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FR2570982A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYETHYLENE FILMS WITH HIGH TENSILE RESISTANCE AND HIGH MODULE, POLYETHYLENE FILMS OBTAINED BY THIS PROCESS AND ARTICLES PREPARED THEREFROM - Google Patents

PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYETHYLENE FILMS WITH HIGH TENSILE RESISTANCE AND HIGH MODULE, POLYETHYLENE FILMS OBTAINED BY THIS PROCESS AND ARTICLES PREPARED THEREFROM Download PDF

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FR2570982A1
FR2570982A1 FR8514266A FR8514266A FR2570982A1 FR 2570982 A1 FR2570982 A1 FR 2570982A1 FR 8514266 A FR8514266 A FR 8514266A FR 8514266 A FR8514266 A FR 8514266A FR 2570982 A1 FR2570982 A1 FR 2570982A1
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solution
molecular weight
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Pieter Jan Lemstra
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Stamicarbon BV
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Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET DES PELLICULES LISSES ET BRILLANTES EN POLYETHYLENE AYANT UNE RESISTANCE ET UN MODULE ELEVES, ET UN FLUAGE, UNE OPACITE ET UNE POROSITE FAIBLES. ON CONVERTIT A HAUTE TEMPERATURE UNE SOLUTION A 1 A 40 EN POIDS D'UN POLYETHYLENE AYANT UN M 4 10 DANS UN SOLVANT VOLATIL EN UNE PELLICULE, ON CONVERTIT LA PELLICULE PAR GELIFICATION THERMOREVERSIBLE EN UNE PELLICULE DE GEL ET ON SOUMET CELLE-CI A UNE TEMPERATURE ELEVEE A UN ETIRAGE UNIAXIAL ULTRA-ELEVE. EN UTILISANT CE PROCEDE, IL EST POSSIBLE DE PREPARER DES PELLICULES AYANT DES MODULES SUPERIEURS A 50GPA, DES OPACITES INFERIEURS A 10 ET DES TRANSMISSIONS DE VAPEUR D'EAU DE MOINS DE 0,5, PRATIQUEMENT SANS FLUAGE ET AYANT UNE SURFACE LISSE ET BRILLANTE.THE OBJECT OF THE INVENTION IS SMOOTH AND GLOSSY POLYETHYLENE FILMS HAVING HIGH STRENGTH AND MODULE, AND LOW CREEP, OPACITY AND POROSITY. A SOLUTION AT 1 TO 40 BY WEIGHT OF A POLYETHYLENE HAVING A M 4 10 IN A VOLATILE SOLVENT INTO A FILM IS CONVERTED AT HIGH TEMPERATURE, THE FILM IS CONVERTED BY THERMOREVERSIBLE GELIFICATION INTO A GEL FILM AND IT IS SUBJECTED TO A GEL. HIGH TEMPERATURE AT ULTRA-HIGH UNIAXIAL STRETCH. USING THIS PROCESS, IT IS POSSIBLE TO PREPARE FILMS WITH MODULES GREATER THAN 50GPA, OPACITIES LESS THAN 10 AND WATER VAPOR TRANSMISSIONS OF LESS THAN 0.5, PRACTICALLY WITHOUT CREEP AND HAVING A SMOOTH AND SHINY SURFACE.

Description

La présente invention concerne un procédé de préparation de pellicules enThe present invention relates to a process for the preparation of films

polyéthylène ayant unepolyethylene having a

résistance élevée à la traction et un module élevé.  high tensile strength and high modulus.

On connaît par NL-A-256.781 la façon de convertir des solutions hautement concentrées de poly-  NL-A-256,781 discloses how to convert highly concentrated solutions of poly-

éthylène de bas poids moléculaire par filage à coagula-  low molecular weight ethylene by coagulation spinning

tion en fibres et soumettre ces dernières à un étirage ultérieur, procédé au cours duquel on ne peut obtenir cependant que des filaments d'une résistance et d'un module modérés. On connait également par NL-A-6501248 la façon de filer les solutions diluées de polyéthylène de haut poids moléculaire en filaments, procédé au cours duquel a lieu la séparation entre le polyéthylène et le solvant (naphtalène). Dans ce cas encore, on ne peut obtenir que des filaments ayant une résistance et un  fiber and subject them to further stretching, a process in which only filaments of moderate strength and modulus can be obtained. It is also known from NL-A-6501248 how to spin dilute high molecular weight polyethylene solutions into filaments, in which process the separation between the polyethylene and the solvent (naphthalene) takes place. In this case again, only filaments with resistance and

module faibles.weak module.

