liquides aqueux, se composant d'au moins une couche, comportant les étapes successives de : - la préparation d'un mélange composé d'une matrice polyoléfinique comportant au moins un polymère et au moins une charge minérale et/ou organique ; l'extrusion d'au moins une nappe par coulée à chaud du mélange ; - te pré-étirage de la nappe par un cylindre d'entraînement ;

- le refroidissement et la solidification de la nappe pré-étirée, au moyen du cylindre d'entraînement, - l'étirage de la nappe solidifiée, à la température adéquate pour former EMI31.1 le film mlcroporeux, caracténsé en ce que' * le refroidissement de la nappe en fusion pré-étirée par le cylindre d'entraînement est partiel et limité d'une manière réglée à une température se situant dans l'intervalle de températures nécessaire pour son étirage * l'étirage de la nappe portée à la température nécessaire par le refroidissement partiel est effectué par traction, à l'instant où se produit sa séparation tangentielle dudit cylindre d'entraînement, ledit cylindre jouant le rôle de rouleau d'appel pour l'étirage <Desc/Clms Page number 32> 2.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que quand le film comporte une seule couche, ou couche principale, la matrice pofyotéfintque est formée de polymères et/ou copolymères oléfiniques obtenus par polymérisation en présence de catalyseurs du type ZIEGLER-NATTA ou du type métallocène, choisis dans le groupe constitué par les polyoléfines EMI32.1 plastomères copolymères d'éthylène et alpha-oléfines, les polyéthylènes homopolymères (basse densité radicalaire) ou les co-polymères d'éthylène et d'alpha-oléfines (linéaires haute densité, linéaires basse densité, linéaires très basse densité), les copolymères éthylène-acétate de vinyle (EVA), éthylène-acrylate de méthyle (EMA), éthylène-acrylate d'éthyle (EEA),

éthylène-acide acrylique (EAA) et les ionomères, les polypropylènes homopolymères, les polypropylènes métallocènes, les copolymères propylène-éthylène, propylène-alpha-oléfine 3 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les polyoléfines non-polaires entrant dans la composition de la matnce ont une masse volumique compnse dans l'intervalle 0,865 g/cm3 à 0,935 g/cm3 et préférentiellement dans l'intervalle 0, 900 g/cm3 à 0,920 g/cm3 4.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la charge minérale entrant dans la composition du film est choisie dans le groupe constitué par le carbonate de calcium, le talc, une argile, le kaolin, la silice, la terre de diatomées, le carbonate de magnésium, le carbonate de baryum, le sulfate de magnésium, le sulfate de baryum, le sulfate de calcium, l'hydroxyde d'aluminium l'hydroxyde de magnésium, l'oxyde de calcium, l'oxyde de magnésium l'oxyde de zinc, l'oxyde de titane, l'alumine, le mica, la poudre de verre, une zéolite ou autres, et <Desc/Clms Page number 33> préférentiellement le carbonate de calcium et le sulfate de baryum, mis en oeuvre seuls ou en mélange.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la charge minérale est traitée au moyen d'un agent de traitement, choisi dans le groupe des acides gras ou de leurs sels, les huiles de silicone et les silanes. EMI33.1

1 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la charge d'ongine organique entrant dans la composition du film est choisie dans le groupe constitué par les poudres de cellulose, les poudres de polymères, telles que de polyuréthane, d'époxy, d'ABS, de polyfluorées, de polyamides, de polyesters ou d'autres polymères, mis en oeuvre seuls ou en mélange.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les particules de la charge ont une dimension choisie inférieure à 40 um et préférentiellement comprise entre 0,5 et 10 um.

8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la quantité de charge entrant dans la composition du film est comprise entre 50 et 500 parties en poids et préférentiellement de 80 à 400 parties en poids pour 100 parties en poids de la matrice polyoléfimque 9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que un agent dispersant de la charge est introduit dans la matrice polyoléfinlque <Desc/Clms Page number 34> 10.

Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'agent dispersant est de formule générale : EMI34.1 R- (P).- (Q) y-Z qui comprend au moins une fonction acide libre, dans laquelle Z est un radical carboxylique, suifonique, sulfurique, phosphorique ou phosphorique, (P) est j'oxyde d'éthylène, (Q) est l'oxyde de propylène, avec 0 (x+y) 24, R est choisi dans le groupe formé par les radicaux alkyls linéaires ou non, saturés ou insaturés, les radicaux aryl, les alkyls- aryls linéaires ou non, saturés ou insaturés, les radicaux aryl, les alkyls- aryls, les hétérocycles saturés ou non, contenant de 5 à 28 atomes de carbone et de préférence de 8 à 24 atomes de carbone,

ou un radical astéroïde.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, quand Z comporte plusieurs fonctions acides, l'une d'entre elles au moins est libre, les autres étant salifiées ou esténfiées par un alcool de formule R'-OH dans laquelle R'est choisi dans le groupe constitué par une chaine carbonée contenant de 1 à 4 atomes de carbone ou l'un des radicaux appartenant au groupe défini pour R.

