Brevet FR2230487A1 — publié le 19741220

L'inventien se rapporte à un procédé pour la fabrication de film', feuilles ou plaques d'excellente qualité optique à partir fi t une ratière @lastique transparente, par coulée d'une solution, d'une masse fondue ou d'un melange réactionnel liquide sur un suppert solide en déplacement continu présentant une surface polie. L'invention -ise aussi des dispositifs propres à la mise en oeuvre de ce procédé. On a déjà obtenu des films ou feuilles en matière plastique doués de grandes queli@és optiques par un procédé du genre indique plus haut dan@ lequel la solution, la masse fondue ou le mélange réactiennel à l'état liquide, amenés par un dispositif approprié, par exemple une fente linéaire, un dispositif à râcle ou une tee de coulée, sont C déversés sur des tambours polis ou des bandes métalliques sans fin chauffées, présentant une surface à peli spéculaite, La matière plastique se durcit in situ sous l'action de la chaleur et est ensuite séparée du support sous forme d'une fe@@li@ @ d'un film sans fim. On n@ @@@t évite@ dans ne prceédé connu que la surface métalli@ue pelie ne @ubisse des altérations mécaniques. La qualité de poli specula@@@ de la surface pe@t également être affectée par la réutilisation @@@@ame@@e de la bande. On risque par conséquent que la qual@té optique de la feuille de matière plastique ainsi obtenue us seit aus@@ affectée par l'usure du suppert au fur et à mesure ue soii servies. L'invention se @r@pose de fou@nit un procéde du genre cidessus dans lequel er @vité le risque d'une altération de la qualité @@tique de la feuille de matière plastique par usure ou endomma gement @e la sur@ace du sa@port sur lequel la matière plastique est déversée. Suivart @invention, @@ hut est atteint par le fai@ que la so@@tion, la mati@re p@astique fondu@ eu @@ mélange réactionnel liquide sont dé@@ @@sés sur @n ruban de verre sans fin se déplaçant continuellement e@ @@@@tion be@izontale, immédiatement après sa fabrication. On obtie@@ @@@ la procédé de l'invention les deux résultats su@@ants : Un est @@erd assuré de disposer en permamence d'un support toujours fralchement @réparé dont la surface ne @@@ être ni usée, ni endemnagée, étant dondé que le support lui-même sert directement le fabrication. D'un autre cêté, on bénérficie du fait que le surfaces de verre iioli constituent encore de nos jours les surfaces présentant la meilleure planéité et le meilleur poli dont on puisse disposer industr:jellemei'L à un prix acceptable.En outre, un autre avantage important réside dans le fait que, par une faible augmentation du prix de revient, on peut allonger autant qu'on le désire la longueur du ruban support offerte pour le durcissement de la matière plastique. Enfin, le procédé selon l'invention donne la possibilité de fabriquer des feuilles de matière plastique re3 & ivement larges car les installations existantes pour la fabrication de rubans de verre fournissent des rubans d'une largeur nettement plus grande que les installations de fabrication de rubans métalliciues pour machine de coulée. Le procédé suivant l'invention peut par exemple être réalisé en liaison avec une installation produisant de façon continue un ruban de verre douci et poli mécaniquement. Le procédé de l'invention peut etre utilisé de façon particulièrement avantageuse en déversant la solution, la matière plastique fondue ou le mélange réactionnel liquide, sur un ruban de verre présentant le poli au feu. Comme procédés produisant un ruban de verre horizontal dont la surface est polie au feu, on doit citer en premier lieu le procédé Float mais aussi les procédés d'étirage horizontal, par exemple le procédé LIBBEY OWENS. Il est particulièrement intéressant au point de vue économique, si on utilise un ruban de verre poli au feu, de verser la solution, la matière plastique fondue ou le mélange réactionnel liquide sur une région du ruban de verre dans laquelle celui-ci présente encore une température élevée qui peut autre mise à profit pour l'accélération du processus de durcissement. Toutefois, suivant