Corps de moulage et procédé pour sa fabrication. Cette invention concerne un corps de mou lage et un procédé pour sa fabrication.
Ce corps de moulage peut se préparer sous forme de feuilles ou de planches, ou bien sous d'autres formes, par exemple sous celles de blocs, de cylindres etc. Il est formé d'au moins une couche de matière fibreuse im prégnée d'une quantité relativement faible d'une substance collante durcissable par chauf fage et enduite d'une pellicule partiellement cuite de matière collante durcissable par chauffage, capable de prendre une impression par moulage.
Pour fabriquer ce corps de moulage, on imprègne au moins une couche de matière fibreuse avec une quantité relativement faible d'une substance collante durcissable par chauf fage, en dissolution, on en évapore le dissol vant, puis on applique sur ladite couche un enduit d'une matière collante, durcissable par chauffage, ensuite on soumet la couche ainsi enduite à une température suffisante pour durcir et solidifier partiellement ledit enduit et la substance collante d'imprégnation de la couche.
Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple La fig. 1 est une coupe transversale d'une feuille du type dit .,multiple" préparée sui vant cette invention, cette feuille étant re présentée comme étant composée de plusieurs couches de matière fibreuse; La fig. 2 est une coupe transversale d'une feuille présentant une seule couche de ma tière fibreuse.
Pour obtenir la feuille multiple de la fig. 1 on peut, par exemple, procéder comme suit: On prend un nombre approprié de couches en matière fibreuse, représentées en A et on les imprègne d'une substance collante liquide. Ces couches fibreuses A peuvent, par exemple, être formées de nappes fibreuses, de papier buvard, de papier dit "Youshimo", etc. La substance collante dont on se sert consiste de préférence en un produit de condensation phénolique liquide, tel que la "bakelite" ou "condensite", bien qu'on puisse aussi em ployer d'autres substances collantes capables de durcir par chauffage.
Le produit de con densation phénolique qu'on emploie de préfé rence est amené à l'état liquide par un dis- solvant, tel que l'alcool, le benzol ou l'acé tone, dans un mélange aux proportions d'en viron une partie de produit de condensation phénolique pour 10 parties de dissolvant. On imprègne les couches fibreuses du produit de condensation phénolique liquide en les plon geant dans le liquide jusqu'à cè qu'elles soient complètement imbibées de liquide. Mais, pen dant que les couches sont à l'état mou, ou mouillé, on les soumet à une pression légère dans une machine appropriée pour en chasser l'excès de liquide, sans trop comprimer la fibre. Pour cela, on fait passer les couches dans une essoreuse dont les parties sont ré glées de manière à exercer une pression relative ment légère sur la fibre.
Après cette compres sion, les couches fibreuses, qui se trouvent encore à l'état humide, sont placées dans un four à sécher dans le vide et soumises à une température de 60 C environ, de sorte que le dissolvant du produit de condensation phé- nolique liquide se trouve complètement éli miné et peut être condensé par la suite. Le fait de soumettre les couches fibreuses im prégnées à l'action du four à sécher dans le vide et de les ramener à la pression atmos phérique, provoque non seulement l'évapora tion du dissolvant volatil, mais a aussi pour effet de faire gonfler les fibres beaucoup plus que lorsqu'elles ont été imprégnées la pre mière fois.
On peut alors faire sécher les fibres dans cet état en se servant d'un ap pareil approprié quelconque, par exemple dans un four ordinaire chauffé à la vapeur, jusqu'à ce qu'elles soient complètement sèches.
A ce moment-là, on constate que les cou ches fibreuses ne renferment qu'une quantité relativement faible de produit de condensa tion phénolique qui est restée lorsque le dis solvant s'est évaporé. Par exemple, le rapport est approximativement de 10 à 20 parties en poids de matière phénolique pour 100 à 150 parties en poids de fibres. En fait, les cou ches ont l'apparence d'être composées en tièrement de fibres. L'imprégnation des cou ches fibreuses avec cette quantité relativement faible de matière phénolique a pour effet de fortifier et de soutenir le corps fibreux lors- qu'on le moule.
