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"Procédé et appareil pour couler en continu des résines liquidez entre des supports et peliioule ainnsi obtenus" la présente invention concerne un procédé et un appareil pour couler en continu des résines liquides entre des supports et le Produit sous forme de pellicule ainsi obtenu.. les principaux bute de la présente invention sont de fournir: - un procédé économique permettant de produire des pellicules exemptes de bulles et d'une épaisseur étroitement réglée : - un tel procédé pour former des pellicules d'une épaisseur uniforme, laquelle épaisseur peut être aussi faible t
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que 25 microns et sans s'écarter de l'épaisseur désirêetâe plus de t 18,7 microns ! """4.
an procédé pour produire de telles pellicules à . partir de résines liquides durcissant à température amblantes bzz 1 possédant une 'brève durée de maintien arrêtât de gel eb qui jjjjjjj ,"..k n'étaient pas susceptibles juzçlutà présent de former des minoos 't pellicules coulées - un procédé permettant de former de telles pellicules* de façon bon marché entre des supporte en papier ou en matière plastique : .
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- un tel procédé permettant 40 former les pellicules ,\; sans aucun etade de chauffage ou de refroidissement! - un procédé permettant de produire de telles 9011ion .,/ les rapidement et en continu,, sans avoir à arrêter la machine pour des nettoyages à la suite d'encrassement par une écume on autrement des raclettes ou des rouleaux de $anges - un tel procédé permettant de former des pellicules à rayures composées de couleurs différentes dans le sens de la "
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longuenc, des pellicules transparentes n'ayant pas de propriétés déformant la vision, et des pellicules portant des informations clairement visibles en gaufrage' ou noyées dans la pellicule:
- un tel procédé dans lequel on enroule une pellicule partiellement durcie sur un tambour de reprise qui est amovible pour être transporté à un emplacement commode d'emmagasinage pendant que'la pellicule achevé de durcir, de sorte que l'appa- . reil de coulée peut travailler avec un nouveau tambour de reprise pendant le temps que le premier tambour est utilisé de .
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la façon indiquée; \j t.
** un tel procédé dans lequel on peut Incorporer une ou plueieura oonohes dfétoa dana etr les pelliot.ea a3.nne' . plusieurs couches d'étoffé dans ou sur les pellicules de résine ainsi obtenues, avec possibilité d'avoir les couches d'étoffé séparées entre elles par des couches de résine, ou au contraire
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en conservant les couches d'étoffé en contact mutuel: l."'l/ - une pellicule contenant une étoffe et exempte de tout solvant, dans laquelle les fibres de l'étoffé sont enrobées par
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une résine ayant une br8ve durée à l'état de gel, laquelle réai- ne remplit les interstices entre les fibres tissées, mais les fibres n'absorbant pas la résine:
et .. un appareil permettant la mise en oeuvre de tous les. procédés indiqués ou de n'importe lequel d'entre eux.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente' invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif mais , nullement limitatif, plusieurs formes de. réalisation conformes à l'Invention...
Sur ce dessin : la figure 1 est une vue de côté d'un appareil de coulée
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conforme & l'invention et servant à former une pellicule sans renforcement d'étoffé; la figure 8 est une vue partielle de face de l'appa-
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reil de coulée selon l'invention et servant à former une pe1- ' 11 ouïe à rayures, sans renforcement d'étoffé et , y: la figure s est une vue dé coté dtun appareil de ; coulée conforme à l'invention et aorvano ù former des el1iou- les stratifiées avec une étoffe.
Brièvement, un premier aspect de l'invention concerne
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un procédé de ooulée d'one pellicule exempte de bulles et ;, - d'épaisseur constante, qui consiste (1) à interposer en sand- wioh un mélange exempt de solvant comprenant un liquide d'une
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résine durcissant à la température àmb1ante & e# ayant une brève durée à l'état de gel et d'un agent de rétioulat1on pour cette résine, entre les surfaces de détachage de deux supports formés
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en papier ou en une matière plastique, en obtenante ainsi un stratifié provisoire ; (2) à presser les deux supcorts l'un
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vers Itantre pour aplatir le stratifié de aorte que le mélange J ; prend la tonne dtnne pellicule : .
(3) à enrouler ce stratifié if fez sur un tambour en rotation : et (4) 4 décoller ce mélange des .lÎ/ deux supports âpres que résine a sensiblement durci. ,iwi xi ileux supp0AR après que oeésino sensiblement r ;.1' Uo second aspect de l'invention concerne an appareil :permettant de couler une pellicule exempte de bulles et: dopais" saur constante, qui comprend deux supporte espacés ayant des...li surfaces de détachage et composes en une matière qui peut être un papier ou une matière plastique: des dispositifs ittalimen* talion de ces supports à partir desquels lesdite supports sont déroulés : un tambour de reprise entraîné autour duquel les
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deux supports sont enroulée ; des organde de pression entre leet dispositifs d'alimentation et le tambour de reprise permettant:
! . d'appliquer de la pression aux deux supports : 1 un dispositif pour débiter continuellement un mélange exempt de solvant et
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comprenant une résine liquide durcissant à la température arn Jbiante aytnh une courte durée à l'état de gel et un agent de rétioulation pour cette résine, entre lesdits oulflporte afin de , forner un sandwich avec les supports et avant que la pression mej soit appliquée à ces derniers par lesdits-organee de press3,on,
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de-sorte que le mélange est aplati en une pellicule conbinue lors de son passage entre les organes de pression.
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Db troisième aspect de If-4-,12vontion concerne le Produit industriel nouveau constitué par une pellicule mince, exempte de solvant., contenant une étoffe de renforcement et continuelle.
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ment ooulée, comprenant le produit durci provenant d'une résine liquide, et; dureineant à température ambiante ayant une brève durée à l'état de gel et d'une étoffe composée de fibrea n'ayant sensiblement pas absorbé de résine mais enrobées par la résine, ladite pellicule étant pratiquement exempte de bulles
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et d'une épaisseur constante à '12,7 microns près.
Les résines qui conviennent pour la présente Invention
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sont des résines liquides qui durcissent à la température am- biante et qui. ont une brève durée à l'état de gel. Il est caractéristique pour de telles résines ayant une brève durée .
* à l'état de gel, qu'après qu'on les ait mélangées aveo un agent
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de rétloulatlon approprié ou avec un mélange d'un agent de r6ti.,l oulation et d'un accélérateur convenable, la résine se gélifie rapidement, par exemple en moins de 15 minutes, (et habituelle..
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ment en moins de 5 minutes), ou devient une matière semi-fluide visqueuse, collante et partiellement durcie que l'on peut étaler en une mince pellicule en lui appliquant une pression modérée, et que la viscosité de cette résine est telle que la résine oon- '
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serve cette forme de pellicule mince pendant qu'elle se soi.iâi- fis.
