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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AU PAPIER ABRASIF IMPERMEABLE ET A SES
PROCEDES DE FABRICATION.
La présente invention est relative au papier abrasif imperméable à l'eau et à ses procédés de fabrication et plus particulièrement à de tels produits dans lesquels le support est une feuille analogue à du papier, com- prenant essentiellement des fibres de cellulose reliées entre elles, dans une mesure substantielle,par un élastomère.
Antérieurement à cette invention, on fabriquait le papier abra- sif imperméable à l'eau en traitant un papier, de préférence un papier qui contenait un agent résistant à l'humidité tel qu'une glycérine-colle au tannin, avec un certain nombre de couches de vernis pour donner au papier une substantielle résistance à l'eau.
Un procédé typique consistait à imprégner en premier lieu le papier résistant à l'humidité avec un vernis dit de "traitementt', dans une mesure telle que les fibres de papier soient toutes substantiellement imprégnées avec le vernis, à appliquer un "préencol- lage" du coté de la feuille qui devait être revêtu avec les grains abrasifs, à appliquer à l'envers de la feuille un ''encollage dorsal" contenant de la matière abrasive très fine afin de réduire la tendance au glissement à appliquer un premier revêtement d'adhésif ou "revêtement de base" d'adhésif pour fixer les grains d'abrasifs, à déposer les grains sur le revêtement de base pendant qu'il était encore fluide, et finalement à appliquer une "colle au sable" pour fixer plus fermement les grains au support.
Des traitements à chaud pour fixer les divers vernis de traitement et revêtements de base et de finissage étaient appliqués aux moments 'opportuns.
Le produit obtenu par ce procédé a un certain nombre de désa- vantages et le procédé lui-même est relativement onéreux, en raison du nom- bre de revêtements qui doivent être appliqués et traités à chaud. Quand il est en équilibre avec une atmosphère ordinaire, le papier a tendance à être quelque peu cassant et tout-à-fait insatisfaisant à l'emploi à moins qu'il ne soit trempé dans l'eau.
Par le trempage,l'eau est absorbée, ce qui as-
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souplit le papier, mais aussi fait onduler les fibres de papier et produit le recourbement du papier dans une mesure telle qu'une petite feuille se roulera elle-même en formant un tube
On a découvert maintenant qu'un papier abrasif imperméable à l'eau fortement amélioré peut être fabriqué en employant comme support, une feuille analogue à du papier qui consiste essentiellement en fibres de celluloses reliées par un élastomère dans une mesure telle que le papier sec à un allongement minimum au point de rupture d'environ 4% et dans la- quelle on remplace par le liant élastomère une partie substantielle du lien hydrocellulosique qui relie ensemble les fibres du papier ordinaire.
Dans la fabrication du nouveau produit., le revêtement de base est appliqué directement au papier et suivi par l'application des grains abrasifs et de la colle au sable Dans le nouveau procédé., les trois prétraitements habituels du papier sont éliminés, ce qui engendre une réduction sensible- du coût du procédé. De plus, les nouveaux produits sont relativement souples à l'état sec et les supports sont solides et suffisamment résis- tants pour supporter des pliages répétés., à l'encontre des produits anté- rieurs qui cassent très aisémento Ces propriétés constituent une amélio- ration marquée par rapport aux produits antérieurs .
Les exemples suivant illustrent la préparation d'un produit convenant pour être employé dans les cas où on désire une souplesse et une tenacité relativement grandes du support dans le produit quand il est see
EXEMPLE1 PREPARATION DU SUPPORT,
Pour fabriquer le support, on réalise d'abord une feuille de papier fortement absorbante par l'un des procédés conventionnels de papete- rie sur une machine Fourdrinier utilisant une pulpe de papier d'emballage blanchi plutôt assez libre et dans laquelle les fibres sont relativement longuesa Les propriétés physiques typiques du papier hydrophile ainsi pré- paré sont les suivants :
Poids.de base, en livres anglaises par
EMI2.1
<tb> 480 <SEP> feuilles <SEP> de <SEP> 24 <SEP> x <SEP> 36" <SEP> 30,0
<tb>
<tb> Epaisseur, <SEP> en <SEP> mils <SEP> 4,2
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> sur <SEP> sec, <SEP> livres <SEP> anglaises <SEP> par <SEP> pouce
<tb>
<tb> carré.
<SEP> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 14,0
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 4,8
<tb>
<tb> Allongement <SEP> sur <SEP> se?, <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 3,4
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 4,6
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture, <SEP> Elmendorf
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 74,0
<tb>
<tb> Perpendiculaire <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 68,0
<tb>
<tb> Malien, <SEP> P.S.I.
