La présente invention concerne un papier de verre imperméable à l'eau et un procédé de fabrication de ce papier.
Le papier de verre imperméable ? l'ean consiste, comme son nom l'indique, en une feuille de papier de support traitée de façon telle. et dont la liaison entre las éléhents
<Desc/Clms Page number 3>
estelle qu'on peut s'en servir en présence de Ces produits sont connus depuis tin grand nombre d'année cet se fabriquent en traitant une feuille de papier de support de façon à la rendre imperméable à l'eau, par exemple en l'im- prégnant ou la saturant avec une huile, vernis, résine syn- thétique, etc. Les adhésifs qui servent à fixer les grains ' abrasifs consistent généralement en vernis ou résines syn- thétiques flexibles.
Ces produits sont d'un -usage très répandu, se fabri- quent toujours et donnent satisfaction dans certaines appli- cations, mais sont par eux-mêmes peu résistants du fait que la feuille de papier de support est relativement faible et Peu souple. De plus, au bout d'un certain temps, le produit de traitement a tendance à s'oxyder et le papier 'evient fra- 'gile.
Plus récemment, on a fabriqué et vendu un papier de ve-'re imperméables, l'eau dont la feuille de papier de support résiste à l'humidité et peut servir en présence de l'eau du fait qu'on la traite par un élastomère synthétique qui rem- place au moins en partie la cellulose hydratée qui sert à lier entre elles les fibres du papier ordinaire. Ces produite se sont largement répandus, mais ils ont un grave inconvé- nient du fait qu'ils ont tendance à absorber une grande quantité d'eau et par suite à se plisser très fortement.
L'invention se propose en conséquence de fournir un papier de verre imperméable à l'eau, dont les fibres de la feuille de papier de support sont maintenues collées entr elles au moins en partie par un élastomère synthétique et qui absorbe moins d'eau que les produits antérieurs.
Un autre but de l'invention est de fournir un pa- pier de verre résistant et flerible et ne devenant pas fra- gile en vieillissant.
<Desc/Clms Page number 4>
L'invention a encore pour objet -un procède de fa- brication d'un papier de verre perfections .
D'autres caractéristiques de l'invention apparaî- tront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-après.
Il a été découvertqu'on peut fabriquer un papier de verre imperméable à l'eau de qualité très supérieure on choisissant un papier de support auquel on a incorporé cer- tains élastomères synthétiques de façon à coller les fibres entre elles et à les rendre ainsi résistantes à l'eau. Puis on applique sur ce papier de support une pellicule d'une ma- tière synthétique sur la face qui doit être recouverte d'une couche de grains abrasifs de façon à empêcher le papier d'ab- sorber l'adhésif des grains. On applique l'adhésif de la manière habituelle, en appliquant d'abord une pellicule d'un vernis ou d'une résine synthétique de nature appropriée servant de couche dite de "façonnage".
Lorsque cette couche est encore mouillée, on projette ou répartit sur elle les grains abrasifs, puis on solidifie la couche de façonnage et on applique sur la partie supérieure des grains une cou- che d'encollage pour lesfixer plvs fortement sur le papier de support.
Au cours de la fabrication du produit de qualité supérieure de l'invention, on peut aussi appliquer une secon- de pellicule à l'envers de la feuille le papier, c'est-à-dire sur la face opposée à celle qui doit recevoir la couche de grains brasifs, De même que l'adhésif desfibres, cette pellicule consiste en un élastomère synthétique et Plus spé- cialement un copolymère de butadiène avec un composé conte- nant un groupe CH = CH2, des exemple de ces composas étnnt le styrène et le nitrile acrylique. Ces élastomères son', connus et on se les procure dans le commerce sous dive
<Desc/Clms Page number 5>
noms de marques déposées.
Un de ces types de caou-ccnouc est vendu sous le nom de "GRS", qui résulte du fait qu'il a été fabriqué d'abord par le gouvernement des Etats-Unis d'Améri-
EMI5.1
que, la lettre R étant l'initiale du mot "rubher" (caoutchouc la lettre S désignant le styrène et l'61a3tomère ét.nt un copolymère de butadiène et de styrène.
Le second type de caoutchouc synthétique quicon-
EMI5.2
vient et qu'on a employé dans une large mesure se nr.'.-nare en copolymérisant le butadiène et le nitrile acrylique; les élastomèressynthétiquesde cette nature sont également con- nus et on se les procure très facilement.
Les exemples suivants indiquent de quelle manière peuvent se fabriquer les produits de l'invention, étant entendu qu'ils ne' doivent être considérés qu'à titre illus- tratif et non limitatif.
EMI5.3
Exemple 1 - Préparation de la .feuille de s1Jpport -
Le papier de base de la feuille de support de cet exemple consiste en une feuille très fort ent absorbante, obtenue par un procédé ordinaire de fabrication du papier sur une machine de Fourdrinier à partir d'une pâte de papier Kraft blanchie, d'assez forte égouttabilité et dont les fi- bres sont relativement longues.