Il est évident que, si on es sayait de mouler une feuille composée en tièrement de fibres, celle-ci aurait une tendance, lorsque la pression cesserait, à gonfler ou à se dilater et à se rapprocher de son état pri mitif, ce qui aurait pour résultat de détruire les moulures. Par conséquent, l'emploi de la matière phénolique dans le corps de la fibre, notamment lorsqu'elle durcit sous la chaleur et la pression du moulage, empêche la dila tation ou le gonflement de la matière fibreuse lorsque la pression de moulage cesse, tout en fortifiant et en supportant les fibres.
D'un autre côté, si l'on adoptait la pra tique habituelle consistant à saturer ou à mélanger la fibre avec une quantité ou pour centage relativement considérable de matière phénolique, il en résulterait certains incon vénients. Par exemple, cette matière phéno- lique présente des propriétés de contraction élevées et, par conséquent, l'article moulé aurait une tendance à se contracter lorsqu'on le retire de la matrice ou de la presse.
En outre, la matière phénolique à l'état plastique possède des tendances à couler librement, de sorte que, sous la pression du moulage, elle se répand sur les côtés an point qu'il serait nécessaire d'employer des barres latérales ou des supports autour de la matrice et, même avec ces barres ou supports, il serait difficile d'obtenir un article moulé, par exemple une plaque d'impression exempte de parties rabo teuses, de surfaces concaves et de dépressions, causées par l'écoulement latéral de la ma tière plastique qu'on moule.
En outre, si l'on emploie une quantité relativement considé rable de substance phénolique, le moulage prendra beaucoup plus de temps par suite de la lenteur de la réaction des substances phénoliques, car il faudra un temps considé rable pour les durcir et les solidifier en -em ployant la chaleur et la pression. De plus, les articles faits entiàrement ou avec un pour centage élevé de matières phénoliques sont lourds et cassants, difficiles à scier, à couper ou à perforer. Indépendamment de ce qui précède, ces produits de condensation phéno liques sont relativement coûteux.
Tous ces inconvénients sont évités en traitant les cou ches fibreuses avec une quantité minimum de produits de condensation phénoliques de la manière indiquée ci-dessus.
Lorsque les couches fibreuses imprégnées sont sèches, on les retire du four et on leur applique une couche de colle forte ou adhésif, indiquée en C, sur l'une des faces de chaque couche. Cette colle forte, ou adhésif, peut. être d'une nature appropriée quelconque, par exemple soit de la colle phénolique, ou de la colle ordinaire végétale ou animale, et on peut l'appliquer avec un appareil encolleur ou de toute autre manière appropriée. On place en suite les couches fibreuses les unes sur les autres jusqu'à ce qu'on ait obtenu une feuille ou planche de l'épaisseur voulue.
Cette feuille ou planche est ensuite soumise à la compres sion au moyen d'un bloc chargé, ou de tout autre dispositif approprié, jusqu'à ce que ses couches soient solidement unies à l'aide des enduits collants ainsi qu'il est facile de le comprendre en se reportant à la fig. 1.
Cette feuille ou planche à couches mul tiples est maintenant prête pour une autre phase de procédé. Cette phase consiste à en duire les deux côtés de la planche oui feuille avec une couche de matière collante D, de préférence formée d'un produit de condensa tion phénolique renfermant un pourcentage élevé de matière de remplissage, par exemple du noir de fumée, et un pourcentage rela tivement faible de gomme de phénol, la ma tière de remplissage et la gomme de phénol ayant été broyées et mélangées au préalable dans un dissolvant pour donner un vernis li quide. On applique ce vernis au moyen d'une brosse, d'une machine à enduire, ou autre appareil analogue, de préférence des deux côtés de la feuille à couches multiples.
On pourrait ne l'appliquer que d'un côté, mais il est préférable de l'appliquer des deux côtés pour empêcher le gauchissement qui pourrait se produire par suite des différences de con traction de la matière si l'enduit n'était ap pliqué que d'un seul côté.
On place ensuite cette feuille ainsi en duite dans le four à sécher dans le vide men- tionné plus haut et on la soumet à une tem pérature d'environ 60 C pendant dix mi nutes environ, jusqu'à ce que l'humidité con tenue de la colle de liaison C et le dissol vant que renferment les enduits D soient évaporés. Lorsque cette humidité et ces dis solvants ont été évaporés, on transporte cette feuille enduite dans un four à la pression atmosphérique ordinaire où on la chauffe à une température de 120 C environ, en pre nant soin que l'air chauffé du four puisse cir culer librement autour de la feuille pour la chauffer uniformément.
