Brevet FR2213965A1 — publié le 19740809

Cette invention concerne un procédé de fabrication d'une pellicule ou d'une feuille ressemblant a du papier Japon et plus particulièrement à un procédé de fabrication d'une pellicule ou d'une feuille ressemblant a du papier Japon à partir d'une résine thermoplastique et d'hydroxyde d'aluminium ayant un diamètre de particule de 5 P ou plus, et d'un pigment blanc ayant un indice de réfraction de 1,8 ou plus, par moulage par.extrusion ou par calandrage. Conventionnellement, on fabrique du papier synthétique à partir de résine thermoplastique utilisée comme substance de départ par divers procédés connus comprenant, par exemple, un procédé dans lequel on traite une pellicule extrudée à l'aide d'un rouleau de gaufrage pour obtenir une surface rugueuse ; un procédé dans lequel on blanchit la surface d'un film étiré par immersion dans un solvant t un procédé dans lequel on enduit la surface d'une pellicule à l'aide d'une charge minérale comme l'argile ; un procédé dans lequel on blanchit par immersion dans l'eau une pellicule où est incorporée une charge minérale que l'on peut hydrater : et un procédé dans lequel on extrude pour former une pellicule ou une feuille une résine comportant une charge granulaire fine.Cependant, presque tous les papiers synthétìques obtenus par ces procédés connus de façon classique ont un aspect qui-les fait ressembler à du papier couché ou å du papier-calque, et sont plus coûteux que le papier préparé à partir d'une pdte à papier. Donc, ils n'ont que des usages limités. Quand on forme en une pellicule ou une Weuille par extrusion ou calandrage une résine thermoplastique comportant une charge minérale ordinaire comme, par exemple, le carbonate de calcium, la silice, le talc, le silicate de calcium, l'argile, le sulfate de baryum, l'oxyde de titane, etc, il est possible d'obtenir en général un papier synthétique ayant un lustre cireux ou un aspect de papier couché, mais il est impossible d'obtenir une pellicule ou une feuille ayant un aspect de papier Japon. Pour obtenir un papier synthétique ayant une texture de papier Japon par des procédés connus dans la technique, l'homme de l' t peut utiliser un procédé dans lequel la pellicule extrudée est étirée selon deux axes, ou un procédé dans lequel la surface de la pellicule extrudée est rendue poreuse. Cependant les deux procédés ont des étapes d'opération complexes ce qui entrain des prix de revient élevés, et ils n'ont donc eu jusqu'à présent qu'une mise en pratique limitée. A la suite de recherches importantes effectuées en considérant les circonstances précédentes, la demanderesse a trouvé un rDuveau procedé permettant de fabriquer une pellicule ou feuille du type papier Japon selon des étapes simples et à un faible prix de revient. Un procédé de cette invention est de fournir un procédé per mettant de fabriquer une pellicule ou feuille ressemblant à du papier Japon. Un autre bùt de cette invention est de fournir un procédé permettant de fabriquer une pellicule ou feuille ressemblant à du papier Japon ayant une texture caractéristique qui n'a jamais été obtenue par l'un quelconque des procédés connus indiqués précédemment. Un autre but de cette invention est de fournir un procédé de fabrication, par des étapes simples et à un faible prix de revient, d'une pellicule ou feuille ressemblant à du papier Japon ayant une texture caractéristique du papier Japon qui a jusqu'à présent nécessité des étapes complexes. D'autres buts et avantages de cette invention apparattront d'après la description suivante. Selon cette invention, il est fourni un procédé de fabrication d'une pellicule ou feuille ressemblant à du papier Japon, caractérisé en ce qu'on mélange sous chauffage une résine thermoplastique avec 20 à 80 %, en poids, d'hydroxyde d'aluminium en poudre dont les particules ont un diamètre de 5 p ou plus, et avec 0,1 à 10 %, en poids, d'un pigment blanc ayant un indice de