FR2499463A1 - Matiere en feuille compressible, pour joints, comportant des fibres organiques pouvant resister a des temperatures elevees et son procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

MATIERE EN FEUILLE COMPRESSIBLE, POUR JOINTS, COMPORTANT DES FIBRES ORGANIQUES POUVANT RESISTER A DES TEMPERATURES ELEVEES ET SON PROCEDE DE FABRICATION. LA MATIERE COMPORTE AU MOINS 5 EN POIDS D'UNE FIBRE ORGANIQUE POUVANT RESISTER A 482 C, AINSI QUE 8 A 65 EN POIDS D'UN ELASTOMERE RETICULABLE, UN AGENT DE RETICULATION DE CET ELASTOMERE ET 15 A 85 EN POIDS D'UNE CHARGE PARTICULAIRE, QUI A ETE CHIMIQUEMENT MODIFIEE POUR CO-REAGIR AVEC L'ELASTOMERE. LA MATIERE PEUT SUPPORTER DES TEMPERATURES DE SERVICE D'AU MOINS 260 C ET ELLE RESISTE AUX HUILES ET A L'EAU. APPLICATION : FABRICATION DE JOINTS ET DE BOUCLIERS THERMIQUES.

Description

La présente invention concerne une matière en
feuille compressible, pouvant résister aux températures éle-
vées et utiles comme matière pour joints et garnitures et comme écran thermique et, plus particulièrement, l'invention concerne une matière en feuille compressible, pouvant résis- ter aux températures élevées et comportant comme liant un
élastomère réticulé.
On utilise déjà de façon poussée dans des applica-
tions de joints et garnitures de la matière en feuille com-
pressible et flexible. Typiquement, la matière en feuille présente une épaisseur comprise entre 25,4 microns et 6,35 mm pour servir à fabriquer des joints. Cette matière en feuille est utilisée seule ou comme composant d'un joint composite. Par exemple, une garniture,destinée à rendre étanche la base d'un carburateur par rapport au collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne, est formée par le placement de la matière en feuille sur, ou entre, une ou deux feuilles, respectivement, de métal mince pour former un
joint composite. En outre, on exige parfois des joints uti-
lisés dans le cas des moteurs à combustion interne qui résistent à des températures extrêmement élevées, de l'ordre de plus de 2600C et parfois jusqu'à 4820C. Par exemple, les joints pour collecteurs d'échappement, les joints pour pompes de gavage, les joints pour circuits d'échappement et les
joints des têtes et ceux nécessaires dans le cas des conver-
tisseurs catalytiques doivent manifester de la résistance
aux températures élevées. En outre, ces joints doivent résis-
ter à l'huile et à l'eau, et toutes deux viennent au contact du joint lorsque celui-ci est utilisé dans le cas d'un moteur à combustion interne. La résistance à l'eau constitue une caractéristique particulièrement importante dans le cas des matières servant à fabriquer des joints pour pompes à eau. En outre, la résistance à l'eau devient une exigence encore plus grande demandée à la matière de garniture lorsque
celle-ci sert avec des moteurs de marine et, plus particuliè-
rement, des moteurs de hors-bord.
L'amiante a trouvé, et de loin, la plus grande utilisation comme constituant fibreux d'une matière de
garniture, principalement en raison de sa résistance aux tem-
pératures élevées. Cependant, du fait de la toxicité de
l'amiante, on a cherché des produits de remplacement permet-
tant d'éliminer, en fait, la nécessité de faire appel à de l'amiante dans des matières de garniture. La fibre de verre, sous forme de microfibres et de fibres céramiques, sert à former des matières en feuille
compressibles destinées à réaliser une matière pour garnitu-
re. En outre, afin de conserver l'intégrité de la structure au cours de la transformation de la matière en feuille en joints de garniture et au cours de l'utilisation, il est
nécessaire de prévoir un liant possédant ces caractéristiques.
Typiquement, ces liants sont de nature élastomère.
De plus, les liants doivent présenter un certain degré de
résistance thermique, puisqu'ils vont venir au contact d'en-
vironnements à température élevée lorsqu'ils sont mis en
service. La matière en feuille doit également être compressi-
ble et non poreuse pour former un joint hermétique efficace
entre des conduits et passages qui communiquent.