La feuille est ainsi chauffée ou cuite pendant une période d'une heure environ pour que la matière phénolique logée à l'intérieur des couches fibreuses dila tées subisse la réaction habituelle jusqu'à ce qu'elle soit dans un état presque dur. Dans cet état, les couches fibreuses sont sèches et saines, mais renforcées et fortifiées par la gomme de phénol presque complètement dur cie contenue à leur intérieur. En même temps, les enduits D subissent également la réaction habituelle produite sur la matière phénolique par la chaleur, de sorte que ces enduits sont durcis à titi point tel que tout en étant sus ceptibles d'être moulés ils sont, cette fois-ci, imperméables à tous les dissolvants ordi naires.
Par conséquent, lorsqu'on retire la feuille composite du four, et qu'on applique, sur les enduits D, des enduits extérieurs E en matière phénolique plus riche, ainsi que le montre la fig. 1, la matière de ces enduits E ne peut pas traverser les enduits D;
ces enduits D agissent comme une barrière contre la pénétration des enduits extérieurs E. La raison pour laquelle on emploie urne matière phénolique î<B>1</B> L pourcentage élevé de noir de fumée, ou autre matière de remplissage ap propriée, et tin pourcentage faible de gomme phénolique pour les enduits D, est que, lors que ces enduits D sont chauffés et séchés dans le foin-,
la matière de remplissage main tient ou retient le phénol de manière à ern- pêcher ce dernier de tremper ou de pénétrer dans les parties fibreuses adjacentes, car, bien que la matière de remplissage ne pénètre pas d'elle-même dans la matière fibreuse, la gomme phénolique à l'état liquide le fera à moins qu'on ne l'en empêche.
Pour quelques usages, par exemple pour faire une plaque d'impression grossière, on pourrait employer une planche composée sim plement des couches fibreuses pourvues des enduits D, mais, pour des travaux fins, il n'y a pas suffisamment de matière phénolique dans l'enduit D pour donner de bons résul tats ainsi que des détails nets et précis. Il est donc préférable d'appliquer les enduits extérieurs E mentionnés plus haut sur les enduits D, ces enduits E étant composés d'un mélange phénolique plus riche, par exemple six parties de gomme de phénol environ pour une partie de noir de fumée, ou autre ma tière de remplissage. Bien entendu, on ap plique ces enduits extérieurs E sous la forme d'un vernis que l'on obtient en mélangeant le phénol et la matière de remplissage avec un dissolvant approprié, tel que l'alcool, ou autre produit analogue.
On peut également appliquer les enduits E par des moyens appropriés quelconques, par exemple à l'aide d'une brosse ou d'une machine à enduire, et, lorsqu'on les a ap pliqués, on place la feuille dans un four où on la chauffe à une température de 100 C environ pendant à peu prés dix minutes. On obtient ainsi des enduits pelliculaires non ad hésifs ayant partiellement réagi et qui ne coulent que partiellement, mais présentent une ductilité et une facilité d'extension considé rables qui leur permet de s'adapter facile ment, sous pression, aux dessins de la ma trice ou du moule. Après avoir retiré du four cette feuille composite enduite, on peut la garder indéfiniment dans son état primitif, car elle est insensible aux conditions atmos phériques.
La fig.2 représente une feuille à une seule couche fibreuse, dans laquelle F est la couche fibreuse imprégnée d'un produit de conden sation phénolique, H les enduits intérieurs de matière à faible pourcentage phénolique et I les enduits extérieurs plus riches en ma tière phénolique. Le procédé de fabrication de cette feuille est le même que celui qui a été décrit à propos de la fig. 1.
En ce qui concerne les matières de rem plissage pour les enduits phénoliques destinés à certains genres de travaux qui nécessitent une résistance diélectrique élevée ou une ornementation colorée différente, on peut em ployer d'autres matières de remplissage ou colorer ces vernis, ou bien encore on peut soumettre les enduits lisses E à une opéra tion lithographique, de report ou typogra phique et y imprimer divers dessins colorés de préférence, mais non pas nécessairement, avant qu'on ne leur ait donné leur forme dé finitive dans le moule. Des matières de rem plissage telles que la farine, l'oxyde d'alu minium, le sulfate de baryum et le silex sont toutes utiles pour certains genres de travaux.