Les propriétés physiques du papier sans colle ainsi préparé sont les suivantes :
EMI5.4
k'Olas en zig de z80 feuilles de 6lx91 cm Z6 Epaisseur en mm oxxyi. 2 0,10 Resistance à la traction à sec en kg/cm '10 en long 0,98 en travers z'a
EMI5.5
<tb> Allongement <SEP> à <SEP> sec, <SEP> % <SEP> 0,33
<tb>
<tb> enlong
<tb>
<tb> en <SEP> travers
<tb>
EMI5.6
R sistance au déchirement, Elmendorf (en grammes) 6 en long 711- 0
EMI5.7
<tb> en <SEP> travers <SEP> 74,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> l'éclatement <SEP> en <SEP> kg/cm <SEP> 68.0
<tb>
EMI5.8
On satroe la feuille de.papier sans co7 ie a vec tui latex d'un élastomère de blltadiène et d'acrylonitrile en la faisant passer dans une cuve contenant l'élastomè!'6 Mr 7,:
<Desc/Clms Page number 6>
procédé connu dans la fabrication du papier.
En particule, on imprègne le papier avec 21,290 kg d'un latex contenant 50 % en poids d'un copolymère de 71 parties de butadiène et 29 parties d'acrylonitrile. On fait passer la feuille saturée supportée sur une courroie sans fin dans une étuve de sécha- ge, suivant le procédé ordinaire de la pratique, dans laquel- le il s'élimine une quantité d'eau suffisante pour que la feuille se supporte d'elle-même. Puis on la sèche à l'état hygrométrique de l'atmosphère. Les propriétés physiques de la feuille de support sont alors les suivantes:
EMI6.1
<tb> Poids <SEP> en <SEP> kg <SEP> de <SEP> 480 <SEP> feuilles <SEP> de <SEP> 61x91 <SEP> cm <SEP> 24
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Epaisseur <SEP> en <SEP> mm <SEP> 2 <SEP> 0,14
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> a <SEP> sec, <SEP> kg/cm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 1,07
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> 0,55
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> à <SEP> sec, <SEP> %.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 10,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travors <SEP> ,, <SEP> 16,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistanceà <SEP> la <SEP> traction <SEP> de <SEP> la <SEP> feuille <SEP> mouillée,kg/cm2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 0,26
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> , <SEP> 0,
13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> feuille <SEP> mouillée
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> @ <SEP> 12,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> 23,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> au <SEP> déchirement, <SEP> Elmendorf <SEP> (en <SEP> grammes)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 137,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> m2 <SEP> 82,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> l'éclatement, <SEP> kg/cm <SEP> 2,67
<tb>
On applique sur une face de cette feuille de papier une couche d'une. dispersion aqueuse de chlorure de polyvinyle plastifié 'par un copolymère élastomère d'-acrylonitrile et de butadiène en quantité suffisante pour déposer 2,2 kg/g par rame (480 feuilles de 61x91 cm) de matière solide.
La disper- sion contient 48% de matière solide et la proportion entre 'le chlorure de vinyle et le plastifiant élastomère est de 72 :30.
Après séchage, on applique une seconde pellicule sur l'autre face du papier qui/ne doit pas être recouverte dans le produit fini au moyen d'un couteau de transfert, cette pellicule consistant en une suspension aqueuse d'un élasto- mère synthétique obtenu en copolymérisant le butadiène et le styrène. La suspension contient 40% de matière solide et est appliquée à raison de 0,567 kg/g par rame de fabricant de
<Desc/Clms Page number 7>
papier de verre de 480 feuilles de 23 x 28 cm. Puis on sèche le produit pendant 3/4 d'heure à 65 C pour terminer la pré- paration du support.
Préparation de la couche abrasive -
On applique sur le support par un procédé courant .une couche de grains abrasif s. En particulier, on applique sur le papier par un rouleau 1,036 kg par rame de fabricant de papier de verre de 480 feuilles de 23x28 cm d'un vernis de façonnage et pendant que le vernis est encore mouillé et collant, on applique une couche de carbure de silicium en grains de 50 microns sur la surface recouverte de colle, de façon à laisser subsister une couche de ;rains de 2,38 kg par rame de fabricant de papier de verre, Puis on sèche le -produit pendant 3/4 d'heure à 79 C et on applique une couche d'encollage en appliquant au moyen d'un rouleau une couche de vernis sur la surface recouverte de grains abrasifs.
On applique la couche d'encollage à raison de 1,722 kg par rame de papier -le verre, puis on traite encore le produit par la chaleur pendant une heure à 79 C en faisant ensuite augmen- ter progressivement la température en une heure à 107 C tem- pérature à laquelle on maintient le produit pendant encore six heures. Puis on l'humidifie à une teneur en humidité de 6,5 % en poids du produit et on le retire du transporteur' sur lequel il a été traité à chaud, on l'enroule sur des bo- bines et on le coupe finalement en feuilles de la dimension courante.