<SEP> 14,0
<tb>
Ayant fabriqué la feuille hydrophyle, on la sature alors avec un latex d'un élastomère butadiène-acrylonitrile en faisant passer la feuille à travers un réservoir contenant la dispersion suivant une pratique bien connue en papeterie. Dans un exemple particulier on a saturé un papier ayant un poids de base de 30 livres anglaises par rame de papeterie de 480 feuilles de 24" x 36" avec 47,0 livres anglaises de latex contenant en poids 50 % d'un copolymère de 71 parties de butadiène et de 29 parties d'acryloni- trile. Après saturation de la feuille avec le latex., on là porte sur une courroie sans fin et lui fait traverser un four sécheur,
suivant la prati= que conventionnelle¯. où est enlevée suffisamment d'eau que pour rendre la feuille assez rigide et on sèche subséquemment la feuille jusqu'à équilibre avec atmosphère. Le support, à cette phase, possède les propriétés physi- ques suivantes : Poids de base, en livres anglaises par 480
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EMI3.1
<tb> Feuilles <SEP> de <SEP> 24" <SEP> x <SEP> 36" <SEP> 57,0
<tb>
<tb>
<tb> Epaisseur., <SEP> en <SEP> mils <SEP> 5,8
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> sur <SEP> sec, <SEP> en <SEP> livres <SEP> anglaises <SEP> par <SEP> pouce
<tb>
<tb>
<tb> carré.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 15,3
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 7,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> sur <SEP> sec, <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 10,0
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 16,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction, <SEP> sur <SEP> matière <SEP> humide, <SEP> en <SEP> livres <SEP> anglaises
<tb>
<tb>
<tb> par <SEP> pouce <SEP> carré
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 3,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 1,
9
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> sur <SEP> matière <SEP> humide <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 12,0
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 23,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture, <SEP> Elmendorf
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 137,0
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 82,0
<tb>
EMI3.2
Mullens P.S.I. 38,0
EMI3.3
PREPAUTION DU B.1!;V.I!.'TEMl!:
N'.P ABRASIF
On applique alors un revêtement abrasif par une méthode conven- tionnelle, en particulier on revêt le papier par passage sur des rouleaux avec 2,3 livres anglaises d'un vernis de base par rame de 48 feuilles de 9" x 11" de papier abrasif, et tant que ce vernis est encore humide et ad- hésif, on applique sur la surface revêtue d'un. adhésif, du carbure de sili- cium de granulation 280, pour laisser un revêtement granuleux de 4,5 livres anglaises par rame de papier abrasif. On sèche le papier ainsi revêtu pen- dant 3/4 d'heure à 1750 F. et on applique alors une colle au sable en dépo- sant par passage sur des rouleaux un vernis sur la surface revêtue d'un abrasif.
On applique la colle au sable à raison de 3,8 livres anglaises par rame de papier abrasif après quoi on traite supplémentairement à chaud le produit pendant 1 heure à 1750 F, puis, après une augmentation progres- sive de la température à 225 F, en une heure de temps, on maintient le produit pendant 6 heures à cette température. On réalise finalement un sé- chage .rapide à 300 F pendant 10 minutes .
On humidifie alors ce produit jusqu'à un degré d'humidité de 6 1/2 % du poids du produit et le débarrasse, après traitement par la cha- leur, des peluches, on le met en rouleau et finalement on le coupe en feuil- les de dimensions conventionnelles.
On prépare le vernis de base en incorporant à un vernis à base d'huile, une résine mélamine-formaldéhyde comme décrite dans le brevet U.S.A. n 2.262.728. On mélange 20 parties de résine mélamine-formaldé- hyde avec 80 parties d'un vernis huileux de 25 gallons, l'huile étant de l'huile de bois de Chine et la résine, une résine phénolique, dure, soluble dans l'huile, allongée avec des solvants et diluants jusqu'à obtenir un liquide à 50% de matières solides.
La colle au sable est fondamentalement de la même composition que le vernis de base mais allongée davantage avec le solvant, jusqu'à une teneur en matière solides de 40%.
Le produit possède un degré de coupe et une durée de vie très satisfaisants. La ténacité et la flexibilité relatives du produit sont illustrées par le fait que quand on les soumet aux essais appelés "essais de pliage M I T", on obtient une résistance au pliage de 425 dans le sens de la longueur et de 404 dans le sens perpendiculaire, comparables au chif- fre 18 obtenu dans le sens de la longueur et au chiffre 76 obtenu dans le sens perpendiculaire pour un type similaire de papier abrasif imperméable fabriqué suivant le procédé antérieur avec les mêmes types d'adhésif que ceux employés dans la fabrication du produit.
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EXEMPLE
Un produit spécialement destiné à un emploi pour lequel on dé- sire une bonne coupe et pour lequel le produit est habituellement trempé dans de l'eau pour communiquer au support des propriétés de souplesse et de ténacité accrues, est fabriqué comme suit :
On prépare un papier comme décrit dans l'exemple 1 excepté que le papier hydrophile de base possède les propriétés physiques typiques suivantes
EMI4.1
<tb> Poids <SEP> de <SEP> base, <SEP> en <SEP> livres <SEP> anglaises <SEP> par <SEP> 480
<tb>
<tb> feuilles <SEP> de <SEP> 24" <SEP> x <SEP> 36" <SEP> 37,0
<tb>
<tb> épaisseur, <SEP> en <SEP> mils <SEP> 5 <SEP> ,5 <SEP>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> sur <SEP> sec, <SEP> en <SEP> livres
<tb>
<tb> anglaises,
<SEP> par <SEP> pouce <SEP> carré
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 12,0
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 6,3
<tb>
<tb> Allongement <SEP> sur <SEP> sec, <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 3,1
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 3,4
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture <SEP> Elmendorf
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 93 <SEP> ,0 <SEP>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 111,0
<tb>
<tb> Mullen, <SEP> P.S.I.
<SEP> 16,0
<tb>
et que l'agent de saturation est un latex contenant 30% d'un copolymère composé de 71 parties de butadiène et de 29 parties d'acrylonitrile et que l'on applique l'agent de saturation en quantité suffisante pour abandonner un poids sec d'élastomère de 45%, basé sur le poids de fibres de la feuille hydrophile.