Une matière particulièrement intéressante et utile de garniture pouvant résister aux températures élevées et ayant les caractéristiques précitées est décrite dans la
demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique no 099 619 dépo-
sée le 3 Décembre 1979 et intitulée "High Temperature Resistant Compressible Sheet Material for Gasketing and the Like". La présente invention propose une matière en feuille, formée sur une machine classique à fabriquer du papier, qui
garde son intégrité dans des conditions de températures éle-
vées et résiste bien-à l'eau et à l'huile lorsqu'elle sert
de joint de garniture.
En outre, la matière en feuille selon l'invention peut servir d'écran thermique pour isoler diverses zones par rapport à des sources engendrant de la chaleur, comme une sous-couche de revêtement de plancher dans le cas d'une
voiture ou d'un camion.
De plus, la matière en feuille selon l'invention est susceptible de servir à diverses applications pour lesquelles on exige des caractéristiques de résistance aux
températures élevées.
Une matière en feuille, compressible, pouvant résister aux températures élevées, présentant une épaisseur de 25,4 microns à 25,4 mm, selon l'invention, est constituée d'au moins environ 5% en poids d'une fibre organique pouvant résister aux températures élevées et capable notamment de
résister à au moins 4820C. La matière en feuille, compressi-
ble, pouvant résister aux températures élevées comporte 8 à 65% en poids d'un élastomère réticulable, ainsi qu'un agent de réticulation dudit élastomère et 15 à 85% en poids d'une charge particulaire qui a été chimiquement modifiée afin de co-réagir avec l'élastomère. La matière peut supporter des températures de service d'au moins 2600C, et elle résiste bien à l'huile et à l'eau. La matière en feuille peut servir
à fabriquer des joints de garniture et des écrans thermiques.
Le liant est constitué d'un élastomère réticulé afin de conférer à la matière pour feuilles composites les
qualités requises de compressibilité et d'intégrité de struc-
ture. Le terme "élastomère", tel qu'il sert ici, est destiné à désigner et à inclure du caoutchouc aussi bien synthétique que naturel. Telle qu'elle sert ici, l'expression "caoutchouc naturel" désigne le solide élastique obtenu du suc ou latex
de l'arbre hévéa, dont le constituant majeur est un homo-
polymère du 2-méthyl-l,3-butadiène (isoprène). Telle qu'elle
sert ici, l'expression "caoutchouc synthétique" entend englo-
ber des polymères à base d'au moins 2% d'un monomère à insa-
turations conjuguées, la conjugaison se situant sur les positions 1,3 de la chaîne monomère, et le polymère final présentant, à l'état non durci ou non vulcanisé,une extensibilité
d'au moins 200% et une mémoire d'au moins 90%È en cas d'allon-
gement entre les limites d'extensibilité et de relâchement instantané. Les monomères à insaturations conjuguées, qui servent à préparer le caoutchous synthétique sont, sans que cette liste soit limitative, du chloroprène, du butadiène, de l'isoprène, du cyclopentadiène, etc. D'autres oléfines, capables de subir une polymérisation radicalaire d'addition anionique ou cationique de fixation dans la chaîne polymère avec un monomère à insaturations conjuguées, peuvent servir à former des caoutchoucs synthétiques. Ces oléfines sont
typiquement des monomères à insaturation monoéthylénique.
Telle qu'elle sert ici, l'expression "à insaturation mono-
éthylénique" caractérise le monomère ayant un groupe >C=CH2. Ces monomères à insaturation monoéthyl6nique sont, sans que la liste soit limitative, des monomères acryliques
comme l'acide méthacrylique, l'acide acrylique, l'acryloni-
trile, le méthacrylonitrile, l'acrylate de méthyle, le
méthacrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle, le méthacry-
late d'éthyle, l'acrylamide, etc.; des hydrocarbures olé-
finiques comme l'éthylène, le butylène, le propylène, le styrène, l'alphaméthylstyrène, etc., et des monomères insaturés comportant d'autres groupes fonctionnels comme de la vinyl-pyridine, de la vinyl-pyrrolidone, etc.
Les élastomères préférés dans la pratique de l'in-
vention sont ceux à base de caoutchouc synthétique et qui
contiennent de préférence du butadiène et de l'acrylonitrile.
