Brevet FR2024434A1 — publié le 19700828

a présente invention concerne un procédé pour la produetion d1un matériau en feuille. Dans la production du papier, on scit revêtir ou imprégner à l'aide de solutions ou d'émulsions de résines thermoplastiques pour améliorer les propriétés de résistance mécanique du papier. Pour de telles applications, le papier enduit ou imprégné peut contenir jusqu'à 10 % en poids de résine Dans la demande de brevet français N0 69 38878 du 12 Novembre 1969, déposée par la même Demanderesse, il est décrit un procédé pour la production d'un matériau en feuille, procédé qui consiste à ajouter un latex de chlorure de polyvinyle à une suspension de fibres de fabrication de papier à un pH acide, la quantité du latex ajoutée étant telle qu'elle fournisse 30 à 70 % en poids de chlorure de polyvinyle dans le matériau final én feuille, et à égoutter les fibres pour former le matériau en feuille. La Demanderesse vient de trouver que le produit utile décrit dans la demande de brevet français précitée peut également mètre produit par imprégnation d'un matériau en feuille, déjà formé, à l'aide d1un latex de chlorure de polyvinyle. Par conséquent, la présente invention fournit un procédé pour la production d'un matériau en feuille, procédé qui consiste à former un matériau en feuille par égouttage d'une suspension de fibres de fabrication de papier, à imprégner le matériau en feuille avec un latex de chlorure de polyvinyle en une quantité telle qu'elle fournisse 30 à 70 % en poids de chlorure de polyvinyle dans le matériau final en feuille > et à sécher le matériau en feuille. Comme dans le cas du produit du procéda de la demande de brevet français précitée, il sera en général souhaitable de comprimer à chaud le matériau en feuille produit par le procédé de la présente invention avant son utilisation. Di on le désire, on peut appliquer des lettres ou des dessins, etc, sur une face du matériau par impression, écriture, etc, avant la compression. Après la compression, le matériau est dense et analogue à une matière plastique et tous les dessins ou toutes les lettres précédemment appliqués y sont fixés d'une façon sure. Dans le procédé de l'invention, le matériau en feuille à imprégner, c'est-à-dire la "base de saturation" est commodément obtenue à partir d'une pâte de papier au sulfate blanchie à 100 , bien quton puisse utiliser une pate non blanchie ou une certaine proportion de linters de coton. De même, on peut utiliser une faible quantité d'un additif donnant de la solidité au matériau mouillé pour conférer un certain degré de solidité à ltétat mouillé qui rend le matériau en feuille plus facile à manipuler durant son imprégnation.Par exemple, on peut utiliser 0,5 % en poids de résine de mélamine et de formaldéhyde ou bien, de préférence, 0,1 à 0,2 % en poids de résinexmodifiée par l'épichlorhydrifle ("Kymène 709" - Hercules Powder Co. LTd.). le matériau en feuil peut avoir une force allant jusqu'à 1o00 g au mètre carré, de préférence 50 à 750 g au mètre carré et, par exemple, 50 à 400 g au mètre carre. On peut commodément imprégner le matériau en feuil-le égoutté en le faisant passer à travers un bain de latex de polychlorure de vinyle ayant une teneur en extrait sec de 20 % à -55 % en poids (le chlorure de polyvinyle n'est normalement pas disponible à une teneur supérieure à 55 fo de solides ou extrait sec). On peut ensuite faire passer le matériau à travers une paire légère de rouleaux pinceurs pour enlever tout excès d'émulsion. On peut eS-- fectuer le séchage en faisant supporter la nappe sur des tambours de séchage à lattes en bois dans un sécheur classique à air à 6O0C environ. La quantité de chlorure de polyvinyle appliquée au matériau varie avec le temps de contact du latex, le pouvoir absor- bant du matériau, la teneur en solides du latex et le type, si on y recourt, d'un raclage subséquent. Par exemple, pour les teneurs les plus élevées en chlorure de polyvinylè, on peut se dispenser d'un raclage, et pour les teneurs les plus faibles en chlorure de polyvinyle on peut réduire le pouvoir absorbant du papier en utilisant un apprit de résine. De même, comme dans le procédé de-la demande de brevet français précitée, les proprités du matériau