BE554170A

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Publication number: BE554170A
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Description

La présente invention se rapporte à la production de minces feuilles ou pellicules de polyéthylène linéaire* Elle concerne particulièrement de telles pellicules dont la transparence et la limpidité sont améliorées.

'L'expression "polyéthylène linéaire" est employée dans ce mémoire dans son sens habituel pour décrire des polymères solides, de poids moléculaire élevé, obtenus par l'homopolymérisation de l'éthylène dans des conditions telles que la structure moléculaire du polymère soit constituée essentiellement de chaînes carbonées droites, c'est-à-dire que les molécules de polyéthylène comportent relativement peu de chaînes ratifiées. Les polyéthy lènes linéaires se distinguent des polyéthylènes non linéaires par une plus grande densité et les polyéthylènes linéaires utilisés

dans la présente invention ont des densités d'au moins 0,95.

La préparation de tels polyéthylènes linéaires est décrite, par exempla dans les brevets belges n s 530. 617, 533. 362, 534.792 et
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Suivant la présente invention, dans un procédé de production d'une pellicule de polyéthylène linéaire de bonne transparence, on mélange du polyéthylène linéaire ayant une densité d'au moins 0,95 avec un liquide compatible pour former une composition solide, substantiellement homogène, on met la composition homogène sous forme de pellicule et on allonge de manière permanente la pellicule à une température inférieure au point de ramollissement du polyéthylène pour obtenir la transparence désirée.

N'importe quel liquide inerte, compatible avec le polyéthylène linéaire peut être utilisé pour obtenir les compositions homogènes solides. La mesure de la compatibilité est l'aptitude à former une composition parfaitement homogène, c'est-àdire une composition dans laquelle il est impossible de détecter à l'oeil nu des particules liquides qui ne seraient pas mélangées.

Pour autant que la composition homogène puisse être initialement formée, le liquide choisi est satisfaisant et le fait que le liquide puisse exsuder ultérieurement de la pellicule finie n'affecte en rien l'efficacité du procédé de la-présente invention à donner des pellicules de bonne transparence. Le liquide n'est de préférence pas un dissolvant du polyéthylène, mais s'il l'est, il ne doit être utilisé en quantité telle que le mélange résultant de polyéthylène et de liquide compatible ne soit pas solide auxtempératures utilisées pour former et étirer la pellicule.

De nombreux liquides sont inertes vis-à-vis du polyéthylène linéaire et compatibles avec celui-ci. Leurs points d'ébullition doivent être suffisamment élevés pour qu'ils puissent être mis en oeuvre avec le polyéthylène à une température supérieu- re au point de ramollissement de ce dernier. Des liquides qui ont

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été nillisés c#:':J1.c plastifiants pour d'autres polymères sont appropriés, et par exemple, les plastifiants et diluants liquides décrits dans !.l'ouvrage "Plasticizers" de D.1 I. a,',: ey9 publié par la û:'xce :-er.me Press Limited peuvent être utilisés.

Bo 3-ors ¯ï3i.'. .."..'..LCiICS de liquides appropries sont c*.3S ét'-.'.ern tels que 1-éthcr a'-d:'s.phényl.d.étlnylïque l'éther !3!'!3:' d;i.éxyl-dïéta;..que et l'éther cc ?éthyhdïbenzy...q.e9 des hydrocarbures tels que les terphényles hydrogénés$ IP#=méthylS'X¯rki3 -1le le styrène dimerey le dodécyl-benzène et les na:ph1,;aJ,LI::.es alsâ srnsuast:tués des hydrocarbures chlorés., par exemple des diphényles chlorés, et des paraffines chloi-ées. Des polyéthylene glycols et des, esters, par exemple le phosphate de les phtalates d'alkyles,. les adipates et les S(:)3.';['", tes d9al.y.es des esters du glycérol et de glycols,, par exemple les acétates, les butyrates et les benzoates, et des esters de
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l'acide citrique, par exemple les citrates trïé tiylïque tributy- lique et triaryliques.

Les liquides compatibles préférés sont les mono- et les
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di-:tsopropyl-l1e,- ',ltalèl'1es et leurs mélanges qui sont de bons plastifiants pour le polyéthylène linéaire.

La quantité de liquide compatible utilisée peut vairer entre des limites étendues et donner néanmoins des pelli- cules de bonne transparence suivant le liquide utilisé. II est évidemment inutile d'utiliser plus de liquide que le minimum nécessaire pour obtenir des pellicules appropriées. Cette quantité minimum varie avec le degré de transparence requis et le liquide particulier utilisé.On peut, en général,obtenir des pellicules de bonne transparence à partir de compositions conn@@@ de 5 à 50% en poids de liquide compatible.

Le polyéthylène linéaire est mélangé avec le liquide compatible pour former la composition solide, substantiellement homogène, par un procédé approprié quelconque. Dans le but d'assu- rer un bon mélange du liquide avec le polyéthylène, il est nécessai

re de chauffer ce dernier à une température au-dessus de son point de ramollissement. Le mélange est effectué le plus avantageusement sur des rouleaux chauffés.

La composition homogène solide est transformée en pellicule par l'un quelconque des procédés bien connus dans la production de pellicules à partir de polyéthylène solide. La plupart de ces procédés ont été mis au point pour du polyéthylène non linéaire, c'est-à-dire du polyéthylène à chaînes ramifiées, mais ils peuvent être facilement adaptés aux compositions homogènes solides formées dans le procédé suivant la présente invention.