On prépare le vernis de façonnage en incorporant à un vernis à base d'huile une résine de mélamicne-formaldé- hyde, ainsi qu'il est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.262.728: On mélange 20 partie .le résine de mélamine-formaldéhyde avec 80 parties d'un vernis contenant 2,1 litre d'huile par kg de résine, l'huile consistant en
<Desc/Clms Page number 8>
huile de bois de China et la résine en une résine phénoli- que dure, soluble dans l'huile, dont on ramène par des sol- vants et des diluants la teneur en matière' solide 50%
La composition de la couche d'encollage est en prin- cipe la même que celle du vernis de façonnage, mais estdi- luée davantage par un solvant à une teneur'en matière solide de 40%.
Exemple 2 - On prépare un produit de la même maniè- re que dans l'exemple 1, sauf qu'on fabrique la couche d'en- collage de l'envers en mélangeant avec le latex de l'exemple 1 un épaississant et une matière en grains à. l'état de très fine division pour que cette couche ne soit pas glissante. En particulier, on la prépaye en mélangeant 17,2 parties de terre d'infusoire's avec 82,6 parties de latex et 0,2 partie de méthylcellulose de qualité moyenne, destinées à épaissir la suspension.
Exemple3- On fabrique comme suit un produit for- tement abrasif et qu'on plonge ordinairement dans l'eau pour rendre la feuille de support plus flexible et plus tenace:
On prépare un papier comme dans l'exemple 1, sauf que les propriétés physiques du. papier sans colle sont les suivantes :
EMI8.1
<tb> Poids <SEP> en <SEP> kg <SEP> de <SEP> 480 <SEP> feuilles <SEP> de <SEP> 61x91 <SEP> cm <SEP> 16,77
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Epaisseur <SEP> en <SEP> mm <SEP> 2 <SEP> 0,137
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> à <SEP> sec, <SEP> en <SEP> kg/cm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 0,84
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> 0,47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> à <SEP> sec.%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 3,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> 3,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> au <SEP> déchirement, <SEP> Elmendorf <SEP> (g.)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 93,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> 111,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> l'éclatement, <SEP> en <SEP> kg/cm <SEP> 1,
12
<tb>
L'agent de saturation consiste en un latex conte- nant 30% d'un copolymère de 71 parties de butadiène et 29 parties d'acrylonitrile, et on l'applique en quantité suffi- sante ponr obtenir une proportion de 45% en poids sec de l'élastomère, basé sur le poids des fibres de la fouille sans
<Desc/Clms Page number 9>
colle.
Les propriétés physiques de la feuille saturée de caoutchouc sont les suivantes:
EMI9.1
<tb> Poids <SEP> en <SEP> kg <SEP> de <SEP> 480 <SEP> feuilles <SEP> de <SEP> 61x91 <SEP> cm <SEP> 24,266
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Epaisseur <SEP> en <SEP> mm <SEP> 0,15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Régis <SEP> tance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> à <SEP> sec, <SEP> kg/cm
<tb>
EMI9.2
il long 1 1
EMI9.3
<tb> en <SEP> travers <SEP> 0,59
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> à <SEP> sec, <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 16,0
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> 26,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> de <SEP> la <SEP> feuille <SEP> mouillée, <SEP> '
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 0,17
<tb>
EMI9.4
en travers .
q'o8
EMI9.5
<tb> Allongement <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> feuille <SEP> mouillée <SEP> '
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> logo
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> 12,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> au <SEP> déchirement, <SEP> Elmendorf <SEP> (g.) <SEP> '
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> long <SEP> 150,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> travers <SEP> 114,0
<tb>
EMI9.6
Résistance à l'éclatement, kg/cm2 3eO2 On applique une pellicule sur la face dite "enduite'
EMI9.7
comme dans l'exemple 1 et une seconde pellle-ulepur la face postérieure ou "d'impression", comme dans l'exemple 2, puis on prépare un produit abrasif par le procédé suivant :
On prépare un papier de verre imperméable à l'eau en carbure de silicium en grains de 50 microns sur cette feuille de base par le procédé de l'exemple 1.
La couche de façonnage a la même composition et la quantité appliquée est la même que celle de l'exemple 1, mais la couche d'encollage
EMI9.8
consiste en un produit de condensation liquide, thermo-dur- cissable de phénol-formaldéhyde appliqué à raison de 158ti:¯ par rame de fabricant de papier de verre.
On prépare la résine de base de la couche d'encol lage en faisant réagir une partie en poids de phénol du com-
EMI9.9
merce contenant environ go de phénol et 10% d'acides crésy- liques avec 1,2 partie en poids d'une solution aqueuse de formaldéhyde contenant 37% de formaldéhyde. La réaction s'ef-
EMI9.10
fectu3 en faisant .ubir aux substances précitées un reflux pendant une durée d'environ une demi-heure en présence d'une proportion d'environ 5 à 7% de Ba(OH)2.8Ii0 et 10 en poids de dipropylène glycol, ces dcux pourcentages étant bases sur
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
celui du phénol. Après reflux pendant la durée Indiquée ci-
EMI10.2
dessus, on déshydrate le produit do la réaction une teneur d'environ 80% de matière solide et une viscosité d' environ 10000 centipoises à 2500.