Une autre caractéristique de telles résines liquides est qu'elles coulent au moins partiellement sous l'effet d'une
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pression de erqrité pour former en quelques secondes une pelliouïe ayant 4 sa surface supérieure des protubérances plates, Une autre caractéristique de telles résines durcissant à. température ambiante est que la résine en mélange avec un agent convenable de rétloula1on durait à peu près entièrement (par exemple à \:
7a ou plus) à une température pratiquement ambiante (par exem- plue entre 10 dt 4 C) en un temps très bref (par exemple en une heure ou en une journée),
De préférence, ces résines liquides duroissant à temperature ambiante et ayant une brève durée à l'état de gel sont choisies parmi les prépolymères de polyuréthane (polyéthers à
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terminaison iaooyanata, ou polyesters à terminaison lsocyanetop et par exemple les produits vendus par la Demanderesse sous la
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marque déposée "Vibrathane", T a 6001, 6005 et 6006) : les résines polyaulfurées, par exemple oelles vendues sous la marque déposée nrhiokol" par la Thiokol Corporation (N l'CR-4aj les résines d'orge.nopolys11o%anec (les résines de ellioonee par exemple la " ETC-6011 vendue par la Général Bleotrio Company) :
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et les résines polyépoxydées, tontes ces résines étant: bien
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* connues dans la technique des polymères et étant disponibles
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dans le commerce. On préfère que la résine soit thezmodnroi.tas,-,3 bleuet on exprime une préférence particulière pour les 9t±po- 17mères de polyuréthane. ' 1, ".
Les agents classiques de rétioulation ainsi que les .."; accélérateurs.sont disponibles dans le commerce pour chacune ; des résines indiquées. Par exemple pour les prépolymeres da , Îli ..< > tS polyuréthane ou pour les résines époxydées, on utilise de àçon']?1 classique comme agent de durcissement des diamines, par exemple ; la 4,.j-métnylene-bis-2-ohloroaniH.ne (%ooa" 40 Dupent de 1 Nemours, la .iahloroben$3tine ou l'un des polyols, par eaeemplo, un mélange de prbpo7.yëre de poiirthaaae ' ,r.l r. et 41= agent de rétioulaticn peut avoir une durée a llébnb de gel comprise entre environ 1,5 et 5 minutes.
Au bout de 5 minutes le mélange aura durci à un point tel qu'il n'est plus suffiBamment liquide pour couler sous la pression modérée qui est eaéit, oée sur lui par les rouleaux de serrage 16, oateoa avant l'achèvement de cette période de 5 minuttsa, le mélange "accroche"
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et mouille provisoirement une surface sur laquelle il est appli-
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qué sous forme d'une pellicule la viscosité da mélange après
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1,5 minute étant suffisante pour maintenir le mélange sous tonne d'une pellicule sur ladite surface et pour conserver
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l'épaisseur unifome de cette pellicule*
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Pour faciliter le mélange des ingrédients et leur coulée,;
on peut chauffer la résine et/ou l'agent de réticulation avant le mélange pour autant que la température du mélange de résine
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15 au moment où elle vient en contact avec les supports 13 J (déroulés des rouleaux à'aiimonta%1&q 12) soit inférieure à la
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température à laquelle la résistance au déohirage et/ou les
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propriétés de détachage des supports 13 sont affectées de façon fâcheuse.
De façon typique, on liquéfie environ 100 parties en poids d'un prépolymere de polyuréthane cireux en chauffant à
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82 C. De même, on liquéfie 20 parties d'un agent de rétilculation solide (une diamine) en chauffant à 151 C On mélange' ensuite le prépolymère de polyuréthane et l'agent de rétociation en incorporant le cas échéant d'autres ingrédients de mixtionnage, par exemple une petite quantité d'un accélérateur tel que l'aci- de stéarique ou oxalique. On agite le mélange vigoureusement pendant 30 secondes environ et pendant ce temps, la,
viscosité et le caractère collant du\ mélange commencent à augmenter. Eu raison de la courtedurée à l'état de gel du mélange il con- vient de préparer continuellement des nouvelles quantités de mélange de sorte que la viscosité du mélange utilisé reste constante. 2 se référant maintenant à la figure l. après la préparation du mélagne de résine 15, on le verse immédiatement à travers un bec verseur 11 ent les supports 13, où le mélan. ge se dépose pour former une masse ou réserve 14.qui est en- traînée entre les rouleaux de serrage 16 par les supports 13, selon les besoins de fabrication d'une pellicule ayant une épaisseur prédéterminée.
Bien que le mélange de résine 15 soit de préférence versé sur un support 15 à partir d'un beo ou ajutage ayant une embouchure large et recouvrant sensiblement toute la largeur du support 13 entre les barrières marginales 17, on pourrait aussi bien verser le mélange de résine à partir d'un tube entraîné ayant une ouverture étroite et oscillant en un mouvement de va-et-vient pour couvrir la même largeur.
Alors que la résine gélifiée et collante*15 est écrasée par les rouleaux de serra- ge 16 et forcée à passer soue pression dans la fente soigneuse- ment calibrée entre ces rouleaux, elle se liquéfie suffisamment pour être étalée sur toute la largeur du support 13 entre les barrières 17 pour former ainsi une mince pellicule continue$ les deux supports et la pellicule constituant ainsi un sandwich ou stratifié provisoire.
Les barrières 17 empêchent le
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débordement latéral du mélange de résine 15 avant que la fonte de serrage ne soit atteinte (le débordement est canalise par
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les barrières 17 pour diriger la résine dans la masse de réservai" 14) et sont réglables, en étant bloquées sur un arbre 18 par
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des vis 19 ou par d'autres éléments de fixation..Ta niasse 14 . '*
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qui constitue la réserve de résine entre les supports z.3 ont (1 ' constamment réapprovisionnée avec, mélange de résine fralche- f.
-- * n ment préparé 15 pour garantir la formation d'une pellicule continue s'étendant entre les barrières marginales 17.
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Ba se référant à la figure 2, la brève ànrée à ltétïat de gel des mélanges de résine 15 qu'on utilise selon 1'invention , permet de produire des pellicules aytnt des raies longitudinales de couleurs différentes. On obtient ces raies en utilisant des mélanges résineux pigmentés on colorés de façon classique à des
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teintes di:rférentes., en des Intervalles définis sur la largeur des supporte,, chaque résine d'une couleur particulière étant distribuée d'un ajutage différent 12le 11B, etc;' pour tomer des réserves 14A, 143, etc, séparées par une barrière de cloisonnement 17A, etog de construction similaire à celle des barrières marginales 17.
Les mélanges sont suffisamment vloçlueux au moment de passer le o7.oi$onnement 17A de sorte que le mélange entre les couleurs au cours du passage dans la fente et au-delà est très faible ou marne nul. le mélange résineux 15 doit être versé ou étalé sous une faible pression sur l'un des supports 13, plutôt que d'être
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directement extrudé sur oe support aux températures et presalona de refoulement élevées qui sont courantes dans les'prooddêe dteacrudage, ces'températurez et pressions ayant pour effet ou '<* bien de déchirer les supporta en papier ou en matière 7plastidue, ou bien de leur faire perdre leur aptitude au détachage.
Il est également essentiel que le mélange soit exempt de solvant, car
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on ne dispose d'aucun moyen pratique pour évaporer un soirant
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après que la pellicule est enroulée sur le tambour de reprise
20, car une telle évaporation serait rendue impossible par les couches suivantes de supports et de pellicule. En outre, on ne peut introduire le mélange entre les supporte en utilisant un bain comme celui qui est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2,528.168 du 31 Octobre 1950, et qui est un bain composé d'une résine ayant une brève durée à l'état de gel: en effet, la viscosité d'un tel bain change constamment et le produit final dénoterait dans ce cas un manque d'homogénéité.
