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"Matières de revêtement.
La présente invention concerne des mélanges se prêtant particulièrement bien à servir de matières de revê- tement pour le bois, les métaux et d'autres matières et qui sont de nature transparente ou translucide ou mélangés aveo des colorants appropriés. De tels mélanges sont ordinaire. ment utilisés sous forme de laques ou de solutions contenant
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des dissolvants volatils laissant, après leur évaporation, une pellicule stable et homogène sur les objets reoouverts.
Des solutions oontenant des esters de cellulose tels que de la nitro-cellulose sont très en faveur pour de tels u- sages,oe qui est dû un partie au moins à la ténacité et à la bonne conservation de la pellicule de cellulose. Toutefois, lorsqu'on utilise ces solutions, il faut généralement un grand nombre de revêtements parce que la pellicule laissée est très minoe, ce qui cause une consommation considérable de dissol- vante et exige beauooup de temps.
Suivant la présente invention, on peut faire des matiè- res de revêtement transparentes qui se distinguent toutefois des produits transparents connus jusqu'ici et contenant des esters de cellulose par le fait qu'elles peuvent être appli- quées sous forme de revêtements pelliculaires d'épaisseur quels conque;
ceci rend inutile l'application de dissolvants. lies pellicules ou revêtements obtenus au moyen de ces mélanges pos- sèdent en outre la ténacité et la durée qui caractérisent les produits à base de cellulose et ils sont supérieurs aux pelli- cules du type à base d'esters de cellulose en cequ'ils s'en- flamment plus difficilement et qu'ils sont plus durs, qu'ils adhèrent mieux et possèdent une résistance chimique plus gran- de. fans son mode de réalisation préféré ,la présente in- vention consiste à mélanger de la cellulose sous forme gélati- nisable telle que de la cellulose sensiblement pure, des flo- cons de coton, de la cellulose alpha, etc.
avec un produit ré- sineux plastifié du type du phénol et de l'aldéhyde formique et à traiter le mélange sur des rouleaux jusqu'à ce que la ma- tière soit transparente, ne présente aucune structure fibreuse et ressemble à des produits gélatinisés comme ceux qu'on ob- tient par le chauffage de la cellulose dans une suspension aqueuse ou par le traitement de cellulose au moyen de dissol- vants par les procédés appliqués dans l'industrie de la fibre
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vulcanisée et des branches d'industrie analogues.
Un peut traiter de la cellulose sulfitique sur des rouleaux par un produit résineux plastifié jusqu'à ce que la masse soit homo- gène.On peut, de même, prendre aussi une cellulose traitée par un alcali, par exemple des flocons de coton plonges dans une solution d'hydroxyde de sodium à 25%, puis lavés et neutra- lisés. Une cellulose ainsi traitée nE exige qu'un mélange ou laminage relativement peu important avec le produit résineux pour la préparation de mélanges lisses et homogènes.
La déposante a constaté qu'on peut utiliser avantageu- sement dans ce but les résinoldes du phénol qu'on obtient en faisant réagir les uns sur les autres du phénol et des corps contenant du méthylène tels que l'aldéhyde formique en propor- tions telles qu'on obtienne des produits durcissables pou- vant être amenés,sous l'action de la chaleur, de l'état fusi- ble et soluble à l'état infusible et insoluble.
Lorsqu'on mélange de tels résinoïdes avec des plastifiants appropriés, on voit qu'ils traversent faoilement les fibres de la cellu- lose lorsque le mélange est intime, ce qui provoque un gon- flement partiel et fait que la structure fibreuse disparaît. rarmi les plastifiants propres à cet usage,on citera les dis- solvants à point d'ébullition élevé tels que le phthalate dibutyliquele phosphate tricrésylique etc, La déposante pré- fère toutefois les plastifiants constitués par des produits synthétiques pouvant être durcis, comme les résinoïdes. jusqu'à l'infusibilité et l'insolubilité et qu'on obtient par la ré- aotion de phénol sur une huile grasse telle que l'huile de bois.
Un prépare de tels résinoldes duroissables à base d'hui- le et de phénol en présence de ce qu'on appelle des accéléra- teurs (tels que l'acide phosphorique ou son équivalent)en uti.. lisant du phénol et de l'huile grasse en proportion sensible- ment équimoléoulaires. 3 mol. d'huile de bois (qui est prin- cipalemen un triglyoérure et qui sera considérée ioi comme
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tel) donnent par exempte un tel résinoïde par réaction sur 1 mol. de phénol en présence diacide phosphorique. La réaction a lieu aussi en présence de phénol en excès jou- ant le rôle de dissolvant et, lorsqu'on chauffe jusqu'à
120-160 C., environ il se forme un gel dans le solvant.