réfraction de 1,8 ou plus, puis on forme le mélange résultant en une pellicule ou une feuille par moulage par extrusion ou par calandrage. Les résines thermoplastiques que l'on peut utiliser dans cette invention sont des polyoléfines comme le polyéthylène haute pression, les polyéthylènes moyenne et basse pression, et le polypropylène ; le copolymère d'éthylène et d'acétatede vinyle ; les copolymères d'éthylène et d'acrylate comme le copolymère d'éthylène et d'acrylate d'éthyle ; los copolymères oléfiniques comme le copolymère d'éthylène et de propylène ; le copolymère ionomère d'éthylène et d'acide acrylique ; le copolymère d'éthylène et de méthacrylate de glycidyle ; le polystyrène, le polystyrène de résistance élevée aux chocs, et les mélanges de ces résines. Ces résines peuvent etre mélangées à depetites quantités d'une substance caoutchouteuse. L'hydroxyde d'aluminium que l'on utilise dans cette invention peut etre de la gibbsite ou de la bayérite et peut contenir de petites quantités de boehmite, mais doit avoir un diamètre de particule- de 5 tu ou plus. On ntobtient pas de pellicules ou de feuilles ayant l'aspect du papier Japon en utilisant de lthydroxyde d'aluminium en poudre dont les particules ont un diamètre inférieur à 5 p, Le diamètre de particule le plus indiqué est compris entre 10 et 50 La quantité d'hydroxyde d'aluminium en poudre introduite est de préférence 20 à 60 %, en poids, dans le cas du moulage par extrusion, et de 40 à 80 %, en poids, dans le cars du calandrage. Les pigments blancs ayant un indice de réfraction de 1,8 ou plus que l'on-utilise dans cette invention comprennent, par exemple, l'oxyde de titane, l'oxyde de zinc, le lithopone, le sulfure de zinc et leurs mélanges. Quand on utilise un pigment blanc ayant un indice de réfraction inférieur à 1,8, la pellicule ou feuille obtenue par le procédé de cette invention devient translucide. et n'a pas la texture du papier Japon. L'indice de réfraction préféré est compris entre 1,8 et 3,0. La quantité du pigment blanc introduite peut-varier selon le type du pigment. Cependant, le pigment blanc doit etre ajouté à raison- de 0,1 à 10 %, de préférence 0,3 à 8 %, en poids. Dans cette invention, on peut ajouter si nécessaire des agents antistatiques, des agents dispersants, des stabilisants, des agrégats, etc, en mélangeant l'hydroxyde d'aluminium et le pigment blanc avec la résine thermoplastique. La composition ainsi obtenue peut etre uniformément mélangée tandis qu'on la chauffe à une température supérieure au point de fusion de la résine thermoplastique contenue dans la composition, puis on lui donne la forme d'une pellicule par une technique ordinaire de formation.-de pellicule, en utilisant une machine de moulage par extrusion ou une calandre La pellicule ou feuille ressemblant à du papier Japon obtenue par le procéda de cette invention a des propriétés satisfaisantes d'impression et d'aptitude au collage, et en outre, elle est supérieure au papier Japon classique au point de vue de la résistance à l'eau-et des propriétés de moulage à chaud. La pellicule de type papier Japon obtenue par le-procédé de cette invention peut etre utilisée pour des sacs à provision, des matériaux d'emballage, des papiers muraux, etc, alors que la feuille ressemblant à du papier Japon peut etre utilisée de façon appropriée pour des conteneurs d'emballage, des boites fantaisie, des planches d'égouttage, etc. L'invention est expliquée ci;dessous en plus grand détail avec référence aux exemples qui sont des illustrations et non des limitations. Dans les exemples, tous les pourcentages sont en poids, à moins d'indication contraire, l'indice de viscosité à l'état fondu est mesuré avec un rhéomètre selon la norme ASTM D1238 - 70 à 1900C -sous une charge de 2160 g pour le polyéthylène basse densité, le polyéthylène haute densité,le copolymère d'éthylène et le polystyrène, et à 2300C sous une charge de 2160 g pour le polypropylène, et