A titre de comparaison, le réservoir du mélange résineux dans l'ajutage 11 est épuisé en moins de 1 ou 2 minutes. les supports 18 qui oonviennent pour l'invention peuvent être formé en papier, par exemple un papier d'emballa- ge ordinaire, ou en une matière plastique comme par exemple le polytétrafluoréthylène ("Teflon"). le chlorure de vinylidène (Saran") le chlorure de polyvinyle,le polypropylène, le polyéthylène, le "Mylar". etc, et en conséquence ces supports sont relativement: bon marché par comparaison avec les supports usuels qui sont des courroies métalliques ou similaires. Les supporte sont non métalliques et non élastomères, et sont de préférence assez rigides et inélastiques sous la tension exer-
CéE par le tambour de reprise 20. Chaque support doit pouvoir résister à une traotion de 5,44 kg par 2,5 cm de largeur sans se déchirer.
Ces supports conservent à la fois la forme de la pellicule en cours de formation et présentent à la pellicule une texture de surface qui sera reproduite par la pellicule. remploi de deux supports supprime les problèmes de la coulée dea pellicules qui sont inhérents dans toute tentative de régler l'épaisseur de la pellioule à l'aide de raclettes ou de ,rouleaux agissant directement sur la surface collanted'une résine ayant une brève durée à l'état de gel. quand on fait agir directement une raclette sur une résine collante de ce
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l'excès de réaine collante ÇLUI est enlevé par la raclette.
a'accumule sur la lame et durcit rapidement, en provoquant! ainsi, un accroissement irrégulier de la surface utile de la raolet"e"st par suite une diminution irrëguliere de l'épaisseur da la pellicule en cours de production, Un problème similaire d'accumulation on de .recouvrement se pose quand on fait agir directement un rouleau sur la surface d'une résine ayant une
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courte dur6o à l'état de gel.
L'utilisation de deux supports '< z selon l'invention permet de supprimer ce problème d'accumulation
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et ne pojnnet pas seulement un processus continu de coulée sang, interruption')! pour nettoyer le matériel., mais aussi un réglage . '. très étroit et très unifome de l'épaisseur de la pelliculêt )w/1 même sur des.pellicules très minces, par exemple aucun-mince f< que 35 miorona et avec un écart maximal de 't 1t7 microns, z comme cela est prévu par l'invention,
Le support doit présenter à la pellicule une surface
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àite"40 détachage", o'est-a-'dire une surface oui facilitera .,à, , Ilenlbvement ultérieur de la pellicule durcie du support.
le il support peut présenter lui-même une telle surface lorsq.u'il est par exemple en po7t6traflnoeétlVlbne(n Téflon "), en chlorure de vinylidene(" garan n),, en poly,ropylbne on en une - ' autre matière plastique filmogene de caractère thermoduroissable ou thermoplastique qu'on utilise pour former des surfaces de détachage, on en variante le support peut être lubrifié ou'' - traité par un agent de séparation classique., par exemple l'une des matières plastiques citées plus haut, Bien qu'il ne soit pas essentiel que la support ou l'agent de séparation soit une
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,pellicule thexmoduroiesable, on ne peut utiliser que les thermo" plastiques qui ne se détériorent pas (ne fondent pas et:
ne se ramollissent pas) à. la. température à laquelle la résine est appliquée 4 ces pellicules. De plue, les surfaces de séparation au silicone ne doivent pas être utilisées avec des mélangea
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résineux au silicone car. l'interaction chimique se produit facilement entre une résine et la surface de séparation lorsqu'elles sont similaires, et l'enlèvement de la ., pellicule deviendrait ainsi beaucoup plus difficile, en détruisant les possibilités d'utiliser le support dans une opération ultérieure.
Dans les conditions optimales, chaque support peut servir à plusieurs reprises, habituellement de 4 à 10 fois, avant que les propriétés de détachage soient tellement! détériorées que le support doit être remplacé. la texture de la surface de la pellicule produite sorrespond à celle du support sur laquelle elle est formée, Les supports dont les textures sont grossières ou portent un motif sur la face venant en contact avec la résine peuvent servir la fabrication des pellicules "en damier" ou de pellicules gaufrées \ ou encore de pellicules portant @es indications en relief à la surface.
Les motifs ou les informations peuvent être également noyée dans la pellicule., quand on utilise une étoffe ou plusieurs' couches de pellicules, comme il sera décrit. Certaines pellicules, par exemple celles confectionnées à partir de 100 parties, de polyuréthane et 20 parties d'un agent de réticulation (10 parties de dichlorobenzidien et 10 parties de popylène-glycol).
seront limpides et transparentes, Les pellicules formées sur des supports très lisses,, par exemple en polypropylène ou en "Mylar" (ou ayant été traités à la surface par des agents de séparations ont une surface aussi lisse que celle du support de sorte que ai la résine durcie reste transparente, les objets sur le coté - opposé de la pellicule ou des informations noyées dans la pel- licule peuvent être observés ou lus sans déformation visuelle , notable,
De préférence, les supports 13 (ainsi que l'étoffé 31, si on l'utilise)
ne sont pas simplement tangents aux rouleaux de serrage mais s'enroulent autour au moins d'une partie de la
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circonférence du rouleau associé 16 afin de retire les plisse-
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ments 8support Plns < , il est .s,xa'b.e bzz mente da support 15. plus Pa9tianiiô>mon>, 11 est désirable quOW les supports approchent des rouleaux de serrage en faisant un '. .<. p angle d'au moins 4S* avec une tangente théorique vaaeAnt entrera. les deux rouleaux. le cas échéant, on peut utiliser des rouleaux")( fous Bb pour :
faciliter cet enroulement grâce a un changement ded,a , v direction suivant laquelle le support 13 approche des rouleaux
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161 De cette façon, non seulement on réduit au minimum les plis"' j nemente des supports mais ces derniers.définissent en entonnoir'j, qui est utile pour éjecter les bulles pouvant être éventuellement ' présentes dans la résine.
Bien que la résine subisse une certaine dilatation en largeur sous la pression des rouleaux, aussitôt qu'elle n'est plus restreinte par les barrières marginales 17 (dans le sens de' la largeur) et par la pression des rouleaux 16 (dans le sens de
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llé,vali3fjer.r), cette dilatation-peut être compensée en déterminant judicieusement au début des opérations la largeur de la fente 16' et des barrières 17* La dilatation est d'une ampleur 9ari,able o'o8%-à-ài>o qu'elle est plus grande quand les rouleaux 16 sont plus rapprochés et avec un accroissement de la viscosité du mélange résineux, et elle est plus faible quand on écarte davatage les rouleaux.Dans tous les cas,
la dilatation en épaisseur est'
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très taiblex de l'ordre de quelque dizaines de microns
Le degré auquel les rouleaux de serrage éjectent les bulles d'air éventuelles entraînées dans le mélange résineux 15 au cours du mélange préalable de celui-ci dépendra en partie de l'épaisseur de la pellicule appliquée.Des fentes larges permet- tent le libre passage des bulles,et au contraire on obtient une pellicule pratiquement exempte de bulles quand la fente entre
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les rouleaux 16 ee's plus étroite qu'environ 1,27 man.Ateo une èn"' te large,on pt.t cependant éviter le$ bulles en effectuant le mélange de la résine et de l'agent de rétioulation dans une atoosphère sous .de,
de sorte qu'on opre en l'absence d'air qui
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provoquer les bulles. En variante, on peut former une pellicu- le épais se en procédant en plusieurs passes, c'est-à-dire en premier lieu en utilisant une fente étroite et en faisant en- suite passer la pellicule formée au cours de la première passe entre des fentes plus larges de sorte qu'on applique des nouvel- les épaisseurs de pellicules qui sont maximum pour un produit exempt de bulles (c'est-à-dire 1,27 mm). jusqu'à atteindre .l'épaisseur totale désirée.