Par EP-A-64.167, on connaît la façon de pré-  EP-A-64,167 discloses the manner of

parer des fibres par filage et ensuite refroidissement, extraction, séchage et finalement étirage d'une solution, par exemple, du polyéthylène dans un solvant non volatil  spinning fibers and then cooling, extracting, drying and finally drawing a solution, for example, polyethylene in a non-volatile solvent

(paraffine). On constate que les fibres résultantes pré-  (paraffin). It can be seen that the resulting fibers

sentent un fluage relativement élevé. Cette demande se contente de stipuler, sans donner aucun autre détail à ce sujet, que par l'application de ce procédé, on peut  feel a relatively high creep. This request merely stipulates, without giving any other details on this subject, that by the application of this process, one can

également préparer des pellicules.  also prepare dandruff.

Par EP-A-115.192, on sait comment préparer des pellicules, notamment en dissolvant un polyéthylène de haut poids moléculaire à une température élevée dans une cire paraffinique qui est solide à la température ambiante, en extrudant la solution et en refroidissant et étirant successivement l'extrudat. L'inconvénient de ce procédé est qu'on obtient un produit non uniforme ayant un fluage très élevé et en outre un degré élevé  From EP-A-115.192, it is known how to prepare films, in particular by dissolving a high molecular weight polyethylene at a high temperature in a paraffinic wax which is solid at room temperature, by extruding the solution and cooling and successively stretching the film. extrudate. The disadvantage of this method is that a non-uniform product with a very high creep and a high degree of

d'opacité et de porosité.opacity and porosity.

La présente invention fournit un procédé permettant d'obtenir des pellicules ayant une résistance à la traction et un module très élevés et ne faisant pratiquement pas ou ne faisant pas du tout preuve des  The present invention provides a method for obtaining films having very high tensile strength and modulus and practically not exhibiting or demonstrating any

inconvénients cités, en se basant sur une solution semi-  mentioned drawbacks, based on a semi-permanent solution

diluée d'un polyéthylène de haut poids moléculaire (lisse, brillant). On réalise ce résultat selon l'invention en ce qu'on convertit une solution de moins de 40 % (pds) d'un polyéthylène linéaire ayant un poids moléculaire  diluted with a high molecular weight polyethylene (smooth, glossy). This result is achieved according to the invention in that a solution of less than 40% (wt) of a linear polyethylene having a molecular weight is converted.

moyen en masse d'au moins 4 x 105 dans un solvant rela-  mass ratio of at least 4 x 105 in a solvent relative to

tivement volatil, qui est liquide à température ambiante,  volatile, which is liquid at room temperature,

à une température supérieure à la température de gélifi-  at a temperature above the gel temperature

cation de la solution, en un article en forme de pellicule contenant du solvant; on refroidit rapidement l'article à  cation of the solution into a film-shaped article containing solvent; we quickly cool the article to

une température au-dessous de la température de gélifica-  a temperature below the gelation temperature

tion tout en formant une pellicule ayant une structure de  while forming a film having a structure of

gel de polymère homogène ayant virtuellement la même compo-  homogeneous polymer gel having virtually the same composition

sition que la solution de départ; et on soumet cette pellicule de gel, à une température au-dessus de 75 C, à un étirage uniaxial avec un rapport d'étirage d'au moins , éventuellement après l'enlèvement de la totalité ou  sition as the starting solution; and this gel film, at a temperature above 75 ° C, is subjected to uniaxial stretching with a draw ratio of at least one, possibly after the removal of all or

d'une partie du solvant.part of the solvent.