12 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que R comporte au moins un groupement fonctionnel du type halogène,-OH,-COOH,- COOR, -NO2, -NH2, -CONH2, -CN, sulfonique, sulfurique, phosphonique, phosphorique 13 Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le radical R'est identique au radical R. <Desc/Clms Page number 35>

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le mélange formé par la matrice polyoléfinique et la charge reçoit d'autres agents actifs tels que les lubrifiants, les pigments, les colorants, les stabilisants thermiques, les stabilisants photochimiques, les ignifugeants, les plastifiants, les antistatiques, les biocides en particulier.

15. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que, quand le film comporte plusieurs couches, la matrice oléfinique des couches autres que la couche principale comporte non seulement le ou les polymères et/ou copolymères oléfiniques entrant dans la couche principale mais également au moins un polymère et/ou copolymère oléfinique spécifique choisi dans le groupe constitué par les polyoléfines de très faible masse volumique (0,865 à 0,900 g/cm3) et/ou de faible point de fusion (de 60 à 100 C), des polyoléfines de plus forte masse volumique (de 0,920 à 0,935 g/cm3) et/ou de point de fusion élevé (de 100 à 160"C), les polyoléfines à tendance polaire,

en particulier les copolymères d'éthylène-acétate de vinyle, éthylène-acrylate de méthyle, éthylène- acrylate d'éthyle, éthylène-acide acrylique, les ionomères, des polyoléfines modifiant l'état de surface de la couche 16 Procédé selon la revendication 15, caracténsé en ce que le polymère et/ou copolymère oléfinique spécifique entre dans la composition de la matrice polyoléfinique de chaque couche externe à raison de 10 % à 70 % en poids et préférentiellement à raison de 15 % à 65 % en poids par rapport à la masse totale de la matrice polyoléfinlque 17 Procédé selon l'une des revendications 15 ou 16,

caractérisé en ce que les couches autres que la couche principale contiennent une charge <Desc/Clms Page number 36> minérale et/ou organique choisie dans le groupe énoncé pour la couche principale et selon les mêmes intervalles quantitatifs.

18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que dans le cas de la fabrication d'un film microporeux monocouche, le mélange fondu est extrudé à chaud par coulée au moyen d'une filière plate formant une nappe fondue d'épaisseur comprise entre 300 et 2000 um.

19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que dans le cas de la fabrication d'un film microporeux multicouches, les mélanges fondus correspondant aux diverses couches sont extrudés par au moins autant d'extrudeuses qu'il y a de couches de composition differentes, ces extrudeuses alimentant une filière plate dotée d'un dispositif de coextrusion par coulée, formant une nappe fondue d'épaisseur EMI36.1 comprise entre 300 et 2000 um. 20.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la température de la nappe fondue au moment de l'extrusion est comprise entre 170 C et 270 C 21 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que la nappe fondue extrudée par coulée est pré-étirée au moyen d'un cylindre d'entraînement selon un rapport compris dans l'intervalle 4 à 25 et préférentiellement compris entre 5 et 10 22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que la nappe pré-étirée est partiellement refroidie, d'une manière <Desc/Clms Page number 37> contrôlée, par le cylindre d'entraînement, à une température nécessaire pour l'étirage de la nappe.

23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que la température contrôlée de refroidissement partiel de la nappe est choisie dans l'intervalle compris entre 400e et 90 C et préférentiellement entre 55 C à 80"C.

24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que la nappe, pré-étirée et refroidie d'une manière réglée à une température déterminée, est gaufrée au moyen du cylindre d'entraînement.

25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la surface du cylindre d'entraînement est munie d'un motif régulier ou irrégulier, en relief ou en creux, selon des formes qui sont des lignes dans le sens longitudinal, transversal, en diagonale par rapport au sens d'avancement de la nappe, parallèles ou se recoupant pour former des figures géométriques, des chevrons plus ou moins ouverts, des sinusoïdes, des dentures, des figures polygonales ou circulaires (hexagone, losange, cercle).

26 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisé en ce que l'étirage de la nappe portée à la température nécessaire pour cette opération, effectué par traction à l'instant où se produit la séparation tangentielle de ladite nappe du cylindre d'entraînement, s'effectue à une température comprise entre 40 C et 90 C et préférentiellement entre 55 C et 80 C <Desc/Clms Page number 38> 27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisé en ce que le taux d'étirage de la nappe pratiqué à la sortie du cylindre d'entraînement est choisi entre 2 et 10 et préférentiellement entre 2 et 6.

28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 27, caractérisé en ce que la nappe étirée longitudinalement est étirée transversalement selon un rapport d'étirage compris entre 1,5 et 10 et préférentiellement compris entre 1,5 et 4.

29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 28, caractérisé en ce que le film étiré est stocké sur un support approprié, à une vitesse Inférieure de 0,5 à 15 % à celle de l'étirage qui précède pour lui permettre une certaine relaxation.

30. Film microporeux selon l'une quelconque des revendications 1 à 29, caractérisé en ce qu'il possède un état isotrope, homogène, et pour partie amorphe.

31 Utilisation du film microporeux polyoléfinique selon la revendication 30, seul ou associé à d'autres supports poreux, pour les articles d'hygiène corporelle, les pansements, des articles médicaux, des vêtements de protection, des vêtements de sport, des revêtements isolants dans la construction.

- x-x-x-x-x-