Brevet FR2041147A1 — publié le 19710129

L'invention concerne un produit abrasif souple comprenant une couche de grains fixés au moyen d'un liant pour grains abrasifs et un substrat sous forme d'au moins deux couches collées, parmi lesquelles la couche inférieure est en une matière textile mince et la couche fixée à la face supérieure de cette dernière est une couche de liaison qui retient le liant pour grains abrasifs. Les produits abrasifs souples connus sont composés, dans la plupart des cas, d'un support flexible, qui est par exemple en papier, en fibre vulcanisée ou en matière textile mince, d'une couche de liant et de grains abrasifs retenus par la couche de liant. Selon un mode de réalisation fréquemment appliqué, ces couches sont collées de manière à constituer des bandes sans fin qui sont montées sur des machines à poncer ou à rectifier spéciales pour le traitement des surfaces des objets les plus divers en tous matériaux possibles. Parmi les propriétés les plus importantes des produits abrasifs souples, on doit mentionner les suivantes, outre le maximum de pouvoir spécifique d'enlèvement de particules : souplesse, allongement aussi réduit que possible, bonne résistance des bords, bonne résistance à la déchirure, bonne résistance à la flexion, bonne tenue à la chaleur, faible thermoplasticité, résistance à la sollicitation de fatigue. Un maximum de souplesse est nécessaire afin que le produit abrasif puisse suivre les contours, même aigus, de l'objet à poncer. Avec les produits abrasifs connus, l'adhérence des grains est d'autant plus médiocre que la souplesse est grande. Inversement, la souplesse est insuffisante dans les produits abrasifs présentant une bonne adhérence des grains. Par ailleurs, avec les produits abrasifs connus, l'allongement est d'autant plus grand que ceux-ci sont flexibles.Un fort allongement du produit abrasif est indésirable, car il oblige à retendre fréquemment ce produit, il nuit à l'-adhérence des grains et il exerce un effet défavorable sur ce que l'on appelle la tenue de la bande abrasive en cas de polissage à bande libre, c'est-à-dire la réaction exercée par la bande non appuyée, par exemple dans les opérations de polissage d'oeils de ciseaux, d'instruments chirurgicaux, etc.. Par le terme "résistance des bords, on désigne la propriété des bandes abrasives de ne pas perdre leur élasticité et de ne pas s'ef- franger, même en cas de chocs violents et répétés sur les bords, comme il s'en produit par exemple lors du polissage de surfaces concaves.La résistance à la déchirure est particulièrement im portante quand il s'agit de bandes étroites à poncer, car celles-ci continuent à se déchirer dès qu il se forme la moindre entaille. On peut accroître la résistance à la déchirure en utilisant des substrats plus flexibles, mais alors, dans les produits abrasifs souples connus, on doit accepter les inconvénients mentionnés cidessus. 0n essaie de satisfaire aux différentes exigences relatives aux produits abrasifs souples en ce qui concerne les propriétés précitées par un choix approprié des matériaux et, à ce propos, les propriétés du support souple sont particulièrement décisives. Le papier et la fibre vulcanisée sont à proscrire en tant que substrat lorsque les exigences sont sévères, car leurs propriétés mécaniques ne sont pas suffisantes. C'est pourquoi on utilise, pour le support de produits abrasifs souples de haute qualité, des tissus et des apprêts des types les plus divers, en essayant de satisfaire en même temps le plus d'exigences possible. Mais étant donné que certaines de ces exigences - comme on l'a vu ci-dessus sont'incompatibles et que le problème posé est extrêmement vaste, les meilleurs apprêts pour tissu eux-mêmes ne peuvent pas donner de solution satisfaisante. On a également utilisé des substrats à plusieurs couches, en ce sens qu'on a prévu, entre la couche de tissu et la couche de liant, une couche de barrage ou de retenue destinée à empêcher le liant et l'agglomérant auxiliaire des grains abrasifs éventuellement présent de pénétrer dans le substrat et de rendre celui-ci fragile; en même temps, on s'est préoccupé d'améliorer dans la mesure du possible I l'adhérence des grains. Mais les propriétés essentielles des supports connus n'ont pas été modifiées par de telles couches de retenue. En particulier, il n'en reste pas moins que l'élasticité du support influe défavorablement sur d'autres propriétés, à savoir l'allongement et l'adhérence des grains d'une part et la résistance à la déchirure d'autre part, de sorte qu'on doit toujours trouver un compromis, en fin de compte peu satisfaisant, entre ces propriétés. On a essayé aussi de mettre en oeuvre des tissus en fibres synthétiques et des feuilles minces à la place de fibres de coton. Les bandes abrasives fabriquées avec ces matériaux ont une adhérence des grains tout à fait insuffisante et un allongement trop élevé. 