Brevet FR2263873A1 — publié le 19751010

La présente invention concerne un procédé de séparation de feuilles coulées d'avec les matériaux-supports sur lesquels elles sont préparées, à l'aide d'un choc thermique, à savoir un refroi disseient brusque. La préparation des feuilles coulées est connue. Elle est très souvent compliquée par le fait que, souvent, après la vapo risation du solvant, les feuilles ne se séparent pas du matériau- support. L'origine de cette difficulté est ltadhérence extrême- lent forte de la feuille à un substrat métallique. Par ailleurs, la matière de la feuille se trouve, aux teipératures utilisées, à l'état plastique, avec une résistance insuffisante à la ruptu re, si bien que la force nécessaire pour vaincre l'adhérence pro toque des allongements et souvent des ruptures.Ceci peut condui re & un tsar de rebuts exceszif em fabrication. Il est connu d'augmenter la résistance à la rupture des feuilles en refroidissant le support en même tenpx que la feuille. Les changenents continuels de teipérature qui se produisent, par exemple, dans le cas d'une bande métallique sang fin, condui- sent & des sollicitations élevées de la matière qui peuvent provo- quer des gauchissements de la bande, lesquels rendent plus dif ficile la coulée d'une feuille d'épaisseur uniforme. De plus, une séparetion parfaite de la feuille ntest pas garantie par ce pro cédé. Il est, de plus, connu - pour diminuer l'adhérence - d'en duire le matériau-support d'un agent anti-adhésif ou d'ajouter à la solution de coulée un agent anti-adhésif. Dans les deux cas, la feuille coulé. contient des substances qui limitent son do 'aine d'application ou laie rendent son utilisation inpossible. La présent. invention a pour objectif s de remédier aux in convénients lentioflés ci-dessus des procédés connus de fabrica tion de feuilles par coulée et de procurer un procédé dans lequel la séparation de la feuille d'avec son support est réalisée de lanière aussi simple que possible, et qui permet d'obtenir des feuilles de caractéristiques uniformes avec une résistance ac crue à la rupture. De façon surprenante, ce résultat est obtenu en appliquant un choc thermique, par refroidissement brusque à la feuille à séparer d'avec son matériau-support. Plus précisénent, la présente invention a pour objectif un procédé de fabrication de feuilles coulées en ratières plastiques thermostables avec une température de service sur une longue pe- riode supérieure à 120 C, à base de polycondensats aromatiques par a) Application de cette ratière plastique a état liquide sur un matériau-support inerte plat, de surface lisse b) Chauffage à des températures supérieures à 1000, ce qui élimine au moins en partie, le solvant éventuellement pré- sent et consolide la matière plastique de manière à former une pellicule cohérente0 c) Application d'un agent de refroidissement inerte, liquide ou gazeux, sur la surface de la pellicule, sans que cet agent de refroidissement vienne en contact avec le matériau-support, afin de refroidir brusquement la pellicule de matière plasti que d'au moins 10 Go d) Séparation de la feuille coulée achevée d'avec le matériau- support. De façon préférée, selon l'invention, la séparation de la feuille d'avec le matériau-support est réalisée par un refroidissement brusque de la feuille d'au moins 500C, et le matériau- support est une plaque métallique ou une bande métallique, -de préférence sans fin, et l'agent de refroidissement utilisé est de l'eau. Le dispositif de refroidissement brusque et de séparation selon l'invention peut, de plus, être utilisé pour des feuilles appliquées aussi bien sur des supports sans fin que sur des supports de surface limitée. Etant donné que la feuille retroi- die brusquement et séparée du matériau support n'est pas du tout collante, elle peut être enroulée ou soumise à un traitement ultérieur sans difficultés. Grâce au procédé selon l'invention, on peut séparer de fa çon impeccable la feuille coulée d'avec le matériau-support, et on obtient des feuilles régulières, de résistance à la traction accrue. Le procédé selon l'invention pour séparer les feuilles par refroidissement