Jusqu'ici on a proposé de fabriquer des feuilles ou des planches moulables en em ployant une matière fibreuse avec des produits de condensation phénoliques, mais, dans ce cas, on comptait, pour le moulage, sur la plasticité de la matière phénolique que l'on employait dans la matière fibreuse dans un pourcentage relativement élevé, ce qui donnait lieu aux inconvénients mentionnés plus haut.
A l'opposé de ce qui précède, en se servant par exemple d'un produit de condensation phénolique comme substance d'imprégnation pour réaliser le procédé, on se base plutôt sur la, compressibilité de la masse fibreuse que sur la plasticité de la matière d'impré gnation, cette dernière étant employée en faible quantité pour obtenir des surfaces lisses comme la peau et renforcer et maintenir la matière fibreuse à l'état comprimé qu'elle prend pendant le moulage.
En fabriquant un article moulé avec une feuille multiple du genre sus-décrit, employant un produit de condensation phénolique, il va de soi que les enduits ou pellicules phénoliques minces, sous l'action de la chaleur et de la pression de moulage, prennent leur forme définitive dure et solide et qu'en même temps la pression de moulage, transmise au corps de matière fibreuse, comprime celui-ci et lui donne la forme voulue; les fibres sont maintenues dans cet état par les enduits pelliculaires de phénol ainsi que la matière phénolique, maintenant durcie, incorporée dans la structure fibreuse même.
Par le chauffage du produit de conden sation phénolique incorporé dans les couches fibreuses ainsi qu'il a été dit plus haut, on fortifie la structure poreuse des fibres au point que lorsqu'on emploie la feuille pour mouler un article, elle est susceptible d'une résistance plus grande à la pression que ne le serait la structure fibreuse elle-même, ou qu'on obtiendrait si on laissait le phénol in corporé dans les fibres à l'état relativement mou ou plastique avant le moulage definitif de l'article. On comprendra facilement ce qui précède en prenant un exemple particulier.
Si l'on désire, par exemple, mouler une planche d'impression avec une matrice présentant, par exemple, des demi-tons et des caractères ty pographiques, on peut employer avantageuse ment cette feuille, parce que, sous l'action de la pression, la matière peut être compri mée ou refoulée complètement dans toutes les dépressions de la matrice, qu'elles soient profondes ou qu'elles ne le soient pas, car on sait que la matrice d'une planche d'impres sion comporte des dépressions et des éléva tions de profondeur et de hauteur variables.
Parmi les avantages prononcés que com porte le corps de moulage préparé comme indiqué précédemment à l'aide d'un produit de condensation phénolique, notamment lors qu'on le compare à un corps analogue dans lequel la matière phénolique domine comme élément, on peut indiquer les suivants Dans le corps de moulage perfectionné, il n'y a qu'une relativement petite quantité de produit de condensation phénolique coûteux pour imprégner les fibres, ce qui réduit con sidérablement le prix de revient de la ma tière. En outre, comme on empêche les en duits de matière phénolique de pénétrer dans la structure fibreuse, ces enduits peuvent être fournis en pellicules très minces, par exemple une épaisseur de quelques dixièmes de milli mètres.
De plus, bien que cette feuille mul tiple soit susceptible d'être moulée, elle a été traitée, au cours de la fabrication, de ma nière que la substance phénolique qu'elle ren ferme ait presque atteint un point de réac tion définitive; il en résulte donc que, dans le cours de la fabrication, certains gaz tels que l'ammoniaque, ont été chassés. Par con séquent, lorsque le moulage a lieu, ce ne sont que les enduits à surface riche et mince qui s'amollissent à Lui degré appréciable et même ces enduits ont subi la réaction chimique de sorte qu'ils n'ont besoin que de peu de cha leur pour les amener à leur forme finale dure et infusible.
Le résultat est qu'un article peut être complètement moulé dans une presse en un dixième du temps environ qui serait né cessaire si cet article devait être fait avec de la matière phénolique brute. L'opérateur réalise donc une économie de temps et de travail dans l'emploi du procédé de moulage qui constitue un détail important si l'on con sidère qu'en moulant de la matière phéno- lique brute on doit refroidir la presse, puis la réchauffer à chaque moulage.
