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La présente invention est relative à du papier et concerne plus particulièrement du papier dont l'aspect est particulièrement intéressant.
Depuis de nombreuses années, on fabrique du papier décoratif et du papier qui attire le regard, en utilisant diverses matières d'addition autres qu'une pâte à papier.
Des filaments, des fibres et des éléments analogues ont été incorporés à du papier, pour lui conférer un aspect attrayant. Bien qu'il existe de nombreux papiers attrayants et décoratifs, qui contiennent diverses matières d'addition, telles que du clinquant, des fibres, des paillettes et des éléments analogues, il serait intéressant de pouvoir dispo- ser d'un papier dans lequel seraient incorporées des matières irisées ou iridescentes. Il serait également avantageux de pouvoir disposer d'un papier contenant des éléments irides- cents d'une épaisseur approximativment égale à celle du papier.
Il serait aussi intéressant de disposer d'un papier dans lequel seraient incorporés des éléments iridescents qui seraient flexibles et s'adapteraient aisément à être incorporés à des papiers présentant des épaisseurs différen- tes, sans avoir tendance à se détacher ou à se séparer du papier par pliage ou flexioh.
Ces avantages ainsi que d'autres avantages sont obtenus, conformément à la présente invention, en incorporant inti- mement à un papier une série d'éléments résineux thermoplas- tiques, les éléments résineux étant chacun constitué d'un
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corps résineux thermoplastique transparents composés d'une série de couches généralement parallèles de matière rési- neuse thermoplastique transparente, au moins environ 20 % des couches ayant une épaisseur comprise entre environ @ 0,05 micron et environ 5 microns et de préférence entre 0,05 et 1 micron pour obtenir les effets iridescents maxima, les indices de réfraction des couches adjacentes différant d'au moins 0,03 environ.
Les dessins annexées au présent mémoire illustrent davantage l'invention. Dans ces dessins: -la figure 1 est une vue d'une feuille de papier contenant des éléments iridescents.
-les figures 2,3 et 4 morerent diverses configurations d'éléments iridescents que l'on peut-utiliser dans le papier suivant l'invention.
-la figure 5 est une vue latérale schématique d'un il élément iridescent ou irisé destiné à être incorporé dans du papier.
La figure 1 montre un papier suivant l'invention désigné de manière générale par la notation de référence 10. Ce papier 10 comporte un corps -de papier fibreux 11, dans lequel sont incorporés une série d'éléments 12 en résine thermoplastique irisés, qui sont répartis au hasard sur une surface 13 du papier 10.
Comme le montrent les figure-s- 2,3 et 4, les éléments- iridescents 15,16 et 17 peuvent se présenter sous forme de rectangles, de filaments etie cercles respectivement, qui peuvent être utilisés seuls ou en combinaison dans des papiers suivant l'invention.
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La figure 5 montre Bchématiquement,à grande échelle, en élévation latérale, un élément résineux thermoplastique iridescent désigné, de manière générale, par la notation de référence 20. Cet élément 20 comprend des couches super- ficielles opposées, 22 et 23 et une série de couches alternantes intermédiaires 25 et 26. 10 % au moins des couchée ont une épaisseur d'environ 0,05 micron à environ 5 microns et, de préférence, d'environ 0,05 à 1 micron, pour obtenir l'effet iridescent maximal, tandis que les indices de réfraction des couches adjacentes diffèrent d'au moins 0,03 et, de préfé- rence, de 0,1.
Le papier suivant la présente invention s'obtient aisé- ment par les procédés classiques de fabrication de papier en déposant des fibres contenues dans une suspension fluide sur un support poreux, pour obtenir une feuille feutrée de fibres. On peut utiliser la pâte de fibres cellulosiques classique ou des pâtée de fibres synthétiques ou encore de mélanges de ces pâtes.
Les éléments résineux thermoplastiques synthétiques iridescents se préparent aisément sous forme de minces feuil-, les ou de pellicules ayant avantageusement des épais- seurs d'environ 1/1600 à environ 1/40 cm, par extrusion simultanée d'une série de couches formées de matières rési- neuses thermoplastiques différentes et en'étirant ensuite le produit extrudé à une température où ce produit est thermoplastique, jusqu'à ce que l'épaisseur de la feuille stratifiée et des couches qui la composent soit réduite à la valeur voulue.
