FR2467872A1 - Composition adhesive et rubans adhesifs qui en sont faits - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un ruban adhésif sensible à la pression comprenant un substrat sur une face duquel est déposée une composition adhésive comprenant le produit de la polymérisation en émulsion de monomères acryliques dans un système aqueux contenant un agent émulsifiant. Selon l'invention, l'agent émulsifiant se compose d'un mélange d'un diphényl éther sulfoné et d'un produit réactionnel sulfoné de formaldéhyde et de naphtalène; le dessin joint donne la relation entre la périodicité de la contrainte, fonction de la résistance du collage, et le temps, pour un ruban collant selon l'invention et l'art antérieur. L'invention s'applique notamment au collage du carton

Description

I La présente invention concerne des compositions adhésives et une méthode
de production, et elle concerne également une composition adhésive sensible à la pression comprenant le produit de la polymérisation en émulsion de monomères acryliques et d'un agent émulsifiant. De plus, la présente invention concerne un ruban adhésif sensible à la pression, comprenant un substrat dont au moins une surface est enduite de la composition adhésive selon l'invention. De nombreuses compositions adhésives ont été suggérées pour coller des matériaux tels que le bois, le papier, le tissu et analogues, les uns aux autres ou à d'autres matériaux. Divers types de polymères ont été utilisés dans des recettes d'adhésifs pour atteindre ces
buts.
Dans la formulation d'une composition adhésive de latex pour le dépôt sur un substrat afin de produire un ruban collant pour des matériaux de papier, les
caractéristiques qui suivent sont habituellement souhai-
tables:
(a) La composition adhésive doit résister aux hautes températures, à la pression et à l'humidité, (b) La quantité du coagulum dans la composition doit être maintenue à une faible valeur afin d'avoir un produit stable, (c) La quantité des agents émulsifiants doit être maintenue à une valeur faible. Cela a pour raison qu'une forte concentration en émulsifiant conduit à une composition sensible à l'eau. Si le ruban collant doit avoir une forte résistance à l'humidité, il ne peut être sensible à l'eau. Ainsi, de faibles concentrations en émulsifiant dans la composition sont habituellement
souhaitables.
(d) La conversion des monomères formant l'adhésif en un produit polymérisé doit, pour des raisons évidentes,
être aussi élevées que possible.
Tandis que de nombreuses tentatives ont été faites pour produire un ruban collant répondant à toutes les nécessités ci-dessus, le présent inventeur ne connaît aucun ruban ou composition adhésive,dans l'art antérieur,
répondant à ces nécessités.
Ainsi, la présente invention concerne une composition adhésive sensible à la pression, très résistante à la température, à la pression et à l'humidité et avec
une faible teneur en coagulum et en agents émulsifiants.
Par ailleurs, la conversion des monomères en polymères
est élevée (supérieure à 90%) dans la présente invention.
Selon la présente invention, on prévoit une
composition adhésive qui est le produit de la polymérisa-
tion en émulsion de monomères acryliques dans un système
aqueux contenant un agent émulsifiant.
Selon la présente invention, on prévoit également un ruban adhésif comprenant la composition adhésive mentionnée ci-dessus, ce ruban étant utile comme ruban
collant, en particulier dans la fabrication du carton.
De plus, selon l'invention, on prévoit un nouvel agent émulsifiant pour une composition adhésive qui est le produit de la polymérisation en émulsion de polymères
acryliques dans un système aqueux.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts,
caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparai-
tront plus clairement au cours de la description explicative
qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel: - la figure unique montre la relation entre la périodicité de la contrainte, une fonction de la résistance du collage, et le tempspour le ruban collant selon
l'invention et ceux selon l'art antérieur.
Composition adhésive.-
La composition adhésive selon l'invention comprend le produit de la polymérisation en émulsion de monomères acryliques dans un système aqueux contenant un
agent émulsifiant.