En se ser vant d'un tel corps de moulage, on peut tenir la presse constamment chauffée, car, comme la substance phénolique du corps de moulage est presque dans un état réactif complet, il suffit de quelques secondes pour la rendre dure et infusible, et, dans cet état, on .peut la retirer directement de la presse chaude, sans qu'elle ait à subir une action refroidis- sante quelconque. On augmente donc consi dérablement la capacité de production quoti dienne de la presse qui, dans quelques cas, est égale à vingt fois celle d'une presse or dinaire, parce que le fonctionnement de la presse est pratiquement continu au lieu d'être intermittent.
En évitant la nécessité de refroidir la ma tière dans la presse, après le moulage, on évite le danger d'abîmer les articles moulés lorsque la matière colle ou se fixe à la ma trice ou aux moules, car, on peut retirer les articles lorsqu'ils sont chauds et avant que la contraction due au refroidissement n'ait eu lieu. En outre, le corps de moulage n'a qu'un poids relativement faible, grâce à la faible quantité de matière phénolique qu'il renferme ce qui permet de réaliser une économie con sidérable dans les frais de transport et d'af franchissement, notamment pour les articles tels que les planches d'impression, les disques de phonographe et autres spécialités.
Un autre avantage est qu'il suffit de placer le corps de moulage sur la matrice ou dans le moule et de procéder à l'opération du mou lage sans poudrer, épousseter ou vernir la feuille pour la matrice ou moule comme on est obligé de le faire lorsqu'on moule des matières phénoliques ordinaires. On réalise donc ainsi une économie de temps et de tra vail. Il n'est pas nécessaire d'amollir le corps au préalable avant le moulage, on évite ainsi l'emploi de tables â vapeur, de fours de chauf fage etc.
Comme ce corps ne coule pas, à l'exception de l'écoulement insignifiant qui peut se produire dans l'enduit mince E, les platines de la presse et les moules ne sont pas obturés par des particules infusibles dues à l'écoulement de la matière phénolique et, par conséquent, il n'est pas nécessaire de net toyer la presse après avoir enlevé chaque article moulé. Le corps de moulage peut être facilement coupé, rogné ou façonné avec des outils ordinaires, de manière à éviter des pertes. Le fait de pouvoir couper et rogner le corps le rend tout particulièrement avan tageux pour faire des planches d'impression de grandeurs diverses en vue de satisfaire à des besoins différents et on peut perforer ou clouer ces planches sans qu'elles éclatent, qu'elles se brisent ou soient endommagées de toute autre manière.
Par suite du fait que les fibres dominent dans cette composition, il se produit peu ou pas de contraction après le moulage, ce qui empêche le gauchissement ou tout autre effet analogue, qui, ainsi qu'il a été dit plus haut, se produit souvent lors que les articles sont faits avec une matière dans laquelle la substance phénolique cons titue l'élément dominant.
Molding body and process for its manufacture. This invention relates to a mold body and a method for its manufacture.
This molding body can be prepared in the form of sheets or boards, or else in other forms, for example in those of blocks, cylinders etc. It is formed of at least one layer of fibrous material impregnated with a relatively small amount of a heat-curable tacky substance and coated with a partially cured film of heat-curable tackifier material capable of taking an impression by heat. molding.
In order to manufacture this molding body, at least one layer of fibrous material is impregnated with a relatively small amount of a sticky substance which can be hardened by heating, in solution, the solvent is evaporated off, then a coating is applied to said layer. 'a tacky material, curable by heating, then the layer thus coated is subjected to a temperature sufficient to harden and partially solidify said coating and the tacky substance impregnating the layer.
In the accompanying drawing, given by way of example, FIG. Fig. 1 is a cross section of a so-called multiple type sheet prepared according to this invention, this sheet being shown to be composed of several layers of fibrous material; Fig. 2 is a cross section of a sheet showing a single layer of fibrous material.