Une feuille stratifiée de ce genre peut avantageusement être obtenue en extrudant simultanément une série de couches dans une filière unique ou en soumettant
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des pellicules ou produits extrudés à un collage à chaud, pour former le nombre voulu de couches, en chauffant la feuille stratifiée obtenue jusqu'à une température où elle est thermoplastique et en réduisant son épaisseur par éti- rage.
On peut aussi préparer une telle feuille par une tech- nique d'enrobage ou de coulée, selon laquelle de minces couches de matières résineuses thermoplastiquesdifférentes sont déposées sur un support ou substrat et ensuite arrachées de ce substrat. Pour obtenir un effet irisé ou iri- descent satisfaisant, les couches doivent être déposée-, de façon à maintenir un interface relativement net. Un tel interface peut être maintenu en utilisant des matières résineuses synthétiques dans des solvants qui ne consti- tuent des solvants que pour une des matières utilisées.
Ainsi, des couches distinctes à interface net sont obtenus et, lorsque les couches successives sont déposées, l'effet iridescent augmente. Environ 10 couches sont satisfaisantes pour obtenir l'effet iridescent minimal. Cependant, il est avantageux d'utiliser habituellement environ 50 couches au moins, pour obtenir un effet iridescent relativement inten- se, tandis que des structures compos:ses à 100-500 cou- ches sont utilisées pour obtenir un ef et iridescent maxi- mal.
Pour illustrer davantage les condi ons nécessaires pour obtenir une pellicule présentant un effet irisé ou iridescent, il faut.noter qu'il doit y avoir au moins deux paires de discontinuités adjacentes, en cl qui concerne l'indice de réfraction, chaque élément de'la paire étant séparé de l'autre par une distance d'environ 0,05 micron à
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environ 5 microns et de préférence d'environ 0,05 à 1 mi- cron pour obtenir l'effet irisé maximal. En d'autres termes, une pellicule iridescente doit comporter, dans le corps de la pellicule, deux couches ayant une épaisseur de 0,05 micron à environ 5 microns et de préférence de 0,05à 1 micron pour obtenir l'effet iridescent maximal, l'indice de ré- fraction de ces deux couches différant d'au moins 0,03 de celui des parties adjacentes du corps.
Ainsi,les couches contenues dans la pellicule, qui sont la cause de l'irides- cence, ont une épaisseur comprise entre les limites sus- par d'autres indiquées et peuvent être liées l'une à l'autre/couches
EMI5.1
;...'i:.,,1 qui sont transparentes et ne peuvent être plus épaisses, moins épaisses ou de même épaisseur que les couches qui donnent lieu à l'iridescence. L'iridescence maximale est généralement obtenue lorsque deux ou plus de deux matières différentes constituent les diverses couches qui ont une différence maximale en ce qui concerne leur indice de réfraction, toutes les couches ayant une épaisseur de 0,05 micron à
5 microns et de préférence, de 0,05 à 1 micron pour obtenir l'effet irisé maximal.
Les pellicules iridescentes plus épaisses, c'est-à- ' dire celles dont l'épaisseur se rapproche de 0,025 cm, peuvent comporter de nombreuses couches ayant une épaisseur de plus de 5 microns, tandis que les pellicules plus minces ayant un'degré équivalent d'iridescence se composent de couches ayant une épaisseur inférieure à 0,05 micron.
Les pellicules à couches multiples dont toutes les couches ont une épaisseur inférieure à environ 0,05 micron ou dont aucune couche n'a une épaisseur comprise entre environ 0,05 micron et 5 microns ne présentent pas les caractéristiques
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iridescentes désirables. Lorsque la pellicule iridescente composite a été obtenue, elle est , de préférence, découpée ou traitée de manière à présenter la forme voulue, par exemple la forme de rubans allongés, de rectangles, de cercles, voir même de corps de forme quelconque, selon l'effet désiré. Des effets particulièrement attrayants sont parfois obtenus, en utilisant une pellicule comportant des couches dont les épaisseur diffèrent, de façon que les teintes iridescentes obtenues varient.
