CH404835A - Composition abrasive et procédé de fabrication de celle-ci - Google Patents

Description

  Composition abrasive et procédé de fabrication de celle-ci    La présente invention se rapporte à une compo  sition abrasive stable, contenant des     particules    abra  sives de pierres précieuses et/ou de matières synthé  tiques équivalentes et qui sont suspendues dans, un  véhicule homogène.     L'invention    se rapporte égale  ment à un procédé de fabrication de cette compo  sition.  



       Grâce    à leur dureté extrême et à leur     grande     efficacité abrasive, les abrasifs tels que la poudre de  diamant en vrac ont été     utilisés    sur une grande  échelle pour le     meulage    et le polissage des matières  très dures. Cependant, comme les pierres précieuses  sont coûteuses et possèdent un     poids    spécifique élevé,  les compositions abrasives à base de pierres précieu  ses ont posé un problème     spécial    et     difficile.    Anté  rieurement, les particules de diamant étaient     disper-          sées    dans de l'huile d'olive avant l'emploi.

   Cepen  dant, du fait du poids spécifique élevé des particules  d'abrasif, la suspension était temporaire et devait être  remuée fréquemment. En outre, l'ouvrage devait être  débarrassé de l'huile d'olive au moyen de solvants, de  nettoyage, dont l'emploi     présentait    des inconvénients.  Comme l'huile d'olive est un véhicule non satisfai  sant, les compositions abrasives utilisées     couramment     ont leurs particules abrasives de diamant contenues  dans des     véhicules    pouvant être enlevés de l'ouvrage  par lavage à l'eau.  



  Bien que les véhicules utilisés avec la plupart des  abrasifs du type diamant soient relativement stables  et lavables à l'eau, une composition abrasive à base  de diamant ayant un véhicule soluble dans l'eau  n'était pas disponible. Les véhicules solubles dans  l'eau sont éminemment désirables car le diamant, ma  tière précieuse et rare, peut alors être facilement et  complètement     séparé    après l'utilisation et récupéré    par une méthode n'impliquant pas l'emploi de pro  duits chimiques dangereux ou indésirables.

   Actuelle  ment, les particules de diamant des compositions ne  sont     d'habitude    pas     récupérées    après     l'emploi    car un       grand    nombre de véhicules     conventionnels    contien  nent de la     silice,    ou des matières analogues, :et ne  sont donc pas     complètement    solubles dans. l'eau, et  la matière usée     provenant    de la     composition    contient  les     particules    de diamant     mélangées    à une     boue    sili  ceuse.

   Pour cette raison, i1     n'était        jusqu'ici        pas    prati  que de séparer le diamant de la boue, car cette sépa  ration nécessite l'emploi d'agents toxiques.  



  La composition selon l'invention est caractérisée  en ce que le véhicule est complètement     soluble    dans  l'eau et consiste en un     polyalcoylène    glycol liquide et  un oxyde d'éthylène fortement polymérisé et norma  lement solide, la quantité     dudit    oxyde d'éthylène  polymérisé     étant    d'au     moins    un tiers du poids du       polyalcoylène    glycol.

   Cette composition peut être  produite de     manière    à satisfaire des     normes    précises  quant à la     finesse    des     particules.,    la concentration de  l'abrasif et la     consistance    qui sont nécessaires     pour     atteindre les résultats     optimums    sur un ouvrage     donné.     Cette     composition    est     généralement        solide    dans les       conditions    d'expédition et d'emmagasinage,

   et     cepen-          dant    elle fond rapidement     dans    les     conditions    de  l'emploi de sorte que le     découpage        commence    rapi  dement après, son     application    sur l'ouvrage.

   Dans la  composition     conforme    à     l'invention,    les particules,  abrasives sont     maintenues    en suspension stable et       uniforme    et la composition peut être     conservée    à la  température     normale    pendant de longues durées.     Par     le choix d'une     composition        ayant    des caractéristiques  physiques     appropriées,    l'opérateur peut appliquer  l'abrasif sur l'ouvrage de diverses     manières;

          comme         par exemple en     quantités    mesurées au moyen de  seringues ordinaires, ou en débit     déterminé    et con  tinu ou sous     forme    de pâte à appliquer sur l'ouvrage  ou sur l'outil.  



  Bien entendu, la composition peut être complète  ment     éliminée    de l'ouvrage par lavage à l'eau, ce qui  supprime l'utilisation ide solvants     organiques.    Elle est  également     dispersable    dans les huiles et elle peut être  diluée ou coupée avec de l'eau, des glycols, des hui  les et autres     solvants    de coupage.  



  La consistance de la composition abrasive     varie     entre celle d'une pâte molle et celle d'un solide dur  pouvant être produit dans toute forme     désirée.     