La pellicule initialement formée, si elle n'a pas été soumise à une action considérable d'étirage au cours de sa formation, ne présente pas un degré élevé de transparence. Par conséquent, la phase finale du procédé suivant la présente invention comprend l'allongement permanent de la pellicule dans son propre plan, sa transparence étant d e ce fait considérablement accrue. La pellicule peut être étirée dans une direction quelconque dans son propre plan, et, si on le désire, dans d eux ou plusieurs directions, soit simultanément, soit successivement. Le processus d'étirage est effectué à une température au-dessous du point de ramollissement du polyéthylène. L'étirage est effectué de manière la plus appropriée à une température dans la gamme de 0 à 50 C, par exemple à la température ordinaire.

Le taux auquel la pellicule initialement formée est étirée pour améliorer sa transparence n'est pas critique, et des pellicules de transparence accrue sont obtenues dans des conditions très différentes. Par exemple des taux n'atteignant que 10% par minute ou s'élevant à 1000% par minute peuvent être utilisés avec succès.

Il est à remarquer que puisque la pellicule est allongée de manière permanente, sa surface s'accroît et par conséquent

son épaisseur diminue. L'amélioration de la transparence de la pellicule étirée est supérieure à celle attendue d'un simple amincissement de la pellicule dû à l'étirage, et au cours de l'é- tirage croit-on, une réorientation des molécules du polyéthylène linéaire a lieu sous .l'influence du liquide compatible et cette réorientation croit-on également, provoque l'amélioration de la transparence.

En l'absence de liquide compatible,, les pellicules de polyéthylène linéaire peuvent -.être étirées pour :donner des pellicules plus minces, de plus grande résistance à la traction, mais au cours de l'étirage, la pellicule devient moins transparen te que la matière de départ, et, .dans beaucoup de cas, devient tout à faitopaque.

Les exemples suivants 'illustrent le procédé suivant la présente invention, les parties y étant exprimées en poids. Les polyéthylènes utilisés sont identifiés par leur densité et/ou par leurs "indices de fusion". L"indice de fusion" d'un poly- mère est défini par le poids, en grammes, extrudé en 10 minutes à 190 C par l'appareil d'extrusion- standard décrit dans la Norme Anglaise, 1972:1953.

EXEMPLE 1.-..

On prépare une composition homogène en broyant 15 parties d'un polyéthylène linéaire d'indice de fusion 0,7 (den- sité 0,96) avec 5 parties d'un mélange isomère des di-isopropyl- naphtalenes à 150 C. Cette composition, moulée par compression en une feuille est opaque. Cependant, lorsque des parties de cette feuilla sont étirées à la température ordinaire à raison de 300% par minute, il se forme une pellicule limpide qui reste limpide après un séjour de plusieurs moiset il n'en exsuda pas de plastifiant.

La feuille moulée initialement a une épaisseu approximative de 0,030 pouce (0,762 mm) qui est réduite à environ 0,010 pouce (0,254 mm) après l'étirage de la feuille de plusieurs cents pour cent.

EXEMPLE 2. -
On prépare une composition semblable à celle décrite dans l'exemple 1 en utilisant un mélange de a- et p-isopropyl- @ phtalènes comme liquide compatible et il se forme à nouveau une feuille opaque qui donne une pellicule transparente par étirage à la température ordinaire à raison de 300% par minute. Il n'y a aucun signe d'exsudation de l'isopropyl-naphtalène au cours d'un séjour.

EXEMPLE 3.-
On prépare des compositions homogènes en utilisant 15 parties du même polyéthylène linéaire que celui décrit dans l'exemple 1,.et 5 parties de phtalate de dioctyle et également 17 parties du polyéthylène linéaire avec 3 parties de phtalate de dioctyle. Dans les deux cas, le moulage par compression donne des feuilles opaques qui, par étirage à la température ordinaire donnent des pellicules transparentes. Dans ces cas, le liquide a une certaine tendance à l'exsudation, bien que la pellicule reste transparente.

On prépare une série de pellicules transparentes par le procédé décrit dans l'exemple 1 en utilisant des échantillons de polyéthylènes linéaires ayant des indices de fusion variant de 0,2 à 20. Dans tous les cas, on obtient des pellicules de transparence excellente.

.On produit des pellicules semblables à c elles préparées dans l'exemple 3 en reprenant le procédé de l'exemple, mais en remplaçant le phtalate de dioctyle par d'autres liquides compatibles, par exemple l'éther a-a'-diphényl-diéthylique, l'a-méthyl- styrène dimère, le phosphate de tricrésyle, l'adipate de nonyle, le butyrate de glycérol et le citrate triéthylique. Dans tous ces cas, on obtient des pellicules de bonne transparence.

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Claims

REVENDICATIONS 1.- Procédé de production d'une pellicule de polyéthylène linéaire de bonne transparence, caractérisé en ce qu'on <Desc/Clms Page number 7> mélange du polyéthylène linéaire avec un liquide compatible pour tonner une composition solide substantiellement homogène, on dorme à la composition homogène la forme de pellicules et on allonge de manière permanente la pellicule à une température infé- rieure au point de ramollissement du polyéthylène pour obtenir la transparence désirée.

2.- Procède suivant la revendication 1, caractérisé en -ce que la composition solide, substantiellement homogène contient de 5 à 50% en poids du liquide compatible.

3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce que le liquide compatible est un mono- ou di-isopropyl- naphtalène ou un mélange de ces su b stances.

4. - Procédé de production d'une pellicule de poly- éthylène linéaire de bonne transparence en substance comme décrit dans l'un quelconque des exemples cités.

5.- Pellicules de polyéthylène linéaire de bonne transparen obtenues par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.