L'idée de base de la présente demande est qu'on convertit une solution diluée de polyéthylène de haut poids moléculaire dans un solvant volatil en un article en forme de pellicule et on convertit celui-ci par gélification thermoréversible en une pellicule de  The basic idea of the present application is to convert a dilute solution of high molecular weight polyethylene in a volatile solvent into a film-shaped article and convert it into a film of heat-reversible gelation.

gel qu'on soumet ensuite à un étirage ultra-élevé.  gel which is then subjected to ultra-high stretching.

L'expression "gélification thermo-réversible" signifie dans ce contexte la conversion d'un article contenant du solvant en un gel homogène exclusivement par baisse de température et non par un changement de la composition  The expression "thermo-reversible gelling" means in this context the conversion of an article containing solvent into a homogeneous gel exclusively by temperature drop and not by a change in the composition.

(concentration) du mélange.(concentration) of the mixture.

Toutes les fois que le terme "pellicule" apparaît dans le présent mémoire, il sert à indiquer un produit d'une longueur indéfinie sous forme d'une couche large et mince dont l'épaisseur est inférieure à 0,5 mm et dont le rapport largeur/épaisseur est d'au moins  Whenever the term "film" appears in this specification, it is used to indicate a product of indefinite length in the form of a thin, broad film less than 0.5 mm thick and having a ratio of width / thickness is at least

100:1, de préférence d'au moins 1000:1.  100: 1, preferably at least 1000: 1.

Dans le présent procédé, on part d'un poly-  In the present process, one starts from a poly-

éthylène linéaire en solution ayant un poids moléculaire moyen en masse d'au moins 4 x 105 et, de préférence, d'au moins 8 x 105. Par polyéthylène linéaire de haut poids moléculaire, on entend un polyéthylène pouvant contenir des faibles proportions, de préférence ne dépassant pas moles %, d'un ou plusieurs autres alcènes copolymérisés avec lui, tels que le propylène, le butylène, le pentène, l'hexène, le 4- méthylpentène, l'octène, etc., avec moins de 1 chaîne latérale par 100 atomes de carbone et, de préférence, moins de 1 chaine latérale par 300 atomes de carbone. Le polyéthylène peut contenir de petites quantités, de préférence de 25 % en poids au maximum, d'un ou plusieurs autres polymères, en particulier d'un polymère d'alcène-1 tel que le polypropylène, le polybutylène ou un copolymère de propylène avec une  linear solution ethylene having a weight average molecular weight of at least 4 x 105 and preferably at least 8 x 105. Linear high molecular weight polyethylene means a polyethylene which may contain small amounts of preferably not exceeding mole%, of one or more other alkenes copolymerized with it, such as propylene, butylene, pentene, hexene, 4-methylpentene, octene, etc., with less than 1 chain per 100 carbon atoms and preferably less than 1 side chain per 300 carbon atoms. The polyethylene may contain small amounts, preferably up to 25% by weight, of one or more other polymers, in particular an alkene-1 polymer such as polypropylene, polybutylene or a propylene copolymer with a

petite quantité d'éthylène.small amount of ethylene.

Ici, le polyéthylène utilisé peut contenir des quantités importantes de charges. Il peut également  Here, the polyethylene used may contain significant amounts of filler. It can also

être avantageux d'employer un polyéthylène dont le rap-  be advantageous to use a polyethylene whose ratio

port du poids moléculaire moyen en masse au poids molé-  weight average molecular weight to molecular weight

culaire moyen en nombre soit inférieur à 5.  number average is less than 5.

Etant donné que la viscosité de la solu-  Since the viscosity of the solu-

tion augmente quand augmente le poids moléculaire du polyéthylène, de sorte qu'il devient plus difficile de le traiter, en général on n'utilise pas de polyéthylène dont le poids moléculaire est supérieur à 15 x 106, bien qu'en fait le présent procédé soit réalisable avec des poids moléculaires plus élevés. On peut déterminer les poids moléculaires moyens en masse par des procédés connus en utilisant la chromatographie de perméabilité  This increases when the molecular weight of the polyethylene increases, so that it becomes more difficult to treat, in general no polyethylene with a molecular weight greater than 15 x 10 6 is used, although in fact the present process can be achieved with higher molecular weights. Mass average molecular weights can be determined by known methods using permeation chromatography

de gel et la diffusion de la lumière.  of gel and the diffusion of light.