La feuille saturée de caoutchouc a les propriétés physiques suivantes :
EMI4.2
<tb> Poids <SEP> de <SEP> base, <SEP> en <SEP> livres <SEP> anglaises <SEP> par <SEP> 480
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> feuilles <SEP> de <SEP> 24" <SEP> x <SEP> 36" <SEP> 53 <SEP> ,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Epaisseur, <SEP> en <SEP> mils <SEP> 6,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> sur <SEP> sec, <SEP> en <SEP> livres <SEP> anglaises <SEP> par <SEP> pouce
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> carré
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 16,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 8,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> sur <SEP> sec,
<SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 16,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 26,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> sur <SEP> matière <SEP> humide, <SEP> en <SEP> livres <SEP> anglaises
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> par <SEP> pouce <SEP> carré
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 2,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 1,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> sur <SEP> matière <SEP> humide, <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 10,
0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 12,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture, <SEP> Elmendorf,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> direction <SEP> de <SEP> la <SEP> machine <SEP> 150,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendiculairement <SEP> à <SEP> cette <SEP> direction <SEP> 114,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Mullen, <SEP> P.S.I. <SEP> 43 <SEP> ,0 <SEP>
<tb>
On prépare sur ce matériel de base un papier abrasif imperméa- ble au carbure de silicium de granulation 280, suivant le procédé décrit dans l'exemple 1, excepté que l'on omet le séchage rapide.
Le revêtement de base est de la même composition que celui de l'exemple 1 mais le revê- tement à la colle au sable est un produit de condensation de phénolformal- déhyde liquide thermo durcissable. On obtient la résine de base de la colle au sable par réaction entre 1 partie en poids de phénol technique contenant approximativement 90% de phénol et 10% d'acides crésyliques et entre 1,2 parties en poids d'une solution aqueuse de formaldéhyde contenant 37 % de formaldéhyde. On obtient la réaction en chauffant au reflux les matières ci-avant décrites pendant une période approximative d'une demi-heure en pré-
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sence d'environ 5 à 7% de Ba(OH)2 8H2O et de 10% en poids de dipropylène- glycol, les deux pourcentages étant basés sur le phénol.
Après chauffage au reflux pendant le temps spécifié, on déshydrate le produit de la réac- tion jusqu'à une concentration approximative de 80% de matières solides et une viscosité approximative à 25 C de 10. 000 centipoises. On prépare la colle au sable en allongeant la résine de base avec du furfural jusqu'à une viscosité de 50 centipoises à 1100 F, température à laquelle on l'ap- plique, et en y incorporant du monolaurate de sorbitan à raison de 0,3% en se basant sur le contenu de résine.
Le produit résultant possède un degré élevé de coupe et est d'une souplesse satisfaisante quand il est sec, quoique la résistance au pliage M I T soit quelque peu plus faible que celle de l'exemple 1, étant de 263 dans le sens de la longueur et de 170 perpendiculairement à ce sens.
Au lieu de préparer le papier en saturant une feuille préfabri- quée de papier avec un élastomère comme décrit dans les exemples 1 et 2, on peut fabriquer un papier en ajoutant un élastomère et une résine synthé- tique à la pulpe de bois d'arbre suivant des procédés bien connus dans le mé- tier. L'exemple suivant illustre un tel procédé.
EXEMPLE 3.
On prépare un support en ajoutant à une pulpe de bois d'arbre contenant approximativement 1,5 % de fibre de pulpe de papier d'emballage blanchi, 62% en poids de fibres de pulpe d'un copolymère de butadiène et d' acrylonitrile analogue à celui utilisé dans les exemples antérieurs. On verse dans la pulpe de bois d'arbre qui circule dans un baratteur, l'élasto- mère sous forme d'émulsion contenant 37% de matières solides. Après trois révolutions de la pulpe dans le baratteur, on ajoute 6,2% en poids, basé sur la fibre de papier, d'un produit de condensation phénol-formaldéhyde sous forme de dispersion dans de l'eau contenant 36% de solides résineux. On ajoute lentement la dispersion résineuse tandis que l'on fait subir à la pul- pe quatre révolutions supplémentaires.
A la fin de ce temps, on précipite l'élastomère et la résine en ajoutant lentement à la matière qui circule encore dans le baratteur, une solution d'alun. On ajoute l'alun sous forme de solution à 1% dans de l'eau chaude,en une quantité correspondant à 7% du poids des fibres de papier. On fait barboter la pulpe dans le baratteur pendant deux minutes supplémentaires et on la vide et la transforme en papier sur une machine Fourdrinier suivant la pratique conventionnelle.
On fabrique le papier abrasif au départ de cette matière en le revêtant de grains adhésifs et abrasifs comme décrit pour la préparation du revêtement abrasif de l'exemple 1. Le produit a un haut degré de coupe et est d'une souplesse satisfaisante.
EXEMPLE 4.
On fabrique du papier abrasif comme décrit dans l'exemple 3, ex- cepté que l'on n'ajoute pas de résine dans la fabrication du support du pa- pier.