- *8BBguH 2 ImqOU ap s.Tnpoid 'NS qOWL 'N TOIyi;: (q) %UeTsTslnmpUP soidmaxa sealne ammoo jaTo %ned uo 'o0 aoeuo *'A ap *ATa XmIV e Xamea op; TnpoJd '4i C Ixva'9Tadoadde ealdwexe amoo JaeTo %ned uo -aeuaeqideu ep %a aptlqppplem.zoj: p 9uoTIns IeuuoToea %Tnpojd un %se (q) %ueTsTslnmga, 9T; pTeUJ %se %a seuoq.eo ap semoe aznop e M To +eN_Og eN_ Os 0 < : Tns Tnb a. nonas el %ueZe I'oD leoTmaqD moa aed 1Tei 'I-Vz XV&OGO aTadoidde aldmaxa ammoo 'lalo %nad uo Àauo$lns.aq%9 IXugqdTp un %sa (y) %ueTiTsl-nm9i seauiouom sap Xol % W-ç mod5'O modL'o--'O modç'0 modz'o-47'O *zodo6 modo0-08 gagjgad silj 9a9j9Ja spTod ue % : %Tns ammoo ç-I,
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l'ordre de 1,6:1.
La charge est chauffée à environ 50 à 65 C, en
préférant 55-60 C.
Une purge de gaz inerte est maintenue dans le réacteur. Pour initialiser la réaction de polymérisation, on aJoute, au réacteur, une solution de persulfate et une solution de bisulfite. On peut utiliser les quantités de ces solutions qui suivent: pour le persulfate, de l'ordre de 0,02 à environ 0,08pcm, en préférant de l'ordre de 0,05 à environ O,07pcm; pour le bisulfite, de l'ordre de O,01pcm à environ 0,05pcm, en préférant de l'ordre de 0,02 A environ 0,04pcm. On peut citer, comme persulfates et bisulfites adaptés, les sels de métaux alcalins. Le persulfate de potassium et le bisulfite de sodium en sont des exemples spécifiques. Il se produit une réaction exothermique. Le restant des monomères est ajouté continuellement au réacteur sur une période d'une heure et demie à deux heures. La température à l'intérieur du réacteur est maintenue à
environ 65-75 C pendant la partie majeure de la réaction.
On peut laisser la température du lot augmenter jusqu'à C à la fin de la réaction, sans aucun effet néfaste sur la stabilité ou les propriétés du latex. Cette gamme supérieure de température de 80 à 85 C est également utile
pour compléter la réaction de polymérisation.
Des quantités supplémentaires du persulfate et de l'émulsifiant (A) sont ajoutées pendant le cours de la-réaction de polymérisation. La quantité du persulfate à ajouter est comprise entre 0,17 et environ 0,23pcm, en préférant de l'ordre de 0,18 à 0,20pcm. Le persulfate est ajouté, en portions égales, quand 1/4, 3/4 et tous les monomères restants ont été ajoutés au réacteur. La quantité de l'émulsifiant (A) à ajouter est comprise entre environ 0,10 et environ 1,Opcm, en préférant de l'ordre de 0,10 à environ 0,30pcm. L'émulsifiant (A) est ajouté en portions égales quand on a introduit 1/2 et 3/4 des monomères dans
le réacteur.
On a trouvé que la solution du persulfate pouvait être ajoutée continuellement en même temps que les monomères. Dans ce cas, on ajoute la solution de l'émulsifiant (A), en portions égales, quand 1/4 et 3/4 de monomères totaux ont été introduits, afin d'obtenir un
latex stable.
La conversion desmonomères en polymères est
supérieure à 90%, et principalement supérieure à 99%.
Dans le procédé ci-dessus, il est important que
la solution de l'émulsifiant (B) soit présente à l'initia-
lisation de la réaction de polymérisation et que la solution de l'émulsifiant (A) soit ajoutée à divers intervalles au cours de la réactbn, afin d'obtenir un produit ayant une stabilité maximale. En suivant le processus ci-dessus, il s'est révélé que le niveau de préfloculation dans le latex était négligeable et que la viscosité du latex était fortement réduite, d'un facteur pouvant atteindre 5, permettant ainsi une meilleure
agitation et un meilleur transfert de chaleur.
Il est également intéressant de noter que les deux émulsifiants (A) et (B) doivent être utilisés pour former l'agent émulsifiant. L'absence de l'un d'eux donnera des résultats non satisfaisants. Si l'émulsifiant (A) est utilisé seul, une pré-floculation ou un coagulum, non souhaitable, est présent dans le produit. Par ailleurs, si l'émulsifiant (B) est utilisé seul, on obtient soit un niveau élevé de coagulum ou une faible conversion. Ainsi,
il est d'une importance primordiale que les deux émulsi-
fiants (A) et (B) soient présents dans la composition adhésive. La composition adhésive résultante présente la
246?872
formule qui suit: Composants Monomères Emulsifiant (A)* Emulsifiant (B) Eau Persulfate Pisulfite *' 45actif
or.o adhésif.