La concentration du polyéthylène dans la solution peut varier partiellement en fonction de la  The concentration of polyethylene in the solution may vary partially depending on the

nature du solvant et du poids moléculaire du poly-  nature of the solvent and the molecular weight of the poly-

alcène. Les solutions ayant une concentration de plus de 40 % en poids sont plutôt difficiles à traiter en particulier quand on emploie un polyéthylène de très haut poids moléculaire, par exemple de plus de 1 x 106,  alkene. Solutions having a concentration of more than 40% by weight are rather difficult to treat, in particular when a very high molecular weight polyethylene, for example more than 1 × 10 6, is used,

en raison de la haute viscosité qui est alors établie.  because of the high viscosity that is then established.

D'autre part,-l'utilisation de solutions ayant une concentration en polyéthylène par exemple inférieure à 0,5 % en poids présente l'inconvénient d'une baisse du rendement et d'une augmentation des coûts de séparation et de récupération du solvant. En général, on commence  On the other hand, the use of solutions having a concentration of polyethylene for example less than 0.5% by weight has the disadvantage of a decrease in yield and an increase in the costs of separation and recovery of the solvent. . In general, we start

donc avec une solution de polyéthylène ayant une concen-  therefore with a solution of polyethylene having a concentration

tration de 2 à 20 %, notamment de 3 à 15 % en poids.  from 2 to 20%, especially from 3 to 15% by weight.

Le choix du solvant n'est pas critique.  The choice of the solvent is not critical.

On peut employer tout-solvant volatil tel qu'un hydro-  Any volatile solvent such as hydrochloric acid

carbure halogéné ou non halogéné. Dans la plupart des solvants, on ne peut dissoudre le polyéthylène qu'à des températures d'au moins 90 C. Si la solution doit être  halogenated or non-halogenated carbide. In most solvents, polyethylene can only be dissolved at temperatures of at least 90 C. If the solution needs to be

convertie en pellicules par filage, on le fait en géné-  converted into films by spinning, it is generally done

ral dans un espace sous pression atmosphérique. Les solvants à bas point d'ébullition sont alors moins avantageux car ils peuvent être évaporés des pellicules tellement rapidement qu'ilsjoueront le rôle plus ou moins d'agents de moussage et vont interférer avec la structure des pellicules.  ral in a space under atmospheric pressure. Low-boiling solvents are then less advantageous because they can be evaporated so fast that they will play the role of more or less foaming agents and interfere with the structure of the films.

On peut effectuer la conversion de la solu-  The conversion of the solu-

tion en un article en forme de pellicule de diverses façons, par exemple par filage à travers une tête de filage ayant une filière à fentes très larges. Bien entendu, au lieu de filage, on peut simplement verser la solution sur, par exemple, une courroie ou un rouleau,  in a film-like article in various ways, for example by spinning through a spinning head having a very wide slot die. Of course, instead of spinning, one can simply pour the solution on, for example, a belt or a roller,

l'extruder, la rouler ou la calandrer.  extrude, roll or calender.

Sous refroidissement rapide, les solutions  Under rapid cooling, the solutions

de matériaux en polyéthylène dans ladite gamme de concen-  of polyethylene materials in said concentration range

tration changent en un gel au-dessous de la température critique (point de gélification). Par exemple, au cours du filage, on doit utiliser une solution et on doit donc  in a gel below the critical temperature (gel point). For example, during spinning, we must use a solution and we must

maintenir la température au-dessus de ce point de gélifi-  keep the temperature above this gel point.

cation.cation.

Par exemple, pendant le filage, la tempéra-  For example, during spinning, the temperature

ture de la solution est avantageusement d'au moins 100 C et notamment d'au moins 120 C et le point d'ébullition du  solution is advantageously at least 100 C and especially at least 120 C and the boiling point of

solvant est, de préférence, d'au moins 100 C et en parti-  solvent is preferably at least 100 C and in particular

culier, au moins égal à la température de conversion ou de filage. Le solvant doit avoir un point d'ébullition suffisamment bas pour faciliter son évaporation des pellicules obtenues. Les solvants qui conviennent sont les hydrocarbures cycloaliphatiques et aromatiques ayant des points d'ébullition d'au moins 100 C comme le toluène,  at least equal to the conversion or spinning temperature. The solvent must have a boiling point sufficiently low to facilitate its evaporation of the films obtained. Suitable solvents are cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons having boiling points of at least 100 C, such as toluene,