Si l'on continue le chauffage, le phénol libre en excès s'échap- pe et la masse devient plus tenace et plus dure jusque ce qu'il reste finalement, lorsque tout le phénol en excès a été sensiblement expulsé, un résinoïde tenace et ferme, in- soluble dans l'acétone.
Il n'est pas possible d'indiquer exactement la compo- sition d'un résinoïde suffisant plastifié pour les appli- cations de la présente invention, parce qu'elle dépend de la nature et du mode de préparation du résinoïde, ainsi que de la nature du plasifiant. Un peut par exemple préparer un résinolde à partir de crésol du commerce de façon qu'il contienneassez de urésol libre pour qu'il ne soit pas né- cessaire d'ajouter un autre plastifiant.D'autre part, on peut utiliser aussi un résinolde contenant une grande proportion de plastifiants. Dans ce cas, la compression est très ralen- tie à cause de la fluidité relativement grande et de la né- cessité de refroidir l'objet moulé jusqu'à ce qu'il soit complètement solide.
La déposante a constaté qu'on obtient généralement un résinoïde plastifié satisfaisant en ajoutant 30 à 40 de plastifiants de la nature du phthalate dibutyli- que à une résine du phénol et de l'aldéhyde formique sensi- blement pure de phénol et d'autres ramollissants.
Un peut obtenir,par exemple de la façon suivante, une résine du phénol et du méthyle plastifiée au moyen d'un ré- sinoïde à base d'huile et de phénol :Un fait réagir environ 150 parties en poids d'huile de bois sur environ 100 parties de phénol en présence d'une partie d'acide phosphorique au réfrigérant à reflux pendant 5 heures environ à environ 195-05 0. On ajoute ensuite une quantité de phénol oorres-
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pondant peu près au/poids du produit donné par la réaction
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et environ 1/3 de ce poids d'hemaméthylène=tétraminépuis on fait réagir la masse jusqu'à ce qu'elle soit entièrement visqueuse.Le produit obtenu contient ohacun des résinoïdes à peu près en parties égales.
Un résinolde plastifié de cette façon ou au moyen d'un autre plastifiant approprié peut être combiné de différen- tes façons avec les matières fibreuses cellulosiques. On peut préparer une solution par exemple en ajoutant des dis- solvants tels que du benzol, de l'alcool etc. ou leurs mélan- ges au résinoide visqueux décrit, de façon à obtenir une solution contenant environ 50% de résinoïde. On peut conti- nuer à chauffer cette solution au réfrigérant à reflux jus- qu'à ce que la viscosité nécessaire soit atteinte. Quant à la solution ainsi obtenue, on la mélange intimement avec des flocons de coton à raison de 3 parties de solution pour 1 partie de matière de remplissage et on sèche le mélange dans le vide pour éliminer le dissolvant.
Un peut continuer à chauffer la masse obtenue,pour la rapprocher de l'état de durcissement. Au lieu des flocons de coton, on peut utili- ser de la cellulose alpha et d'autres formes sensiblement pures de la cellulose. Un ajoute aussi de préférence un lu- brifiant constitué par exemple par 2% de chaux et autant de stéarate de calcium. Au lieu de chaux et de stéarate de cal- cium,on peut prendre aussi de la cire de uarnauba,de la cé- résine ou de la oire de uandelilla ou une matière analogue.
Un peut aussi ajouter du furfurol et d'autres plastifiants.
On traite la produit sur des rouleaux et dès que le résinoide plastifié traverse Les fibres de la cellulose, la structure fibreuse a disparu. Un continue le laminage jusqu'à ce que l'homogénéité et la densité désirées soient atteintes.
Au lieu de mélanger le résinoïde plastifié sous forme de solution aveo les matières cellulosiques de remplissage,
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on peut malaxer le résinoïde avec la matière de remplissage avant d'ajouter le dissolvant volatil et laminer ensuite la masse jusque homogénéité. Un long traitement sur des rou- leaux nuit à l'obtention de produits de fermeté maxima Et il est donc préférable d'imprégner les matières de remplissage au moyen d'une solution de laque.