On peut utiliser un solvant immédia- tement avant chaque nouvelle passe pour " rafraîchir " (c'est- à-dier renouveler le caractère collant) de la surface de la pellicule formée pendant une passe donnée, pour assurer ultérieurement une meilleure adhérence de cette suface à la couche suivante de pellicule appliquée sur elle.
Le sandwich au stratifié provisoire comprenant les supports 13 et la mélange résineux 15 (ou la pellicule) est tiré vers l'avant par le tambour de reprise rotatif 20 dont la tension est régïée (par freinage), le diamètre du tambour étant ) -par exemple de 120 à 150 cm. La distance entre le tambour de ' reprise 20 et les couleaux de serrage 16 n'est pas en général critique car il est sans importance (sauf lorsqu'on désire une perte de chalour rapide) que le durcissement ait lieu avant ou après l'enroulement sur le tambour.
Le tambour de reprise 20 est avantageusement amovible, ce qui permet d'utiliser l'appa- roll avec des tambours interchangeables, c'est-à-dire en utili- sant un tambour pendant que la pellicule durcit sur le bamboux précédemment utilisé.
Attendu qu'il n'est pas utile habituel- lement de chauffer ou de refroidir la pellicule,, le tambour peut reprendra la pellicule à une vitesse de 9 m par minute ou plus vite, chiffre qui se compare très favorablement avec la vitesse maximale de quelques dizaines de centimètres à la minute qu'on obtient dans les procédés où la pellicule doit être reprise - lentement pour permettre le temps nécessaire pour son chauffage ou refroidissement avant enroulement.
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Les rouleaux de serrage et d'alimentation peuvent être . '
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ou 'bien des rouleaux fous à rotation libre ou bien dee rouleaux doseurs et entraînes qui sont commandes par des engrenages ou par des freins afin d'entraîner les supports vers l'avant à uns '
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vitosae qui correspond à oel1e du tambour de reprise. De piàf4- 1; renoe, .ee zo..eauc d,zentaton sont cdnvAnabl.enb renée, les rouleaux a.aHmeNtaflon 12 sont oonvonablwnant frai- " ,j )) née pour éviter le plissement ou l'dfaiasenent des aupporba 13: ' 4 et de noeno, si l'on utilise une étoffe, son, rouleau llalimenta- , tion 30 est avantageusement freiné panr empioher le plissement ou l'affaissement de l'étoffe 31.
Il est également désirable que
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les rouleaux dalimentation H! et le rouleau portant la 01110u...
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le qui n'est pas eprésenté) sur lequel la pellicule sera :f ultérieurement transférée du' ,tambour de reprise soient commandée )
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par mn engrenage convenable en vue d'une rotation dans la 411'eo- tion nécessaire pour l'enlèvement ultérieur de la pellicule et des supports du tambour 20.
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:1 examinant le stratifié provisoire qui est enroule 8111' < :
le tambour de reprise 20, il est évident que le support qui est le plus éloigne du centre du tambour est celui qui. été déroule du rouleau d'alimentation à une vitesse un peu plus grande que ' l'autre support. Le degré de ce glissement de l'un des supports par rapport à l'autre est proportionnel au diamètre du tambour
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de reprise eù X l'épaisseur àa la pellicule fO!#êe.
De façon étonnante, oe glissement ne provoque pas la séparation des aap- ports de la pellicule (oe qui aurait pour effet de détruire la texture désirée à la surface de la pellicule), comme on pourrait. s'y attendre! au lieu de cela, il semble que le glissement ait
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lieu entre les couches intérieures du mélange résineux gélatinecut ¯. en cours de 4uraiasnant .
Puisqu. les supports 13 en matière plastique ou en papier subissent une influence fâcheuse quand on les chauffe,
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il est essentiel qu'aucun des roa1eGux 12, 25 et 16, pas plus
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que le tambour de reprise 20 ne soient chauffés, et au, on n'utilise donc aucun autre dispositif pour chauffer la pellicu- le en cours de formation.
Des matières plastiques et des papiers de qualités différentes peuvent supporter des tempera.-' tures différences, mais en général, aucun des supports qui conviennent pour l'invention ne peut supporter une température au-dessus de 177 C sans effets très nuisibles, par exemple une perte de résistance ou des propriétés de séparation, une aubre , raison pour laquelle il faut éviter l'apport de chaleur dana le système est que les bulles microscopiques qui peuvent rester dans la pellicule risqueraient d'être dilatées par chauffage, en réduisant ainsi la résistance de la pellicule et en occasion- nant des imperfections dans sa texture.
Environ 90% du durcissement a lieu au cours de la pre- pière heure, tandis que les dermers 10% nécessitent juwqu'à deux semaines. Toutefois, au bout d'une heure, la pellicule est assez dure pour qu'on puisse la séparer du support en fai- sant tourner les rouleaux d'alimentation dans le sens opposé à celui de la rotation pendant la formation de la pellicule.
Les ' supporte sont ainsi enroulés à nouveau sur les rouleaux 12 et sont prêts à servir avec une autre pellicule, tandis que la pellicule peut être utilisée immédiatement ou bobinée sur un rouleau spécial qu'on peut emmagasiner jusqu'à l'achèvement du durcissement. puisque les barrières marginales 17 sont en contact ' ' avec le mélange résineux 15 à brève période à l'état de gel,'.
ces barrières sont progressivement enduites de résine, leurs dimensions changent et on n'obtient pas la largeur exactement désirée de pellicule. L'expansion ou l'épancuissement latéral de la pellicule après qu'elle n'est plus soumise à la pression des rouleaux 16 provoque également une variation de la largeur par rapport à oelle qui est déteminée par les barrières 17.
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pour toutes ces raisons, lorsqu'on désire une pellicule d'une . largeur précises il y a lieu de rogner les borda après l'enlè- vement de la pellicule du tambour de reprise..
La pellicule obtenue est une matière molle.,pliable et
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extensible, exempte de bu3.lea, très flexible et extrêmement ,a résistante à l'abrasion, on a soumis à certains essais des
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, . r , :f pellicules de polyuréthauet sans étoffe de renforcement et.
bzz entièrement durcies (âgées de deux semaines), fabriquées par le / présent procédé et sur l'appareil de la figure 1, et on a cons- taté que leurs propriétés physiques étaient supérieures à celles ' des pellicules identiques mais fabriquées par les moyens clas- '
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Bigues , comme le moulage, la pulvérisation ou le oalandrage, les données obtenues lors de ces essais à température ambiante sont consignées au tableau# la réaistanee a la rupture et l'al- longement final ayant été mesurés par les essais AxT1 lr D4 12-617 et la résistance au ddahirage sur "Die Ou ayant ébé mesurée par l'essaiASTM D64-54.
Tableau
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<tb>
<tb> 'Résistance <SEP> à <SEP> Allonge- <SEP> 'Résistance
<tb> la <SEP> rupture,
<SEP> ment <SEP> fi- <SEP> an <SEP> déchira-
<tb>
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kg-/cm2 nai, ge "Die 0" pellicule coulée selon ¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯ jkp'/om2. ¯ ''' ',
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<tb>
<tb> l'invention <SEP> 633 <SEP> 600 <SEP> 63
<tb>
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15laque échantillon mOU160 482 470 86 ; .i' ,jj :Pellicule pulvérisée 528 500 32 Tellioule calandrée 387 600 38 '" Grâae à ces propriétés supérieures, les produite selon 1''invention se sont révélée utiles pour des applications très' variées, comme par exemple ; fabrication de pellicules extensi- blés sans étoffe de renforcement pour garnitures et diaphragmes de soupapes ;
et fabrication de pellicule avec étoffe de renfor- cement pour former des cuves imperméables à l'air, des gainitu- res pour piles à combustible, des tissus d'ameublement et des
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semelles de chaussures. On peut également utiliser la pellicule sans étoffe en la sectionnant en fils élastiques très résistants.