On pr przre la couche d'()ncol1aÍe en diluant la résina de base avec du furfvral une "Ji:1n::;lt' de 50 centipbises 8 Lt-3 C, températ ro B laeJ11OUo elle est appliquée et en y incorporant 0,3% de i'11o11' 1¯;,h.hr: ').'3 "orbital basé sur la teneur en résine. Elle coabient go cae matière
EMI10.3
sol ide.
EMI10.4
Au lieu de prépa'rer le napier en f.',1:11n'.nt uno feuille de papier déjà formée par un ,.çl['st;o1T1#e, ainsi tu' il est décrit dans les exemples 1 et 2, on peut fabriquer va
EMI10.5
papier en ajoutant à. la pâte un. élastomère synthétique, con-
EMI10.6
te.aan il non une résine synthétique, par les procédés connus,
EMI10.7
dont un exemple est donné ci-après.
EMI10.8
Exemple lut.- - On prépare un papier de sr.pnort en sajou tent à une pâte Papier contenant environ 1,5"'- de fibres de nâte napier '-,'-raft blanchie 62 5: en poids c'e fibres d'u- ne pâte d'un copolymère de btibadiène et d'acrylonitrile sem- blable a celui des exemples qui précèdent. On ajoute l'élas- 'o:nère à la pâte à papier sous forme d'émulsion contenant 37 de matière solide, en le versant dans la pâte à napier
EMI10.9
..¯se en circulation dans une pile raffinense. Après que la #-i-sse a fait trois tours dans la pile raffineuse, on :,{joute 6,2:-' en poids, basé sur le poids .'Le la fibre' de papier, d'un .:'ocui de condensation de phénol formalcLihyc1e sous In forme c dispersion dans l'eau contenant 36: de résine solide.
' .\ ajoute lentement la disoersion de résina en faisant cir- culer la aas?e pendant quatre tours de plus. Au bout da ce : ps, on précipite 1'la.tomèrs et la r6si11t1 en ajoutant ',-.r.Gmel:1t une solution d'alun à la mQSCO contenue: dans la ct qu'on continue à Mre circuler. On ajoubc l'alun
<Desc/Clms Page number 11>
sous la forme d'une solution à 1% dans l'eau chaude en pro- portion correspondant à 7% en poids de la fibre de pier, On fait circuler la masse dans la pile pendant 2 minutes de plus, puis onl'en évacue et on la transforme en papier sur une machine de Fourdrinier comme 11 est courant dans la pra- tique.
On fabrique le papier abrasif avec cette matière en appliquant d'abord des pellicules sur les deux faces du pa- pier, puis en y appliquant une couche d'adhésif et de grains abrasifsde la manière décrite à propos de la préparation des produits à abrasif enduit de l'exemple 1. Le produit ainsi obtenu est fortement abrasif et possède une flexibili- té satisfaisante.
Exemple 5 - On fabrique un papier abrasif de la ma- nière décrite dans l'exemple 4-, sauf qu'on n'ajoute pas de résine pour préparer le papier de support.
Exemple 6 - On fabrique un papier de la manière dé- crite dans l'exemple 1, sauf que l'agent d'imprégnation con- siste en un copolymère de 54 parties de butadiène et 46 par- ties de styrène. On applique sur ce papier une couche de grains abrasifs de la manière décrite dans l'exemple 1.
Exemple 7 - On prépare un papie-r comme dans l'ex- emple 2, sauf qu'on applique sur la surface qui doit être re- couverte de grains abrasifs une couche de 2,721 kg de matière solide par rame de 480 feuilles de 6lx9l cm d'un mélange de 100 parties d'un copolymère de butadiène et d'acrylonitrile, 3 parties de soufre, 1 partie de disulfure de tétraméthyl thiurame et 10 parties d'une résine de phénol formaldéhyde soluble dans l'eau à l'état A.
Le mélange a la forme d'une dispersion aqueuse contenant 45 % de matière solide, les parties Indiquées représentant les parties relatives de ma- tière solide en poids. Après séchage pour éliminer l'eau, on
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
applique sur la surface postérieure du papier une pellicule, puis une couche de crains abrasifs de la manière décrite dans l'exemple 2. On améliore l'adhérence de la couche de façonnage sur le support en ajoutant la résine phénolique à l'encollage préliminaire.
EMI12.2
Exe1!illlJl. - On prépare un produit de la manière décrite dans l'exemple 7, sauf qu'on modifie La vernis do fa- çonnage en y ajoutant 10% en poids de matière solide du ver-
EMI12.3
nis formé par un produit de condensation dé phénol formal-
EMI12.4
dhyde' en poudre à l'état A, soluble dans les solvants du ver-
EMI12.5
nis. On améliore encore l'adhérence de la couche de façonna-
EMI12.6
ge au support en ajoutant la résine phcnoJique au vernis de
EMI12.7
façonnage .