un autre aspect de l'invention, le ruban de verre est débarrasse superficiel3ement do la poussière ou des autres impuretés qui auraient pu se déposer. A cet effet, on peut par exemple avant le déversement de la solution, de la matière plastique fondue ou du mélange réactionnel liquide sur le ruban de verre, faire passer celui-ci dans une machine à laver. Par ailleurs, il est avantageux ;le protéger des LEputetés et des souillures la section de l'instaL ation dans laquelle accomplit la formation de 1s feuille de matiere plastique sur le ruban de verre. Bien entendu, on peut aussi, si on le désire, selon une forme partîculiu"re de mise en oeuvre du procédé de l'invention, déverser ltune sur 11 autre plusieurs couches de matière plastique de natures différentes. Ie procédé permet ainsi de fabriquer faç@@ @@ple fe@@lies c@mposites faites de plusieurs maté @i@u@ @@f@érents. @eci @st particulièrement facile à réaliser @râ@@ au pr@@édé selon l'invention car, pour de telles feuilles @ompo@@tes, il est nécessaire d'avoir des supports relativement longs et ces longs supports ainsi qu'on l'a dit peuvent être obtedue sans gra@de dépense supplémentaire dans les installations de @@@@@@ation des rubans de verre en continu. @@ a d-à été proposé de fabriquer des feuilles, films ou bandes de matière plastique, par coulée de matériau à l'état liquide sur un bain liquide de poids spécifique élevé et en confé rant un étirage au film plastique sur le bain. Dans ce procédé connu, la couche de matière plastique est cependant toujours sous tansion, ce qui, d'une part. affecte défavorablement la planéité et. d'autre part, lirnite considérablement les possibilités de modification de l'épaisseur et de la largeur du film de matière plastique. n dispositif particulièrement convenable pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé essentiellemeut par une installation en soi connue de fabrication d'un ruban de verre flotté et par un dispositif de déptt de la matière plasti- que tel qu'une tdte de coulée à fente, un dispositif à racle ou une buse d'extrusion à fente linéaire, ce dispositif étant placé au-dessus du ruban de verre, en aval de l'étenderie ou autre cellule de refroidissement du ruban de verre. D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit d'un exemple préféré de réalisation d'une installation suivant l'invention en référence aux dessins annexés. Dans ces dessins schématiques, la figure 1 représente la partie essentielle d1r;ie installation suivant l'invention et la figure 2 représente une installation convenant pour la fabrication d'une feuille composite. Dans les installations représentées sur les dessins, on utilise, comme support pour la coulée de la matière plastique, un ruban de verre sans fin fabriqué par le procédé Float. L'installa- tion proprem(--ii. dite de fabrication de verre flotté correspond à l'état actuel bien connu de le technique. Pour cette raison, cette installation de verre flotté n'est pas représentée sur les dessins. On sismale, à titre d'exemple, que de telles installations de verre flott sont décrites dan les brevets allemands n01.010.247 et 1.471.951. Lorsque le ruban de verre 1, avant atteint une tempera- ture dsenviron 6000C, est séparé de la surface du bain de métal fondue, il est conduit sur des rouleaux transporteurs 2 à travers une cellule de refroidissement 3. Dans cette cellule de refroidissement 3 ou dans une zone de refroidissement qui lui fait skate, on peut poursuivre le refrodissement du ruban de verre jusqutau point où cela est nécessaire suivant le cas considéré. Le ruban de verre t qui se déplace dans l'installation dans le sens de la flèche "Fn passe dans une machine à laver 4 du type connu. Dans cette machine à laver, on débarrassera notamment la surface supérieure du ruban de verre des impuretés et poussières éventuelles qui ont pu se déposer sur la surface du verre dans l'installation de fabrication du verre flotté ou dans la cellule de refroidissement. Immédiatement après son passage dans la machine à laver 4, le ruban de verre 1 qui est encore