les xylènes, la tétraline, la décaline et aussi des hydro-  xylenes, tetralin, decalin and also hydro-

carbures halogénés tels que le monochlorobenzène et d'autres solvants connus. Par suite de la modicité du prix, on donne en général la préférence aux hydrocarbures non substitués qui comprennent également des dérivés hydrogénés d'hydrocarbures aromatiques, en particulier  halogenated carbons such as monochlorobenzene and other known solvents. As a result of the low price, unsubstituted hydrocarbons which also include hydrogenated derivatives of aromatic hydrocarbons are particularly preferred, in particular

la décaline.the decalin.

La température de conversion et la tempé-  The conversion temperature and the temperature

rature de dissolution ne doivent pas être élevées au point de provoquer une décomposition thermique notable du polyéthylène. Donc, on ne choisit pas en général une  Dissolution should not be so high as to cause significant thermal decomposition of the polyethylene. So we do not usually choose a

température supérieure à 240 C.temperature above 240 C.

On refroidit le produit obtenu en forme de  The product obtained is cooled in the form of

pellicule au-dessous du point de gélification de la solu-  film below the gel point of the solution.

tion. On peut le faire d'une façon appropriée quelconque, par exemple en faisant passer le produit dans un bain liquide ou dans un "puits". Pendant le refroidissement au-dessous du point de gélification de la solution de  tion. This can be done in any convenient manner, for example by passing the product through a liquid bath or into a "well". During cooling below the gel point of the solution of

polyéthylène, le polyéthylène forme un gel. Une pelli-  polyethylene, polyethylene forms a gel. A film

cule consistant en ce gel de polyéthylène possède une résistance mécanique suffisante pour en permettre le traitement ultérieur, par exemple par des organes de guidage, rouleaux, et autres organes usuels dans cette  This polyethylene gel has a sufficient mechanical strength to permit subsequent processing, for example by guiding members, rollers, and other usual organs in this process.

industrie.industry.

On étire ultérieurement la pellicule de gel ainsi obtenue. Dans cette opération d'étirage, le gel peut encore contenir des quantités importantes de solvant, pouvant aller jusqu'aux quantités à peine plus faibles que dans la solution de polymère prête pour le filage. De même, avant l'étirage, une partie voire la presque totalité du solvant peut être enlevée de la pellicule de gel, par exemple par évaporation ou par  The gel film thus obtained is subsequently stretched. In this stretching operation, the gel may still contain significant quantities of solvent, up to the amounts only slightly lower than in the polymer solution ready for spinning. Similarly, prior to drawing, some or all of the solvent may be removed from the gel film, for example by evaporation or by

lavage avec un agent d'extraction. On donne la préfé-  washing with an extractant. We give the preference

rence à l'étirage des pellicules de gel contenant encore des quantités notables, de plus de 25 % en poids et, de préférence, de plus de 50 % en poids de solvant, car si l'on procède de la sorte on peut obtenir un plus fort degré final d'étirage et, par conséquent, une résistance à la traction et un module'plus élevés de la pellicule finale; dans certains modes de réalisation technique, il peut être toutefois plus avantageux de récupérer une grande partie du solvant avant l'étirage. On étire les pellicules à une température  stretching gel films still containing significant amounts, of more than 25% by weight and, preferably, more than 50% by weight of solvent, since if proceeding in this way it is possible to obtain a greater final degree of stretching and, therefore, higher tensile strength and modulus of the final film; in some embodiments, however, it may be more advantageous to recover a large portion of the solvent prior to drawing. The films are stretched at a temperature

élevée, à savoir de plus de 75 C. Dans une telle opéra-  in excess of 75 C. In such an operation,

tion, on effectue de préférence l'étirage au-dessous du  tion, the drawing is preferably carried out below the

point de fusion ou du point de dissolution du poly-  melting point or the point of dissolution of the poly-