EMI12.8
Il est depuis longtemps de pro. tique ,co1.1ronte, dans 'la fabrication d'un papier de verre jl'1,pG 'l1ljablc l'ecu sur un support ordinaire dans laquelle on t1," ite le papier par un vernis, d'appliquer sur l'enveisde la feuille un vernis d'encollage pour ren:.rc lu feuille moins glissante. Ce pro- cédé e t décrit f"."ns le brevet -es Sk [;s-Unis ,a'amïiclue n 2.219.278 du 22 Octobre 190.
Lorsqu'on 8:1;11101'8 un v-vrfr. de cette l'J:1.tlT(; pur une feuille dont les fi )1' '8 ont :t collées r,a<- un Oas tortr- re, comme par le nroc4d4 3e l'invention, on obtient des pro- duits qui ne 'jonncnt pas s.tisv.c: Li.%n 2 pllJc;i,tlrs points de vue. La porosité do la feuille de Jîl1')ir-' v:11'i.e }1ot:hl.Gr!lent d'une partie 1'autre et d'un lot un autre. Il en résulte qu'une quantité de vernis plus ou moins :###.'- ri '0 p'nrtrc d'un la feuille, et si le papier antiont h'op rlo vornis le son-
EMI12.9
port déviant fragile.
EMI12.10
On a COn:1 j-,o, t qu'on neuf obtenir 1. o r; II V"'ll ton "(1 'e l'encollage de l'Mers nu moyen dhr, 1; 'f.O r"'1 ::ynLhotl(j1JGS, décrits ci-dessus. On conshabn r-,t,^si. qu'on !'ow'l:l1'Í. 'bIl('110 la
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
stirfaoe nOGtS'ie11'e au moyen de ce!;: (!1lColb. '!, non ri.cnt on r?nd l'oavcrp du papier ioj-ns -lissant, 1 encore- on dimin1.'G très nof',-:1Jle'!Gnt la tond- nne du papier ;' olxocor
EMI13.2
Si an l1':'¯npliC.l16 p::8 l'CllColla':c de 1':nver: a .3, .i.Tr;..fît P i#.rultion, la papier .le vient très fortcunni at7srl:,:ajt= et il en ruz-
EMI13.3
suLte qra lors- n'on s'en se-t on présence -e 1.'''<,1', il. ;;:::;()}:'- be me si grande quantité d' 6QU qu'il se yl.i-wr. ,;ar; 1It± ¯ sure extrêmement LLC.f7.GlUe r" On l'empêche ,le. G .' 1 j :.:8}' en appliquant l'envers la pellicule continue ., "1.-' tordre.
De plus, les supports ne deviennent pas t'l';' ':11,.:: et "'..1:1';:::;,
EMI13.4
comme lorsqu'on y applique le vernis.
EMI13.5
En appliquant l'encollage de l'enven, 2riJt l'in- vent ion sur une.feuille Ce papier contenant rn .-IJ . i;o:aére on diminue très sensiblement la quantité ci'=u:.iditr ove le papier absorbe en un tels donné. Lassai de la détermination de la quantité d'eau absorbée est décrit dans le brevet fran- #L 'lais 11 1 079 330. Plus spécialement, on conditions d'abord la feuille à essayer dans une atmosphère dont le "e 3:::' hy- grométrique s:.t maintenu f- 50 ;: à 21 C. Puis on la pèse, on la p lonTe c.Pns l' e v=. pendant une minute, on la sort'.-.e l'eau et on eS3:che la surface en la pos-nt entre des serviettes
EMI13.6
en toile et on la pèse immédiatement pour déterminer l'au.-
EMI13.7
mentation de poids qui est une 'e::31.11'e je la e.antité d'eau absorbée.
Apres .voir ainsi la feuille '-!e papier, on la plonge de nouveau dans 1'<3.::u pelld.'nt encore rr* :inta on 12. sèche -le nouveau et on la pèse corme prc.chu,.nei1t.
EMI13.8
un conti±l11e 511-è';:..1:hent l'onction en pèsent la fe1Tille au bout; d'1me u?in,yl? ii7ii'1inel'Sion pesant les cifle ry:w.liI': mixtes et en l'infant pendant nlus Lonc.ps, 7;w:-u' .
#'ll'l'')'} to.ale do 1r-5 -uinl,tns au DOll!; de l.:..r'llQllc . '1 feuil- le de 9').pis-' a absorba pou b3'G:: LQ t'31LJ.i: '.^ l'c,"l1. C11 elle ",,,1; :1!ar:CCJln.yjl(.. de 1'6 tenir. L'essai s' (' 1.'1.',>:: (:1'(; .- FJ1G feuille -le papier Je 5,0 x 10 crn et en ciblant le ##,#¯ ' '
<Desc/Clms Page number 14>
centage d'eau absorbée par rapport au poids des fibres de cellulose du papier.
