<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention se rapporte à des pellicules de polymères syn- thétiques
Il est désirable, afin d'en améliorer les propriétés mécaniques d'é- tirer les pellicules de polymères synthétiques de façon à orienter leur molécules.
Cet étirage doit normalement se faire à une température au-dessous de leur point de fusion. Les pellicules plates peuvent être étirées transversalement par des dispositifs qui agrippent les côtés des pellicules. Cela peut se faire d'une manière continue à l'aide de rames. En variante, chacun des deux bords de la pel- licule peut être agrippé entre une poulie rotative à gorge et une courroie sans fin qui coopère avec la gorge sur une partie de la périphérie de la poulie, les deux poulies formant entre elles un angle tel que la distance entre les bords de la pellicule augmente quand les poulies tournent. A cause des problèmes mécaniques qu'il pose, l'étirage latéral de pellicules plates nécessite un temps considéra- ble.
On a trouvé que l'orsqu'une pellicule plate de polypropylène isotactique est étirée latéralement pour y provoquer une orientation moléculaire, il est difficile d'obtenir une épaisseur uniforme de la pellicule orientée.
Le but de la présente invention est de procurer un procédé qui per- mette d'étirer latéralement de manière satisfaisante une pellicule plate de polypropylène isotactique.
Cela étant, la présente invention a pour objet un procédé dans lequel une pellicule plate de polypropylène isotactique est étirée latéralement, afin de provoquer une orientation moléculaire, à une température comprise entre son point de fusion et une température inférieure de 30 C à ce point de fusion. La pellicule est de préférence étirée entre 4 et 10 fois de sa largeur initiale pour obtenir les propriétés optima.
Le point de fusion du polypropylène isotactique, dépend du degré de cristallinité du polymère, et par l'expression "point de fusion" utilisée dans le présent mémoire, on entend la température à laquelle tous les cristallites du polymère ont disparu. Dans un polymère dont 5% seulement sont solubles dans l' éther chaud, tous les cristallites disparaissent à 172 C, ce qu'établit l'examen du polymère dans la lumière polarisée sur le porte-objet chaud d'un microscope.
On a découvert que si une pellicule plate de polypropylène isotacti- que est étirée latéralement à une température inférieure de plus de 30 C au point de fusion du polymère, il subsiste des zones épaisses et non étirées dans la pellicule, et la pellicule, tandis qu'elle s'étire dans certaines zones, peut se rompre dans d'autres. D'autre part, quand la température dépasse une tempéra- ture inférieure d'environ 5 C au point de fusion du polymère, l'étirage a pour résultat le fluage du polymère sans ortientation de ses molécules, si la vitesse d'étirage n'est pas suffisamment élevée.
Le milieu chaud dans lequel l'étirage peut être exécuté peut être un gaz ou un liquide. Si on utilise un procédé avec rame, le procédé est au mieux réalisé dans un four à air. Si on recourt à un procédé mécaniquement plus simple, tel que le procédé à deux poulies précédemment décrit, il sera très avantageuse- ment exécuté dans un liquide. Des liquides appropriés sont le glycol et le gly- cérol.
Les pellicules de polymères sont le plus intéressantes quand elles ont été étirées tant latéralement que longitudinalement, étant donné qu'elles ont alors des propriétés mécaniques semblables dans les deux directions. On préfère donc appliquer le procédé de la présente invention à une pellicule qui a déjà été étirée dans le sens de la longueur, ou qui le sera ultérieurement. Il est possible d'étirer longitudinalement la pellicule après l'étirage latéral, mais à moins d'appliquer une tension latérale, il en résulte une certaine perte de 1' orientation latérale. Pour obtenir des propriétés mécaniques équilibrées, le degré d'étirage dans les deux directions doit être approximativement le même et il se situe normalement entre 4:1 et 8:1.
Un procédé d'étirage longitudinal du
<Desc/Clms Page number 2>
polypropylène isotactique fait l'objet d'un brevet de même date de la Demanderesse, intitulé : "Pellicules de polymère synthétique".
Afin de mieux faire comprendre la présente invention, un mode d'exé- cution est illustré par le dessin annexé, la description et les exemples ci-après.
Il est clair que l'invention n'est aucunement limitée par ces dessins, descrip- tion et exemples qui ont pour objet le procédé à deux poulies mentionné ci-dessus.