On préfère également que l'élastomère comporte des sites per-
mettant une réticulation par condensation. Ces sites permet-
tant une réticulation par condensation sont typiquement des groupes acides conférés par l'acide acrylique, des groupes hydroxyles conférés par l'acrylate d'hydroxyéthyle, des groupes N-méthylol conférés par du Nméthylolacrylamide,
etc. La présence de ces sites de réticulation par condensa-
tion est nécessaire pour que les diverses chaines polymères subissent une interpolymérisation de condensation afin de
former un réseau réticulé donnant un liant tenace et compres-
sible. Lorsqu'on incorpore l'élastomère à la matière en feuille, on souhaite que l'élastomère soit sous forme de latex, que l'on obtient à l'aide d'un agent tensio-actif anionique ou d'un émulsifiant. Typiquement, ces latex sont présentés sous forme de matières aqueuses comportant 40 à 60% d'extrait sec. De préférence, un latex typique présentera un pourcentage d'allongement compris entre 800 et 1200 à l'état non durci ou non vuicanisé et compris entre 250 et 750
à l'état vuicanisé.
On peut conférer aux élastomères utiles dans la pra-
tique de l'invention, des groupes fonctionnels en nombre suf-
fisant pour une auto-réticulation, c'est-à-dire permettant la réticulation sans l'addition d'autres matières, mais l'on peut ajouter des agents de réticulation pour conférer les
caractéristiques requises de réticulation.
Des agents de réticulation convenant dans la prati-
que de l'invention comprennent des aldéhydes comme le formal-
déhyde, le glyoxal, l'acroléine, etc.; des précondensats de résines synthétiques que l'on obtient par la réaction d'un aldéhyde, généralement avec des composés contenant de l'azote comme la diméthylol-urée, la diméthyloléthylène-urée, la
di- et triméthyloltriazone, la diméthylurone, la di- et tri-
méthylol-mélamine et d'autres précondensats, cycliques ou non cycliques, hydrosolubles ou non hydrosolubles de l'urée et de la mélamine, d'une part, et du formaldéhyde, d'autre part. Les groupes méthylol réactifs peuvent être "bloqués" ou partiellement bloqués par des alcools ayant 1 à 4 atomes de carbone. Outre les agents précités, d'autres agents connus de réticulation peuvent être utilisés, comme les diépoxydes et les dérivés de type épichlorhydrine, des dichlorophénols,
des diéthylsulfones substituées en bêta, des sels de sulfo-
nium de N-méthylolacrylamide, de méthacrylamide et leurs dérivés, des diisocyanates, etc. On peut incorporer à la
matière en feuille jusqu'à 4% d'agent de réticulation.
L'incorporation d'une trop forte proportion d'agent de réti-
culation peut rendre la matière en feuille trop fragile ou dure et ne pas lui conférer la compressibilité requise pour
la matière pour garniture.
Typiquement, le liant élastomère constitue environ 8 à 65% du poids de la matière en feuille et encore mieux
8 à 35% du poids de la matière en feuille.
En plus du constituant élastomère du liant, on peut ajouter, pour former le liant, une proportion mineure, c'est-à-dire jusqu'à un maximum d'environ 30% en poids et encore mieux moins de 15% en poids, d'un polymère organique d'addition, non élastomère, tel qu'un acrylate. I1 est souhaitable de limiter la proportion du polymère non élastomère par rapport à l'élastomère car, sinon, la matière en feuille finale ne présentera pas la compressibilité nécessaire pour qu'elle puisse servir à former des joints. Le polymère non
élastomère est typiquement formé par la polymérisation radi-
calaire d'addition, anionique ou cationique, de monomères insaturés. Les monomères insaturés sont des monomères à insaturation monoéthylénique et ils ont les caractéristiques antérieurement décrites. Ces monomères sont typiquement l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, le méthacrylate de méthyle, l'acrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle, le méthacrylate d'éthyle, l'acrylamide, le Nméthylolacrylamide, etc. De préférence, comme dans le cas de l'élastomère, le polymère non élastomère
peut contenir les groupes à effet de réticulation décrits ci-dessus.
En outre, le polymère non élastomère est incorporé à la matière en feuille sous forme d'un latex, fourni en émulsion
aqueuse présentant un extrait sec d'environ 40 à 60% en poids.
Dans la forme de réalisation de l'invention que l'on préfère le plus, un agent de couplage de type silane, comportant une double liaison réactive pouvant polymériser par addition, peut être introduit par copolymérisation dans l'élastomère ou dans le polymère non élastomère. Typiquement, les agents de couplage de type silane, polymérisables par addition, comportent des groupes acrylate ou méthacrylate polymérisables en vue de l'incorporation dans le liant, ainsi que des groupes hydrolysables destinés à réagir avec les constituants fibreux de la matière en feuille. De préférence, les agents de couplage
de type silane sont du vinyl-triéthoxy-silane, du 8-méthacrylo-
xypropyltriméthoxy-silane, du vinyl-tris(bêta-méthoxyéthoxy) silane, etc.