On utilise la Utile ,00
0,3-3,0
0,01-1,0
-230
0,15-0,5
r - -,, Parties en poids Préféré Très préféré
,00 100,00
0,5-1,0 0,80
0,3-0,7 0,50
-150 102,50
0,2-0,3 0,25
O1-OOC 0,03
ci y y g--
composition adhésive obtenue selon le procédé ci-dessus décrit, pour former des rubans adhésifs. Les rubans adhésifs produits peuvent être des rubans de transfert, c'est-A-dire sans membrane de support, o la composition adhésive est étalée directement sur des papiers de décollage. Cependant, il est préférable de
déposer l'adhésif sur un substrat comme renforcement.
L'une ou les deux surfaces du substrat peuvent être enduites. On peut citer, comme substrats adaptés, MYLAR, CEREX et REMAY. MYLAR est un produit de E.I. DuPont de
Nemours & Co, et c'est une pellicule de résine de téré-
phtalate de polyéthylène repoussant l'eau. Pour MYLAR, la composition adhésive peut lui être appliquée par un système standard à deux passes. CEREX est un produit de Monsanto Co, et c'est un nylon lié par tournoiement. Le poids au mètre carré de CEREX que l'on peut utiliser dans la présente invention est compris entre environ ,17 et environ 67,82 g/m2, en préférant une gamme comprise entre environ 10,17 et environ 16, 95 g/m2. Le poids préféré est de 10,17 g/m2; En ce qui concerne REMAY, c'est un produit de E.I. DuPont de Nemours & Co, comprenant un polyester lié par tournoiement. Le poids approprié par unité de surface est compris entre environ 13,56 et environ 67,82 g/m2, en préférant une valeur comprise entre environ 13,56 et environ 20,35 g/m2. Le poids préféré est de 13,56 g/m2. Pour CEREX et REMAY, la composition adhésive peut être déposée aussi bien par un
système en deux passes qu'un système en une seule passe.
Comme ces deux matériaux de substrat sont poreux, il s'est révélé que l'on pouvait déposer, en une passe, suffisamment d'adhésif. Le ruban selon l'invention est particulièrement
utile pour coller le carton.
Il s'est révélé qu'en fabriquant le ruban adhésif selon l'invention, il était nécessaire d'augmenter la
viscosité de la composition adhésive à environ 5.000ocp.
Pour accomplir cela, on ajoute, à la composition, un agent épaississant. On peut citer, comme agents épaississants utiles, ACRYSOL ASE 95 (Rohm & Haas), 68-710(Reichold Chemicals Inc.). Le processus d'épaississement est le suivant: (1) on ajuste d'abord le pH à environ 5 par de l'ammoniaque. Ensuite, on ajoute l'agent épaississant. On ajuste alors le pH entre 8 et 8,5. Habituellement, il faut environ 6,6 à 17,6 ml d'ACRYSOL par kilogramme de l'adhésif pour augmenter la viscosité à environ 5.000cp. La quantité de l'épaississant utilisé semble dépendre de la dimension et de la distribution des particules du latex. Plus la distribution des particules est large et plus la dimension
des particules est grande, plus il faut d'épaississant.
L'épaisseur du revêtement adhésif déposé sur le substrat peut être modifiée comme on le souhaite. Cependant, il s'est révélé que l'épaisseur préférée était comprise entre environ 0,0254 et environ 0,0635 mm, en préférant
une valeur comprise entre 0,0381 et 0,0457 mm.
On peut forcer l'une des surfaces adhésives du ruban adhésif selon l'invention, qu'il soit formé par une méthode en une ou deux passes, à venir en contact intime
avec un papier de décollage.
EXEMPLES. -
La présente invention sera mieux illustrée par les exemples qui suivent. Cependant, on notera qu'ils sont donnés simplement à titre d'exemple, et qu'ils ne doivent
en aucun cas limiter le cadre de la présente invention.