To obtain the multiple sheet of fig. 1 one can, for example, proceed as follows: Take a suitable number of layers of fibrous material, shown at A and impregnate them with a liquid sticky substance. These fibrous layers A can, for example, be formed from fibrous webs, blotting paper, so-called "Youshimo" paper, etc. The tacky substance used is preferably a liquid phenolic condensation product, such as "bakelite" or "condensite", although other tacky substances capable of hardening on heating can also be employed.
The phenolic condensate which is preferably employed is brought to the liquid state by a dissolvent, such as alcohol, benzol or acetone, in a mixture in the proportions of about one. part of phenolic condensation product to 10 parts of solvent. The fibrous layers are impregnated with the liquid phenolic condensation product by dipping them in the liquid until they are completely soaked in the liquid. But, while the layers are in a soft or wet state, they are subjected to a light pressure in a suitable machine to drive off excess liquid, without compressing the fiber too much. For this, the layers are passed through a wringer, the parts of which are adjusted so as to exert a relatively light pressure on the fiber.
After this compression, the fibrous layers, which are still in the wet state, are placed in a vacuum drying oven and subjected to a temperature of approximately 60 ° C., so that the solvent of the condensation product is formed. Liquid nolic is completely eliminated and can be condensed later. The fact of subjecting the impregnated fibrous layers to the action of the oven to dry in a vacuum and bringing them back to atmospheric pressure, not only causes the evaporation of the volatile solvent, but also has the effect of causing the particles to swell. much more fibers than when they were first impregnated.
The fibers can then be dried in this state using any suitable device, for example in an ordinary steam-heated oven, until they are completely dry.
At this point, the fibrous layers were found to contain only a relatively small amount of phenolic condensate which remained when the dissolvent evaporated. For example, the ratio is approximately 10 to 20 parts by weight of phenolic material per 100 to 150 parts by weight of fibers. In fact, the layers appear to be made entirely of fibers. Impregnating the fibrous layers with this relatively small amount of phenolic material has the effect of strengthening and supporting the fibrous body as it is molded.
It is obvious that, if we tried to mold a sheet composed entirely of fibers, it would have a tendency, when the pressure ceased, to swell or expand and approach its initial state, which would have as a result of destroying the moldings. Therefore, the use of the phenolic material in the fiber body, especially when it hardens under the heat and pressure of molding, prevents expansion or swelling of the fibrous material when the molding pressure ceases. by strengthening and supporting the fibers.
On the other hand, if one adopted the usual practice of saturating or mixing the fiber with a relatively considerable amount or percent of phenolic material, certain disadvantages would result. For example, this phenolic material exhibits high shrinkage properties and therefore the molded article would have a tendency to shrink when removed from the die or press.
Furthermore, the phenolic material in the plastic state has a tendency to flow freely, so that under the pressure of the molding it spreads to the sides to the point that it would be necessary to employ side bars or supports. around the die and, even with such bars or supports, it would be difficult to obtain a molded article, for example a printing plate free from planing parts, concave surfaces and depressions, caused by lateral flow of material. the plastic material that is molded.
Further, if a relatively large amount of the phenolic substance is used, the molding will take much longer due to the slowness of the reaction of the phenolics, since it will take a considerable time to harden and solidify them into. - using heat and pressure. In addition, articles made entirely or with a high percentage of phenolic materials are heavy and brittle, difficult to saw, cut or perforate. Regardless of the above, these phenolic condensation products are relatively expensive.
All these drawbacks are avoided by treating the fibrous layers with a minimum amount of phenolic condensation products as indicated above.
When the impregnated fibrous layers are dry, they are removed from the oven and a layer of strong glue or adhesive, indicated in C, is applied to one side of each layer. This strong glue, or adhesive, can. be of any suitable nature, for example either phenolic glue, or ordinary vegetable or animal glue, and can be applied with a sizing device or in any other suitable manner. The fibrous layers are then placed on top of each other until a sheet or board of the desired thickness has been obtained.
This sheet or board is then subjected to compression by means of a loaded block, or any other suitable device, until its layers are firmly united with the aid of the sticky plasters so that it is easy to remove. understand it by referring to fig. 1.
This multi-layered sheet or board is now ready for another process step. This phase consists of reducing the two sides of the sheet or sheet with a layer of tacky material D, preferably formed of a phenolic condensate containing a high percentage of filling material, for example carbon black, and a relatively low percentage of phenol gum, the filling material and the phenol gum having been ground and mixed beforehand in a solvent to give a liquid varnish. This varnish is applied by means of a brush, coating machine, or the like, preferably on both sides of the multilayer sheet.