brusque est décrit à l'aide de la figure sché mastique unique. La matière 2 constituant la feuille est appliquée sous forse liquide sur un support sans fin 1 inerte et lisse, par esen- ple en utilisant un appareil de coulée. Dans le cas où l'on ajoute un solvant, celui-ci est éliminé dans une très large mesure par un réglage approprié de la température, par exemple par un courant d'air chaud, en utilisant un dispositif d'aspiration approprié Dans la zone 3 de refroidissement, qui a une largeur de 5 à 100, de préférence 10 à 50 a, et qui est produite en dirigeant l'agent de refroidissement 4 sur la surface de la matière chaude 2 de la feuille, cette matière 2 est refroidie et séparée, en étant éventuellement soutenue au début par une feuille 5 de sépa ration, d'avec le matériau-support. -Les matériaux-supports lisses inertes qui conviennent sont des plaques ou des bandes métalliques, en particulier des bandes polies de fer ou dtacier (d'épaisseur inférieure par exemple à 5 mm). Pour réaliser le refroidissement brusque, on peut utiliser des agents liquides ou gazeux, qui ne dissolvent pas la matière de la feuille. On peut utiliser, par exemple, de l'eau, du né thanol, de l'acétone, des huiles de coupe ainsi que de l'air et des gaz analogues, ou des mélanges de matières gazeuses et li quines comme, par exemple, des mélanges d'anhydride carbonique et de liquides organiques, à condition gltils ne dissolvent pas la matière de la feuille. Les températures des agents de refroidissement sont compri ses en général entre -20Q et +150 C. L'étendue de la zone de re froidissement, ou la vitesse de séparation de la feuille dépen- dent de l'épaisseur de cette feuille et sont comprises, en gEn6- ral, entre 5 et 100, de préférene entre 10 et 50 ana pour la première et entre 0,05 et 50 i/mn, de préférence entre 0,1 et -10 inn pour la seconde. Ce procédé convient pour la réalisation de feuilles coulées dtépaisseur comprise entre 3 et 500 P1, de préférence entre 7 et 200 En ce qui concerne les matières utilisées pour les feuilles, les nasses fondues ou les solutions de polycondensats aromatiques utilisées couramment pour les feuilles coulées conviennent. On peut citer en particulier les matières qui sont obtenues, grace à leur grande résistance à la chaleur, à partir de solvants bouil lant à température élevée comme, par exemple, les polyimides, les polyamide-inides, les polyhydantolnes, les polyester-imides, les polyesters de l'acide téréphtalique et les polyesters de l'acide naphténique. Ces matières plastiques sont appliques sous forse liquide sur le matériau-support. On peut utiliser, par exemple, une masse fondue d'un precondensat, mais on utilise de préférence une solution d'une matière plastique ou d'un précondensat dans un solvant.En ce qui concerne les solvants, on peut envisager, dans ce cas, - l'utilisation de solvants organiques polaires, ayant de préférence des points d'ébullition supérieurs à 15000 comme, par -exemple, la N-méthylpyrrolidone, le diméthylacétamide, le diméthylformamide, le diméthylsulfoxyde ainsi que des composés chlorés et des composés nitrés aromatiques ou aliphatiques. La matière plastique est ensuite chauffée, sur le matériau- support, à des températures supérieures à 10000, de préférence comprises entre 150 et 25000. Dans ces conditions, le solvant éventuellement présent est éliminé au moins en partie. Il est avantageux de choisir la température de telle manière que le solvant s'évapore, mais ne se vaporise pas à sa température d'ébullition. On évite, de cette manière, la formation de bulles. De plus, le chauffage provoque une certaine réticulation ou un certain durcissement de la matière plastique, surtout si elle a été introduite sous forme de précondensat. Ceci provoque un renforcement de la matière plastique, qui devient une pellicule cohérente. Dans la feuille coulée terminée, la matière plastique se trouve, sous une forme thermostable, avec-une température de service de longue durée, déterminée selon la norme DIN 53 4X6, supérieure d 12000, de préférence supérieure à 15000. Les feuilles peuvent être parfaitement séchées avant d'être séparées du