EXEMPLE 1)
On revêt d'un côté., par passage sur des rouleaux, du papier fa- briqué comme décrit dans l'exemple 3,avec une dispersion aqueuse de chlo- rure de polyvinyle plastifié avec un copolymère élastomérique d'acrylonitri- le et de butadiène en une quantité suffisante pour déposer six livres an- glaises de matières solides par rame (480 feuilles de 24" x 36") . La dis- persion contient 48 % de matières solides et le rapport du chlorure de viny- le au plastifiant élastomérique est de 70/30. Après séchage, on revêt le papier par l'application des revêtements de base et de colle au sable et de grains abrasifs comme décrit dans l'exemple 2.
EXEMPLE 6.
On fabrique un papier comme décrit dans l'exemple 1 excepté que l'agent d'imprégnation est un copolymère de 54 parties de butadiène et de
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46 parties de styrène On revêt le papier avec des grains . abrasifs comme décrit dans l'exemple 1.
EXEMPLE 7.
On prépare un papier comme décrit dans l'exemple 2 excepté que l'agent de saturation est un latex contenant 32% de polychloropène.
EXEMPLE 8.
On revêt d'un côté un papier préparé comme dans l'exemple 2 avec six livres anglaises par rame (480 feuilles 24" x 36") de matières so- lides d'un mélange de 100 parties d'un copolymère de butadiène et d'acry- lonitrile., de 3 parties de soufre, d'une partie du produit dénommé en an- glais "méthyl tuads" et de 10 parties de résine phénol-formaldéhyde soluble dans 1'eau au stade "A". Le mélange affecte la forme d'une dispersion aqueu- se contenant 45% de matières solides, les proportions indiquées étant les parties relatives de matières solides en poids. Après séchage pour enlever l'eau, on revêt le papier par application des revêtements de base et de col- le au sable et on applique les grains abrasifs comme décrit dans l'exemple 2.
On-.améliore l'adhérence du revêtement de base au support par inclusion dans le préencollage, de résine phénolique.
EXEMPLE 9.
On prépare un produit tel que décrit dans l'exemple 8, excepté que l'on modifie le vernis de base par addition de 10% en poids des matières solides de vernis, d'un produit poudreur de condensation phénolformaldéhyde, au stade "A", qui est soluble dans les solvants du vernis. De plus, on amé- liore encore l'adhérence du revêtement de base au support, par addition de la résine phénolique au vernis de base.
Au lieu d'ajouter l'élastomère à la pulpe de bois d'arbre dans le baratteur et d'ajouter alors de la résine et de précipiter comme décrit dans l'exemple 3, on peut, en variante, préparer le papier en ajoutant d'a- bord une résine mélamine-formaldéhyde telle que celle décrite et revendiquée dans le brevet U.S.A. n 2.345.543, et en ajoutant ensuite une émulsion d'un élastomère et en fabriquant un papier au départ de cette pulpe de bois d'ar- bre. On peut pareillement employer d'antres procédés pour faire des addi- tions d'élastomère à la pulpe de bois d'arbre avant la fabrication de la feuille dans la préparation du support de papier.
Dans les exemples, on a décrit la préparation de produits en em- ployant certains élastomères synthétiques spécifiques pour lier les fibres du papier. En plus des matières spécifiques ci-avant décrites, on peut em- ployer d'autres élastomères, dont on en connaît beaucoup dans le métier, aussi bien que des mélanges d'élastomères. Des exemples de tels autres élastomères sont le caoutchouc naturel, le polyéthylène, les polymères et copolymères de vinyle, de vinylidène et d'esters acryliques (que l'on peut plastifier pour les rendre adéquatement élastiques), et des polymères et autres copolymères de dioléfines tels que le polybutadiène, les copolymères de butadiène avec le nitrile méthacrylique, et les polymères de pentadiènes et de pentadiènes substitués tels que les méthypentadiènes.
Dans le cas où les polymères et copolymères ne sont, par exemple, pas suffisamment élasti- ques,on peut les plastifier pour en développer l'élasticité suivant des pro- cédés bien connus dans le métier. En général, on a trouvé que chacune de ces matières est satisfaisante pour autant qu'elles soient suffisamment élastiques par opposition aux matières de caractères inélastique et rési- neux.
Certains des élastomères sont gonflés par les solvants utilisés dans le vernis de base et dans le cas où l'on emploie de tels élastomères., on peut accroître leur résistance à une telle action du solvant en créant des liaisons transversales de manière adéquate, notamment en vulcanisant un caoutchouc naturel jusqu'à l'état de caoutchouc mou ou en utilisant un latex vulcanisé et, d'une façon analogue,, on peut accroître la résistance du solvant des élastomères synthétiques par l'emploi d'une proportion adéquate d'un agent
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propre à créer des liaisons telle qu'une résine phénolique. On connaît bien aussi dans le métier des résines qui réagissent ainsi et des élastomères syn- thétiques à liaisons transversales..
Quand des produits à très fins grains doivent être fabriqués, des difficultés sont parfois apportées par la présence sur le coté revêtu de la feuille, de très fines fibres de papier débordant sur la feuille, les- quelles forment une sorte de charpie.. Dans un tel cas, il est parfois souhaitable,comme illustré par les exemples 5 et 8, d'appliquer sur cette face du papier une-seconde couche d'élastomère, avec un agent créant des liaisons transversales ou vulcanisant, ou une résine souple pour recouvrir cette charpie et fixer les fibres libres à la feuille de base. On applique de préférence un tel revêtement au papier contenant l'éstomère et on peut réaliser un traitement à chaud pour accroître sa résistance aux solvants du vernis de base.