A la suite d'essais d'un papier de verre au carbure de silicium en grains de 44 microns fabrique par le procède de l'invention, sur un support en papier traite par le crout- chouc, sans pellicule à l'envers, et sur le même support re- couvert d'une couche de vernis ordinaire, on a obtenu les résultatssuivants :
EMI14.1
<tb> Pourcentage <SEP> d'eau <SEP> absorbée <SEP> par
<tb>
<tb> rapport <SEP> au <SEP> poids <SEP> des <SEP> fibres <SEP> du
<tb>
<tb> papier
<tb>
<tb> Nature <SEP> du <SEP> traitement <SEP> 1 <SEP> min. <SEP> 5 <SEP> min, <SEP> 45 <SEP> min,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Néant <SEP> 4,33 <SEP> 11,6 <SEP> 24,9
<tb>
<tb> Traitement <SEP> par <SEP> le <SEP> vernis <SEP> 2,6 <SEP> 5,1 <SEP> 13.9
<tb>
<tb> Traitement <SEP> de- <SEP> L'exemple <SEP> 2 <SEP> 2,6 <SEP> 6,2 <SEP> 15,5
<tb>
EMI14.2
Ainsi qu'il -!ssort du tableau qui précède, le trai- tement du support par un vernis fait diminuer la quantité d'eau absorbée en un temps donné en la rendantà peu près égale 4 celle qvi est absorbée lorsque l'envers est recou- vert d'vne couche d'élastomère.
Mais, ainsi qu'il a déjà été dit, lorsque le support consiste en un papier traité par un vernis ou lorsqu'un vernis sert à traiter l'envers du papier, que le papier lui-même soit traité par un vernis ou par du caoutchouc, l'encollage de l'envers par un vernis a tendance à. rendre le produit fragile. Par contre, en ajoutant l'en- collage de l'envers formé par l'élastomère suivant l'inven- tion, on rend le papier beaucoup moins fragile eton augmen- te sa flexibilité et sa résistance d'endurance au pliage.
Un procédé de mesure de la résistance d'endurance au pliage appliqué dans vno très large mesure consista dans l'essai normalisé ASTM n D643-43 procédé B, qui consiste en un essai effectué au moyen d'un appareil construit par le "Massachusetts Institutof Tochnology". Il est-. d'singé sous le nom d'essai MIT Folding Endurance'.' et or;
h décrit dans diverses publications de l'ASTM et en particulier page 907
<Desc/Clms Page number 15>
du chapitre 4 de l'édition de 1949 des Normes ASTM,
On a aussi effectué des essais des trois types de papier décrits ci-dessus par le procédé de l'essai "MIT Folding Endurance et on a obtenu les résultats suivants sous une tension de 1 kg avec des échantillons de 15 mm de largeur.
EMI15.1
<tb>
Produit <SEP> essayé <SEP> Résistance <SEP> d'endurance <SEP> au <SEP> pliage
<tb> Produit <SEP> essayé <SEP> En <SEP> long <SEP> En <SEP> travers <SEP> - <SEP>
<tb> n 1 <SEP> Papier <SEP> traité <SEP> par <SEP> le
<tb> caoutchouc <SEP> sans <SEP> encollage <SEP> à <SEP> l'envers <SEP> 2 <SEP> 5 <SEP> 222
<tb>
<tb> n 2. <SEP> Papier <SEP> du <SEP> n <SEP> 1, <SEP> recouvert <SEP> à <SEP> 1 <SEP> '.envers <SEP> d'un
<tb>
<tb> encollage <SEP> de <SEP> vernis <SEP> 6 <SEP> 96
<tb>
<tb> n 3.
<SEP> Produit <SEP> de <SEP> l'invention <SEP> 172 <SEP> 1390
<tb>
Il ressort les résultats des essais précités qu'avec un papier dont les fibres sont collées, au moins en partie, par un élastomère synthétique et sur lequel est appliqu6e une pellicule sur la face recouverte par la cou- che de grains abrasifs et sur l'autre face ou envers, on ob- tient un produit qui présente de nombreux avantages. En premier lieu, la durée de vie du papier est beaucoup plus longue et il peut être plié et manipulé en service beaucoup plus souvent. En second lieu,. du fait de la diminution de la quantité d'eau absorbée, la papier .se plisse beaucoup moins lorsqu'il sst mouillé.
Quoiqu'on puisse aussi faire diminuer la quantité d'eau absorbée en traitant l'envers du produit par un vernis, il ressort des essais que ce traite- ment rend le papier fragile et diminue très notablement sa résistance d'endurance au pliage. Etant donné qu'il est nécessaire qu'un papier de verre imperméable à l'eau soit très souple et flexible, la fragilité qui résulte de l'ap- Plication d'une cotche de vernis constitue un très grave in- convénient.