I1 convient d'incorporer l'agent monomère de cou-
plage, de type silane, à l'élastomère ou au polymère non élastomère en une proportion de 2 à 15% en poids par rapport au poids du liant total et encore mieux une proportion de
3 à 12% en poids de cet agent de couplage ou de liaison.
Les fibres organiques pouvant résister aux tempéra-
tures élevées qui sont utiles dans la pratique de l'invention
sont les fibres organiques capables de supporter des tempé-
ratures en service de 4820C. Des fibres organiques typiques pour températures élevées sont les fibres de type polyaramide,
qui sont des polyamides obtenus par la condensation de dia-
mines aromatiques et d'acides dicarboxyliques aromatiques, et ce sont de préférence des fibres dans lesquelles la sub- stance de formation de fibres est un polyamide synthétique à longue chaine dans lequel au moins 85%s des liaisons amides O
(-C-NH-) sont fixées directement à deux noyaux aromatiques.
Une fibre de type polyaramide typique est vendue par E.I.
duPont de Nemours & Company, sous la marque commerciale
"Kelvar". Les fibres organiques pouvant résister aux tempé-
ratures élevées sont de préférence des fibres discontinues.
Les "fibres discontinues" sont des fibres ayant jusqu'à 20 cm de longueur et encore mieux jusqu'à 10 cm de longueur et qui
peuvent être traitées sur un équipement classique de fabri-
cation de papier.
Encore mieux, les fibres organiques pour tempéra-
tures élevées sont fibrillées, ce qui signifie que de fines fibrilles font saillie de la fibre discontinue. Ces fibrilles permettent de disperser la fibre organique aux températures élevées et de la traiter dans un équipement classique de fabrication de papier. Des fibres organiques typiques pour températures élevées et, plus particulièrement des fibres "aramide",ont de préférence une longueur de fibre de 0,2 à 12 mm et une longueur moyenne de 1 à 6 mm, les fibrilles
ayant une longueur d'environ 3 micromètres à 1 mm. Des dia-
mètres typiques de fibres sont d'environ 12 micromètres et des diamètres typiques de fibrilles sont d'environ 0,1 à 1 micromètre. La fibre organique pour températures élevées est incorporée à la matière compressible en feuille en une proportion d'au moins 5% environ en poids et de préférence
en une proportion comprise entre 5 et 15% en poids.
On peut utiliser d'autres fiJbres, aussi bien organiques que
minérales, pour former la matière en feuille pouvant résis-
ter aux températures élevées, mais l'on préfère que le cons-
tituant fibreux majeur soit la fibre organique pouvant résis-
ter aux températures élevées.
-8 En plus de la fibre organique pour températures élevées, on peut incorporer des fibres céramiques à la matière en feuille. Ces fibres céramiques sont formées d'oxydes de métaux pouvant résister aux températures élevées. Typiquement, les fibres pouvant résister aux températures élevées sont composées d'alumine, de silice, de silicate d'aluminium et de leurs combinaisons, ainsi que de quartz et de matières analogues. Typiquement et de préférence, le constituant fibreux représente 5 à 25% du poids de la matière en feuille et,
encore mieux, de 5 à 15%' du poids de la matière en feuille.
On peut en outre utiliser en de faibles proportions, inférieures à celles des fibres organiques pouvant résister aux températures élevées, des fibres minérales pour plus basses températures, qui peuvent résister à une température
continue de service de 4820C, mais inférieures à 8160C.
Des exemples de ces fibres sont celles connues sous le nom de microfibres de verre, c'est-à-dire ayant des diamètres de fibres de bêta, A, AA, AAA, AAAA, AAAAAA. Ces fibres de verre peuvent être des compositions typiques de verre connues sous le nom de verre E, verre T, verre C, verre SF et
verre S et vendues par the Owens Corning Corporation.
Ces fibres de verre peuvent être présentes, dans la matière en feuille., en une proportion pouvant aller jusqu'à 8 en poids par rapport au poids de ladite matière et de préférence en une proportion inférieure à 5%j du poids total
de la matière.