entratné sur des rouleaux transporteurs 2 passe dans une enceinte close 6 entourant de tous cotés le ruban de verre et la nappe des rouleaux transporteurs. Cette enceinte maintient ainsi une atmosphère exempte de poussières dans la région de la coulée de la matière plastique. L'enceinte 6 présente une ouverture 7 pour l'entrée du ruban de verre et une ouverture 8 pour la sortie du ruban rev8tu de matière plastique. On introduit dans l'enceinte 6, par les conduites 9, de llair condi- tonné filtré, exempt de poussières et éventuellement chauffé, tandis que ltévacuation de cet air s'effectue par les conduites 10. On maintient dans l'enceinte 6 une faible surpression pour éviter que l'air extérieur ne pénètre dans l'enceinte par les ouvertures 7 ou 8. A l'intérieur de l'enceinte Ó, il est prévu, au-dessus et au-dessous du ruban de verre t, plusieurs dispositifs de chauffage électrique 11, 12, 13, 14. On peut, grâce à ces dispositifs de chauffage il à î4, maintenir à l'intérieur de l'enceinte le profil de températures désirées. A cet effet, les dispositifs de chauffage 11, 13, voisins de l1entrée 7, servent à amener le ruban de verre à la température optimale pour la coulée de la matière plastique liquide.Les dispositifs de chauffage 12 et 14 ont pour role de chauffer la couche de matière plastique à la température la plus favorable pour le durcissement dans chaque cas particulier. Une tette de coulée à fente 16 disposée à l'intérieur de l'enceinte 6 sert à déverser sur le ruban de verre 1 la matière @@tiqu@e @ @@@a@ @iqu@de. Cette matière plastique liquide est @@@@@ à la têt@ de coulée par une ou plusieurs conduites telles @@@ @@. @@ tâ@@ de conlée forme sur le ruban de verre une couche @@ film de m@tière plastique 18 qui, dans l'espace séparant la tête de coulée de l'erifice de sortie 8 de l'enceinte, se fige en une co@ch@ @@lid@ ou durcie, de sorte que la feuille ainsi formée peut être détach@@ du ruban @@ verre après sa sortie de l'enceinte. Pour détacher @a @eu@lle 18, on utilise le rouleau 19 situé audessus du @@ban de verre. La tension nécessaire sur la feuille est assurée par le rouleau tenseur 20. Après nouveau changement de direction autour de rouleau 21, la feuille 18 est entraînée par une paire de rouieaux tracteurs 22 entre lesquels elle est également mun@e de p@rt et @'autre d'une feuille de protection 24 extraite de @obin@@ @@. La hande de matière plastique munie de ces feuilles de pro@@tion @@t a'@r@ déviée par le rouleau 25 et enfin enrou@ée sur la babine 26. Il est év@dent @u'au lieu de feuilles très minces susceptibles d'être enreniées sur des bebines, il est également possible @@ @@épare@ des films ou plaques plu- épais qui né@essitent Simplement un @utre p@@cédé pour @@ detacher d@@@usan de verre. Suivant la matiere plastique des feuilles, films ou plaques ain@@ fa@@qués, il pent être recemmandable de déposer sur le ruban v@rre, avant d'y déverser la matière plastique, un agent convenable de ség@@a@@@n (agent de démeulage). A cet égard, en peut u@@l@@er @@@ exemple les st@réates ou sili@@nes, les hydrocarbures finorés, la araffine @@ des cires. @ur F@@ @e@, @n a @e@@@@@té un dispositif dans lequel on @e@t @a@@@@er une @euil@ @@@posite formée de deux conches différen@es @insi que cela a @t@ dit au sujet de la figure 1, on ut@@@@ @@@m@@ @@ppo@ @@ @@@ @ @e ver@@ @@ s@rtant d'une installe @i@n d@ v@r@@ @@@tt @ui, @pr@@ av@@@ pass@ sur les re@leaux d'une @@@lu@ ref@@@@@@@@@ @@@, tr@v@ se une machine à laver. En aval de @@ @@@@in@ @@@er @@@ @@ @entée sut la figure 2) l'installa- tion @@@prer@@ @@e nceinte @@ enteurant le ruhan de verre 30 et le di@@@@@@if @@ tr@n@@@r@ f@rm@ @@@ des rouleaux 32. Le ruban de ve@r @@@@@@@ @@@@ @@enc@i@@e par l'ouverture 33 et en sort par @o@@@@@@ @@ Or iatr@@@i @ans l'en@@inte, par les conduites 35, de l'ai@@ @@ ti@nn@, filtré et répoussiéré, cet air étant évacué pa@ les @@ @@@@es @@. Les di@@ositifs de chauffage 37 disposés au dess@@ @@@@@ @e verre ainsi que les disprositifs de chauffage 38 placés au-dessous de celui-ci, servent à établir les conditions