En se référant maintenant à la figure 3, on peut intro- duire une couche d'étoffé 51, par exemple un tissu de résine de polyamide (Nylon) à tissage ajourée en provenance du rouleau d'alimentation 30 entre les rouleaux de serrage 16, et on tire ce tissu au-delà, de la réserve 14 de résine conjointement'avec les supports 13 et entre eux, pour une reprise simultanée sur le tambour 20. L'étoffé 31 devient ainsi une partie intégrante du mélange résineux 15 qui est stratifié entre les supports 13,
Dans le mode de réalisation représenté, on verse la résine mélangée aveo l'agent de réticulation sur la face supérieure de l'étoffe 31 à partir de l'ajutage 11 pour former une réserve
14 entre les barrières marginales 17.
Le degré auquel la résine et l'agent de réticulation pénètrent dans et ou à travers l'é- toffe 31 dépend, entre autres, de la composition du tissu, de l'armure du tissage et de la porosité de ce tissu, de la visco- eité du mélange de résine et d'agent de rétioulation, et de la pression appliquée dans la fente entre les rouleaux 16. On peut régler ces différents facteurs pour obtenir des couches de résine ayant l'épaisseur désirée sur l'une des surfaces, ou les deux surfaces, du tissu. Si l'armure du tissu est non poreuse ou "fermée". la résine peut être introduite éventuellement sur chaque faoe du tissu par des ajutages 11 placés de part et d'autre du tissu.
Si l'armure est très poreuse ou ajourée et .qu'on désire avoir une couche de résine sur chaque face du tissu, on préfère revêtir chaque face en une passe séparée de passage entre les rouleaux 16, afin d'éviter l'entraînement des bulles d'air dans les interstices de l'armure.
De façon similaire, on peut appliquer deux ou plusieurs couches d'étoffé provenant d'un ou plusieurs rouleaux. les cou- ches d'étoffé peuvent être maintenues en contact étroit avant
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leur introduction dans la fente de serrage.,' bien que les couches d'étoffe seront adjacentes, avec peu ou pas de résine entre les deux feuilles de tissu.
En variante, on peut séparer les couches d'étoffe avant de les introduire dans la fente de serrage, si bien que le stratifié provisoire dans la fente sera compose par les couches suivantes: supporta résine, étoffe euro- bée de résine, résine, étoffe enrobée de résine, résine, second support, Pour préparer un tel stratifiée on peut utiliser avanta- geusement un ajutage verseur 11 supplémentaire entre les couches ! d'étoffé.
Eventuellement, chaque couche d'étoffe, (Le support ou de résine peut avoir une coposition différente de celle d'une autre couche similaire. les étoffes qui conviennent pour la présente invention peuvent être formées de fibres naturelles on synthétiques, par exemple des fibres de coton, de résine polyamide (Nylon), de "Dacron" etc. et le tissage peut être d'un type d'armure quelcon- que.
Sous la pression exercée entre les rouleaux 16, le mélange de résine et d'agent de réticulation coule à un degré plue ou moins grand dans les interstices de 1'armure de tissage, de sor- teque pendant le durcissement la résine se bloque autour des fibres et dans les interstices de l'amure. Puisqu'on n'utilise aucyun solvant pour la résine, la résine ne peut a'infiltrer dans les fibres et les imprégner. par contre, si les fibres étaient imprégnées avec de la résine et un solvant, leur, résistance:
. serait réduite par suite de Inaction de mouillage du solvant, et leur élasticité serait également réduite par suite de l'invoropo- ration de la résine dans les fibres, d'où diminution de la résistance a l'abrasion et augmentation de la "fragilité" (c'est-à- dire de la tendance à se casser lors d'un pliage) : mais si les fibres ne sont que bloquées, sans imprégnation, par une résine sans solvant comme c'est le cas dans la présente invention, les fibres conservent leur résistance et leur flexibilité, et le
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produit possède une forte résistance à l'abrasion et une faible fragilité.
Tendant la formation de la pellicule avec un enduisage simultané de l'étoffe 31 par la résine et la stratification du mélange 15 (contenant l'étoffé 31) avec les supporta dans la, fente entre les rouleaux 16, le rouleau d'alimentation 30 de l'étoffé peut être du type à. tension réglée (avec frein) ou un rouleau doseur en prise par engrenages avec le tambour de reprise 20.
lors de l'enlèvement du stratifié provisoire comprenant les supporta, la résine et l'étoffé, du tambour de reprise 20, le rouleau d'étoffé 30 peut être utilisé comme un rouleau pour la pellicule et on l'entraîne à cet effet dans le sens opposé à celui de sa rotation pondant la stratification., de sorte que la pellicule comprenant une étoffe enrobée dans de la résine durcie est enroulée sur le rouleau 30, pendant que les supports 13 sont de nouveau enroulée sur leurs rouleaux respectifs 2.
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The present invention relates to a method and apparatus for continuously casting liquid resins between supports and the thus obtained film product. main objects of the present invention are to provide: - an economical method for producing films free of bubbles and of closely controlled thickness: - such a method for forming films of uniform thickness, which thickness can be as low t
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than 25 microns and without deviating from the desired thickness more than 18.7 microns! "" "4.
a process for producing such films. bzz 1 temperature curing liquid resins having a short hold time eb gel stoppers which were not presently likely to form small cast films - a process for forming such films * inexpensively between paper or plastic supports:.
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- such a method for forming the films, \; without any heating or cooling stage! - a method of producing such 9011ion., / them rapidly and continuously, without having to stop the machine for cleanings following fouling with scum or otherwise squeegees or rollers - such method of forming striped films composed of different colors in the direction of "
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Long, transparent films having no vision-distorting properties, and films bearing information clearly visible by embossing 'or embedded in the film:
- such a method in which a partially cured film is wound on a take-up drum which is removable for transport to a convenient storage location while the film is finished curing, so that the apparatus. The casting reel can work with a new pickup drum during the time that the first drum is in use.
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the manner indicated; \ j t.
** such a method in which one can incorporate one or more oonohes dfétoa dana etr pelliot.ea a3.nne '. several layers of fabric in or on the resin films thus obtained, with the possibility of having the layers of fabric separated from each other by layers of resin, or on the contrary
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keeping the fabric layers in contact with each other: 1. "l / - a film containing fabric and free from any solvent, in which the fibers of the fabric are coated by
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a resin having a short duration in the gel state, which reagent fills the interstices between the woven fibers, but the fibers do not absorb the resin:
and .. an apparatus allowing the implementation of all. indicated processes or any of them.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawing and giving, by way of explanation, but in no way limiting, several forms of. realization in accordance with the Invention ...
In this drawing: Figure 1 is a side view of a casting apparatus
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according to the invention and serving to form a film without fabric reinforcement; Figure 8 is a partial front view of the apparatus
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casting reel according to the invention and serving to form a pe1- '11 striped opening, without reinforcement of fabric and, y: Figure s is a side view of an apparatus; casting according to the invention and thus forming laminated el1iou- them with a fabric.