Au cours des exemples, on a décrit la préparation de produits dans lesquels certains élastomères synthéti-
<Desc/Clms Page number 16>
EMI16.1
oncs spv.3ci.-T>:: so--vanb ? ali.tpl,'.s ,1.1G' J. t;)1!T' '-: # '! :<# les fibres Mitre ol.lns, ; 2 formc,' l'ne nf:LU(1.1,': ['1'1' .
CÂ1"i COi'iu (1'E? rOCOF'TCl'tn 11tl.l' l.n::-; ';1'zi.3.Il:: JI;1.", i!'". '1; !#, .- r-a'/u'iv une pellictilc- sur l'en.ver:1 dl.1 panio.-. 011 :)01'1; s::apl.c;rr en- tre les substances r)T"Cit; ' ';' ,j';'111:J'fE; #'#!.#. :ao.-r':::. ',n partic1..llio:r, on a obl;Oll1..1 des ' ' S1'o.l.a.i,;; ,;:, Í,j';f" !.-...',1:;; "''If <#!'#: copolymèI';1s "0 b1.'Gaéliène et do n.iL:t.'Îl' :,':L'rllr'11r:, <## ' " '<# ¯ diène et de styrène, de composas po1.!'jll:rli',lI',;; ,,l.r::ti:C.'t..;: par un copolymère d'acrylonibrilo ;":: - ' , '1.11',..<) j)Jnr; on de sty- rène. Les composas polyvinyliquo[) uni unt ]')f:!.,) .if';; r'- s-ultats satisfaisants sont le cblOY.'11l'r; on 1.':.::-t;,,tc 1<: ,/).1.y- vinyle, Le polystyrène, les copolym(:(';;5 de cJ3i¯or.r et -''a-
EMI16.2
cétate de vinyle et les copolymèr2s 'e chlore -Je vinyle et de vinylidene.
Des dispersions des ;nô-"0s composés synth4ti-
EMI16.3
ques peuvent servir dans tons ],r.os c.s i¯. ;-rn:rw la fel'U1G
EMI16.4
de papier S-'¯'nS colle, c former la pellicule sur 1'3...:11J"'2.C6
EMI16.5
recouverte et la pellicule sur l'outre surf-ce, ou deux or
EMI16.6
plusieurs de cs composes p4aven- servir J2IlS l'1..èlle quelcon-
EMI16.7
que des trois applications précitées.
EMI16.8
Les proportions entre le bv'adiène et l'acryloni- trile ou le styrène sont variables. 3n :8n;':fÜ, la propor- tion de butadiènE'! par rapport à l'autre :.1'n2c-.nt nsut être comprise entre environ 85'--0 de lm7tGadiénc et environ l5-6o;.
EMI16.9
du composé vinylique. De même, lorsqu'on emploie un compose vinylique tel que le chlorure de polyvinyle ou le polystyrè-
EMI16.10
ne, en mélange, avec un copolymère ou avec un. i1l:)lé'1.ne de copo- lymères, on peut choisir le copolymer'e 'c':.y7.onitx'3.1e ou de styrène ou les deux, et on peut -.'- i' :
'1"-,' iG' la propor- tion de butadine par rapport à 1"- 01'Y lonH1'i.le ou au sby- rène, de mené que les proportions enter le Tono]ymore cs le compose polyvinyliqua, la seule condition .1"'J1t que 10 pro- duit élastomère qui est déposé 1 pa.?'f;z.7, 'ln In dispersion doit posséder la flexibilité Il'3ceo;:air.'j ;
l'rpF,7.âr,tion
<Desc/Clms Page number 17>
laquelle il est Etant donné que les papiers de verre' perméables à l'eau servent à diversesapplications, il y a lieu de leur faire acquérir des degrés de flexibilité diff'rents suivant l'usage auquel ils sont destinés, et ce résultat peut être obtenu en faisantvarier ces facteurs ..conformément aux procédés connus de la pratioue,
Bien qu'on puisse faire varier l'ordredans lequel on applique les dispersions de formation de pellicules, les grains abrasifs et leur adhésif, (pourvu qre la pellicule de la surface "enduite" soit formée avantl'application des grains abrasifs et de l'adhésif),
on préfère on général ap- pliquer la couche ou pellicule d'arrêt sur la surface en- duite", puis la pellicule sur l'autre surface ou surface "d'impression", et finalement l'adhésif et les crains abra- 'sifs, en particulier lorsqu lapellicule de la surface "d' impression" contient une substance en grains la rendant moins glissante.
Suivant encore une autre variante de l'in- vention, on applique les pellicules simultanément sur les deux faces en les encollant par immersion et on peut appli- quer des grains abrasifs sur. les deux faces, en particulier lorsqu'on fabrique la feuille sur une machine qui supporte la bande de papier sur les côtés, et sans qu'une surface d'é- tendue notable soit supportée des deux côtés par des rou- leaux ou tringles, jusqu'à ce que l'adhérence des grains abrasifs soit suffisante pour empêcher la coucha abrasive de s'émousser, ainsi qu'il pourrait autrement arriver.