Exemple 1.-
On prépare une composition adhésive ayant la formule finale indiquée cidessous: Acrylate de 2-éthylhexyle 80,0 parties Acrylate d'éthyle 15,5 Acrylonitrile 2,5 Acide acrylique 2,0 Eau 102,5 DOWFAX 2A-1 actif à 45% 0, 8
DAXAD 11 0,5
K2S208 0,25
NaHSO3 0,03 Pour la préparation de l'adhésif, on introduit, dans un réacteur: Monomère (% du monomère total chargé) 10 Eau 90 pcm % DOWFAX 2A1 0,Spcm DAXAD 0,5pcm La charge est amenée à une température de -60 C, tout en maintenant une purge d'azote. La réaction de polymérisation est initialisée avec 0,06 pcm d'une solution de K2S208 (0,06 g/ml) et 0,03 pcm d'une solution de NaHS03 (0,03 g/ml). Après l'exothermie initiale, les monomères restants sont aJoutés continuellement sur une une heure et demie à deux heures, la température interne étant maintenue à 65-70 C pendant toute la partie majeure
de la réaction.
On ajoute le K2S208 et le DOWFAX 2A-1 restants endant le cours de la réaction de polymérisation. On ajoute des portions égales de K2S208 lorsque 1/4, 3/4 et tous les monomère restants sont ajoutés au réacteur. On ajoute le restant de la solution de DOWFAX 2A-1, en quantité égale quand on ajoute, au réacteur, 1/2 et 3/4 des
monomères.
Le produit réactionnel ne contient pas des quantités importantes de flocons, bien que certains petits flocons soient présents. Le pourcentage des solides est de 45,8 et la conversion est de 91,7%. La viscosité est
de 550 cp.
basé sur
Exemple 2.-
On repète l'exemple 1 pour obtenir un produit la formule qui suit: Acrylate de 2-éthylhexyle 13,826 kg Acrylate d'éthyle 2,676 Acrylonitrile 0,43 Acide acrylique 0,345 Eau 18,23
DOWFAX 2A-1 0,14
DAXAD 11 0,86
K2S208 0,041
NaHSO3 0,0045 Le produit contient conversion desmonomères est de
est de 200 cp.
Exemle=3.-
On répète l'exemple basé sur la formule qui suit Acrylate de 2-éthylh Acrylate d'éthyle Acrylonitrile Acide acrylique Eau
DOWFAX 2A-1
DAXAD
K2S208
NaHS03 46,1% de solides et la ,6%. La viscosité du latex 1 pour obtenir un produit Lexyle 13,826 kg 2,676 0,43 0,345 18,23 0,14 0,86 0,041
0,0045
Le produit contient 46,6% de solides et la conversion des monomères est de 96,7%. La viscosité du
latex est de 132 cp.
Exemple 4.-
On effectue une série d'essais pour déterminer l'effet de la concentration en DOWFAX 2A-1 sur la composition adhésive. On utilise le processus décrit à
l'Exemple 1, à l'exception que l'on modifie les concentra-
tions en DOWFAX 2A-1 et qu'on l'utilise seul comme émulsifiant. Les essais et les résultats sont résumés au
Tableau I.
TABLEAU I
Essai N Concentration en % coagu- Viscosité DOWFAX 2A-1 (pcm) lum Brookfield RVT __ ___ NI 3 à 10 (cp)
3-1 3 2,5 --
3-2 2 >8 --
3-3 1,5 2,5 --
3-4 1,25a 1,5 2400 3-5 1, 0b 0,8 2550
3-6 1,0 100 --
a)1,0 pcm ajouté initialement et 0,25 pcm après avoir ajouté 3/4 du monomère b)O,5 pcm ajouté initialement, 0,15 à 1/2, 0,15 à 3/4 et
0,2 quand tous les monomères ont été ajoutés.
Comme on peut le voir sur le Tableau I, la
concentration en DOWFAX 2A-1 est importante pour la stabili-
té du latex, c'est-à-dire formation de pré-foculation ou
de coagulum.
Les résultats obtenus aux essais 3-1 à 3-5
montrent qu'en utilisant DOWFAX 2A-1 seul dans la polyméri-
sation, il y a pré-floculation ou coagulum dans le produit final.
Exemple 5.-
On effectue une série d'essais pour déterminer l'effet de DAXAD 11 sur le produit adhésif. On répète le processus décrit à l'Exemple 1, à l'exception que l'on n'utilise pas de DOWFAX 2A-1 et que l'on emploie diverses quantités de DAXAD 11. Les résultats sont résumés au
Tableau 17.