It could only be applied on one side, but it is preferable to apply it from both sides to prevent warping which could occur as a result of differences in the con traction of the material if the plaster were not applied. only on one side.
This sheet is then placed in a pickle in the oven to be dried in the vacuum mentioned above and is subjected to a temperature of about 60 ° C. for about ten minutes, until the humidity is maintained. bonding glue C and the solvent contained in the plasters D are evaporated. When this moisture and these dissolvents have evaporated, this coated sheet is transported to an oven at ordinary atmospheric pressure where it is heated to a temperature of about 120 ° C., taking care that the heated air from the oven can circulate. freely around the sheet to heat it evenly.
The sheet is thus heated or baked for a period of about an hour so that the phenolic material lodged within the expanded fibrous layers undergo the usual reaction until it is in an almost hard state. In this state, the fibrous layers are dry and healthy, but strengthened and fortified by the almost completely hard phenol gum contained within them. At the same time, the coatings D also undergo the usual reaction produced on the phenolic material by heat, so that these coatings are hardened to such a point that while being able to be molded they are, this time, impervious to all common solvents.
Consequently, when the composite sheet is removed from the oven, and external coatings E of richer phenolic material are applied to the plasters D, as shown in FIG. 1, the material of these coatings E cannot pass through the coatings D;
these coatings D act as a barrier against the penetration of exterior coatings E. The reason for using a phenolic material î <B> 1 </B> L high percentage of carbon black, or other suitable filler, and tin low percentage of phenolic gum for the coatings D, is that, when these coatings D are heated and dried in the hay,
the filler by hand holds or retains the phenol in such a way as to prevent the latter from soaking or entering adjacent fibrous parts, because although the filler does not enter the fibrous material on its own, liquid phenolic gum will do this unless prevented.
For some uses, for example to make a coarse printing plate, one could use a board composed simply of the fibrous layers provided with the coatings D, but, for fine works, there is not enough phenolic material in the material. 'D coating for good results as well as crisp, precise details. It is therefore preferable to apply the exterior plasters E mentioned above on the plasters D, these plasters E being composed of a richer phenolic mixture, for example approximately six parts of phenol gum for one part of carbon black, or other filling matter. Of course, these outer coatings E are applied in the form of a varnish which is obtained by mixing the phenol and the filling material with a suitable solvent, such as alcohol, or other similar product.
The plasters E can also be applied by any suitable means, for example using a brush or a coating machine, and, when they have been applied, the sheet is placed in an oven where it is heating to a temperature of about 100 C for about ten minutes. This gives non-ad hesive film coatings which have partially reacted and which flow only partially, but exhibit considerable ductility and ease of extension which enables them to easily adapt, under pressure, to the designs of the matrix. or the mold. After removing this coated composite sheet from the oven, it can be kept indefinitely in its original state, since it is insensitive to atmospheric conditions.
Fig. 2 shows a sheet with a single fibrous layer, in which F is the fibrous layer impregnated with a phenolic condensation product, H the interior plasters of material with a low phenolic percentage and I the exterior plasters richer in material phenolic. The method of manufacturing this sheet is the same as that which has been described with regard to FIG. 1.
As regards the fillers for phenolic plasters intended for certain types of work which require a high dielectric strength or a different colored ornamentation, it is possible to use other fillers or to color these varnishes, or even to can subject the smooth plasters E to a lithographic, transfer or typographic operation and print various colored designs thereon preferably, but not necessarily, before they have been given their final shape in the mold. Fillers such as flour, aluminum oxide, barium sulphate and flint are all useful for certain types of jobs.
Hitherto it has been proposed to make moldable sheets or boards by employing a fibrous material with phenolic condensation products, but in this case, the plasticity of the phenolic material was relied on for the molding. a relatively high percentage was used in the fibrous material, which gave rise to the drawbacks mentioned above.
In contrast to the above, by using, for example, a phenolic condensation product as an impregnation substance to carry out the process, it is based more on the compressibility of the fibrous mass than on the plasticity of the material. impregnation, the latter being used in small quantities to obtain smooth surfaces like the skin and to strengthen and maintain the fibrous material in the compressed state which it takes during molding.