'aLinvention a pour-but de fournir un produit abrasif- sou- ple du type défini au début, dans lequel la couche de liant des grains abrasifs est donc séparée de la matière textile du support par une coucHe de retenue et qui se caractérise par une meilleure adhérence de la couche de liant des grains abrasifs et, par suite de ces grains eux-mêmes au substrat, ainsi que par une meilleure résistance à la-déchirure, sans que la souplesse en souffre. La solution proposée par l'invention consiste en ce qu'il est disposé et colle, entre la couche d'arrêt et la couche de liant des grains abrasifs, une couche formée principalement de fibres cellulosiques, sous forme de tissu, de tricot ou de nappe. Alors que les produits abrasifs souples connus offrent cet inconvénient qu'ou bien ils ont une résistance élevée mais ils sont dépourvus d'élasticité, ou bien ils sont élastiques sans posséder des caractéristiques suffisantes de résistance, l'invention fournit un produit abrasif qui est élastique et présente néanmoins une résistance à la déchirure nettement améliorée et une adhérence bien meilleure de la couche abrasive En outre, le produit abrasif selon l'invention a une bonne résistance à la flexion, une bonne tenue à la chaleur, une faible thermoplasticité, de faibles tensions internes et une bonne résistance à la sollicitation de fatigue. Des exemples d'exécution avantageux sont présentés dans le complément de description qui suit, ainsi que dans les revendications. Exemple 1 Un tissu de fibres de polyester est désapprêté, puis imprégné d'une résine d'acrylate thermo-réticulable et séché sous étirage longitudinal. Sur ce tissu de base, un tissu de laine cellulosique désapprêté est appliqué par laminage au moyen d'une colle à deux composants à base de polJ^lréth2ne. Sur le tissu de laine cellulosique, on étend de la colle de peau à 35 % à titre de liant pour les grains abrasifs, puis on saupoudre cette couche de grains abrasifs et on encolle finalement ceux-ci avec une résine phénolique. Exemple 2 Un tissu, composé dtun mélange de fibres de polyamide et de laine cellulosique, est désapprêté, imprégné avec une résine amino thermo-réticulable et séché sous étirage longitudinal. Une feuille d'aluminium de 0,020 mm d'épaisseur est collée sur ce tissu de base avec un adhésif à base de résine époxy; sur la feuille d'aluminium, un tissu de coton désapprêté et préalablement sou mis à un traitement alcalin est collé, également au moyen de résine époxy. Le tissu de coton est enduit de résine phénolique à titre de liant des grains, puis ceux-ci sont répandus et immédiatement agglomérés à la résine phénolique. Exemple ) Une nappe mince de laine cellulosique est collée, avec un adhésif de polyuréthane, sur une feuille d'acier de 0,030 rrm d'épaisseur étirée en direction longitudinale lors de sa fabrication. Sur la face supérieure de la feuille d'acier, un tissu de laine cellulosique est collé, également avec un adhésif à base de polyuréthane. Sur le tissu de laine cellulosique sont superposés successivement une résine phénolique à titre de liant pour les grains, les grains abrasifs et une résine phénolique pour ltencol- lage complémentaire. Exemple 4 Un tissu de coton désapprté est imprégné d'un mélange d'une dispersion de matière srnthétque thermo-réticulable et d'une résine amino et séché sous étirage. Sur ce tissu de base, on scelle, par application de chaleur et de pression, un tissu de laine cellulosique au moyen d'une feuille de polyéthylène de 0,020 mm d'épaisseur. Ce tissu de laine cellulosique est alors recouvert successivement, de façon usuelle, d'une résine phénolique, de grains abrasifs et d'une résine phénolique pour l'encollage final. Exemple 5 Un tissu de fibres de verre est uni à un tissu de coton par application de pression et de chaleur. Le tissu de coton a été préalablement désapprêté, soumis