Briefly, a first aspect of the invention relates to
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a process for ooulée a film free of bubbles and; - of constant thickness, which consists (1) of interposing in sandwioh a mixture free of solvent comprising a liquid of
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ambient temperature curing resin having a brief gel life and a crosslinking agent therefor, between the release surfaces of two formed supports
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of paper or plastic, thereby obtaining a temporary laminate; (2) to press the two supports one
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towards Itantre to flatten the aorta laminate as mixture J; takes the ton dtnne film:.
(3) winding this laminate on a rotating drum: and (4) 4 peeling off this mixture from the two rough supports after the resin has noticeably hardened. , iwi xi ileux supp0AR after the esino substantially r;. The second aspect of the invention relates to an apparatus: for casting a film free of bubbles and: constant, which comprises two spaced supports having ... li stain removal surfaces and composed of a material which may be a paper or a plastic material: devices ittalimen * talion of these supports from which the said supports are unwound: a recovery drum driven around which the
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two brackets are rolled up; pressure organd between the feed devices and the take-up drum allowing:
! . to apply pressure to the two supports: 1 a device for continuously delivering a solvent-free mixture and
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comprising a liquid resin which hardens at the temperature arn Jbiante with a short duration in the gel state and a retioulation agent for this resin, between said oulflporte in order to, form a sandwich with the supports and before the pressure mej is applied to the latter by said press3 organee, we,
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so that the mixture is flattened into a conbinue film as it passes between the pressure members.
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The third aspect of If-4-, 12vontion relates to the New Industrial Product consisting of a thin film, solvent-free, containing a reinforcing fabric and continuous.
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molded product, comprising the cured product from a liquid resin, and; lasting at room temperature having a short life in the gel state and of a fabric composed of fibrea which has not substantially absorbed resin but is coated with the resin, said film being substantially free of bubbles
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and of a constant thickness within 12.7 microns.
Resins which are suitable for the present invention
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are liquid resins which harden at room temperature and which. have a short duration in the gel state. It is characteristic for such resins having a short duration.
* in the gel state, only after they have been mixed with an agent
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of appropriate retollation or with a mixture of a roasting agent, l oulation and a suitable accelerator, the resin gels quickly, for example in less than 15 minutes, (and usual ..
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in less than 5 minutes), or becomes a viscous, sticky, partially cured semi-fluid material which can be spread into a thin film by applying moderate pressure, and the viscosity of this resin is such that the resin oon- '
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serve this form of thin film while it self.iâifis.
Another characteristic of such liquid resins is that they flow at least partially under the effect of
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pressure to form in seconds a skin with flat protuberances on its upper surface. Another characteristic of such resins hardening to. room temperature is that the resin in admixture with a suitable curling agent lasted almost entirely (for example at:
7a or more) at practically ambient temperature (for example between 10 dt 4 C) in a very short time (for example in an hour or in a day),
Preferably, these liquid resins which harden at room temperature and have a short duration in the gel state are chosen from polyurethane prepolymers (polyethers with
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iaooyanata termination, or polyesters with an lsocyanetop termination and for example the products sold by the Applicant under the
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registered trademark "Vibrathane", T a 6001, 6005 and 6006): polyulfurized resins, for example those sold under the registered trademark nrhiokol "by the Thiokol Corporation (N l'CR-4aj les resins d'orge.nopolys11o% anec ( ellioonee resins for example "ETC-6011 sold by the General Bleotrio Company):
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and polyepoxy resins, all these resins being: well
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* known in the polymer art and being available
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in commerce. It is preferred that the resin is thezmodnroi.tas, -, 3 cornflower. Particular preference is expressed for the 9t ± 17mers of polyurethane. '1, ".
Conventional crosslinking agents as well as accelerators are commercially available for each of the indicated resins. For example for the polyurethane prepolymers or for the epoxy resins are used in this way. Conventional diamine curing agent, for example, 4, .j-métnylene-bis-2-ohloroaniH.ne (% ooa "40 Dupent de 1 Nemours, .iahloroben $ 3tine or one of the polyols, by way of example, a mixture of polyols, polyols, and 41 = retilating agent can have a gel time of between about 1.5 and 5 minutes.
After 5 minutes the mixture will have hardened to such an extent that it is no longer sufficiently liquid to flow under the moderate pressure which is applied to it by the clamping rollers 16, oateoa before the completion of this period. of 5 minuttsa, the mixture "hangs"
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and temporarily wets a surface to which it is applied.
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that in the form of a film the viscosity of the mixture after
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1.5 minutes being sufficient to maintain the mixture under a ton of film on said surface and to preserve
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the uniform thickness of this film *
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To facilitate the mixing of the ingredients and their pouring ,;
the resin and / or the crosslinking agent can be heated before mixing as long as the temperature of the resin mixture
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15 when it comes into contact with the supports 13 J (unwound from the rollers at'aiimonta% 1 & q 12) is less than the
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temperature at which the resistance to deohing and / or
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stain release properties of the supports 13 are adversely affected.
Typically, about 100 parts by weight of a waxy polyurethane prepolymer is liquefied by heating to
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82 C. Likewise, 20 parts of a solid crosslinker (a diamine) are liquefied by heating to 151 ° C. The polyurethane prepolymer and the crosslinker are then mixed, optionally incorporating other ingredients of the same. mixing, for example a small amount of an accelerator such as stearic or oxalic acid. The mixture is stirred vigorously for about 30 seconds and during this time, the,
viscosity and stickiness of the mixture begin to increase. Due to the short gel life of the mixture, it is necessary to continuously prepare new amounts of mixture so that the viscosity of the mixture used remains constant. 2 now referring to figure l. after the preparation of the resin mixture 15, it is immediately poured through a pouring spout 11 between the supports 13, where the mixture. ge is deposited to form a mass or reserve 14 which is dragged between the clamping rollers 16 by the supports 13, according to the needs of manufacturing a film having a predetermined thickness.
Although the resin mixture 15 is preferably poured onto a carrier 15 from a beo or nozzle having a wide mouth and spanning substantially the entire width of the carrier 13 between the marginal barriers 17, the mixture could as well be poured. resin from a driven tube having a narrow opening and oscillating back and forth to cover the same width.
As the sticky, gelled resin * 15 is crushed by the clamp rollers 16 and forced to pass under pressure through the carefully calibrated slot between these rolls, it liquefies enough to be spread across the width of the backing 13. between the barriers 17 to thus form a continuous thin film $ the two supports and the film thus constituting a sandwich or temporary laminate.
The barriers 17 prevent the
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lateral overflow of the resin mixture 15 before the clamping melt is reached (the overflow is channeled by
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the barriers 17 to direct the resin into the mass of reserve "14) and are adjustable, being blocked on a shaft 18 by
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screws 19 or by other fasteners..Ta mass 14. '*
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which constitutes the resin reserve between the supports z.3 have (1 'constantly replenished with, fresh resin mixture f.
- * nment prepared 15 to ensure the formation of a continuous film extending between the marginal barriers 17.
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With reference to Fig. 2, the brief gel state of the resin mixtures used in accordance with the invention enables films with longitudinal stripes of different colors to be produced. These lines are obtained using resinous mixtures pigmented or colored in a conventional manner at
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different shades: referent., in intervals defined on the width of the supports, each resin of a particular color being distributed from a different nozzle 12le 11B, etc; ' to fall reserves 14A, 143, etc., separated by a partitioning barrier 17A, and of construction similar to that of the marginal barriers 17.
The mixtures are sufficiently fluid when passing the o7.oi $ onnement 17A so that the mixing between the colors during the passage through the slit and beyond is very low or zero marl. the resinous mixture 15 should be poured or spread under low pressure on one of the supports 13, rather than being
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directly extruded onto a support at the high discharge temperatures and presalona which are common in the hardening process, these temperatures and pressures having the effect either of tearing the supports in paper or plastic material, or of making them. lose their spotting ability.