Des pellicules iridescentes intéressantes s'obtiennent avantageusement à partir d'un grand nombre de matières rési- neuses thermoplastiques synthétiques. Quelques unes de ces matières sont indiquées dans le tableau suivant qui mentionne également les indices de réfraction de ces matières:
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T A B L E A U I.
EMI7.1
<tb>
Nom <SEP> du <SEP> polymère <SEP> Indice <SEP> de <SEP> réfraction
<tb>
<tb> Polytétrafluoréthylène <SEP> 1,35
<tb>
<tb> FEP(copolymère <SEP> éthylène-propylène <SEP> 1,34
<tb> fluoré)
<tb>
<tb> Fluorure <SEP> de <SEP> polyvinylidêne <SEP> 1,42
<tb>
<tb> Polychlorofluoréthylène <SEP> 1,42
<tb>
<tb> Polyacrylate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> 1,46
<tb>
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> polyvinyle <SEP> 1,47
<tb>
<tb> Ethyl <SEP> cellulose <SEP> 1,47
<tb>
<tb> Polyformaldéhyde <SEP> 1,48
<tb>
<tb> Polyméthacrylate <SEP> d'isobutyle <SEP> 1,48
<tb>
<tb> Polyméthacrylate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> 1,48
<tb>
<tb> Polrylate <SEP> de <SEP> méthyle <SEP> 1,48
<tb>
<tb> Polyméthacrylate <SEP> de <SEP> propyle <SEP> 1,48
<tb>
<tb> Polyméthacrylate <SEP> d'éthylène <SEP> 1,48
<tb>
<tb> Polyméthacrylate <SEP> de <SEP> méthyle <SEP> 1,
49
<tb>
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> cellulose <SEP> 1,49
<tb>
<tb> Propionate <SEP> de <SEP> cellulose <SEP> 1,49
<tb>
<tb> Acétate-butyrate <SEP> de <SEP> cellulose <SEP> 1,49
<tb>
<tb> Nitrate <SEP> de <SEP> cellulose <SEP> 1,49
<tb>
<tb> Butyral <SEP> polyvinylique <SEP> 1,49
<tb>
<tb> Polypropylène <SEP> 1,49
<tb>
<tb> Polyéthylène <SEP> de <SEP> faible <SEP> de <SEP> nisité <SEP> 1,51
<tb> (ramifié)
<tb>
<tb> Polyisobutylène <SEP> 1,51
<tb>
<tb> Caoutchouc <SEP> naturel <SEP> 1,52
<tb>
<tb> Perbunan <SEP> 1,52
<tb>
<tb> Polybutadiène <SEP> 1,52
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (suite <SEP> du <SEP> tableau <SEP> I)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nom <SEP> du <SEP> polymère <SEP> Indice <SEP> de <SEP> réfraction
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nylon <SEP> (copolymère <SEP> de <SEP> condensation <SEP> 1,
53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> d'hexaméthylènediamine <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb> d'acide <SEP> adipique)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Chloroacétàte <SEP> de <SEP> polyvinyle <SEP> 1,54
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> polyvinyle <SEP> 1,54
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Polyéthylène(de <SEP> densité <SEP> élevée) <SEP> 1,54
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Copolymèr3 <SEP> de <SEP> 67 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> 1,54
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> méthacrylate <SEP> de <SEP> méthyle <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> 33 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> styrène
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Copolymère <SEP> de <SEP> 85 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> 1,
55
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> chlorure <SEP> de <SEP> vinyle <SEP> et <SEP> de <SEP> 15
<tb>
<tb>
<tb> parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> chlorure
<tb>
<tb>
<tb> devinyle.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Poly-a-méthylstyrène <SEP> 1,56
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Copolymère <SEP> de <SEP> 60 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> 1,56
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> styrène <SEP> et <SEP> de <SEP> 40 <SEP> parties <SEP> en
<tb>
<tb>
<tb> poids <SEP> de <SEP> butadiène
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Néoprène <SEP> 1,56
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Copolymère <SEP> de <SEP> 7C <SEP> parties(en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> styrène <SEP> et <SEP> de <SEP> 30 <SEP> parties <SEP> en <SEP> 1,57
<tb>
<tb>
<tb> poids <SEP> d'acrylonitrile
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résine <SEP> de <SEP> polycarbonate <SEP> lt5Q