Les charges particulaires utiles dans la pratique
de l'invention sont celles qui ont été modifiées pour co-
réagir avec l'élastomère réticulé. De préférence, ces charges particulaires sont de nature minérale, et la modification chimique a été effectuée à l'aide d'un agent de couplage de type silane ou à l'aide d'un agent de couplage de type complexe de Werner. Des charges particulaires typiques sont l'argile qui peut être de la kaolinite, de l'halloysite, de la montmorillonite et de l'illite. On peut aussi utiliser
d'autres charges comme du quartz, de la calcite, de la lumi-
nite, du gypse, de la muscovite, etc. Les argiles qui ont été modifiées à l'aide de l'agent de couplage sont celles modifiées par les agents de couplage comportant deux types de groupes fonctionnels, comme un composé organique contenant de la silicone ou un complexe de Werner, qui établit une liaison avec la charge minérale par l'intermédiaire de l'atome
de métal et une liaison avec le liant organique par l'inter-
médiaire des radicaux organiques fixés sur l'atome de métal.
Des modificateurs typiques utiles, sous forme des agents de
couplage de type silane sont, sans que cette liste soit limi-
tative, du gamma-aminopropyltriéthoxy-silane, du N-bis(bâta-
hydroxyéthyl)-gamma-aminopropyltriméthoxy-silane, du N-bêta-
(aminoéthyl-gamma-aminopropyltriméthoxy)silane,
(CH3O)3Si(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)2COOCH3 du gamma-glycidoxy-
propyltriméthoxy-silane, du vinyltriacétoxy-silane, du gamma-
méthacryloxypropyltriméthoxy-silane,, du vinyltriéthoxy-
silane, du vinyl-tris(bêta-méthoxyéthoxy)-silane, du bêta-3,4-
époxycyclohexyl(éthyltriméthoxy)-silane, du gamma-thiopropyl-
triméthoxy-silane, etc. De préférence, l'agent de couplage servant à modifier la charge particulaire est un amino-silane ou un mercapto-silane et, encore mieux, un silane comportant
un groupe fonctionnel mercapto.
De préférence, la dimension des particules de la charge est inférieure à 5 microns et, de préférence encore, une proportion importante de cette charge a moins de 2 microns et encore mieux moins de 1 micron. Une charge qui s'est avérée particulièrement utile est "Nucap 190", qui est un kaolin modifié par l'incorporation du groupe fonctionnel de mercapto- silane. On incorpore la charge particulaire à la matière en feuille en une proportion de 15 à 85% en poids
et encore mieux en une proportion de 40 à 75% en poids.
Pour former la matière en feuille de l'invention, on utilise très avantageusement un appareillage normal de fabrication de papier, comme une machine Fourdrinier, une machine Fourdrinier inclinée, une machine à forme ronde, etc. Un processus typique implique de charger les constituants fibreux et la charge dans un triturateur et de la disperser dans del'eau. On agite le constituant fibreux et la charge avec une proportion majeure d'eau, et l'on ajoute à ce mélange
des fibres de la charge, une proportion mineure d'un poly-
électrolyte cationique. Typiquement, le polyélectrolyte cationique est un polymère comportant des groupes amino libres, comme une polyamine ou une matière analogue. Le polyélectrolyte cationique confère une forte charge aux
fibres, ce qui en provoque la séparation et assure la disper-
sion homogène dans l'eau. On introduit ensuite dans la dis-
persion un mélange de l'agent de réticulation, si l'on en
utilise un, et des émulsions d'élastomères et de non élasto-
mères. Si l'on utilise un latex non élastomère, qui contient un agent de couplage de type silane ayant réagi, il convient
de l'introduire en premier lieu pour assurer un contact in-
time du silane avec les surfaces des fibres. L'élastomère et
l'agent de réticulation se déposent à la surface des fibres.
Un colloïde anionique est destiné à redisperser les fibres et à former une dispersion homogène de fibres revêtues
d'élastomère et de non élastomère et d'un agent de réticula-
tion. On introduit ensuite la dispersion des fibres dans la caisse ou cuvier d'une machine Fourdrinier de fabrication de papier. De cette caisse, le mélange homogène est dirigé vers la machine à fabriquer du papier. Avant que le mélange n' atteigne la caisse d'arrivée de la pâte dans la machine à fabriquer du papier, un polyélectrolyte cationique est introduit, de préférence au niveau de la pompe de mélange, afin de garantir un bon mélange avec la dispersion, ce qui provoque la floculation des fibres revêtues et assure la présence d'un floculat à granulométrie réglée dans la caisse d'arrivée de la pâte. Le floculat est transféré sur la toile métallique mobile de la machine Fourdrinieret on laisse l'eau s'en égoutter. Après l'égouttage de l'eau par gravité, on applique une aspiration à la nappe ou bande humide pour en enlever encore un supplément d'eau. La nappe est ensuite pressée entre des cylindres revêtus de feutre, puis pressée entre un cylindre métallique et un cylindre revêtu de feutre et elle est séchée. La température nécessaire pour le séchage se situe entre 930C et 1490C. Pendant le cycle de séchage, l'élastomère se réticule et la charge modifiée s'intègre chimiquement à la matière en feuille. Cette matière est ensuite calandrée jusqu'à une épaisseur uniforme et elle est ll
reprise sur des bobines qui peuvent être ensuite déroulées.