la masse volumique est mesurée selon la norme ASTM D-792 - 66. EXEMPLE 1 On mélange dans un super-mélangeur 49,5 pour cent de polyéthylène basse densité (Indice de viscosité à l'état fondu mesuré à l'aide dtun rhéomètre : 2,0 g/10 mn ; Masse volumique 0,92 g/cm ), 50 q0 d'hydroxyde d'aluminium (gibbsite) ayant un diamètre moyen de particule de 50 p, 0,5 % d'oxyde de titane et 1,0 % de monostéarate de glycéryle comme agent antistatique, pis on extrude le mélange dans une extrudeuse à vis de 50 mm à une température de la filière de 1600C pour obtenir des pastilles.On extrude les pastilles dans une extrudeuse de 50 mm munie d'une filière à gonflement à une température de filière de 1800C pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 0,08 mm. La pellicule est opaque et blanche, a un aspect de papier Japon, et peut etre utilisée telle quelle, comme-papier mural, papier pour écran de projection de style japonais, etc. EXEMPLE 2 On mélange dans un super-mélangeur 55 % de polypropylène (Indice de viscosite à l'état fondu : 3,0 g/10 mn Masse volumique : 0,90 g/cm3), 40 % d'un mélange de gibbsite et de boehmite que lton obtient en traitant à chaud de l'hydroxyde d'aluminium ayant un diamètre moyen de particules de 20 u, dans un four électrique à circulation d'air chaud à 2200C pendant 2 heures, 1,0 % d'oxyde de titane et 1,0 % de monostéarate de glycéryle comme agent antistatique, puis on l'extrude dans une extrudeuse à vis de 50 mm à une température de filière de 2400C pour former des pastilles. On extrude les pastilles dans une extrudeuse de 50 mm munie d'une filière plate à 2400C pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 0,05 mm.La pellicule est opaque et blanche et a un aspect de papier Japon. ExEMpLE 3 On mélange dans un supermélangeur 49 % de polyéthylène haute densité (Indice de viscosité à l'état fondu : 0,2 g/lo mn 3 Masse volumique : 0,96 g/cm3), 45 % d'hydroxyde dlaluminium (gibbsite), ayant un diamètre moyen de particule de 50 5 % de lithopone (produit par Sakai Chemical Industry Co.) et 1 % de stéarate de calcium, puis on lXextrude dans une extrudeuse à vis de 50 mm à une température de filière de 1800C pour former des pastilles. On extrude les pastilles dans une extrudeuse de 50 mm avec une filière de gonflement à 2000C pour obtenir une pellicule d'une épaisseur de 0,09 mm. La pellicule est opaque et blanche, a une bonne nervosité et un aspect de papier Japon. EXEMPLE 4 On mélange dans un mélangeur Banbury de 75 litres à une température de résine de 1500C 38,5 % de polyéthylène basse densité (Indice- de viscosité à ltétat fondu : 2,0 g/lo mn : 3 Masse volumique : 0,92 g/cm3), 60 % dthydroxyde-d'aluminium (gibbsite) ayant un diamètre moyen de particule de 50 Y, 0,5 % d'oxyde de titane et 1,0 % de l'ester de l'acide palmitique du sorbitanne comme agent antistatique, puis on fait passer ie mélange entre des rouleaux de malaxage et des rouleaux de réchauffage, et on l'introduit dans une calandre de type L inversé équipée de cylindres de 60 cm dont la température superficielle est maintenue à une valeur de 1000C - 110 C, pour obtenir une feuille ayant une épaisseur de 0,8 mm. La feuille ainsi obtenue a une texture de papier Japon. La feuille a un pouvoir calorifique de 4100 kcaî/kg, mesurée à l'aide d'une bombe calorimétrique. EXEMPLE 5 On mélange dans un mélangeur Banbury de 75 litres à une température de résine de 1800C pendant 6 minutes, 45 % de polyéthylène haute densité (Indice de viscosité à l'état fondu : 0,2 g/10 mn ; Masse volumique : 0,96-g/cm5, 50 % d'hydro- xyde d'aluminium (gibbsite) ayant un diamètre moyen de particule de 6 r, 1,0 % d'oxyde de titane et 1,0 % de monostéarate de glycéryle, puis on le fait passer à travers des rouleaux de malaxage et des rouleaux de réchauffage, et on l'introduit dans une calandre de type L inversé équipée de cylindre de 60 cm dont la température superficielle est maintenue à 130 - 1400C, pour obtenir une