éthylène, car au-dessus de cette température, la mobi-  ethylene, because above this temperature the mobility

lité des macromolécules devient bientôt tellement élevée qu'il est impossible d'obtenir l'orientation désirée ou  the macromolecules soon become so high that it is impossible to obtain the desired orientation or

seulement à un degré insuffisant. Le développement intra-  only to an insufficient degree. Intra-community development

moléculaire de la chaleur provenant de l'étirage des pellicules doit également être pris en considération. A des taux élevés d'étirage, la température des pellicules peut donc subir une augmentation importante et on doit prendre soin de ne pas lui permettre de se rapprocher du  Molecular heat from the stretching of the films should also be taken into consideration. At high stretching rates, the temperature of dandruff can therefore be significantly increased and care should be taken not to allow it to move closer to

point de fusion et surtout de le dépasser.  melting point and especially to exceed it.

On peut porter les pellicules à la tempéra-  The film can be worn at room temperature

ture d'étirage en les faisant passer par une zone conte-  by stretching them through an area containing

nant un milieu gazeux ou liquide, zone qu'on maintient à la température désirée. Un four tubulaire avec de l'air à titre de milieu gazeux convient parfaitement mais on  a gaseous or liquid medium which is maintained at the desired temperature. A tubular furnace with air as a gaseous medium is perfectly suitable, but

peut aussi employer un bain liquide ou tout autre dispo-  can also use a liquid bath or any other

sitif approprié.appropriate.

Pendant l'étirage, le solvant éventuelle-  During drawing, the possible solvent

ment présent est séparé de la pellicule. Cette opération est produite avantageusement par des mesures appropriées telles que l'évacuation de la vapeur solvante en faisant passer un courant de gaz ou d'air chaud le long de la pellicule dans la zone d'étirage, ou en étirant dans un bain liquide comprenant un agent d'extraction pour le solvant, agent qui peut être facultativement le même que  present is separated from the film. This operation is advantageously produced by appropriate measures such as the evacuation of the solvent vapor by passing a stream of gas or hot air along the film in the drawing zone, or by stretching in a liquid bath comprising an extractant for the solvent, which agent may be optionally the same as

le solvant. La pellicule finale doit être exempte de sol-  the solvent. The final film must be free of soil

vant et il est avantageux que les conditions opératoires choisies soient telles que cet état soit atteint déjà dans la zone d'étirage, au moins virtuellement. -  and it is advantageous that the operating conditions chosen are such that this state is already reached in the drawing zone, at least virtually. -

On calcule les modules (E) et les résis-  The modules (E) are calculated and resisted

tances à la traction (s) au moyen de courbes d'allonge-  tensile strengths by means of elongation curves.

ment en fonction de la résistance qu'on détermine à température ambiante à l'aide d'un appareil Instron à une vitesse de test de 10 % par minute, et on les réduit à la section transversale de l'échantillon de pellicule. Dans le présent procédé, on peut appliquer des rapports d'étirage élevés. On donne la préférence à l'étirage des pellicules d'au moins (12 x 106/M + 1) fois, p formule dans laquelle Mp représente le poids moléculaire moyen en masse du polyéthylène et en particulier à au  Based on the resistance determined at room temperature using an Instron apparatus at a test speed of 10% per minute, they are reduced to the cross section of the film sample. In the present process, high draw ratios can be applied. Stretching of films of at least (12 x 10 6 / M + 1) times is preferred, wherein Mp is the weight average molecular weight of polyethylene and in particular

moins (14 x 106/M + 1) fois.less (14 x 106 / M + 1) times.

PP

Les pellicules selon l'invention convien-  The films according to the invention are

nent pour de nombreuses applications. On-peut les décou-  for many applications. We can discover them

per pour former des bandes, des cordons ou des rubans résistants. On peut les utiliser comme renforcement dans de nombreux matériaux qu'il est usuel de renforcer avec  per to form resistant bands, cords or ribbons. They can be used as reinforcement in many materials that it is usual to reinforce with

des pellicules ou des rubans et dans toutes les applica-  films or ribbons and in all

tions dans lesquelles on recherche la combinaison d'un faible poids et d'une grande résistance, canmme par exemple les bandes pour audio-visuel ou magnétiques,  in which the combination of low weight and high strength is sought, for example, audio-visual or magnetic tapes,