La matière peut être découpée en des garnitures ou en un
autre objet en une matière pouvant résister à des tempéra-
tures élevées. En plus des constituants antérieurement décrits, on peut ajouter d'autres matières connues. Par exemple, on peut ajouter à la dispersion des complexes de
Werner d'acides hydrophobes pour conférer aux fibres des pro-
priétés d'hydrophobie.
Les exemples suivants vont encore illustrer la mise
en pratique du procédé de l'invention ainsi que des composi-
tions spécifiques utiles pour la formation de la matière en feuille.
EXEMPLE 1
Ingrédient Quantité Matières sèches (parties en poids) (Pourcentage) Eau A 2484 Fibre "aramide" (1) 9,95 11,8 Argile modifiée par du mercapto- silane 49,98 59,5 Microfibre de verre(2) 1,00 1,19 "Lufax 290"(3) (dispersion à 3%) 15,87 0,56 "Poly fi 100"(4) (latex à 48% d'extrait sec) 22,40 12,92 Résine de mélamine-formal-(5) déhyde(à 67% d'extrait sec dans de l'eau) 0,52 0,41 Eau B 23 Latex acrylique/acrylonitrile(6) (à 48%O d'extraitsec dans de l'eau) 22,40 12,92 (1) La fibre "Aramide" est de la fibre "Kevlar" Wet Lap Merge 6F205 (2) La microfibre de verre est de la microfibre Code 112 de Johns Manville (3) "Lufax 290" est un polyélectrolyte cationique vendu par Rohm & Haas (4) "Poly H 100" est un latex vendu par Polymérics, Inc.; il comporte 12% d'acrylate, comportant du silane hydrolysable, polymérisé, ainsi que de l'acide acrylique, de l'acrylonitrile, du N-méthylol-acrylamide
et un acrylate d'alkyle; la matière est non élastomère.
(5) La résine de mélamine-formaldéhyde est vendue sous la marque commer-
ciale "Resimene 842" par Monsanto Co. (6) Le latex acrylique/acrylonitrile est vendu par Polymérics, Inc. sous
la marque commerciale "Poly M-410". La matière présente un allonge-
ment de 1020% à l'état non durci et de 440% à l'état durci, et elle
est auto-réticulable.
Ingrédient Quantité Matières sèches (parties en poids) (pourcentage) Eau C 23 "Lufax 290"(4) 10,77 0,38 Gomme Karaya désacétylée(7) (à 1%O d'extrait sec dans de l'eau) 49,3 0,58
(7) La gomme Karaya désacétylée est un colloid3 anionique.
On introduit dans un triturateur l'eau A ainsi que
la fibre aramide et la microfibre de verre, et l'on agite jus-
qu'à homogénéité. On ajoute ensuite dans le triturateur
l'argile modifiée par du mercapto-silane et l'on agite à nou-
veau le mélange jusqu'à homogénéité. On continue l'agitation
dans le triturateur pendant la suite de l'opération de char-
gement. On introduit successivement les ingrédients suivants:
"Lufax"; un mélange de "Poly M 100", de résine de mélamine-
formaldéhyde et de l'eau B; un mélange du latex acrylique/ acrylonitrile, et de l'eau C; et la dispersion de gomme de
Karaya désacétylée.