final en feuille vont être déterminées par les fibres utilisées, les ingrédients facultatifs inclus dans la suspension et la quantité de chlorure de polyvinyle appliquée au matériau en Seuille. Par exemple, ltopacit4, en particulier après la transformation, peut être augmentée par l'inclusion dans la suspension d'une faible proportion, par exemple 2 % environ en poids, d'un pigment, par exemple le bioxyde de titane, et de faibles proportions d'autres matières synthétiques peuvent être incluses dans le latex de chlorure de polyviou dans la suspension pour améliorer d'autres propriétés, par exemple la résistance au déehirement ou aux égratignures.Par exemple,la résistance aux égratignures peut mètre augmentée et l'on- peut éviter le fendillement en incorporant 5 10 ffi en poids drun latex d'acrylonitrile. En outre, on peut conférer de la résistance au feu en incorporant du trioxyde d'antimoine dans la suspension, par une imprégnation subséquente de bioxyde i"zEtinoine, ou en utilisant des fibres d'amiante.En outre, on peut inclure dans la suspension des dispositifs dessetcurité ou de décoration, comme des fils ou des fibres de soie colorée et le latex de chlorure de polyvinyle peut être stabilisé à chaud. A mesure qu'augmente la proportion chlorure de polyvinyle appliquée au matériau, la transpàrence du matériau en feuille pressé augmente. Mais cela est contrebalancé par l'augmentation du prix de revient. De préférence, la proportion du chlorure de polyvinyle est comprise entre 35 et 65 % en poids, par exemple elle est d'environ 40 % en poids pour un matériau en feuille relativement opaque et elle est d'environ 60 % en poid:s pour un matériau en feuille relativement transparent. Après l'imprégnation à l'aide du latex de chlorure de polyvinyle, on peut appliquer n'importe quels dessins ou lettres nécessaires pour décorer ou distinguer le produit final par lithographie, typographie, impression en offset ou par un autre procédé, ou à la main, par exemple à l'aide dtune plume ou d'un pin- ceau. lie matériau en feuille peut ensuite être transformé par, compression à chaud à une température de 14000 à 180 C. La compression peut être effectuée à plat, au moyen de rouleaux chauffés, ou bien en utilisant une matrice pour conformer le matériau et lui donner des formes simples. Si l'on opère à plat, il va falloir habituellement une pression d'au moins 53 bars, et avec des rouleaux une pression linéaire de 53,5 à 107 kg par centimètre linéaire est commode. le matériau en feuille peut être pré chauffé avant son alimentation vers les rouleaux, le préchauffage s'effectuant au moyen d'infrarouges ou d'autres dispositifs de chauffage. On peut réaliser divers effets décoratifs par compression à chaud d'une partie seulement de la surface du matériau en feuille, par exemple en utilisant un ou des rouleaux gravés ou gaufrés. lie matériau résultant est décoratif tant en lumière transmise qu'en lumière réfléchie.En outre, on peut former des stratifiés par compression à chaud de deux ou plusieurs feuilles ensemble, l'une au moins des feuilles étant telle que produite par le procédé de l'invention, et l'on peut enfermer des feuilles insérées comme des photographies dans les stratifiés en incorporant des insertions entre les feuilles de stratification avant la compression.Par exemple, on peut produire une carte d'identité en stratifiant un matériau en feuille contenant 30 à 50 % de chlorure de polyvinyle pour obtenir une base relativement opaque avec un matériau en feuille contenant oQ yo de chlorure de polyvinyle comme couche supérieure transparente. novant la compression, on peut imprimer sur la base une information appropriée et l'on peut disposer une photographie entre les deux couches. Ainsi, l'invention comprend un stratifié comprenant unmaté- riau en feuille produit par le procédé de l'invention, et une carte dtidentité comprenant un matériau en feuille produit par le procédé de l'invention fixé à une photographie. Il va suivre une description, faite à titre d'exemple non limitatif, de la production du matériau en feuille par le procédé de l'invention-et de l'utilisation d'un tel matériau. Exemple La composition de charge pour un papier de base consiste en une pâte à papier au sulfate