On peut aussi utiliser ce préencollage avec avantage dans des cas où le vernis n'humidifie pas aisément l'élastomère du papier et où l'adhérence est réduite d'une façon correspondante. Dans de tels cas,comme illustré par l'exemple 7, on peut mélanger avec la composition de préencollage, une résine qui est compatible avec elle et adhère au vernis de base et améliore l'adhérence du vernis de base à la feuille de papier.
En variante, on peut incorporer dans l'adhésif, une résine qui est compati- ble avec lui et adhère au préencollage comme illustré par l'exemple 8.
Dans le cas où le contenu d'élastomère de la feuille de papier n'est pas suffisamment résistant aux solvants du vernis de base,on peut ap- pliquer le revêtement de base sous forme d'une dispersion ou d'émulsion dans l'eau ou autre non solvant des matières solides du vernis au lieu de l'ap- pliquer en solution comme décrit dans les exemples. On sait que les dis- persions sont moins pénétrantes que ne le sont les solutions et, d'une façon correspondante, les constituants du liant du revêtement de base tendent à rester sur la surface sur laquelle ils sont déposés et ne pénètrent pas dans la même mesure que les solutions. Dans un tel cas, on a parfois trouvé adé- quat d'incorporer, dans le revêtement de base, une résine,comme on l'a fait dans l'exemple 8, dans le but d'accroître l'adhérence du liant de base au support.
On comprend que les exemples qui ont été donnés, le furent dans un but illustratif uniquement et que d'autres modifications, comprenant cel- les décrites ci-dessus et d'autres non décrites ici mais bien connues dans le métier,peuvent être employées. Par exemple, la colle et le genre de grains abrasifs peuvent varier, le poids des revêtements de base et de finis- sage étant variables d'une façon correspondante suivant des pratiques bien connues dans l'industrie des abrasifs. Pareillement, on peut utiliser des types d'adhésifs de base et de finissage aussi bien que différentes sortes d'élastomères autres que ceux décrits pour la préparation de la matière de support.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication de papier abrasif imperméable à l'eau, consistant à préparer une feuille de papier, dans laquelle les fibres sont liées ensemble d'une manière substantielle à l'aide d'un élastomère et qui possède un allongement à sec non inférieur à environ 4 %, à revêtir la feuille avec une première couche d'adhésif, une couche de grains abrasifs et ensuite une seconde couche d'adhésif, et à solidifier l'adhésif.
<Desc / Clms Page number 1>
IMPROVEMENTS RELATED TO IMPERMEABLE SANDPAPER AND ITS
MANUFACTURING PROCESSES.
The present invention relates to waterproof abrasive paper and its manufacturing processes and more particularly to such products in which the support is a paper-like sheet, essentially comprising cellulose fibers bonded together, to a substantial extent, by an elastomer.
Prior to this invention, the waterproof abrasive paper has been made by treating a paper, preferably a paper which contains a moisture resistant agent such as glycerin-tannin glue, with a number of properties. coats of varnish to give the paper substantial water resistance.
A typical process has been to first impregnate the moisture-resistant paper with a so-called "treatment" varnish, to such an extent that the paper fibers are all substantially impregnated with the varnish, to apply a "presize" on the side of the sheet which was to be coated with the abrasive grains, to apply to the back of the sheet a "backing" containing very fine abrasive material in order to reduce the tendency to slip to apply a first coating of adhesive or "base coat" of adhesive to secure the abrasive grains, to deposit the grains on the base coat while it was still fluid, and finally to apply a "sand glue" to more firmly secure the abrasive grains. grains to the support.
Heat treatments to set the various base and finishing treatment varnishes and coatings were applied at the appropriate times.
The product obtained by this process has a number of disadvantages and the process itself is relatively expensive, due to the number of coatings which must be applied and heat treated. When in equilibrium with an ordinary atmosphere, the paper tends to be somewhat brittle and quite unsatisfactory in use unless it is soaked in water.
By soaking, water is absorbed, which ass-
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softens the paper, but also corrugates the paper fibers and produces the curling of the paper to such an extent that a small sheet will roll up itself into a tube
It has now been discovered that a greatly improved waterproof sandpaper can be made by employing as a backing, a paper-like sheet which consists essentially of cellulose fibers elastomerically bonded to such an extent as dry paper. minimum elongation at breaking point of about 4% and in which the elastomeric binder is replaced by a substantial part of the hydrocellulosic bond which binds together the fibers of the plain paper.
In the manufacture of the new product, the base coating is applied directly to the paper and followed by the application of abrasive grains and sand glue In the new process., The usual three pre-treatments of the paper are eliminated, resulting in a significant reduction in the cost of the process. In addition, the new products are relatively flexible in the dry state and the supports are strong and strong enough to withstand repeated bending., Unlike previous products which break very easily. These properties are an improvement. marked ration compared to previous products.
The following examples illustrate the preparation of a product suitable for use in those instances where relatively high flexibility and tenacity of the carrier in the product when in use is desired.
EXAMPLE 1 PREPARATION OF THE SUPPORT,
To make the backing, a highly absorbent sheet of paper is first made by one of the conventional papermaking processes on a Fourdrinier machine using a fairly loose bleached wrapping paper pulp in which the fibers are relatively loose. longsa The typical physical properties of the hydrophilic paper thus prepared are as follows:
Base weight, in English pounds per
EMI2.1
<tb> 480 <SEP> sheets <SEP> of <SEP> 24 <SEP> x <SEP> 36 "<SEP> 30.0
<tb>
<tb> Thickness, <SEP> in <SEP> mils <SEP> 4.2
<tb>
<tb> Resistance <SEP> at <SEP> the <SEP> traction <SEP> on <SEP> sec, <SEP> English <SEP> pounds <SEP> by <SEP> inch
<tb>
<tb> square.