feuille ayant une épaisseur de 0,5 mm.La feuille ainsi obtenue est opaque et blanche, a une bonne nervosité et un aspect de papier Japon. EXEMPLE 6 On mélange dans un super-mélangeur 30 % d'un copolymère éthylène-acétate de vinyle (teneur en acétate de vinyle : 10 /t indice de viscosité à l'état fondu : 1,5 g/10 mn ; masse volumique : 0,93 g/cm3), 35 % de polyéthylène basse densité (Indice de viscosité à l'état fondu : 2,0 g/10 mn ; masse 3 volumique : 0,92 g/cm > 1 30 % d'hydroxyde d'aluminium (gibbsite) ayant un diamètre moyen de particule de 10 p, 4 % d'oxyde de zinc et 1 % d'ester de l'acide palmitique de sorbitanne comme agent antistatique, puis on extrude le mélange dans une extrudeuse à vis de 65 mm à une température de filière de 1600C pour former des pastilles.On extrude les pastilles dans une extrudeuse de 65 mm équipée d'une filière plate à une température de moulage de 1800C pour obtenir une pellicule de 0,8 mm d'épaisseur. La pellicule est opaque et blanche et un aspect de papier Japon. ExEM LE 7 On mélange dans un mélangeur Banbury de 5 litres à une température de résine de 1500C 26 % d'un copolymère éthylène-mOthacrylate de glycidyle (teneur- en méthacrylate de glycidyle : 12 % ; Indice de viscosité à l'état fondu : 2,0 g/10 mn ;Masse volumique 0,93 g/cm3), 70 % d'hydroxyde d'aluminium (gibbsite) ayant un diamètre moyen de particules de 20 , 0,5 % d'oxyde de titane, 2,5 % d'oxyde de zinc et 1 % de monostéarate de glycéryle comme agent antistatique, puis on fait passer le mélange dans des rouleaux de malaxage, et on la introduit dans une calandre de type L inversé équipée de cylindres de 10 cm dont la température superficielle est maintenue à 1000 - 1100C pour obtenir une feuille ayant une épaisseur de 0,5 mm. Le papier ainsi obtenu a une texture de papier Japon. EXEMPLE 8 On mélange dans un super mélangeur 68 % d'un polystyrène à résistance élevée aux chocs (teneur en butadiène 6 % ; Indice de viscosité à l'état fondu : 0,3 g/10 mn ; masse volumique 1,05 g/cm3), 30 % d'un mélange de gibbsite et de boehmite que llon obtiens en traitant à chaud de l'hydroxyde d'aluminium ayant un diamètre moyen de particule de 20 p dans un four électrique à circulation d'air chaud à 2500C pendant une heure, l% dioxyde de titane de 1 % de stéarate de calcium, et on extrude le mélange dans une extrudeuse à vis de 50 mm à une température de filière de 2000C pour former des pastilles. On extrude les pastilles dans une extrudeuse de 50 mm pourvue d'une filière à gonflement à une température de moulage de 2000C pour obtenir une feuille ayant une épaisseur de O,07 mm. La feuille ainsi obtenue est opaque et blanche et a une texture de papier Japon. REVENDICATIONS 1. procédé de fabrication d'une pellicule ou feuille ressemblant à du papier Japon, qui consiste à mélanger sous chauffage une résine thermoplastique1 20 à 80 %, en poids, d'hydroxyde d'aluminium-en poudre dont les particules ont un diamètre de5 p ou plus, et 0,1 à lo %, en poids, d'un pigment blanc ayant un indice de réfraction de 1,8 ou plus, et à soumettre le mélange résultant à un moulage par extrusion ou un calandrage. 2. procédé selon la revendication 1, où la résine thermoplastique est une polyoléfine. 3. procédé selon la revendication 1, où lthydroxydeed'aluminium en poudre a un diamètre de particules de 10 à 50 p 4. procédé selon la revendication-l, où la quantité d'hydroxyde d'aluminium est 20 à 60 %, en poids, et le mélange est formé en une pellicule ou une feuille par moulage par extrusion. 5. Procédé selon la revendication 1, où la quantité d'hydroxyde d'aluminium est de 40 à 80 %, en poids, et le mélange est formé en une pellicule ou une feuille par calandrage. 6. procédé selon la revendication 1, où le pigment blanc est l'oxyde de titane, l'oxyde de zinc, le lithopone, le sulfure de zinc ou un de leurs mélanges. 7. Pellicule ou feuille ressemblant à du papier Japon obtenue par le procédé selon la revendication 1.