TABLEAU II
Essai N DAXAD 11, pcm % coagulum % conversion
4-1 0,5 21 --
4-2 1,0 32 --
4-3 2,5 32 --
4-4 5,0 4 68
4-5 10,0 nul 63 4-6 20,0 -- nul Les résultats indiqués au Tableau II montrent que quand on utilise DAXAD 11 seul comme agent émulsifiant, on obtient soit des niveaux élevés de coagulum ou une faible conversion. La concentration en DAXAD 11 doit être maintenue élevée afin de maintenir une faible concentration du coagulum dans le produit. Le Tableau II montre également que plus la concentration en DAXAD 11 est élevée, plus la
conversion des monomères est faible.
Exemple 6.-
On utilise un mélange de monomères comprenant Acrylate de 2-éthylhexyle 160 parties Acrylate d'éthyle 31 Acrylonitrile 5 Acide acrylique 4 pour déterminer l'effet de l'utilisation de différentes
quantités de DAXAD 11 avec une quantité fixe de DOWFAX 2A-1.
On repète le processus:indiqué à l'Exemple 1 en utilisant le mélange de monomères indiqué ci-dessus, 1,2 g de K2S208 dans 40 ml d'eau et 0,2 g de NaHS03 dans 10 ml d'eau. Les quantités de DAXAD 11 utilisées et les
résultats obtenus sont résumés au Tableau III.
TABLEAU III
Essai NO Parties de Parties de % % DAXAD utilisé DOWFAX 2A-1 Coagulum Conversion utilisé -1 20 200 nul 63,1 -2 40 200 nul nul Les résultats du Tableau III montrent qu'il ne faut pas utiliser des concentrations élevées (c'est-à-dire
< 10 pcm) de DAXAD 11.
Exemple 7.-
La composition adhésive épaissie obtenue à l'Exemple 1 est examiné pour déterminer si elle est sensible
au cisaillement. La viscosité Brookfield RVT de la composi-
tion est déterminée et résumée comme suit
TABLEAU IV
Condition de l'essai Viscosité (cp)
NO 5 à 10 6800
à 20 3840
à 50 1856
à 100 1088
Les résultats du Tableau IV montrent que la composition est fortement tixotropique, c'est-à-dire
sensible au cisaillement.
Exemple 8.-
Des rubans de transfert (rubans adhésifs sans
pellicule de support) sont préparés en étalant la composi-
tion adhésive de l'Exemple 1 sur plusieurs papiers de
décollage en utilisant un espace de 0,229 mm à 1,828 m/mn.
On évalue les échantillons pour leur adhérence à l'acier et leur décollage en appliquant le ruban de transfert à du MYLAR de 0,038 mm. Les résultats sont résumés au
tableau qui suit.
TABLEAU V
Essai N Papier de décol- Adhérence à Adhérence au lage l'acier(g/cm) renforcement(g/cm) Daubert
6-1 2-80-KG-1/99A 245,5 8,93
Daubert
6-2 2-65-KG-1/99AM 357,12 2,23
6-2A " 245,5 2,23
Akrosil GL65 6-3 Brown UBL 5/10 279 2,23
3M 645
6-4 (Témoin) 189,7 3,35 Le décollage du renforcement se révèle mauvais, rendant ainsi nécessaire le renforcement de l'adhésif en
utilisant un substrat de support.
Exemple 9.-
Des rubans adhésifs sont préparés en déposant la composition adhésive de l'Exemple 1 sur des pellicules de MYLAR, de CEREX et de REMAY, en utilisant un système de dépôt en une passe ou en deux passes. Pour le MYLAR, l'adhésif est appliqué des deux côtés par un processus
en deux passes.
Plusieurs essais sont entrepris pour déterminer les propriétés des rubans adhésifs. Les propriétés examinées sont les suivantes: niveau d'aptitude à l'adhésivité, essai d'aptitude à l'adhésivité, adhérence à l'acier et collage rapide. Le niveau d'aptitude à l'adhésivité est déterminé selon le processus d'essai décrit dans "Test Methods for Pressure Sensitive Tapes", 7ème Edition, Pressure Sensitive Tape Council, Glenview, III, 60025, pages 28-29. Selon cet essai, on fait rouler une bille en acier sur un plan incliné jusqu'à un ruban adhésif. La distance parcourue par la bille jusqu'à ce qu'elle s'arrête donne une mesure du niveau d'aptitude à
l'adhésivité du ruban.
Les résultats sont résumés au Tableau VI. 171 'O t zkt.'92 t71'ot. egi7
9'7 t..