It is also essential that the mixture is solvent-free, as
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there is no practical way to evaporate an evening
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after the film is wound up on the take-up drum
20, as such evaporation would be made impossible by subsequent layers of support and film. Furthermore, the mixture cannot be introduced between the supports using a bath such as that described in United States Patent No. 2,528,168 of October 31, 1950, which is a bath composed of a resin having a short duration in the gel state: in fact, the viscosity of such a bath changes constantly and the final product in this case would denote a lack of homogeneity.
For comparison, the resinous mixture reservoir in nozzle 11 is used up in less than 1 or 2 minutes. the carriers 18 suitable for the invention may be formed of paper, for example ordinary wrapping paper, or of a plastic material such as, for example, polytetrafluoroethylene ("Teflon"). vinylidene chloride (Saran ") polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene," Mylar ", etc., and therefore these carriers are relatively inexpensive compared to the usual carriers which are metal belts or the like. The supports are non-metallic and non-elastomeric, and are preferably quite stiff and inelastic under stress.
CéE by the recovery drum 20. Each support must be able to withstand a traotion of 5.44 kg by 2.5 cm in width without tearing.
These supports both retain the shape of the film being formed and present to the film a surface texture which will be reproduced by the film. The re-use of two supports eliminates the film casting problems which are inherent in any attempt to control the thickness of the film by means of scrapers or rollers, acting directly on the sticky surface of a resin having a short duration to the state of freezing. when a squeegee is made to act directly on a sticky resin of this
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the excess sticky reain ÇLUI is removed by the squeegee.
builds up on the blade and hardens quickly, causing! thus, an irregular increase in the useful surface of the strip "is" as a consequence an irregular decrease in the thickness of the film during production. A similar problem of accumulation or of recovery arises when one operates directly. a roller on the surface of a resin having a
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short dur6o in the gel state.
The use of two supports' <z according to the invention makes it possible to eliminate this problem of accumulation
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and not just a continuous process of shedding blood, interruption ')! to clean the equipment., but also an adjustment. '. very narrow and very uniform in film thickness) w / 1 even on very thin films, e.g. none-thin f <than 35 miorona and with a maximum deviation of 't 1t7 microns, z as expected by invention,
The support must present a surface to the film
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Such "spotting", that is, a surface that will facilitate subsequent removal of the cured film from the backing.
the support it can itself have such a surface when it is for example made of po7t6traflnoeétlVlbne (n Teflon "), of vinylidene chloride (" garan n), of poly, ropylbne or of another plastic material film-forming of thermosetting or thermoplastic character which is used to form stain-removing surfaces, as a variant the support can be lubricated or '' - treated with a conventional separation agent, for example one of the plastics mentioned above, Although it is not essential that the carrier or the release agent be a
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, thexmoduroiesable film, one can only use thermoplastics which do not deteriorate (do not melt and:
do not soften) to. the. temperature at which the resin is applied to these films. In addition, silicone separation surfaces should not be used with mixtures.
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resinous to silicone because. chemical interaction easily occurs between a resin and the parting surface when they are similar, and the removal of the film would thus become much more difficult, destroying the possibilities of using the support in a subsequent operation.
Under optimal conditions, each substrate can be used several times, usually 4 to 10 times, before the stain removal properties are so strong! deteriorated that the holder must be replaced. the surface texture of the film produced matches that of the backing on which it is formed. Substrates with coarse textures or with a pattern on the resin-contacting side can be used in the manufacture of "checkerboard" films or embossed films \ or else films bearing @es indications in relief on the surface.
The patterns or information may also be embedded in the film, when using one fabric or multiple layers of films, as will be described. Certain films, for example those made from 100 parts of polyurethane and 20 parts of a crosslinking agent (10 parts of dichlorobenzidien and 10 parts of popylene glycol).
will be limpid and transparent, The films formed on very smooth supports, for example in polypropylene or in "Mylar" (or having been treated at the surface with separating agents have a surface as smooth as that of the support so that the cured resin remains transparent, objects on the opposite side of the film or information embedded in the film can be observed or read without noticeable visual distortion,
Preferably, the supports 13 (as well as the fabric 31, if used)
are not simply tangent to the clamping rollers but wrap around at least part of the
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circumference of the associated roller 16 in order to remove the pleats
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ments 8support Plns <, it is .s, xa'b.e bzz mente da support 15. more Pa9tianiiô> mon>, 11 is desirable when the supports approach the clamping rollers by making a '. . <. p angle of at least 4S * with a theoretical tangent vaaeAnt will enter. the two rollers. if necessary, rollers ") (insane Bb can be used for:
facilitate this winding thanks to a change of, a, v direction in which the support 13 approaches the rollers
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161 In this way, not only is wrinkling in the media minimized, but the media define a funnel, which is useful for ejecting any bubbles that may be present in the resin.
Although the resin undergoes a certain expansion in width under the pressure of the rollers, as soon as it is no longer restricted by the marginal barriers 17 (in the width direction) and by the pressure of the rollers 16 (in the width direction). of
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llé, vali3fjer.r), this expansion can be compensated by judiciously determining at the start of operations the width of the slot 16 'and the barriers 17 * The expansion is of a magnitude 9ari, able o'o8% -à-ài > o that it is greater when the rollers 16 are closer together and with an increase in the viscosity of the resinous mixture, and it is lower when the rollers are moved further apart. In all cases,
the expansion in thickness is'
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very taiblex of the order of a few tens of microns
The degree to which the clamp rollers eject any air bubbles entrained in the resinous mixture during pre-mixing thereof will depend in part on the thickness of the film applied. Wide slots allow free passage. bubbles, and on the contrary a practically bubble-free film is obtained when the slit enters
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the 16 rollers are narrower than about 1.27 man. Atoosphere wide, however, bubbles can be avoided by mixing the resin and the retioulation agent in an atoosphere below. of,
so that we operate in the absence of air which
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cause the bubbles. Alternatively, a thick film can be formed by proceeding in several passes, i.e. first by using a narrow slit and then passing the film formed in the first pass between. wider slits so that new film thicknesses are applied which are maximum for a bubble-free product (ie 1.27mm). until reaching the desired total thickness.
A solvent can be used immediately before each new pass to "refresh" (ie renew the tackiness) of the surface of the film formed during a given pass, to subsequently ensure better adhesion of that surface. to the next layer of wrap applied over it.
The sandwich with the temporary laminate comprising the supports 13 and the resinous mixture 15 (or the film) is pulled forward by the rotary take-up drum 20, the tension of which is regulated (by braking), the diameter of the drum being) -by example from 120 to 150 cm. The distance between the take-up drum 20 and the clamping slides 16 is not generally critical since it is irrelevant (except where rapid heat loss is desired) whether the hardening takes place before or after winding. on the drum.
The take-up drum 20 is advantageously removable, which allows the apparatus to be used with interchangeable drums, that is, by using a drum while the film hardens on the bamboo previously used.
Whereas it is not usually useful to heat or cool the film, the drum may pick up film at a speed of 9 m per minute or faster, a figure which compares very favorably with the maximum speed of tens of centimeters per minute obtained in processes where the film must be taken up - slowly to allow the time necessary for its heating or cooling before winding.