<SEP> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 14.0
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 4.8
<tb>
<tb> Elongation <SEP> on <SEP> se ?, <SEP> in <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 3,4
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 4.6
<tb>
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> rupture, <SEP> Elmendorf
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 74.0
<tb>
<tb> Perpendicular <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 68.0
<tb>
<tb> Malian, <SEP> P.S.I.
<SEP> 14.0
<tb>
Having made the hydrophilic sheet, it is then saturated with a latex of a butadiene-acrylonitrile elastomer by passing the sheet through a reservoir containing the dispersion according to a practice well known in the paper industry. In a particular example a paper having a basis weight of 30 UK pounds per ream of stationery of 480 24 "x 36" sheets was saturated with 47.0 UK pounds of latex containing by weight 50% of a copolymer of 71. parts of butadiene and 29 parts of acrylonitrile. After saturating the sheet with the latex., We carry it on an endless belt and pass it through a drying oven,
according to the practice. where sufficient water is removed to make the sheet stiff enough and the sheet is subsequently dried to equilibrium with atmosphere. The support at this stage has the following physical properties: Basis weight, in pounds per 480
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EMI3.1
<tb> Sheets <SEP> of <SEP> 24 "<SEP> x <SEP> 36" <SEP> 57.0
<tb>
<tb>
<tb> Thickness., <SEP> in <SEP> mils <SEP> 5.8
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> at <SEP> the <SEP> traction <SEP> on <SEP> sec, <SEP> in <SEP> English <SEP> pounds <SEP> by <SEP> inch
<tb>
<tb>
<tb> square.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 15.3
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 7.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Elongation <SEP> on <SEP> sec, <SEP> in <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 10.0
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 16.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> at <SEP> the <SEP> traction, <SEP> on <SEP> material <SEP> wet, <SEP> in <SEP> English <SEP> pounds
<tb>
<tb>
<tb> by <SEP> inch <SEP> square
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 3.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 1,
9
<tb>
<tb>
<tb> Elongation <SEP> on <SEP> material <SEP> wet <SEP> in <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 12.0
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 23.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> rupture, <SEP> Elmendorf
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 137.0
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 82.0
<tb>
EMI3.2
Mullens P.S.I. 38.0
EMI3.3
PREPAUTION OF B.1!; V.I!. 'TEMl !:
N'.P ABRASIVE
An abrasive coating is then applied by a conventional method, in particular the paper is coated by passing through rollers with 2.3 English pounds of a base varnish per ream of 48 sheets of 9 "x 11" sandpaper. , and as long as this varnish is still wet and adhesive, it is applied to the surface coated with a. adhesive, 280 grit silicon carbide, to leave a grit coating of 4.5 English pounds per ream of sandpaper. The paper thus coated is dried for 3/4 of an hour at 1750 F. and then a sand glue is applied by coating the surface coated with an abrasive on rollers.
The glue was sanded at the rate of 3.8 English pounds per ream of sandpaper after which the product was further heat treated for 1 hour at 1750 F, then, after a gradual increase in temperature to 225 F, in one hour of time, the product is maintained for 6 hours at this temperature. Finally, a rapid drying is carried out at 300 F for 10 minutes.
This product is then moistened to a degree of humidity of 6 1/2% of the weight of the product and, after heat treatment, freed from lint, rolled up and finally cut into a sheet. - those of conventional dimensions.
The base varnish is prepared by incorporating into an oil-based varnish, a melamine-formaldehyde resin as described in U.S. Patent No. 2,262,728. 20 parts of melamine-formaldehyde resin are mixed with 80 parts of a 25 gallon oily varnish, the oil being Chinese wood oil and the resin a hard, oil-soluble phenolic resin. , elongated with solvents and diluents until obtaining a liquid with 50% solids.
The sand glue is basically the same composition as the base varnish but elongated further with the solvent, up to a solids content of 40%.
The product has a very satisfactory degree of cut and service life. The relative toughness and flexibility of the product is illustrated by the fact that when subjected to tests called "MIT bend tests", a bending strength of 425 lengthwise and 404 perpendicularly is obtained. comparable to figure 18 obtained lengthwise and figure 76 obtained perpendicularly for a similar type of impermeable sandpaper made by the prior process with the same types of adhesive used in the manufacture of the product .
<Desc / Clms Page number 4>
EXAMPLE
A product specially intended for use where a good cut is desired and where the product is usually soaked in water to impart to the support properties of increased flexibility and toughness, is manufactured as follows:
A paper was prepared as described in Example 1 except that the hydrophilic base paper had the following typical physical properties
EMI4.1
<tb> Weight <SEP> of <SEP> base, <SEP> in <SEP> English <SEP> pounds <SEP> by <SEP> 480
<tb>
<tb> <SEP> sheets of <SEP> 24 "<SEP> x <SEP> 36" <SEP> 37.0
<tb>
<tb> thickness, <SEP> in <SEP> mils <SEP> 5 <SEP>, 5 <SEP>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> at <SEP> the <SEP> traction <SEP> on <SEP> sec, <SEP> in <SEP> pounds
<tb>
English <tb>,
<SEP> by <SEP> inch <SEP> square
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 12.0
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 6.3
<tb>
<tb> Elongation <SEP> on <SEP> sec, <SEP> in <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 3.1
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 3,4
<tb>
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> rupture <SEP> Elmendorf
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 93 <SEP>, 0 <SEP>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 111.0
<tb>
<tb> Mullen, <SEP> P.S.I.