  On peut préparer cette composition de la ma  nière suivante: on distribue     uniformément    dans un  agent     dispersif    des particules abrasives telles que des  particules de diamant d'une finesse comprise entre  1/4 et 200 microns environ. Tout en maintenant cette  dispersion par une agitation, on ajoute une matière  cireuse à la dispersion et on chauffe le mélange ré  sultant en agitant jusqu'à ce qu'il soit     uniforme.    On  agite la composition     résultante    pendant son refroi  dissement.  



  Dans les exemples ci-après., les proportions des  particules de diamant, de l'agent dispersif et du véhi  cule cireux sont données en poids.  



  <I>Exemple 1</I>  
EMI0002.0014     
  
    Abrasif <SEP> :
<tb>  Particules <SEP> de <SEP> diamant <SEP> d'environ <SEP> 2 <SEP> à
<tb>  3 <SEP> microns <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>109</B>
<tb>  Agent <SEP> dispersif
<tb>  Polyalcoylène <SEP> glycol <SEP> (Ucon <SEP> 50-HB) <SEP> . <SEP> . <SEP> 60 <SEP> g
<tb>  Véhicule
<tb>  Polyéthylène <SEP> glycol <SEP> (Carbowax <SEP> 4000,
<tb>  point <SEP> de <SEP> fusion <SEP> 50-55  <SEP> C <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 30 <SEP> g
<tb>  100 <SEP> g       On nettoie les particules de diamant, par exem  ple avec de l'acide chromique, .et on les :

  lave à l'eau       distillée.    Ensuite, on disperse les particules dans un       polyalcoylène        glycol        liquide    et on agite le mélange  résultant pendant l'addition du polyéthylène glycol  servant de     véhicule.    On chauffe le mélange en con  tinuant à agiter et celui-ci prend une consistance plus  fluide et devient     uniforme.    On agite le     mélange    uni  forme     pendant    qu'il se refroidit,     afin    que la suspen  sion reste uniforme pendant le durcissement ou prise  du véhicule.  



  La matière refroidie est un solide     adhésif,    tendre  et pâteux, d'un point de fusion compris entre 50 et       55o    C environ. Cette composition peut être enlevée       quantitativement    de l'ouvrage par lavage à l'eau,  grâce à la     solubilité    du véhicule dans l'eau.  



  Parmi les     polyalcoylènes    glycols solubles dans  l'eau appropriés, on peut mentionner plus spéciale  ment ceux vendus sous la marque de fabrique        UCON      et sous la désignation de variété       50-           B      par la     Carbide    and     Carbon        Chemicals    Corpo  ration, et décrits en     détail    dans       Ucon        Fluids    and         Lubricants          (Copyright    1955,

   1956 de Union     Car-          bide    and     Carbon        Corp.).    Ces     polyalcoylènes        glycols     sont des liquides essentiellement solubles dans l'eau et  ne sont pas toxiques s'ils ne sont pas ingérés.  



  Le véhicule cireux solide est un oxyde d'éthylène  polymérisé de haut poids moléculaire. La     Carbide     and     Carbon        Chemicals    Corporation vend plusieurs  produits de ce type sous la désignation       Carbowax    >>.  Le véhicule préféré est le     Carbowax    4000, qui est un  solide cireux dur et qui est soluble dans l'eau. Son  poids moléculaire est d'environ 4000 et son point de  fusion est de     50-55e    C. Cependant, lorsqu'une cire  plus tendre est désirée, on peut employer le     Carbo-          wax    1500, qui a la     consistance    de la vaseline.

   On  peut     utiliser    n'importe quels     Carbowax,        qui    sont des  polyéthylènes glycols et qui sont solubles .dans l'eau,  et le choix du     véldcule    particulier dépend de la con  sistance désirée pour le produit.  



  La composition maintient des particules de dia  mant d'une finesse comprise entre     1/4    et 200 microns  environ en suspension permanente et uniforme. Ce  pendant, pour la plupart des types d'ouvrage, la fi  nesse des particules, est     comprise    entre 2. et 50     mi-          crions    environ. D'autres     abrasifs    en pierres précieuses  telles que rubis et saphir et les abrasifs synthétiques  équivalents peuvent être utilisés en lieu et place de  la     poudre    ,de diamant.  



  On a constaté que plus les particules sont gran  des, plus grande est la proportion en poids de l'abra  sif     pouvant    être incorporé dans un véhicule de con  sistance donnée.     D'autre    part, la     consistance    de la  composition dépend entièrement des ingrédients au  tres que l'abrasif, c'est-à-dire l'agent dispersif et le  véhicule cireux solide.     Par    conséquent, la consistance  peut être     facilement    adaptée à une teneur en abrasif  et à une grosseur de particules données.