de température optimale pour la coulée de la matière plastique et son figeage, éventuellement son durcissement, pour former la feuille. On verse d'abord, à l'aide de la tête de coulée à fente 40, la couche support 42 de la feuille composite qui, sur le trajet en direction de la tête de coulpe 41, se durcit ou se @@ fige. La tête de coulée 41 sert à appliquer sur la couche support 42 une deuxiè- me couche d'une autre matière plastique, de sorte qu'on obtient une feuille composite 43 formée de deux couches.Sur le trajet entre la tête @@ et la sortie 34 de l'enceinte, la feuille composite est suffisamment solidifiée sous l'effet des dispositifs de chauffage 37 et 38 pour qu'après la sortie de L'enceinte 31, elle puisse autre détachée sans dommage du ruban de verre 30 puis enroulée sur la bobine 45 de la méme façon que cela a été dit à propos de la figure 1. Au lieu de deux têtes de coule, on peut aussi en prévoir trois ou même davantage de sorte que l'on obtiendra des feuilles composites à trois s couches on meme davantage. On peut, dans un dispositif tel que celui qui vient d'être décrit, traiter en principe toutes les matières plastiques qui jusqu'à présent étaient coules sur bandes ou sur tambours. Le dispositif suivant l'invention convient particulièrement bien pour la fabrication de feuilles de matière plastique répondant à des exigences sévères en ce qui concerne la qualité optique, c'est- à-dire en particulier la planéité et le paralléisme, comme celles que l'on utilise en association avec une feuille de verre pour les parel-rise de véhicules ou les vitrages de sécurité. La fabrication de ces parebrise est décrite par exemple dans les demandes de brevets allemanées n P 22.20753.0 et P 22.28299.1.On a constaté que les feuilles de matière plasstiqne préparées suivant le procédé de la présente invention surpassent, ou les raisons indiquées dans le préambule, lis feuilles de matière plastique préparées par les autres procédés. Dans bien des applications, les films ou feuilles de matière plastique doivent etre revêtus de couches superficielles diverses ayant pour rôle de leur conférer une ou elusieurs proprio tés physiques additionnelles particulières telles que : faible coefficient de frottement, résistance au. rayiires et À i' abrasion, qualités anti-réfléchissantes. On peut aussi autre amené à appliquer sur les rubans ou feuilles de clastique des substances tels que des coler@@@, des agents d'adhésion tels que des substances auto-collantes ou des agents d'anerage facilitant le collage altérieur de la feaulle sur d'autres matières, etc.. De tels dépôts superficiels complémentaires peuvent être aisément applienés sur les rubans de matière plastique produits par le procédé de l'invention. Il suffit à cet effet de placer en av-al d la tête ou des têtes de coulée un ou plusieurs dispositifs de pulvérisation ou d'enduction appliquant sur la surface supérieure du ruban de matière plastique en déplacement,fraRchement formé, une substance approprice sous forme de solution,de dispersion ou diiaérosols. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de films, feuilles ou plaques, d'excellente qualité optique, en matière plastique transparente, par coulée d'une solution, d'une masse fondue ou dsun mélange réactionnel liquide, sur un support solide se déplaçant continuellement et dont la surface est polie, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide fournissant la matière plastique sont déversés sur un ruban de verre sans fin se déplaçant en direction horizontale, immédiatement après la fabrication dudit ruban. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre présentant le "poli au feux. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre encore chaud à l'issue de son procédé de fabrication. 4. Procédé suivant les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre préparé par le procédé "Float". 5. Procédé suivant les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la solution, la masse fondue ou le mélange réactionnel liquide sont déversés sur un ruban de verre préparé par étirage horizontal, par exemple par le procédé LIBBEY OWENS. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, avant le déversement de la solution, de la masse fondue ou du mélange réactionnel liquide, la surface supérieure du ruban de verre est nettoyée. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'avant le déversement de la solution, de la masse fondue ou du mélange réactionnel liquide, on applique sur la surface supérieure du ruban de verre un agent de séparation (agent de démoulage) favorisant la séparation ultérieure de la feuille de matière plastique formée. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 a /, caractérisé en ce que la région du ruban de verre sur laquelle on déverse la matière plastique liquide et sur laquelle elle se solidifie, est dans une enceinte protégée contre la pénétration d'une atmosphère contenant des poussières. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite enceinte est balayée par de l'air filtré dépoussiéré. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le ruban de verre, dans le domaine de la coulée et de la solidification de la feuille de matière plastique, est chauffé. Il Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que pour la fabrication d'une feuille composite fée de plusieurs matières plastiques différentes, on verse l'une sur l'autre deux ou plusieurs couches de matière plastinue. 12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en e qu'après la séparation de la feuille de matière plastique terminée et du ruban de verre, la feuille de matière plastique es munie sur ses deux faces dune feuille de protection et enroulée avec les feuilles de protection sur une bobine. 13. Utilisation d'une feuille de matière plastique fabriquée conformément au rroced- suivant l'une des revendications 1 à 12 pour le. fabrication d'un parebrise pour véhicules constitué d'une feuille e verre et d'ure feuille de n:atîère plastique liée à celle-ci. 14. Dispesitif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des rovendications 1 à 12, caractérisé en ce du'il comporte une installation de fabrication d'un ruban de verre flotté ( et, fer aval de le cellule de refroidissement (3) du ruban de verre, un système approprié de coulée de la matière plastique, situé au-dessus du ruban de verre, tel qu'une tête de coulée à fente, un système à racle ou une buse d'extrusion à fente linéelre (16 15.Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que, pour la fabrication d'une feuille de matière plastique formée par la réunion de plusieurs couches différentes, on prévoit deux ou plusieurs systèmes de coulée tels que des buses à fente linéaire (4o,4i). 16. Dispositif suivant la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que, entre la cellule de refroidissement (3) du ruban de verre et le système de coulée tel que la tette de coulée (16-40), il est prévu une machine à laver (4) pour nettoyer la surface du ruban de verre. 17. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que dans la région de la tête de coulée à fente (t6) ou des têtes de coulée (40-41) et dans la région dans laquelle la matière plastique déversée se solidifie en une feuille, il est prévu une enceinte enveloppant cette région et s'opposant à la pénétration des poussières. 18. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que dans la région de la tette de coulée (16) ou des têtes de coulée (40-41) et dans la région dans laquelle la matière plastique déversée se solidifie en une feuille, il est prévu au-dessus et/ou au-dessous du ruban de verre (1-30) des dispositifs de chauffage (1t à 14) (37-38) 19. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications t4 à 18, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans la région de 11 enceinte où s'effectue le figeage ou le durcissement de la feuille de matière plastique, un ou plusieurs dispositifs de pulvérisation ou d'enduction permettant d'appliquer, sur le ruban de matière plastique produit, une mince couche superficielle d'une substance destinée a modifier les propriétés physiques du ruban.