<SEP> 16.0
<tb>
and that the saturating agent is a latex containing 30% of a copolymer composed of 71 parts of butadiene and 29 parts of acrylonitrile and that the saturating agent is applied in an amount sufficient to achieve a dry weight of 45% elastomer, based on the fiber weight of the hydrophilic sheet.
The saturated rubber sheet has the following physical properties:
EMI4.2
<tb> Weight <SEP> of <SEP> base, <SEP> in <SEP> English <SEP> pounds <SEP> by <SEP> 480
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> sheets of <SEP> 24 "<SEP> x <SEP> 36" <SEP> 53 <SEP>, 5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Thickness, <SEP> in <SEP> mils <SEP> 6.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> at <SEP> the <SEP> traction <SEP> on <SEP> sec, <SEP> in <SEP> English <SEP> pounds <SEP> by <SEP> inch
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> square
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 16.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 8.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Elongation <SEP> on <SEP> sec,
<SEP> in <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 16.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 26.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> traction <SEP> on <SEP> material <SEP> wet, <SEP> in <SEP> English <SEP> pounds
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> by <SEP> inch <SEP> square
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 2.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 1,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Elongation <SEP> on <SEP> material <SEP> wet, <SEP> in <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 10,
0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 12.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> at <SEP> the <SEP> rupture, <SEP> Elmendorf,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> the <SEP> direction <SEP> of <SEP> the <SEP> machine <SEP> 150.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Perpendicularly <SEP> to <SEP> this <SEP> direction <SEP> 114.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Mullen, <SEP> P.S.I. <SEP> 43 <SEP>, 0 <SEP>
<tb>
A sandpaper impermeable to granulating silicon carbide 280 was prepared on this base material according to the method described in Example 1, except that rapid drying was omitted.
The basecoat is of the same composition as that of Example 1 but the sandblast coating is a condensate of thermosetting liquid phenolformaldehyde. The base resin for sand glue is obtained by reaction between 1 part by weight of technical phenol containing approximately 90% phenol and 10% cresylic acids and between 1.2 parts by weight of an aqueous solution of formaldehyde containing 37% formaldehyde. The reaction is obtained by heating the above-described materials under reflux for a period of approximately half an hour beforehand.
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Approximately 5-7% Ba (OH) 28H2O and 10% by weight dipropylene glycol, both percentages being based on phenol.
After heating under reflux for the specified time, the reaction product is dehydrated to an approximate concentration of 80% solids and an approximate viscosity at 25 ° C. of 10,000 centipoise. The sand glue is prepared by extending the base resin with furfuraldehyde to a viscosity of 50 centipoise at 1100 F, the temperature at which it is applied, and incorporating sorbitan monolaurate in it at a rate of 0, 3% based on resin content.
The resulting product possesses a high degree of cut and is satisfactorily flexible when dry, although the MIT bending strength is somewhat lower than that of Example 1, being 263 lengthwise and of 170 perpendicular to this direction.
Instead of preparing the paper by saturating a prefabricated sheet of paper with an elastomer as described in Examples 1 and 2, a paper can be made by adding an elastomer and a synthetic resin to the pulp of tree wood. according to methods well known in the art. The following example illustrates such a process.
EXAMPLE 3.
A carrier is prepared by adding to a tree wood pulp containing approximately 1.5% pulp fiber of bleached wrapping paper, 62% by weight of pulp fibers of a copolymer of butadiene and the like acrylonitrile. to that used in the previous examples. The elastomer in the form of an emulsion containing 37% solids is poured into the tree wood pulp which circulates in a churning machine. After three revolutions of the pulp in the churning machine, 6.2% by weight, based on the paper fiber, of a phenol-formaldehyde condensation product is added as a dispersion in water containing 36% resinous solids. . The resinous dispersion is added slowly while the pulp is revolved four more times.
At the end of this time, the elastomer and the resin are precipitated by slowly adding to the material still circulating in the churning machine, an alum solution. Alum is added as a 1% solution in hot water, in an amount corresponding to 7% of the weight of the paper fibers. The pulp is bubbled through the tumbler for an additional two minutes and emptied and converted to paper on a Fourdrinier machine following conventional practice.
The abrasive paper is made from this material by coating it with adhesive and abrasive grains as described for the preparation of the abrasive coating of Example 1. The product has a high degree of cut and is of satisfactory flexibility.
EXAMPLE 4.
Sanding paper was made as described in Example 3, except that no resin was added in the manufacture of the paper backing.
EXAMPLE 1)
Paper produced as described in Example 3 is coated on one side, by passage through rollers, with an aqueous dispersion of polyvinyl chloride plasticized with an elastomeric copolymer of acrylonitrile and butadiene. in an amount sufficient to deposit six English pounds of solids per ream (480 sheets of 24 "x 36"). The dispersion contains 48% solids and the ratio of vinyl chloride to elastomeric plasticizer is 70/30. After drying, the paper is coated by applying the base coatings and sand glue and abrasive grains as described in Example 2.