   Bien que la  teneur en     .diamant    de la composition puisse atteindre  50'/o en poids, la teneur en diamant est le plus  souvent comprise entre 2 et     20'%    en poids environ  de particules de diamant d'une finesse comprise entre  2 et 5 microns environ. Il est en général désiré que  la     composition    ne soit ni cassante, ni molle au point  de ne pas pouvoir     conserver    sa forme. En d'autres       termes,    sa consistance est de préférence semblable  à celle de la pâte dentifrice, de manière qu'elle puisse  être placée sur l'ouvrage et s'étaler facilement.

   Pour  obtenir cette consistance, on mélange les particules  de diamant avec suffisamment de     polyalcoylène    gly  col liquide pour les. humecter et les disperser, et on  ajoute     suffisamment    de polyéthylène glycol solide  pour donner l'épaisseur désirée à la composition. En  général, le pourcentage en poids du polyéthylène  glycol solide est d'environ la moitié de celui de  l'agent dispersif. Cependant, si une composition un  peu plus molle est désirée, ou si les particules de  diamant sont très petites., la quantité en poids du  véhicule solide peut     être    d'environ     1/;    de celle de  l'agent dispersif.

   Lorsqu'une composition plus dure  est désirée, le pourcentage en poids du glycol solide           peut        aller        jusqu'à        environ        80        1%        du        poids        de        l'agent          dispersif    liquide.  



  Une matière colorante peut être ajoutée à la  composition abrasive pour indiquer sa qualité ou  degré. Par exemple, les différentes compositions abra  sives contenant des particules de diamant de finesses  et en pourcentages variés peuvent être colorées cha  cune     différemment    au moyen de     colorants    conven  tionnels,

   et l'usager s'accoutume à employer une cer  taine couleur pour un     ouvrage        particulier.    Le colo  rant n'affecte pas l'action de la composition abrasive  mais indique simplement la qualité ou type de la       composition.    D'autres additifs ayant des fonctions  bien connues peuvent également être incorporés     dans     la présente composition lorsque ces fonctions sont  désirées. L'exemple 2 illustre une composition con  tenant une matière colorante.  



  <I>Exemple 2</I>  
EMI0003.0018     
  
    Abrasif
<tb>  Poudre <SEP> de <SEP> diamant <SEP> ou <SEP> de <SEP> saphir <SEP> (gros  seur <SEP> de <SEP> particules <SEP> 40 <SEP> microns) <SEP> . <SEP> . <SEP> 20 <SEP> g
<tb>  Agent <SEP> dispersif
<tb>  Polyalcoylène <SEP> glycol <SEP> (UCON <SEP> 50-HB) <SEP> 54 <SEP> g
<tb>  Véhicule:
<tb>  Oxyde <SEP> d'éthylène <SEP> polymérisé <SEP> (Carbo  wax <SEP> 4000) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2<U>6 <SEP> g</U>
<tb>  100 <SEP> g
<tb>  Colorant:

   <SEP> q.s. <SEP> (environ <SEP> de <SEP> 0,01 <SEP> à <SEP> 1,0 <SEP> g)       La préparation de cette composition s'effectue  de manière semblable à la préparation de la com  position décrite     dans    l'exemple 1, sauf que l'on dis  sout une très petite quantité d'un colorant dans de  l'eau; on filtre et on mélange le filtrat au     UCON     avant de mélanger ce dernier avec les autres ingré  dients.

   Comme l'opérateur applique d'habitude la       composition    sur l'ouvrage avec ses mains nues, on  utilise un     agent    colorant     dermatologiquement    inof  fensif, tel qu'un colorant tiré du goudron de houille  et certifié pour l'usage cosmétique par la Food and       Drug    Administration,     Federal        Security        Agency.    Les  colorants suivants sont des exemples de     colorants     tendant à rester dans la composition et qui sont lessi  vés avec celle-ci.

    
EMI0003.0029     
  
     La liste suivante illustre des couleurs     certifiées     solubles dans l'eau qui peuvent être incorporées dans  la composition selon     l'invention.    Ces couleurs sont    lessivées     par    l'eau de lavage. Par conséquent, lors  que l'eau de lavage     utilisée    n'est plus colorée, l'opé  rateur a la certitude que toute la composition abra  sive a été enlevée de l'ouvrage par lavage.