Les exemples qui précèdent donneit les proportions définies des élastomères qui servent à fahriuqe le support en dapier pour le saturer. On a conste té qu'il convient que la proportion de l'élastomère doit être suffisante nour que L'allongement à sec du papier en long ou en travers soit au moins égal à 4;';. Il est facile de voir qu'on sant modi- fier notablement la nature du papier de smmort par le tyne
<Desc/Clms Page number 18>
et la proportion de l'élastomère qui.y est incorporé. Les proportions peuvent donc varier entre des limites étendues suivant l'usage auquel le produit est destine. En général, la proportion est d'environ 30% à 100% d'élastomère basée sur le poids des fibres de papier.
Il est dit dans les exemples qu'on peut ajouter de la terre d'infusoires pour former une surface de friction à l'envers du produit. La terre d'infusoiros peut être rempla- cée par d'autres matières en grains à l'état de fine divi- sion de nature appropriée, telles que le tripoli, la pierre ponce ou la silice colloïdale, dont une marque est vendue par la Société Du Pont sous le nom de marque déposée "Ludox".
Les exemples indiquent aussi diverses sortes d'a- dhésifs de façonnage et d'encollage, servant à fixer les grains'abrasifssur le support. On peut choisir d'autres sortes d'adhésifs qui servent couramment à fabriquer le pa- pier de verre imperméable à l'eau, ainsi que d'autres types de grains abrasifs, des papiers d'autres poids et diverses sortes de fibres de papier. Bien entendu, l'invention ne doit pas être considérée comme limitée aux formes de réalisation décrites, qui n'ont été choisies qu'à titre d'exemple.
RESUME
A - Papier de verre imperméable àl'eau caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons :
1) Il'comporte une feuille de papier de support imperméable à l'eau, une pellicule d'un élastomère synthéti- que appliquée sur une surface du support, une couche de grains abrasifs fixée sur cette pellicule par un adhésif im- perméable à l'eau et une seconde pellicule appliquée sur l'au- tre face du support, la- feuille de papier de support consis- tant en principe en fibres de papier maintenues sous forme de feuille, au moins en partie, par un élastomère synthéti-
<Desc/Clms Page number 19>
que, en proportion d'environ 30 à 100 parties de l'élasto- mère pour 100 parties de fibres,
les pellicules consistant aussi en principe en un élastomère synthétique choisi parmi ceux du groupe formé par les copolymères de butadièns et de styrène, les copolymères de butadiène et de nitrile acryli- que et les mélanges de ces copolymères avec un composé choisi parmi ceux du groupe formé par le chlorure ou l'acétate de polyvinyle, le polystyrène, les copolymères de chlorure et d'acétate de vinyle et les copolymères de chlorure le vinyle et de vinylidène, et les pellicules recouvrant peu près complètement les surfaces de la feuille de papier et pouvant être obtenues en déposant des matières solides à partir d'une dispersion aqueuse.
2) L'élastomère qui sert à coller les fibres de papier est un copolymère de butadiène et de nitrile acryli- que.
3) La pellicule appliquée l'envers du produit consiste en principe en un copolymère de butadiène et de styrène.
4) Cette pellicule contient aussi une matière en grains à J'ét-t de fine division.
5) La matière en grains consiste en terre d'infu- soires.
6) La pellicule déposée entre le support et la couche de grains abrasifs consiste en principe en un mélange de chlorure de polyvinyle et d'un copolymère d'acrylonitrile et de butadiène.
7) Lss proportions du chlorure de polyvinyle et du copolymère sont d'environ 70 : 30.
8) L'élastomère qui se-t à coller les -Titres du papier consiste en un copolymère de butadiène et de nitrile acrylique et la pellicule qui recouvre l'envers de la feuille de papier comprend en principe de la terre d'infusoires et
<Desc/Clms Page number 20>
un copolymère de butadiène et de styrène,
E - Procédé de fabrication du papier de verrim- perméable à l'eau précité, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons :
1) On prend une feuille de papier résistant à l'eau dont les fibres sont collées dans une assez large mesure par un élastomère synthétique, on applique des dispersions aque ses d'élastomères synthétiques sur les deux faces de ce pa- pier et on élimine l'eau des dispersions pour déposer une pellicule sur chaque face du papier, on fixe des grains abrasifs sur l'une au moins de ces pellicules par un adhésif imperméable à l'eau, les élastomères étant choisis parmi ceux du groupe formé par le chlorure ou l'acétate de polyvi- hyle, le polystyrène, les copolymères de chlorure et d'acéta- te de vinyle et les copolymères de chlorure de vinyle et de
EMI20.1
vinylidèlie.
2) On applique d'abord sur la feuille de papier une pellicule sur la face de la feuille qui doit être recouverte d'une couche de grains abrasifs.
3) On applique la pellicule sur l'envers de la feuil- le de papier avant d'appliquer la couche de grains abrasifs et son adhésif.