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The clamping and feed rollers can be. '
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either freely rotating idle rollers or metering and driven rollers which are driven by gears or by brakes in order to drive the supports forward at a '
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vitosae which corresponds to oel1e of the recovery drum. From piàf4- 1; renoe, .ee zo..eauc d, zentaton are cdnvAnabl.enb renée, the rolls a.aHmeNtaflon 12 are oonvonablwnant frai- ", j)) born to avoid the wrinkling or the dfaiasenent of the aupporba 13: '4 and of noeno If a fabric is used, its feed roll 30 is advantageously slowed down to prevent wrinkling or sagging of the fabric 31.
It is also desirable that
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the feed rollers H! and the roller bearing the 01110u ...
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the which is not shown) on which the film will be: f subsequently transferred from the ', recovery drum are ordered)
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per min gear suitable for rotation in the 411'eo- tion required for subsequent removal of the film and the supports from the drum 20.
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: 1 testing the temporary laminate which is rolls 8111 '<:
take-up drum 20, it is obvious that the support which is furthest from the center of the drum is the one which. was unwound from the feed roll at a somewhat faster speed than the other media. The degree of this sliding of one of the supports relative to the other is proportional to the diameter of the drum
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recovery eù X the thickness of the film fO! # êe.
Surprisingly, this slip does not cause the film's contributions to separate (which would have the effect of destroying the desired texture on the film surface), as one might. expect it! instead, it looks like the slip has
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place between the inner layers of the gelatinecut ¯ resinous mixture. in the process of 4uraiasnant.
Since the supports 13 made of plastic or paper are adversely affected when they are heated,
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it is essential that none of the roa1eGux 12, 25 and 16, no more
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that the take-up drum 20 is heated, and therefore no other device is used to heat the film being formed.
Plastics and papers of different qualities can withstand different temperatures, but in general none of the supports which are suitable for the invention can withstand a temperature above 177 ° C. without very deleterious effects, for example. loss of strength or separation properties, an aubre, reason why heat input into the system must be avoided is that the microscopic bubbles that may remain in the film could be expanded upon heating, thereby reducing the resistance of the film and causing imperfections in its texture.
About 90% of the cure takes place within the first hour, while the 10% dermers require up to two weeks. However, after one hour the film is hard enough that it can be separated from the backing by rotating the feed rollers in the opposite direction to that of the rotation during film formation.
The supports are thus wound up again onto rollers 12 and are ready to use with another film, while the film can be used immediately or wound onto a special roll which can be stored until curing is complete. since the marginal barriers 17 are in contact "with the resinous mixture 15 at short period in the gel state,".
these barriers are gradually coated with resin, their dimensions change and the exact width of film is not obtained. The lateral expansion or thinning of the film after it is no longer subjected to the pressure of the rollers 16 also causes a variation in the width with respect to that which is determined by the barriers 17.
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for all these reasons, when you want a film of one. precise width, the edges must be trimmed after removing the film from the take-up drum.
The film obtained is a soft material, pliable and
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stretchable, bu3.lea free, very flexible and extremely, a abrasion resistant, some tests were carried out
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,. r,: f polyurethane films without reinforcing fabric and.
fully cured (two week old) bzzs made by the present process and on the apparatus of Fig. 1, and their physical properties were found to be superior to those of identical films but made by conventional means. - '
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Bigues, like molding, spraying or rolling, the data obtained during these tests at room temperature are recorded in table # the resistance to breakage and the final elongation having been measured by the tests AxT1 lr D4 12- 617 and the resistance to ddahirage on "Die Ou having ebé measured by test ASTM D64-54.
Board
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15 sample plate mOU160 482 470 86; .i ', jj: Spray film 528 500 32 Calendered Tellioule 387 600 38' "Owing to these superior properties, the products according to the invention have been found to be useful for a wide variety of applications, such as, for example, the manufacture of stretch films. - wheat without reinforcing material for valve gaskets and diaphragms;
and fabricating film with reinforcing fabric to form air impermeable tubs, fuel cell liners, upholstery and upholstery.
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shoe soles. The film can also be used without fabric by cutting it into very strong elastic threads.
Referring now to Figure 3, a layer of fabric 51, for example a web of perforated weave polyamide (nylon) resin from the feed roll 30, can be introduced between the clamp rolls 16, and this fabric is pulled beyond the resin reserve 14 together with the supports 13 and between them, for simultaneous recovery on the drum 20. The fabric 31 thus becomes an integral part of the resinous mixture 15 which is laminated. between the supports 13,
In the illustrated embodiment, the resin mixed with the crosslinking agent is poured onto the upper face of the fabric 31 from the nozzle 11 to form a reserve.
14 between the marginal barriers 17.
The degree to which the resin and the crosslinking agent penetrate into and or through the fabric 31 depends, among other things, on the composition of the fabric, the weave of the weave and the porosity of that fabric, the quality of the fabric. viscosity of the mixture of resin and cross-linking agent, and of the pressure applied in the slot between the rollers 16. These various factors can be adjusted to obtain resin layers having the desired thickness on one of the surfaces. , or both surfaces, of the fabric. If the weave of the fabric is non-porous or "closed". the resin can optionally be introduced on each side of the fabric by nozzles 11 placed on either side of the fabric.
If the weave is very porous or perforated and it is desired to have a resin layer on each side of the fabric, it is preferred to coat each side in a separate pass between the rollers 16, in order to avoid the entrainment of air bubbles in the gaps in the armor.
Similarly, two or more layers of fabric from one or more rolls can be applied. the layers of fabric can be kept in close contact before
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their introduction into the clamping slot., although the layers of fabric will be adjacent, with little or no resin between the two sheets of fabric.
Alternatively, the layers of fabric can be separated before they are introduced into the clamping slot, so that the temporary laminate in the slot will be made up of the following layers: resin support, resin-based fabric, resin, fabric. coated with resin, resin, second support. To prepare such a laminate, an additional pouring nozzle 11 can be used advantageously between the layers! of substance.
Optionally, each layer of fabric, (The backing or resin may have a different composition from that of another similar layer. Fabrics which are suitable for the present invention may be formed from natural or synthetic fibers, for example fibers of cotton, polyamide resin (Nylon), "Dacron" etc. and the weave can be of any type of weave.
Under the pressure exerted between the rollers 16, the mixture of resin and crosslinking agent flows to a greater or lesser degree in the interstices of the weave weave, so during curing the resin becomes blocked around the knives. fibers and in the interstices of the tack. Since no solvent is used for the resin, the resin cannot seep into the fibers and impregnate them. on the other hand, if the fibers were impregnated with resin and a solvent, their resistance:
. would be reduced as a result of the wetting inaction of the solvent, and their elasticity would also be reduced as a result of the invoroporation of the resin in the fibers, thereby decreasing abrasion resistance and increasing "brittleness". (that is to say, the tendency to break during folding): but if the fibers are only blocked, without impregnation, by a resin without solvent as is the case in the present invention, the fibers are fibers retain their strength and flexibility, and the
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Product has strong abrasion resistance and low brittleness.
Straining the formation of the film with simultaneous coating of the fabric 31 with the resin and laminating the mixture 15 (containing the fabric 31) with the supported in the slot between the rollers 16, the feed roll 30 of the stuff can be of the type. set tension (with brake) or a metering roller geared to the take-up drum 20.
in removing the temporary laminate comprising the backings, resin and fabric from the take-up drum 20, the fabric roll 30 can be used as a roll for the film and for this purpose is drawn into the film. direction opposite to that of its rotation laying the lamination., so that the film comprising a fabric coated in hardened resin is wound on the roll 30, while the supports 13 are wound up again on their respective rolls 2.