blanchie à 100 . Ceztç pâte est dé pile fibrée, mais n'a été que légèrement battue dans une/raffineuse. On ltenvote vers une machine à papier de la façon normale avec l'ad- dition de 0,5 % en poids de résine de mélamine et de formaldéhyde. On produit un papier ayant une force de 250 g au mètre carré. On fait passer ce papier de base dans un bain de latex de "Breon 151" (une émulsion de chlorure-de polyvinyle produite par B.P. Chemicals Ltd) qui a été dilué à 40 % en poids d'extrait sec. On fait ensuite passer ce papier à travers des rouleaux expres seurs et on le sèche à l'air, la température dans le dispositif de séchage étant d'environ 6000. Après son séchage, le papier a une teneur en chlorure de polyvinyle de 50 % en poids. On imprime le papier et on le transforme par compression à chaud à une pression de 70 bars et à une température de 160 C, lie produit résultant est dur, analogue à de la matière plastique et l'impression est efficacement fixée à la surface. Exemple 2 On produit un papier de saturation de base de 25 g au mètre carré de -formation uniforme, en utilisant une charge de pâte de bois au sulfate blanchie et en- y ajoutant 0,2 -en poids de " > - mene 709" (sous forme d'une solution à 25 % dans le cuvier) pour conférer de la solidité au mouillé. On sature cette base dans un bain ayant la composition suivante 92 parties de "Breon 151"(55 % d'extrait sec) 5 parties de "Breon 1562" (40 % d'extrait sec-) - un latex d'acrylonitrile produit par B.P. Chemicals Limited. 3 parties de stabilisant ayant la composition suivante 28,6 parties (au mouillé) de "Mellite 39" (un di-lauryl- mercaptide de di-butyl-étain produit par Albright & Wilson). 71,6 parties de "Lankrofles ED3" (un époxy-stéarate d'octyle produit par Lankro Chemicals). 0,75 partie de "Tween 20" (un monolaurate de polyoxyéthylène- sorbitane produit par Atlas Chemicals). 4,25 parties de "Span 20" (un monolaurate sorbitane produit par Atlas Chemicals). 95,00 parties d'eau. On enlève l'excès d'émulsion par une paire de rouleaux d'expression légèrement chargés (avec juste un effleurage du papier) et l'on sèche le papier résultant à l'air à 600C environ. On trouve -que ce papier contient 58 % en poids d'extrait sec de résine et qutil a une force de 60 g-au mètre carré. Exemple 3 On produit un papier de base de saturation, absorbant, 60 g au mètre carré, comme dans exemple 2, et on le sature dans un bain de composition suivante 45 parties de Breon 151" (55 % d'extrait sec) 5 parties de "Breon 1562" (40 % d'extrait sec) 2 parties de stabilisant de i'exemple 2 48 parties d'eau On enlève ltexcès d'émulsion par des rouleaux d'expression ajustés de façon que la quantité absorbée (sur base sèche) soit de 50 % en poids d'extrait sec dé résine. Exemple 4 On sature un papier de base absorbant, de 600 g au mètre carré, disponible à l'échelle industrielle, dans un bain de composition suivante 45 parties de "Breon 151" (55 % d'extrait sec) 5 parties de "Breon 1562" (40 % d'extrait sec) 50 parties d'eau On enlève l'excès d'émulsion par des rouleaux d'expression ajustés de façon que la quantité finalement absorbée (sur base sèche) soit de 40 % en poids d'extrait sec de résine. Exemple 5 On produit une carte d'idéntité à partir du matériau produit dans les exemples 2 à 4 en opérant comme suit On assemble à la main quatre couches disposées comme suit Couche î : telle que -produite dans l'exemple 2 Couche 2 : telle que produite dans l'exemple 3 - avec un dessin imprimé sur la face adjacente de la couche 1 et avec une photographie fixée sur la même face Couche 3 : telle que produite dans l'exemple 4 Couche 4 : telle que produite dans l'exemple 3 - avec un dessin imprimé sur la surface externe. On place une étoffe de verre rev8tu de polytétrafluoroéthylene au-dessus, c'est-à-dire au voisinage de la couche 1, et l'on place une pellicule mate de melinex au-dessous, c'est-à-dire au voisinage de la couche 4. On chauffe ensuite l'ensemble et on le comprime à 70 bars et 1400C durant 1 minute. Apres son retrait de la presse et son refroidissement, la carte est rigide et les détails et la photographie y sont bien fixés. lie bas de la carte peut recevoir une écriture à l'encre ou au stylo à bille. Dans les exemples ci-dessus, la