Dans le dessin annexé, 1 représente une pellicule produite à partir de polypropylène, dont 5% sont solubles dans l'éther, par extrusion à l'état fondu et étirée par la suite longitudinalement à trois fois sa longueur initiale par le procédé qui fait l'objet du brevet de même date de la Demanderesse, inti- tulé "Pellicules de polymère synthétique"a La pellicule est conduite en passant sur le rouleau fou 2 aux poulies 3 et 4. Ces poulies forment entre elles un cer- tain angle. La pellicule entre d'abord en contact avec les'périphéries des pou- lies là où elles sont le plus rapprochées. Les bords de la pellicule sont agrippés dans les gorges des'poulies par les courroies sans fin 5 et 6. Une tension appro- priée est appliquée aux courroies sans fin 5 et 6 par un dispositif non représen- té.
Après avoir été agrippée dans les gorges des poulies par les courroies 5 et 6 pendant une demi-révolution des poulies, la pellicule est libérée, des gorges à l'endroit où les périphéries des poulies sont le plus éloignées. La pellicule passe ensuite sur le rouleau fou refroidi 7. Les moitiés inférieures des poulies sont immergées dans de l'éthylène glycol chauffé à 150 C que contient le bain 8.
Les poulies ont un diamètre et forment entre elles un angle tels que la pellicule soit étirée latéralement à trois fois sa largeur initiale.
EXEMPLE 1.-
Du polypropylène contenant 1% de "Agerite Stalite", un stabilisateur à la chaleur fabriqué par la R.T. Vanderbilt Company of New York, et décrit dans le brevet anglais n 6870532, est extrudé à travers une cartouche de filtration d'un diamètre de 3,75 pouces (95,2 mm) contenant 35 g de sable 40/60 et 55 g de sable 20/40, puis à travers une filière comportant une fente d'une largeur de 8 pouces (203,2 mm) dont les lèvres sont écartées de 0,008 pouce (0,203 mm) et la masse en fusion est saisie dans de l'eau à 0 C. Le polypropylène utilisé, soluble à 0,8% dans l'éther éthylique a une viscosité à l'état fondu de 7,7 x 105 poises à 190 C, mesurée dans un viscosimètre à plaques parallèles.
La masse en fusion entrant dans la filière à fente se trouve à 270 C et les lèvres de la filière sont chauffées à 300 Co La pellicule a, avant étirage une largeur de 7 pouces (177,8 mm) et une épaisseur de 0,006 pouce (0,152 mm).
La pellicule est conduite sous tension en passant sur le rouleau fou 2 aux poulies 3 et 4 du dessin. Les poulies forment entre elles un angle choisi pour que la distance qui sépare les poulies au moment où la pellicule est libé- rée des courroies 5 et 6 soit égale à huit fois la distance qui sépare les points où la pellicule a été d'abord agrippée. Le bain est rempli d'éthylène glycol chauffé et réglé à 150 Co Sortant du bain, la pellicule, qui est maintenant éti- rée à 8:1, passe sur le rouleau refroidi 7 et est lavée dans l'eau. La pellicule limpide et brillante est essayée à 20 C à une vitesse d'allongement de 1/2 pouce (12,7 mm) par minute en utilisant des éprouvettes en haltère suivant le British Standard 903 Part A2, 1956, type C.
Les résultats sont :
Direction de Direction machine transversale Charge de déformation permanente, libres%pouce carré 3.700 Ne cède pas
Kg/cm2 260,1 Charge de rupture, libres/pouce carré 4.500 250000
Kg/cm2 316,4 1.758 Allongement à la rupture, % 500 20
<Desc/Clms Page number 3>
EXEMPLE 2.-
Une pellicule de polypropylène coulée, comme décrit dans l'exemple 1, est étirée dans le sens de la longueur dans un rapport de 3:1 comme décrit dans un brevet de même date de la Demanderesse, intitulé "Pellicules de polymère synthétique". Cette pellicule étirée longitudinalement est ensuite introduite dans le système d'étirage décrit dans l'exemple 1.
Les propriétés de la pellicule, déterminées à 20 C en soumettant à un allongement de 1/2 pouce (12,7 mm) par minute des éprouvettes en haltère suivant le British Standard 903 Part A2, 1956, Type C, sont indiquées ci-après.
Direction de Direction machine transversale Charge de déformation.permanente, livres/pouce carré 4.700 Ne cède pas
Kg/cm2 330,4 Charge de rupture livres/pouce carré 6. 500 30.000 Kg/cm2 457,0 2.109 Allongement à la rupture, % 100 14
REVENDICATIONS.
1. Procédé dans lequel une pellicule plate de polypropylène isotac- tique est étirée latéralement pour provoquer une orientation moléculaire, carac- térisé en ce que l'étirage est effectué lorsque la pellicule est chauffée à une température comprise entre le point de fusion du polymère et une température inférieure de 30 C à ce point de fusion.