les bandes pour usage médical, les pellicules d'embal-  tapes for medical purposes, packaging films

lage, des feuilles de protection,des substrats pour adhésifs, etc. Si on le désire, on peut incorporer dans ou sur les pellicules des petites quantités d'additifs  protective foils, adhesive substrates, etc. If desired, small amounts of additives may be incorporated in or on the films

usuels tels que des stabilisants, des agents de traite-  such as stabilizers,

ment de fibres et similaires, notamment en des proportions  fibers and the like, in particular in proportion

de 0,1 à 10 % en poids par rapport au polyéthylène.  from 0.1 to 10% by weight relative to polyethylene.

Les exemples suivants, dans lesquels toutes  The following examples, in which all

les proportions sont en poids, servent à illustrer l'in-  the proportions are by weight, serve to illustrate the in-

vention sans aucunement en limiter la portée.  without limiting its scope.

EXEMPLE COMPARATIF 1COMPARATIVE EXAMPLE 1

On verse sur une courroie transporteuse refroidie, une solution à 5 % de polyéthylène de haut poids moléculaire de la qualité Hifax 1900 (Hercules) ayant un poids moléculaire moyen en masse d'environ 2 x 106 dans la paraffine à une température d'environ C pour former un gel ayant environ 2 mm d'épaisseur et environ 100 mm de largeur. On fait passer la pellicule de gel ainsi obtenu à travers un lit de trichloréthylène pour éliminer le solvant et on étire ensuite dans une étuve à un gradient de température de 120 à 145 C avec  On a cooled conveyor belt was poured a 5% high molecular weight, Hifax 1900 (Hercules) high molecular weight polyethylene solution having a weight average molecular weight of about 2 x 10 6 in paraffin at a temperature of about C. to form a gel having about 2 mm thick and about 100 mm wide. The resulting gel film is passed through a bed of trichlorethylene to remove the solvent and is then drawn in an oven at a temperature gradient of 120 ° C to 145 ° C.

des rapports variables d'étirage.variable stretch ratios.

Avec un rapport d'étirage de 15x, on obtient des pellicules ayant un module E (mesuré à température ambiante) de 22 GPa: A un rapport d'étirage de 25x et  With a draw ratio of 15x, films having a modulus E (measured at room temperature) of 22 GPa are obtained: At a draw ratio of 25 × and

30x, le module E est respectivement de 40 et 52 GPa.  30x, the module E is respectively 40 and 52 GPa.

En particulier, sous une charge'à tempéra-  In particular, under a temperature load

ture élevée, le fluage du produit est essentiel.  ture, creep is essential.

EXEMPLE 1EXAMPLE 1

On file à travers une fente de 1 x 40 mm une solution à 2,5 % dans la décaline de polyéthylène de haut poids moléculaire ("'Hostalen GUR 412" de Ruhrchemie/ Hoechst) ayant un poids moléculaire moyen en masse d'environ 1,5 x 106 à 175 C, puis on refroidit dans l'eau, 1 0 après quoi on libère la pellicule de gel résultante du solvant au moyen d'un ensemble de rouleaux dans un bain d'extraction (dichlorométhane). On étire la pellicule de gel dans une étuve à 120 C avec un rapport d'étirage de 20x et 33x. La pellicule lisse et brillante résultante présente un module E de 50 et notamment de 85 GPa, une opacité inférieure à 10 % et une transmission de vapeur  A 2.5% solution in the high molecular weight polyethylene decalin ("Hostalen GUR 412" from Ruhrchemie / Hoechst) having a mass average molecular weight of about 1 is passed through a 1 × 40 mm slot. , 5x106 at 175 ° C, and then cooled in water, after which the resulting gel film of the solvent is freed by means of a set of rollers in an extraction bath (dichloromethane). The gel film is stretched in an oven at 120 ° C with a draw ratio of 20x and 33x. The resulting smooth and shiny film has a modulus E of 50 and especially 85 GPa, an opacity of less than 10% and a vapor transmission

d'eau inférieure à 0,5 (mesurée selon le procédé norma-  less than 0.5 (measured by the normal

lisé cité par Kunstsoffe/plastics 7/73, page 25).  cited by Kunstsoffe / plastics 7/73, page 25).