In making a molded article with a multiple sheet of the kind described above, employing a phenolic condensation product, it goes without saying that the thin phenolic coatings or films, under the action of the heat and the molding pressure, take their advantage. final hard and solid shape and that at the same time the molding pressure, transmitted to the body of fibrous material, compresses the latter and gives it the desired shape; the fibers are maintained in this state by the phenol film coatings as well as the now hardened phenolic material incorporated into the fibrous structure itself.
By heating the phenolic condensation product incorporated into the fibrous layers as stated above, the porous structure of the fibers is fortified to such an extent that when the sheet is used for molding an article it is susceptible to damage. greater compressive strength than the fibrous structure itself would be, or which would be achieved if the phenol embodied in the fibers were left in a relatively soft or plastic state prior to final molding of the article. The above will easily be understood by taking a particular example.
If it is desired, for example, to mold a printing plate with a matrix having, for example, halftones and typographic characters, this sheet can be advantageously employed, because, under the action of the pressure, the material can be compressed or repressed completely in all the depressions of the matrix, whether they are deep or not, because it is known that the matrix of a printing board contains depressions and elevations of varying depth and height.
Among the pronounced advantages of the molding body prepared as indicated above with the aid of a phenolic condensation product, especially when compared to an analogous body in which the phenolic material dominates as an element, one can indicate The following In the improved mold body, there is only a relatively small amount of expensive phenolic condensate to impregnate the fibers, which greatly reduces the cost of the material. Further, since the pellets of phenolic material are prevented from entering the fibrous structure, these coatings can be provided in very thin films, for example a few tenths of a millimeter thick.
In addition, although this multiple sheet is capable of being molded, it has been treated during manufacture so that the phenolic substance which it contains has almost reached a point of final reaction; it follows therefore that, in the course of manufacture, certain gases such as ammonia, have been expelled. Therefore, when molding takes place, only the rich and thin surface coatings soften to an appreciable degree and even these coatings have undergone the chemical reaction so that they need only a little. of heat to bring them to their final hard, infusible form.
The result is that an article can be completely molded in a press in about a tenth of the time that would be required if that article were to be made with raw phenolic material. The operator therefore saves time and labor in the use of the molding process, which is an important detail if we consider that by molding the raw phenolic material it is necessary to cool the press, then the press. reheat with each molding.
By using such a mold body, the press can be kept constantly heated, because since the phenolic substance in the mold body is almost in a fully reactive state, it only takes a few seconds to make it hard and infusible, and, in this state, it can be removed directly from the hot press without having to undergo any cooling action. The daily production capacity of the press is therefore considerably increased, which in some cases is twenty times that of an ordinary press, because the operation of the press is practically continuous instead of intermittent.
By avoiding the need to cool the material in the press after molding, the danger of damaging the molded articles when the material sticks or attaches to the die or molds is avoided, since the articles can be removed when 'they are hot and before the contraction due to cooling has taken place. In addition, the molding body has a relatively low weight, thanks to the small amount of phenolic material that it contains, which makes it possible to achieve a considerable saving in transport and postage costs, in particular. for items such as printing plates, phonograph records and other specialties.
Another advantage is that it suffices to place the molding body on the die or in the mold and to proceed with the operation of the molding without powdering, dusting or varnishing the sheet for the die or mold as one is obliged to do. to do when molding ordinary phenolic materials. This saves time and labor. It is not necessary to soften the body beforehand before molding, thus avoiding the use of steam tables, heating ovens etc.
As this body does not flow, with the exception of the insignificant flow which may occur in the thin plaster E, the press stages and the molds are not blocked by infusible particles due to the flow of the phenolic material and therefore it is not necessary to clean the press after removing each molded article. The mold body can be easily cut, trimmed or shaped with ordinary tools, so as to avoid loss. The fact of being able to cut and trim the body makes it particularly advantageous for making printing boards of various sizes in order to satisfy different needs and one can perforate or nail these boards without them bursting, that they break or be damaged in any other way.
Due to the fact that fibers dominate in this composition, little or no contraction occurs after molding, which prevents warping or any other similar effect, which, as mentioned above, often occurs. when the articles are made with a material in which the phenolic substance is the dominant element.