On peut ajouter des ralentisseurs tels que la colopha- ne, la résine d'ester,les résines à base de glycérine et d'anhydride d'aoide phthalique,etc.au mélange digéré ou à la masse à base de résinoïde pour modérer la capacité de durcis- sement des éléments phénol et méthylène. Une addition parti- culièrement appropriée dans ce but, c'est l'acétate de cel- lulose, qui non seulement joue le rôle de ralentisseur de la polymérisation des éléments phénol et méthylène,mais qui ac- tive encore le mélange de résinolde plastifié avec la matiez re cellulosique de remplissage. On peut aussi ajouter de la gomme-laque ou d'autres résines naturelles au mélange à base de résinoide.
Les masses ainsi obtenues peuvent servir, sous forme de poudre ou de bandes laminées ou de placages,à faire des re- vêtements. uette dernière forme permet une répartition plus uniforme de la matière de revêtement et au moyen de bandes obtenues en partant de la matière qui vient d'être décrite et ayant un diamètre d'environ 2,5 mm ou moins, on a préparé des revêtements satisfaisants sur du bois en appliquant des pressions d'environ 18-7 kg.par cm2 pendant 5 à 10 minutes à des températures d'environ 1350 C. On a obtenu ainsi des surfaces lisses et uniformes,adhérant fortement à la matière servant de support.
Comme les bandes obtenues sur des rouleaux au moyen de cellulose sous forme gélatinisable ou sous forme sensible - ment pure sont transparentes ou presque transparentes lors- qu'on h'utilise pas de pigments ou de matières opaques analo-
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/ gues, leur application sur du bois ou des matières analo- gues laisse voir la madrure ou les autres dessins de la surface.Un peut donc s'en servir pour remplacer d'autres ma- tières de revêtement telles que des vernis, laques etc.ou bien on peut les colorer et les utiliser pour remplacer l'é- maillage des enduits eto. vis-à-vis de ces derniers,elles ont l'avantage de ne pas contenir de dissolvants volatils et de pouvoir être transformées par une opération unique ne prenant que quelques minutes en produit final terminé résis- tant aux intempéries.
ue qui caractérise les matières obtenues suivant la présente invention, c'est qu'elles sont tellement souples qu'on peut les comprimer ou mouler avec ou sur du bois, du métal ou d'autres matières dont elles diffèrent, pour faire des objets dont le revêtement ne se fendille pas et ne se détache pas, soit au moment de l'application,soit sous l'ac- tion des différentes conditions de chaleur et d'humidité.
Une autre propriété très précieuse des matières préparées
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suivant l'invention à partir de résinoides plastifiés, o re st la possibilité de les travailler ,leur faculté de se mouler n'étant pas épuisée par leur première application, ce qui fait qu'on peut leur donner d'autres formes. On peut pas exemple comprimer la matière pulvérulente ou en bandes,avec application de chaleur et de pression de façon à obtenir les deux moitiés d'une pièce moulée, puis renfermer un noyau dans les deux moitiés et réunir celles-oi en un tout homo- gène par l'application de chaleur et de pression.Dans la ré- union des pièces, il n'est pas nécessaire d'exercer une pres- sion sur les noyaux emprisonnés, car on peut donner aux pié- oes moulées une forme telle que leur mouvement relatif soit limité.
Il peut être utile de prendre un excès de résinoïde sur les bords qui se touchent pour assurer une réunion oom- plète. Un peut ainsi faire rapidement un volant de direction par exemple,car lorsque les pièces superficielles ont été
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préalablement moulées aveo application de chaleur et de pression, on les met autour du noyau dans le moule de presse et l'application de chaleur et de pression n'est nécessaire que pour la réunion des deux pièces. on peut aussi, de cette façon, renfermer des câbles dans des gaines protectrices ré- sistant aux intempéries.
Outre les applications indiquées plus haut,cas matières conviennent également bien pour les surfaces de dessus de tables et autres pièces d'ameublement,ainsi que pour les portes,revêtements intérieurs,etc. Elles conviennent bien aussi poux la fabrication de sièges de W.C. et d'objets ana- logues et elles peuvent être utilisées d'une façon générale pour faire des placages,de la même façon que le caoutchouc. lorsqu'on utilise une pression ou lorsqu'on moule ces matières, il est utile de prendre des moules ou plaques dou- blés de chrome,parce qu'ils ne collent pas et ne produisent pas de taches lorsque les surfaces de contact sont doublées de chrome.
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"Coating materials.