substrat, il est toutefois avantageux qu'elles contiennent 1 à 40 %, de préférence 5 à 30 % de solvant résiduel, et, par conséquent, soient à l'état plastique sur le substrat. En utilisant le procédé selon l'invention, on obtient des feuilles qui n'ont subi aucune détérioration, aucun étirage et ne présentent aucune amorce de fissure latérale. Ces feuilles peuvent etre enroulées immédiatement, et leur durée de conservation est illimitée. Etant donné que ces feuilles ne sont pas collantes après leur séparation, il est inutile de protéger encore leur surface contre les adhérences. Les parties et pourcentages cités dans les exemples ci-après sont en poids. Exemple 1 On coule avec une épaisseur de 400 /em une solution à 22 % de polyamide-imide, préparée à partir de l'anhydride de l'acide trimel ligue, du 4,4'-diamino-diphénylme'thane et du 4,4'-diisocyanato- diphénylméthane en solution dans la N-méthylpyrrolidone, sur une bande d'acier portée à 120 C. La durée d'un tour complet de la bande est de 10 minutes, le solvant étant vaporisé à des températures atteignant jusqu'à 1700C jusqu'à ce qu'il n'en reste plus que 10 s en poids.Peu avant que la feuille doive se séparer de la bande, la surface de la feuille Cà 170 C) est refroidie brusquement par un puis- sant jet d'eau sur toute sa largeur. L'arrosage de la feuille est réalisé de telle manière que la température de cette feuille s'a baisse au-dessous de 509C, de préférence au-dessous de 30 C, alors que la température de la bande ne varie que d'une très faible quantité ou pas du tout. On obtient une feuille de grande résistance (résistance à la rupture supérieure à 600 kgiem2) avec une surface lisse et dure n'ayant subi aucune détérioration mécanique.La feuille contient encore 10 % en poids de N-métbyl-pyrrolidone. Exemple 2 On coule à I 3000 sur une bande d'acier poli, avec une épais- seur de 600 m, une solution à 16 % d'un polyimide, préparée à partir du dianhydride de l'acide pyromellique et de l'éther 4,4'-diamino-diphénilique dans du diméthylacétamide. La température de l'air (à contre-courat) est maintenue à 1200a pendant 2 minutes ; on fait enduite monter cette température, en 3 minutes, jusqu'à 170 C. On maintient la feuille pendant 20 minutes à cette température. On arrose la feuille avec de l'eau glacée à l'emplacement de la sépara- tion, Si bien que la température de la feuille s'abaisse jusqu'à 15 C, pendant que la température de la bande reste égale à 170 C. On obtient une feuille impeccable avec 3 % de solvant résiduaire. La résistance à la rupture de cette feuille est supérieure à 1100 kg/cm2. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Procédé de préparation de feuilles coulées en matières plastiques à base de polycondensats aromatiques thermostables, présentant une 'température de service en longue durée supérieu- re à 1204C, caractérisé par le fait qu'il comprend les opéra- tions ci-après s a) on applique la matière plastique à l'état liquide sur un matériau-support plat, inerte, de surface lisse, b) on chauffe à des températures supérieures à 100 C, de façon à éliminer au moins en partie le solvant éventuellement pr- sent et à renforcer la matière plastique pour donner une pellicule cohérente, c) on applique un agent de refroidissement liquide ou gazeux sur la surface de la pellicule, sans que cet agent de refroi pissement vienne en contact avec le matériau-support, de ns- fière à refroidir brusquement la pellicule de matière plas tique d'au moins 10 C, d) on sépare la feuille coulée terminée du matériau-support. -2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pellicule de matière plastique est refroidie d'au moins 500C. 3.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel le maté- riau-support est une plaque métallique. 4.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel le maté- riaa-aupport est une bande métallique sans fin, et le procédé est exécuté en continu. 5.- Procédé selon la revendication 1 dans lequel la matière re plastique est un polyamide, un polyester-inide ou un polyami- de-imide. 6.- Proc4dé selon la revendication 1, dans lequel l'agent de refroidissement est de l'eau.