Sous une charge prolongée, la pellicule ne  Under a prolonged charge, the film does not

présente également pratiquement aucun fluage.  also has virtually no creep.

EXEMPLE 2EXAMPLE 2

On file à travers une fente de 1 x 40 mm à une température de 170-180 C, une solution à 10 % dans le xylène de polyéthylène de haut poids moléculaire fourni par la Société DSM et ayant un poids moléculaire moyen en masse d'environ 6 x 105, puis on refroidit dans l'air dans un "puits" et on étire à l'état humide dans une étuve avec un gradient de température de 90 à 140 C,  It is passed through a 1 x 40 mm slot at a temperature of 170-180 ° C., a 10% solution in xylene of high molecular weight polyethylene supplied by the company DSM and having a weight average molecular weight of 6x105, then cooled in air in a "well" and stretched in a humid state in an oven with a temperature gradient of 90 to 140 C,

procédé au cours duquel le solvant s'évapore.  process in which the solvent evaporates.

Avec des rapports d'étirage de 10x, 20x et x, on obtient des pellicules lisses ayant des modules  With draw ratios of 10x, 20x and x, smooth films with modules are obtained

Ede 12, 20 et 27 GPa.Ede 12, 20 and 27 GPa.

2570982.2570982.

Claims (5)

R E V E N D I C A T I 0 N SR E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Procédé de préparation de pellicules lisses et brillantes en polyéthylène possédant une résistance à la traction et un module élevés, un faible fluage, et des faibles opacité et porosité, calculées sur une solution semi-diluée de polyéthylène de haut poids moléculaire caractérisé en ce qu'on convertit une solution de moins de 40 % (eds) d'un polyéthylène linéaire ayant un poids moléculaire moyen en masse d'au moins 4 x 105 dans un solvant relativement volatil, qui est liquide à température ambiante, à une température  1. A process for preparing smooth and glossy polyethylene films having high tensile strength and modulus, low creep, and low opacity and porosity, calculated on a semi-dilute solution of high molecular weight polyethylene characterized by converting a solution of less than 40% (eds) of linear polyethylene having a weight average molecular weight of at least 4 x 105 in a relatively volatile solvent, which is liquid at room temperature, at a temperature of supérieure à la température de gélification de la solu-  above the gelling temperature of the solu- tion, en un article en forme de pellicule contenant du  in a film-shaped article containing solvant; on refroidit rapidement l'article à une tempé-  solvent; the article is rapidly cooled to a temperature rature au-dessous de la température de gélification tout en formant une pellicule ayant une structure de gel de  below the gelation temperature while forming a film having a gel structure of polymère homogène ayant virtuellement la même composi-  homogeneous polymer having virtually the same composition tion que la solution de départ; et on soumet cette pellicule de gel, à une température au-dessus de 75 C, à un étirage uniaxial avec un rapport d'étirage d'au  tion than the starting solution; and this gel film, at a temperature above 75 ° C, is subjected to uniaxial stretching with a draw ratio of moins 10, éventuellement après l'enlèvement de la tota-  minus 10, possibly after removal of the total lité ou d'une partie du solvant.or part of the solvent. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une solution de  2. A process according to claim 1, characterized in that a solution of polymère ayant une concentration de 2 à 20 % en poids.  polymer having a concentration of 2 to 20% by weight. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou  3. Process according to claim 1 or 2, caractérisé en ce qu'on utilise une solution de poly-  2, characterized in that a solution of poly- éthylène linéaire ayant un poids moléculaire élevé en  linear ethylene having a high molecular weight masse d'au moins 8 x 105.mass of at least 8 x 105. 4.- Pellicules de polyéthylène qu'on obtient par le procédé selon l'une quelconque des  4. Polyethylene film obtained by the process according to any one of revendications précédentes.preceding claims. 5.- A titre de produit industriel nouveau, des articles préparés en totalité ou en partie à partir  5.- As a new industrial product, articles prepared in whole or in part from d'une pellicule de polyéthylène selon la revendication 4.  of a polyethylene film according to claim 4.
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