EXAMPLE 6.
A paper is made as described in Example 1 except that the impregnating agent is a copolymer of 54 parts of butadiene and
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46 parts of styrene The paper is coated with grains. abrasives as described in Example 1.
EXAMPLE 7.
A paper is prepared as described in Example 2 except that the saturating agent is a latex containing 32% polychloropene.
EXAMPLE 8.
A paper prepared as in Example 2 was coated on one side with six English pounds per ream (480 sheets 24 "x 36") of solids with a mixture of 100 parts of a copolymer of butadiene and acrylonitrile, 3 parts sulfur, 1 part of the product referred to in English as "methyl tuads" and 10 parts of water-soluble phenol-formaldehyde resin in stage "A". The mixture takes the form of an aqueous dispersion containing 45% solids, the proportions given being the relative parts of solids by weight. After drying to remove water, the paper is coated by applying the base coatings and sandblast and the abrasive grains are applied as described in Example 2.
The adhesion of the base coating to the support is improved by including phenolic resin in the pre-sizing.
EXAMPLE 9.
A product is prepared as described in Example 8, except that the base varnish is modified by adding 10% by weight of the varnish solids, of a phenolformaldehyde condensation powder product, in stage "A". , which is soluble in varnish solvents. In addition, the adhesion of the base coating to the support is further improved by adding the phenolic resin to the base varnish.
Instead of adding the elastomer to the tree wood pulp in the churn and then adding resin and precipitating as described in Example 3, the paper can alternatively be prepared by adding d 'On board a melamine-formaldehyde resin such as that described and claimed in US Pat. No. 2,345,543, and then adding an emulsion of an elastomer and making a paper from this aromatic wood pulp. bre. Likewise, other methods can be employed for making elastomeric additions to tree wood pulp prior to the manufacture of the sheet in the preparation of the paper backing.
In the examples, the preparation of products has been described by employing certain specific synthetic elastomers to bind the fibers of the paper. In addition to the specific materials described above, other elastomers, many of which are known in the art, as well as mixtures of elastomers can be employed. Examples of such other elastomers are natural rubber, polyethylene, polymers and copolymers of vinyl, vinylidene and acrylic esters (which can be plasticized to make them adequately elastic), and polymers and other copolymers of diolefins. such as polybutadiene, copolymers of butadiene with methacrylic nitrile, and polymers of pentadienes and substituted pentadienes such as methypentadienes.
In the event that the polymers and copolymers are, for example, not sufficiently elastic, they can be plasticized to develop elasticity by methods well known in the art. In general, each of these materials has been found to be satisfactory as long as they are sufficiently elastic as opposed to materials of inelastic and resinous character.
Some of the elastomers are swollen by the solvents used in the base varnish and in the case where such elastomers are employed, their resistance to such action of the solvent can be increased by creating cross-links in an adequate manner, in particular by vulcanizing natural rubber to a soft rubber state or using vulcanized latex, and analogously, the solvent strength of synthetic elastomers can be increased by the use of an adequate proportion of a agent
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suitable for creating bonds such as a phenolic resin. Resins which react in this way and synthetic crosslinked elastomers are also well known in the art.
When very fine grain products have to be manufactured, difficulties are sometimes brought about by the presence on the coated side of the sheet of very fine paper fibers projecting over the sheet, which form a kind of lint. In this case, it is sometimes desirable, as illustrated by Examples 5 and 8, to apply to this face of the paper a second layer of elastomer, with an agent creating transverse bonds or vulcanizing, or a flexible resin to cover this lint and secure loose fibers to the base sheet. Such a coating is preferably applied to the paper containing the estomer and a heat treatment can be carried out to increase its resistance to the solvents of the base varnish.
This pre-sizing can also be used with advantage in cases where the varnish does not easily wet the elastomer of the paper and where the adhesion is correspondingly reduced. In such cases, as illustrated by Example 7, a resin which is compatible with it and adheres to the base varnish and improves the adhesion of the base varnish to the sheet of paper can be mixed with the pre-sizing composition.
Alternatively, a resin may be incorporated into the adhesive which is compatible with it and adheres to the pre-sizing as illustrated by Example 8.
In case the elastomer content of the sheet of paper is not sufficiently resistant to the solvents of the base varnish, the base coating can be applied as a dispersion or emulsion in water. or other non-solvent for the solids of the varnish instead of applying it in solution as described in the examples. It is known that dispersions are less penetrating than solutions and, correspondingly, the constituents of the base coat binder tend to remain on the surface on which they are deposited and do not penetrate the same. as solutions. In such a case, it has sometimes been found suitable to incorporate in the base coating a resin, as was done in Example 8, in order to increase the adhesion of the base binder. to the support.
It is understood that the examples which have been given were for illustrative purposes only and that other modifications, including those described above and others not described herein but well known in the art, may be employed. For example, the glue and the type of abrasive grit may vary, the weight of the base and top coatings correspondingly varying according to practices well known in the abrasives industry. Likewise, basic and finishing types of adhesives as well as various kinds of elastomers other than those described for the preparation of the backing material can be used.
CLAIMS.
A method of making waterproof abrasive paper, comprising preparing a sheet of paper, in which the fibers are substantially bonded together using an elastomer and which has non-dry elongation. less than about 4%, coating the sheet with a first layer of adhesive, a layer of abrasive grains and then a second layer of adhesive, and solidifying the adhesive.