The present invention relates to mixtures which are particularly suitable for use as coating materials for wood, metals and other materials and which are transparent or translucent in nature or mixed with suitable colorants. Such mixtures are ordinary. used in the form of lacquers or solutions containing
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volatile solvents leaving, after their evaporation, a stable and homogeneous film on reopened objects.
Solutions containing cellulose esters such as nitrocellulose are very much in favor for such uses, which is due at least in part to the toughness and good retention of the cellulose film. However, when these solutions are used, a large number of coatings are generally required because the film left is very thin, which causes considerable consumption of solvent and requires a great deal of time.
According to the present invention, transparent coating materials can be made which, however, differ from the transparent products known hitherto and containing cellulose esters in that they can be applied as film coatings of cellulose. thickness which shell;
this makes the application of solvents unnecessary. The films or coatings obtained by means of these mixtures also possess the toughness and duration characteristic of cellulose-based products and they are superior to films of the cellulose ester-based type in that they are They are more difficult to ignite and are harder, adhere better and have greater chemical resistance. In its preferred embodiment, the present invention involves mixing cellulose in gelatinizable form such as substantially pure cellulose, cotton flakes, alpha cellulose, and the like.
with a plasticized resinous product of the phenol and formaldehyde type and processing the mixture on rollers until the material is transparent, has no fibrous structure and looks like gelatinized products like those which is obtained by heating the cellulose in an aqueous suspension or by treating the cellulose with solvents by the processes applied in the fiber industry
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vulcanized and similar branches of industry.
One can treat sulphite cellulose on rollers with a plasticized resinous product until the mass is homogeneous. Similarly, one can also take cellulose treated with an alkali, for example cotton flakes dipped in 25% sodium hydroxide solution, then washed and neutralized. Cellulose thus treated requires relatively little mixing or rolling with the resinous product for the preparation of smooth and homogeneous mixtures.
The Applicant has found that the phenol resins obtained by reacting phenol and methylene-containing bodies such as formaldehyde in such proportions as phenol resins, such as formaldehyde, can be advantageously used for this purpose. that curable products are obtained which can be brought, under the action of heat, from the meltable and soluble state to the infusible and insoluble state.
When such resinoids are mixed with suitable plasticizers, they are seen to pass easily through the cellulose fibers when the mixture is intimate, causing partial swelling and causing the fibrous structure to disappear. Among the plasticizers suitable for this use, mention will be made of high-boiling point solvents such as dibutyl phthalate, tricresyl phosphate, etc. The applicant however prefers plasticizers consisting of synthetic products which can be hardened, such as resinoids. up to infusibility and insolubility and which is obtained by the reaction of phenol on a fatty oil such as wood oil.
Such an oil and phenol hardening resin is prepared in the presence of so-called accelerators (such as phosphoric acid or its equivalent) using phenol and sodium. fatty oil in a substantially equimoleoular proportion. 3 mol. of wood oil (which is mainly a triglyceride and which will be considered ioi as
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tel) give, for example, such a resinoid by reaction on 1 mol. of phenol in the presence of phosphoric acid. The reaction also takes place in the presence of excess phenol acting as a solvent and, when heated to
120-160 C., approximately a gel forms in the solvent.
If heating is continued, the excess free phenol escapes and the mass becomes tougher and harder until finally, when all of the excess phenol has been substantially expelled, a tough resinoid and firm, insoluble in acetone.
It is not possible to indicate exactly the composition of a plasticized resinoid sufficient for the applications of the present invention, because it depends on the nature and the method of preparation of the resinoid, as well as on the method. nature of the plasticizer. One can, for example, prepare a resin from commercial cresol so that it contains enough free uresol so that it is not necessary to add another plasticizer. On the other hand, a resin can also be used. containing a high proportion of plasticizers. In this case, the compression is very slow due to the relatively high fluidity and the need to cool the molded object until it is completely solid.
Applicant has found that a satisfactory plasticized resinoid is generally obtained by adding 30 to 40 plasticizers of the nature of dibutyl phthalate to a resin of phenol and substantially pure formaldehyde of phenol and other softeners. .
One can obtain, for example in the following way, a resin of phenol and methyl plasticized by means of an oil-based resinoid and phenol: One reacts about 150 parts by weight of wood oil with about 100 parts of phenol in the presence of one part of phosphoric acid in reflux condenser for about 5 hours at about 195-05 0. Then a quantity of phenol is added.
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weighing approximately to / weight of the product given by the reaction
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and about 1/3 of that weight of hemamethylene = tetramine, then reacting the mass until it is fully viscous. The product obtained contains each of the resinoids in approximately equal parts.