Après obtention d'une dispersion uniforme, on ache-
mine à l'aide d'une pompe la dispersion vers un moule ou
forme de fabrication d'une feuille à la main. Après charge-
ment complet dans la forme de fabrication d'une feuille à la main, on ajoute à la dispersion la solution de "Lufax" et l'on forme le floculat. On applique un vide pour former la nappe humide. On sèche la nappe humide dans une presse chauffée, à surface revêtue de feutre, dont les feutres ont une température d'environ 138 C. On met le procédé en oeuvre de manière à produire une feuille finale ayant une épaisseur de 1,11 mm. La matière obtenue présente les caractéristiques suivantes: Propriétés Valeurs Force ou poids surfacique (g/dm2) 12,07 Masse volumique (g/cm3) 1, 08 Résistance à la traction (kPa) 10 960,77 Humidité (%) 0,87 Pourcentage de compression (à 43,47 Mpa) 27,84 Récupération initiale (%) 21,86 Pourcentage de cendres 50,96 On mesure la compressibilité et la récupération de la matière en feuille selon la norme ASTM F36-66 (1973). On soumet ensuite la matière à des essais selon la norme ASTM F39-59 (1974) à 150 C durant 5 heures dans de l'huile n 3. Voici les résultats obtenus lors des essais: de variation d'épaisseur 3,02 % d'augmentation de poids 29,35 de compression (à 43,45 IlPa) 25,94 de récupération initiale 16,80 Résistance à la traction (kPa) 9051,75 l de variation de la résistance à la traction -17,42
EXEMPLE 2
On répète l'exemple 1, sauf qu'on utilise 7% de fibres "aramide" au lieu de 11,7%, et l'on élimine la fibre de verre de la formulation. La matière préparée selon le présent exemple 2 possède les caractéristiques suivantes: Epaisseur (mm) 0,752 Force ou poids.surfacique (g/dm2) 8,64
- 3
Masse volumique (g/cm3) 1,15 Résistance à la traction (kPa) 7948,35 % d'humidité 0,70 ' de compression (à 43,47 MPa) 33,08 de récupérationinitiale 25,83 de cendres 51,52 Après des essais effectués selon la norme ASTrM F-3959 on obtient les résultants suivants: % de variation de l'épaisseur 2,71 A d'augmentation du poids 19,22 de compression (à 43,47 MPa) 30,91 de récupération initiale 28,13 Résistance à la traction (kPa) 8341,98 de variation de la résistance à la traction +4,95 Les résultats montrent le maintien de la résistance à la traction et d'autres propriétés après des essais de la
matière pour joints de garniture dans de l'huile à tempéra-
ture élevée. Au contraire, les matières normales pour joints de garniture manifestent une diminution de leur résistance
mécanique. En outre, la matière de l'invention garde essen-
tiellement sa compressibilité après l'essai d'immersion
dans l'huile, ce qui en fait une matière idéale pour réali-
ser des joints devant résister à des températures élevées.
On a effectué en outre des essais qui montrent que la matière pour joints de garniture est excellente dans des applications pour la marine et dans les applications
pour des moteurs d'automobiles fonctionnant à des tempéra-
tures élevées.
Lors des essais pour une autre application de la
matière de la présente invention, pouvant résister à la cha-
leur, il a été trouvé que cette matière manifeste des carac-
téristiques isolantes lorsqu'on l'utilise comme écran ther-
mique et dans les applications analogues pour isoler les parties à haute température de parties devant nécessairement fonctionner à basse température dans les automobiles. Ainsi,
dans une automobile, la matière est excellente pour consti-
tuer un bouclier thermique entre un convertisseur cataly-
tique, qui fonctionne à des températures extrêmement élevées, pour isoler ce convertisseur du châssis et de la carrosserie, et des organes correspondants situés dans le châssis complet d'une automobile. De plus, la matière peut servir à isoler, dans une paroi coupe-feu d'une automobile, le compartiment
du moteur d'avec le compartiment réservé aux passagers.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven-
tion, de nombreuses modifications peuvent être apportées à la matière compressible pouvant résister à des températures
élevées et à son procédé de formation, décrits ci-dessus.

Claims (29)

REVENDICATIONS
1. Matière en feuille compressible, ayant une épais-
seur de 25,iL microns à 25,4 mm, capable de résister aux tem-
pératures élevées et caractérisée en ce qu' elle comprend au moins environ 5% en poids d'une fibre organique pouvant résister à des températures élevées et capable de supporter au moins 4820C, un liant contenant 8 à 65% en poids d'un élastomère réticulable, et un agent de réticulation dudit
élastomère, ainsi que 15 à 85% en poids d'une charge par-
ticulaire qui a été chimiquement modifiée en vue de co-réagir avec ledit élastomère, ladite matière pouvant supporter des températures de service d'au moins 2601C et pouvant résister
aux huiles et à l'eau.
2. Matière selon la revendication 1, caractérisée
en ce que la charge particulaire y est présente en une pro-
portion de 40 à 70%O en poids, par rapport au poids total
de ladite matière.