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Polystyrène <SEP> 1,60
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Copolymère <SEP> de <SEP> $5 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> 1,
61
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> chlorure <SEP> de <SEP> vinylidène <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> 15 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> chlo-
<tb>
<tb>
<tb> rure <SEP> de <SEP> vinyle
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Polydichlorostyrène <SEP> 1,62
<tb>
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En choisissant des combinaisons de matières donnes indices de réfraction diffèrent d'au moins 0,03, on ob- tient une pellicule iridescente. Cependant pour obtenir une iridescence maximale, la différence est avantageusement de 0,1. Lorsqu'on prépare des pellicules à couches multiel pies, en utilisant 3 ou plus de3 constituants différents, l'iridescence s'obtient, lorsque la différence voulue dans l'indice de réfraction existe entre au moins certaines des couches adjacentes.
Les paiers suivant la présente invention se préparent aisément, en mélangeant la pellicule à une pâte à papier dans une installation classique de fabrication de papier, puis en déposant cette pâte sur un tamis ou un support analogue. Les éléments iridescents sont déposés dans le plan du papier obtenu et après séchage, ils sont générales' ment parallèles à la surface du papier, encore que de ne reux éléments s'écartent d'une position strictement parallèle dans une mesure suffisante pour que les éléments iridescents apparaissent et disparaissent, lorsqu'on regar- de le papier sous divers angles.
Les éléments iridescents sont, de préférence, incorporés au papier dans une propor- tion variant entre environ 2 % et environ 50 %, par rapport au poids sec de la pâte, selon la pellicule iridescente particulière utilisée et selon les résultats souhaités.
En général, lorsqu'on choisit une proportion désirée de pellicule iridescente à utiliser, un examen visuel de la pellicule avant la réduction de celle-ci en menus mor- ceauxest utile et l'effet visuel obtenu correspond géné- ralement à environ 10 fois l'effet iridescent de la pellicule non réduite en morceaux. En général, plus le degré de réduction
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ou de division de la pellicule est élevé, plus le papier obtenu est iridescent. Le pppier peut être blanc, coloré ou noir, les colorations étant avantageusement conférées aux fibres de la pête avant l'incorporation de la matière iridescente. L'effet visuel exact est parfois difficile à prédire et varie considérablement selon la coloration de la pulpe ou pâte utilisée.
L'invention est illustrée davantage par l'exemple suivant.
On prépare un papier en utilisant une pellicule iri- descente ayant une épaisseur de 0,025mm et comprenant 125 couches de polystyrène et de polyméthacrylate de méthyle, ces couches alternant l'une avec l'autre, tandis que l'épais- seur des couches de polyméthacrythte de méthyle est d'environ 3 microns. On place la pellicule dans de l'eau et on la déchire à l'aide d'un malaxeur à grande vitesse de façon à obtenir une suspension contenant environ 0,5% en poids de matières solides. Une pâte de papier kraft blanchie est raffinée dans une pile jusqu'à une fluidité canadienne de 397 ml. 10 parties en poids de pâte ( poids de pâte sèche) et 1 partie de pellicule déchiquétée sont mélangées et introduites dans une cuve d'un appareil servant à préparer une feuille.
L'eau est égoutée à travers un tamis à mailles de 0,177 mm dans la cuve et la pâte, ainsi que la pellicule déchiquetée sont retenues par le tamis.
La feuille obtenue et le tamis sont retirés de la boîte précitée, puis la feuille est pressée contre une feuille de papier buvard et transférée sur cette feuille, après quoi la feuille de papier est placée contre une feuille chromée polie sous une pression d'environ 4,2kh/em2 ,
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pendant une durée suffisante pôur éliminer pa- capillarité la majeure partie de l'eau présente dans le paoier buvard. La feuille de papier buvard est enlevaet rem- placée par un feutre d'une épaisseur de 1,27 on.