à un traitement alcalin et imbibé de colle animale à 25 %; le séchage a été effectué sous étirage. A titre de couche de liaison, on utilise une nappe de fibres qui a été imprégnée d'un liant thermoplastique et séchée. A titre de liant pour les grains abrasifs, on applique sur le tissu de coton de la colle de peau à 35 P, puis on répand les grains abrasifs et on effectue ltencollage final à la résine phénolique. Exemple 6 Un tissu de fibres de polyacrylonitrile est imprégné avec une dispersion de matière synthétique thermo-réticulable et séché sous étirage. A l'aide d'uné colle de polyuréthane, on fixe une mousse à pores fermés de chlorure de polyvinyle de 2 mm d'é- paisseur environ, sur laquelle on applique un tissu de laine cellulosique, également avec une colle de polyuréthane. Sur le tissu de laine cellulosique, on applique comme d'habitude une résine phénolique, des grains abrasifs et une couche d'encollage final de résine phénolique. Exemple 7 Sur un tissu de coton désapprêté, on fixe avec une colle de résine époxy une feuille d'acier de 0,050 mm d'épaisseur qui a été étirée lors de sa fabrication. Sur la feuille d'acier, le liant pour les grains est constitué par une résine époxy réticulable à froid, puis les grains abrasifs sont répandus et finalement agglomérés à la résine phénolique. Exemple 8 Un tissu de coton lessivé (150 g/m2; armure toile) est foulardé avec une solution de colle à 30 ffi et séché à 8o0C. Sur le tissu de coton, on applique et on scelle, au moyen d'une colle de polyuréthane auto-réticulable (Impranil LKS), une matière en nappe (75 g/m2; mélange de fibres de polyamide et de laine cellulosique). Du coté tissu de cet ensemble feuilleté, on applique deux enduits d'une solution de colle à 30 %, puis les grains abrasifs. L'encollage final est ensuite effectué à la résine phénolique. Exemple 9 Sur le tissu de coton lessivé et pré-traité avec une solution de colle à 30 , utilisé dans l'exemple 8, on applique et on scelle, au moyen d'une dispersion d'acétate de polyvinyle (Mowilith D 05)-, un tissu de fibres de polyacrylonitrile (187 3 armure toile). Du côté du tissu de coton, on applique une couche abrasive, de même que dans l'exemple 8. Exemple 10 Sur le tissu de coton lessivé et pré-traité avec une solution de colle à 30 > 0 , utilisé dans l'exemple 8, on applique et on scelle, aU moyen d'une colle de polyuréthane, une mousse de polyéther de 30 mm d'épaisseur. Sur le coté mousse de l'ensemble feuilleté, on scelle en outre une nappe (40 g/m2) de fibres de viscose. Du.côté tissu, on applique la couche abrasive, de mnme que dans l'exemple 8. Exemple 11 Sur le tissu de coton désapprêté et préalablement traité avec une solution de colle à 30 % > utilisé dans l'exemple 8, on applique et on scelle une feuille d'aluminium (51 g/m2) à l'aide d'une colle de polyuréthane auto-réticulable (Impranil LKS). Sur~la face inférieure de la feuille, on scelle un tissu de coton lessivé (150 g/m2) avec la même colle. La couche abrasive est déposée sur le tissu lessivé et apprêté à la colle. Exemnle 12 Une feuille de polycarbonate de 0,050 mm d'épaisseur 2 est scellée sur un tissu de coton (150 g/m2) en utilisant une collé de résine époxy (Araldit AY 105 avec durcissant). Du côte feuille mince de l'ensemble feuilleté, on dépose un substrat de résine époxy, puis les grains abrasifs. On procède à l'encollage final à la résine phénolique. Exemple 13 Sur le tissu de coton lessivé et pré-traité avec une solution de colle à 30 %, utilisé dans l'exemple 8, on applique et on scelle, au moyen d'une colle de polyuréthane, un feutre aiguité de fibres de polyester (250 g/m2; épaisseur 2,5 mm). Du côté tissu, on applique la couche abrasive, de même que dans l'exemple 8. Le produit abrasif souple selon l'invention est illustré sous forme d'exemple sur les dessins annexés, en coupe transversale schématique. La figure 1 représente une forme d'exécution selon la revendication 1. La figure 2 illustre une forme d'exécution correspondant aux revendications 9 ou 10. Dans les deux cas, on a désigné par a la couche composée de matière textile, par b la couche de liaison et de retenue (couche d'arrêt), par c la couche constituée principalement de fibres cellulosiques et pard, > la couche de liant pour grains abrasifs, avec les grains abrasifs et, le cas échéant, un liant additionnel. R E V E N D I C A T I O g S 1.