Resin plasticized in this way or by means of another suitable plasticizer can be combined in various ways with the cellulosic fibrous materials. A solution can be prepared, for example, by adding dissolvents such as benzol, alcohol etc. or their mixtures with the viscous resinoid described, so as to obtain a solution containing about 50% resinoid. This solution can be continued to be heated in reflux condenser until the necessary viscosity is reached. As for the solution thus obtained, it is thoroughly mixed with cotton flakes at a rate of 3 parts of solution to 1 part of filling material and the mixture is dried in vacuo to remove the solvent.
One can continue to heat the resulting mass, to bring it closer to the hardening state. Instead of cotton flakes, alpha cellulose and other substantially pure forms of cellulose can be used. One also preferably adds a lubricant consisting for example of 2% lime and the same amount of calcium stearate. Instead of lime and calcium stearate, uarnauba wax, uandelilla ceesin or oire or the like can also be taken.
One can also add furfurol and other plasticizers.
The product is processed on rollers and as soon as the plasticized resin passes through the fibers of the cellulose, the fibrous structure has disappeared. Un continues rolling until the desired homogeneity and density is achieved.
Instead of mixing the plasticized resinoid as a solution with the cellulosic fillers,
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the resinoid can be mixed with the filling material before adding the volatile solvent and then rolling the mass until homogeneous. A long treatment on rollers is detrimental to obtaining maximum firmness products. It is therefore preferable to impregnate the fillers with a lacquer solution.
Retarders such as rosin, ester resin, glycerin and phthalic anhydride resins, etc. can be added to the digested mixture or resinoid mass to moderate the capacity. of hardening of the elements phenol and methylene. A particularly suitable addition for this purpose is cellulose acetate, which not only acts as a retarder of the polymerization of the elements phenol and methylene, but which further activates the mixture of plasticized resin with the cellulose filling material. You can also add shellac or other natural resins to the resin mixture.
The masses thus obtained can be used, in the form of powder or of laminated strips or of veneers, for coating. This latter form allows a more uniform distribution of the coating material and by means of bands obtained starting from the material just described and having a diameter of about 2.5 mm or less, satisfactory coatings have been prepared. on wood by applying pressures of about 18-7 kg.per cm2 for 5-10 minutes at temperatures of about 1350 ° C. Smooth and uniform surfaces were thus obtained, adhering strongly to the supporting material.
Since the webs obtained on rolls by means of cellulose in gelatinisable form or in substantially pure form are transparent or nearly transparent when no pigments or similar opaque materials are used.
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/ gues, their application on wood or similar materials shows the wall or other patterns of the surface. One can therefore use them to replace other coating materials such as varnishes, lacquers etc. .or they can be colored and used to replace the mesh of the eto plasters. with respect to the latter, they have the advantage of not containing volatile solvents and of being able to be transformed by a single operation taking only a few minutes into the finished final product which is resistant to bad weather.
What characterizes the materials obtained according to the present invention is that they are so flexible that they can be compressed or molded with or on wood, metal or other materials from which they differ, to make objects which the coating does not crack or peel off, either during application or under the influence of different conditions of heat and humidity.
Another very valuable property of the prepared materials
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according to the invention from plasticized resinoids, o ers the possibility of working them, their ability to mold not being exhausted by their first application, which means that they can be given other shapes. It is not possible, for example, to compress the pulverulent material or in strips, with the application of heat and pressure so as to obtain the two halves of a molded part, then enclose a core in the two halves and unite them into a homogeneous whole. gene by the application of heat and pressure.In joining the parts, it is not necessary to exert pressure on the trapped cores, since the molded parts can be shaped such that their relative movement is limited.
It may be helpful to take excess resinoid from the touching edges to ensure full reunion. One can thus quickly make a steering wheel for example, because when the superficial parts have been
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previously molded with the application of heat and pressure, they are placed around the core in the press mold and the application of heat and pressure is only necessary for the reunion of the two parts. in this way, cables can also be enclosed in weather-resistant protective sheaths.
In addition to the applications indicated above, these materials are also suitable for surfaces of table tops and other pieces of furniture, as well as for doors, interior linings, etc. They are also well suited for the manufacture of toilet seats and the like, and they can be used generally for making veneers, in the same way as rubber. when using pressure or when molding these materials, it is useful to take chrome-lined molds or plates, because they do not stick and do not produce stains when the contact surfaces are lined with chromium.