L'en- semble formé par le feutre, la feuille de papier et la feuille chromée est placé dans une presse à plateaux, entre les plateaux de cette presse, pendant 4 minutes, puis chauffé pour tenir la teneur en eau de la feuille jusqu'à une valeur voisine de la valeur d'équilibre à la température ambiante. La feuille obtenue présente en surface et au voisinage de la surface une série de fibres dispersées présentant un aspec..iridescent ou iridisé at- trayant. Lorsqu'on fait subir un mouvement à la feuille, les,fibres paraissent changer de couleur et elle.: appa- raissent et 'disparaissent tour à tour. Une flexion de la feuille n'a pas pour effet de déplacer les particules iridescentes, l'aspect attrayant étant maintenu.
En opérant de manière générale, comme décrit plus haut, on a préparé une feuille de papier en utilisant des quantités égales de pâte et de pellicule iridescente, sauf qu'une partie de la pâte a été déposée sur le tamis, avant l'addition des particules pelliculaires iridescentes dans la botte collectrice. On a obtenu ainsi une feuille de papier munie de particules iridescentes déposées d'un coté de la feuille, plutôt que des deux côtés de celle-ci comme dans le procédé décrit plus haut. Le papier révèle un effet iridescent considérablement plus important.
En préparant une feuille à l'aide d'une pâte noire contenant 10 % de particules iridescentes, on obtient une feuille irisée ou iridescente remarquablement attrayante.
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En opérant de la manière décrite plus haut, mais en utilie sant une pellicule iridescente sous forme de filaments '. 1, d'une largeur d'environ 0,16 cm et d'une longueur d'environ 2,54 cm, sous forme de carrés d'environ 0,4 cm de coté et sous forme de disques d'environ 0,32 cm de diamètre, on a obtenu également un papier iridescent attrayant et attirant . le regard. Des résultats avantageux similaires sont obtenus en remplaçant la pâte à papier par des fibres de coton, de la fourrure ou des poils d'animaux, de l'amiante, du verre et des matières analogues.
Une iridescence excellente est également obtenue lorsqu'on prépare des produits stratifiés constitués de matières telles que les matières suivantes: chlorure de polyvinyle, polystyrène, polystyrène-polyéthy- lène, polypropylène-polystyrène, éthyl cellulose-styrène, polychlorotrifluoréthylène-polypropylène, fluorure de poly- vinylidène-poly-a-méthylstyrène, polycrylate de butyle- polydichlorostyrène, polyacrylate de butyle-chlorure de polyvinyle, polyméthacrylate de méthyle-polycarbonate, acétate -butyrate de cellulose-copolymère de 70 parties en poids de styrène et de 30 parties en poids d'acrylonitrile, polyformaldéhyde-polyéthylène de densité élevée,
polymétha- crylate d'isobutyle-copolymère de 05 parties en poids de chlorure de vinyle et de 15 parties en poids de chlorure de vinylidène, nitrate de cellulose-polystyrène, acétate de cellulose-copolymère de 85 parties en poids de chlorure de vinylidène et de 15 parties en poids de chlorure de vinayle, polytétrafluoréthylène-polyisobutylène, chloroacé- tase de polyvinyle-acjtate de polyvinyle, méthacrylate de F:opylène-néoprène, perbunan-copolymère-éthylène-propylène fluoré, nylon fluorure de polyvinylidène, etc..., ces
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matières étant utilisées pour former la pellicule iridescente,
REVENDICATIONS.
La Papier, caractérisé en ce que dés éléments résineux thermoplastiques y sont intimement incorporés, ces éléments résineux étant chacun constitués d'un corps en résine ther.. moplastique transparente composée d'une série de couches généralement parallèles d'une matière résineuse thermoplas- tique transparente, au moins 20 % environ des couches ayant une épaisseur comprise entre environ 0,05 micron et environ
5 microns, tandis que les indices de réfraction des couches adjacentes diffèrent d'au moins 0,03.