- Produit abrasif souple comprenant une couche de grains fixés au moyen d'un liant pour grains abrasifs et un substrat sous forme d'au moins deux couches collées, parmi lesquelles la couche inférieure est en une matière textile mince et la couche fixée à la face supérieure de cette dernière est une couche de liaison qui retient le liant pour grains abrasifs, ce produit étant caractérisé par le fait qu'entre cette dernière b et la couche d de liant pour grains abrasifs, est disposée et collée une couche c composée essentiellement de fibres cellulosiques sous-forme de tissu, de tricot ou de nappe. 2.- Produit abrasif souple selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins l'une des couches a, b du matériau de substrat, ainsi que la couche c composée principalement de fibres cellulosiques, est soumise, avant sa mise en oeuvre, à un étirage mécanique dans la direction d'avance du produit abrasif. 3.- Produit abrasif souple selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la couche a qui est constituée par une matière textile mince est en une matière désappretée. 4.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la couche a de matière textile mince est formée à partir de fibres de polyester, de fibres de polyamide, de fibres de polypropylène, d-e fibres de polycarbonate, de fibres de polyscrylonitrile, de fibres de polyuréthane ou de fibres mélangées. 5.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la couche a de matière textile mince est formée de fibres de coton, de fibres de laine cellulosique et/ou de-sisal, de fibres de chanvre et de jute ou de mélanges de ces fibres. 6.- Produit abrasif souple selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche a de matière textile mince est constituée par un tissu de fibres de verre. 7.- Produit abrasif souple selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche a de matière textile mince est constituée par un tissu de fibres métalliques. 8.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la couche b de liaison et de retenue est en un liant élastomère, thermodurcissable et/ou thermoplastique adhérant aux couches a et c contiguës. 9.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 a' 7, caractérisé par le fait que la couche b de liaison et de retenue est constituée par une feuille de métal qui est reliée aux couches contiguës a et c au moyen d'adhésif pour métaux, tels que résines époxy, polyuréthanes, résines de polyesters non saturés, polyamides, polyéthylène, polypropylène. 10.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la couche b de liaison et de retenue est constituée par une feuille de matière synthétique qui est collée aux couches contiguës a et c par un autre adhésif ou, en cas de thermoplasticité propre, est scellée sur ces couches par une opération de soudage à chaud. 11.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par lé fait que la couche b de liaison et de retenue est en une matière synthétique mousse, de préférence à pores fermés. 12.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la couche b de liaison et de retenue est constituée par une nappe de fibres. 13.- Produit abrasif souple selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la nappe de fibres est imprégnée de résine synthétique. 14.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que la couche c, composée essentiellement de fibres cellulosiques est constituée par un tissu de laine cellulosique. 15.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que la couche c formée principalement de fibres cellulosiques est constituée par un tissu de coton composé de fibres peignées, préalablement soumises à un traitement alcalin. 16.- Produit abrasif souple selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que la couche c constituée principalement de fibres cellulosiques contient des fibres synthétiques à base de polyester, de polycarbonate, de polyacrylonitrile, de polyuréthane, de polypropylène ou des mélanges de ces fibres. 17.- Produit abrasif souple modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la couche de grains est appliquée directement sur la couche de retenue b constituée par une feuille mince de métal ou de matière synthétique, au moyen de résines thermodurcissables, telles que résines époxy, polyuréthanes, résines de polyesters non saturés, polyamides, à titre de liant pour les grains abrasifs.