    
EMI0003.0034     
  
    <I>Tableau <SEP> 11</I>
<tb>  Sel <SEP> disodique <SEP> de <SEP> l'acide <SEP> 8-acétainido-2-p-acéta  mido-phényl-azo-1-naphtol-3,6-disulfonique <SEP> (Ext.
<tb>  D <SEP>  &  <SEP> C <SEP> Rouge <SEP> No <SEP> 1).
<tb>  Sel <SEP> disodique <SEP> de <SEP> la <SEP> 9-o-carboxyphényl-4,5-di  chloro-6-hydroxy-3-isoxanthone <SEP> (D <SEP>  &  <SEP> C <SEP> Orange
<tb>  N- <SEP> 9).
<tb>  Sel <SEP> disodique <SEP> .de <SEP> l'acide <SEP> 2,4-dinitro-1-naphtol-7  sulfonique <SEP> (FD <SEP>  &  <SEP> C <SEP> Jaune <SEP> No <SEP> 1).
<tb>  Sel <SEP> disodique <SEP> de <SEP> la <SEP> 1,5-bis-(o-sulfo-p-toluino)-an  thraquinone <SEP> (Ext. <SEP> D <SEP>  &  <SEP> C <SEP> Violet <SEP> NI) <SEP> 1).
<tb>  3-méthochlorure <SEP> de <SEP> la <SEP> 9-diméthylamino-3-mé  thylimino-3-isophénothiazine <SEP> (Ext.

   <SEP> D <SEP>  &  <SEP> C <SEP> Bleu
<tb>  N- <SEP> 1).
<tb>  Sel <SEP> disodique <SEP> de <SEP> la <SEP> 1,4-bis-(o-sulfo-p-toluino)-an  thraquinone <SEP> (D <SEP>  &  <SEP> C <SEP> Vert <SEP> NI) <SEP> 5).       Toutes les compositions abrasives     ci-dessus    sont  stables et uniformes et sont spécialement destinées  aux     applications    requérant des compositions solubles  dans l'eau et lavables à l'eau. Elles sont     cependant          dispersables    dans l'huile et peuvent être     diluées    avec  une huile de coupage, de même qu'avec de l'eau, des  glycols et autres solvants.  



       Comme    mentionné plus haut, la composition se  lon l'invention a pour avantage exceptionnel de per  mettre la récupération des particules de pierres pré  cieuses après l'usage, sans emploi de produits chi  miques dangereux.  



  Avec les proportions d'ingrédients spécifiées dans  les exemples. ci-dessus, les compositions sont des  pâtes qui conservent leur forme tout en     s'étalant     facilement sur l'ouvrage. Cependant, en faisant va  rier les proportions du     polyalcoylène    glycol servant  d'agent dispersif et du polyéthylène     glycol    cireux, la  consistance peut être ajustée     suivant        l'application    à  laquelle la composition est destinée.

   La possibilité  de modifier les proportions desdits ingrédients pour  conférer à la composition abrasive des caractéristi  ques physiques spécifiques. est un     avantage    important  de l'invention qui permet à     l'utilisateur    de     présélec-          tionner    une composition possédant des caractéristi  ques adaptées au travail en cours.

Claims (1)

1. REVENDICATION I Composition abrasive stable, contenant des parti cules. abrasives de pierres précieuses et/ou de matiè res synthétiques. équivalentes et qui sont suspendues dans un véhicule homogène, caractérisée en ce que le véhicule est complètement soluble dans, l'eau et con siste en un polyalcoylène glycol liquide et un oxyde d'éthylène fortement polymérisé et normalement so lide, la quantité dudit oxyde d'éthylène polymérisé étant d'au moins un tiers du poids du polyalcoylène glycol. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Composition selon la revendication 1, carac térisée en ce qu'elle contient une faible proportion d'une matière colorante. 2. Composition selon la revendication I, carac térisée en ce que les particules abrasives sont plus fines que 50 microns.

   3. Composition selon la revendication I, caracté- risée en ce qu'elle contient de 2 à 50'% en poids. de particules de diamant d'une finesse comprise entre 0,25 et 200 microns. 4.

   Composition selon la sous-revendication 3, caractérisée par la composition suivante, en poids particules de diamant d'une finesse de 3 à 5 microns . . . . . . . . . . . .<B>10</B> 0/0 polyàlcoylène glycol, soluble dans l'eau 60'% polyéthylène glycol, soluble dans l'eau et d'un poids moléculaire d'environ 4000 . . . . . . . . . . . . . .

   30% REVENDICATION II Procédé de fabrication de la composition selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on disperse lesdites particules abrasives dans un polyalcoylène glycol liquide soluble dans l'eau, en ce que l'on ajoute à la dispersion résultante un oxyde d'éthy lène fortement polymérisé soluble dans l'eau, nor malement solide, la quantité ajoutée étant au moins un tiers du poids du polyalcoylène glycol,

   en ce que l'on chauffe et agite le mélange résultant jusqu'à uni formité et en ce que l'on agite le mélange uniforme résultant pendant son refroidissement et jusqu'à ce qu'il prenne. SOUS-REVENDICATION 5. Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que les particules abrasives ont une grosseur d'au plus 200 microns et en ce qu'on. les disperse dans le polyalcoylène glycol en proportion d'environ 2 parties en poids du .polyalcoylène glycol par partie en poids des particules abrasives, et en ce que l'oxyde d'éthylène fortement polymérisé a un poids moléculaire d'environ 4000.