3. Matière selon la revendication 1, caractérisée
en ce que la charge est une charge minérale.
4. Matière selon la revendication 3, caractérisée
en ce que la charge est une argile.
5. Matière selon la revendication 3, caractérisée en ce que la charge a été modifiée à l'aide d'un agent de
couplage ou de liaison.
6. Matière selon la revendication 5, caractérisée en ce que cet agent de couplage ou de liaison est un agent
de type silane.
7. Matière selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'agent de couplage de type silane est choisi parmi un agent de couplage de type silane comportant un groupe amino fonctionnel et un agent de couplage de type
silane comportant un groupe mercapto fonctionnel.
8. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un agent de couplage de type silane
copolymérisé avec le liant de cette matière en feuille.
9. Matière selon la revendication 8, caractérisée
en ce que l'agent de couplage de type silane est copolymé-
risé par addition avec l'élastomère.
10. Matière selon la revendication 1, caractérisée
en ce que la fibre organique capable de résister à des tem-
pératures élevées est une fibre d'aramide.
11. ratière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fibre organique capable de résister à des températures élevées y est présente en une proportion égale
ou supérieure à 7% en poids.
12. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle présente une épaisseur comprise entre 25,4
microns et 6,35 mm.
13. Matière selon la revendication 1, caractérisée
en ce que la fibre organique capable de résister à des tem-
pératures élevées est fibrillée.
14. Matière selon la revendication 1, caractérisée
en ce que l'élastomère comporte de l'acrylonitrile polymérisé.
15. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élastomère y est présent en une proportion de 8 à 35% en poids, par rapport au poids de la matière en feuille.
16. Matière selon la revendication 1, caractérisée
en ce qu'elle comporte 8 à 30% en poids d'un polymère réti-
culable non élastomère.
17. Matière selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comporte un agent de couplage ou de liaison,
de type silane, copolymérisé avec le polymère non élastomère.
18. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent de réticulation est choisi parmi les résines mélamine-formaldéhyde, les résines urée-formaldéhyde
et les résines résorcinol-formaldéhyde.
19. Matière selon la revendication 1, caractérisée
en ce que l'agent de réticulation y est présent en une pro-
portion de 0,7 à 4% en poids, par rapport au poids de ladite matière.
20. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres capables de résister à des températures
élevées sont des fibres discontinues de polyaramide.
21. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres organiques capables de résister à des températures élevées y sont présentes en une proportion se situant entre 5 et 15% en poids, par rapport au poids de la matière.
22. Procédé pour former une matière en feuille sur une machine à fabriquer du papier, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on disperse dans un milieu aqueux, afin de former une dispersion, des fibres organiques discontinues capables de résister à des températures élevées, et une charge minérale modifiée en vue de réagir chimiquement avec
un élastomère; on ajoute à cette dispersion un polyélectro-
lyte cationique pour conférer aux fibres une charge ionique afin de provoquer sur lesdites fibres le dépôt des polymères de la dispersion; on ajoute un latex élastomère réticulable
et un agent de réticulation à cette dispersion et l'on pro-
voque le dépôt de l'élastomère et de l'agent de réticulation à la surface des fibres; on ajoute une dispersion d'un colloïde anionique afin de séparer et disperser les fibres (sur lesquelles l'élastomère et l'agent de réticulation se sont déposés); on ajoute un polyélectrolyte antagoniste pour faire floculer à nouveau les constituants non aqueux de la dispersion; on donne au floculat la forme d'une nappe humide dont on enlève l'eau et que l'on comprime pour former une feuille cohérente que l'on sèche pour rêticuler l'élastomère et former une feuille compressible dont l'épaisseur se situe
entre 25,4 microns et 25,4 mm.
23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le colloide est anionique et le polyélectrolyte
antagoniste est cationique.
24. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que la charge minérale est présente en une proportion de 15 à 85% en poids, par rapport au poids total de la
matière en feuille.
25. Procédé selon la revendication 22, caractérisé
en ce que la charge est une argile.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé
en ce que l'argile est modifiée à l'aide d'un agent de cou-
plage ou de liaison de type silane.
27. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'agent de couplage de type silane est copolymérisé
par addition avec l'élastomère.
28. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'on ajoute à la dispersion un latex de polymère non élastomère.
29. Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que le polymère non élastomère comporte un agent de couplage ou de liaison, de type silane, copolymérisé par
addition avec ledit polymère.
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