chaleur a été fournie par conduction dans le procédé de transformation. On comprendra que la chaleur peut tout aussi bien etre fournie, par exemple, par un chauffage aux ultrasons ou par un chauffage à haute fréquence qui peut être avantageux par des applications particulières. Le produit du procédé de la présente invention diffère de celui obtenu par le procédé de la demande de brevet français-pré- citée en ce que le chlorure de polyvinyle nrest pas; aussi T1nzvormé- ment distribué dans la section du matériau en feuille En raison de la migration de ia résine et de l'imprégnation incomplète, il y a une proportion relativement élevée de chlorure de polyvinyle dans les couches de surface.Par conséquent, lorsque le matériau est comprimé à chaud, on obtient un plus grand brillant que dans le cas d'un produit du procédé de la demande de brevet français précitée ayant une teneur similaire en chlorure de polyvinyle. En même temps, on peut produire des finitions décoratives et autres par compression à chaud entre des plateaux au des rouleaux gravés ou gaufrés, et le matériau en feuille peut sertir en combinaison avec d'autres matériaux, comme une pellicule de chlo- rure de polyvinyle et un carton imprégné de latex de caoutchouc de styrène et de butadiène, comme décrit dans la demande de brevet précitée. lie matériau en feuille produit par le procédé de la présente invention convient particulièrement bien pour servir de couche supérieure dans la production dtun stratifié gravé ou gaufré. - REVENDICATIONS -. 1. Procédé pour-la production d'un matériau en feuille, caractérisé par le fait que ce procédé consiste à former un matériau en feuille en- égouttant une suspension de fibres de fabrication de papier, à imprégner le matériau en feuille à l'aide d'un latex de chlorure de polyvinyle en une quantité telle qu'elle fournisse 70 à-70 % en poids de chlorure de polyvonyle dans le matériau en feuille et à sécher le matériau en feuille. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau en feuille est ensuite comprimé chaud à une température de 140 à 180 C. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la compression est effectuée à plat. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la compression est effectuée dans une matrice. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le matériau est gaufré ou gravé lors de la compression. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, des lettres caractérisé par le fait que l'on applique/ou des dessins sur une surface du matériau avant la compression. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précé dents, caractérisé par le fait que le matériau en feuille a une épaisseur correspondant à une force de 50 à 750 g au mètre carré. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on imprègne le matériau en feuille en le faisant passer à travers un bain contenant un latex de chlorure de polyvinyle ayant une teneur en solides, ou extrait sec, de 20 à 55 %. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on inclut un pigment dans la suspension. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le pigment est le bioxyde de titane. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précé dents, caractérisé par le fait que l'on inclut dans la suspens-ion ou dans le latex de chlorure de polyvinyle 5 à 10 % en poids d'un latex d'acrylonitrile. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précadentes, caractérisé par le fait que la proportion du chlorure de polyvinyle dans le matériau final en feuille est de 35 46 à 65 % en poids. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la proportion du chlorure de polyvinyle dans le matériau final en feuille est d'environ 40 % en poids. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la proportion de chlorure de polynnyle dans le matériau final en feuille est d'environ 60 5S en poids. 15. Un matériau en feuille, caraotérisé par le fait qu'il a été produit par un procédé tel que défini par l'une quelconque des revendications précédentes. 16. Un stratifié caractérisé par le fait qu'il comporte une feuille selon la revendication 15. 17. Une carte d'identité comprenant une feuille selon la revendication 15,à laquelle est fixée une photographie.