I - z aeoe& t eoe (a5lap umo/2) ep.re eFIJoo (e.x l eplode z'95 1
L'691.
Z'9 1
Z'95 1
f'001 9'11 L'ZZ? 57 t. zz t 9ç t Z9 t z t. zzt. _ i Z a O-l, I aDB O Ze' 'a OBe aouq jI ep mo/2) ( mo/S oo00)eo
JeTo8,It B -uea9tlPeP TesS.
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9890'0
- 9101'O
mm LZ'O ueqni np JnassTedg IA alYVJVi& (%à Nr Co r4. E assed I -XÀ ssed Z. )SSed I asssed Z -x3a 7Tn=y i7-L I-L oN TeSos Au Tableau VI, la plus forte adhésivité est
représentée par un niveau d'adhésivité supérieur.
Exemple 10.-
Les essais sont effectués pour évaluer l'utilisa-
tion de la composition adhésive selon l'invention comme
ruban collant pour du carton.
Deux morceaux de carton (63,5 x 127) sont laminés avec un morceau carré de 50,8 mm de rubans obtenus selon l'invention. Les échantillons sont places dans un four à 102-150 C avec un poids de 1000 g attaché au morceau inférieur du carton. Dans l'ensemble, une force statique de 38,76 g/cm2 est appliquée au ruban. Le temps s'écoulant entre l'initialisation de l'application de la force statique
et la rupture est noté et résumé au Tableau VII.
TABLEAU VII
Essai N Type du ruban Temps écoulé 8-1 Ruban de transfert > 1 h 8-2 CEREX - 2 passages > I h (Essai 7-1 de l'ex. 9) 8-3 CEREX - 1 passage > 1 h (Essai 7-2 de l'ex. 9) 8-4 MYLAR - 2 passages >1 h (Essai 7-3 de l'ex. 9) 8-5 REMAY - 1 passage >1 h (Essai 7-4 de l'ex. 9) 8-6 POLYKEN N 25* 30 s 8-7 3M 465** 15 mn *POLYKEN NP125 est un ruban collant adhésif acrylique. Produit de Kendall Co.
** 3M465 est un ruban adhésif acrylique de trans-
fert/collant. Produit de la compagnie 3M.
Les données du Tableau VII démontrent clairement que le ruban adhésif selon l'invention donne des résultats supérieurs. Tandis que lès rubans selon l'invention maintiennent la liaison pendant plus d'une heure, ceux formés de POLYKEN NI 125 et de 3M465 se rompent en une très courte période de temps (30 secondes et 15 minutes, respectivement).
Exemple 11.-
Un ruban collant est préparé en déposant la composition adhésive de l'Exemple 1 sur du MYLAR de 0,0063 mm. Les propriétés physiques du ruban sont présentés au
Tableau VIII qui suit.
BZIaDOp es UO4eoD ul ___ ç Ip'g 9t0 ' Q I aeoe
5919 -
L' 1K1 LGZ
AOt0'O
S I9'S7Z 06Z
A NLú ZLX
z aoe& aoe& ggL oN NMYOaoa
951 Z69
* Lú6
96? ZU
6'9 'L'à
660'0 Z aoe& I aoud UOTqtUeAUT el.uesgda UD/2 axOBOe-GPTdBpd 82811o0 1wo/ g UOaeo np V aouaJipV umop aeToeJ ap l aouaeaqpv 9,TATsgqPe,P nueATN mm 'eleO% anessTeda IIIA navalav tu o ('J. 9ú L ___ o ?r- *
-417 '
17Gç: Z ae0e --- --- Les propriétés de collage sont évaluées selon
deux modes, collage à recouvrement et collage bout à bout.
Des boites en carton sont découpées en morceaux de 63,5 x 101,6 mm, qui sont collés par un morceau du ruban adhésif de 50,8 sur 50,8 mm, soit par un collage bout à bout ou un collage à recouvrement. Les morceaux collés sont alors roulés une fois avec un poids de 4,54 kg et placés dans une chambre d'un appareil Instron maintenue à 120 ou à 1500C. Après conditionnement pendant 30 secondes, une contrainte constante est appliquée et automatiquement maintenue par l'appareil Instron. Des contraintes de 425,
850 et 2.126 g sont appliquées au collage de 25,8 cm2.
Le temps jusqu'à la rupture TF du collage est indiqué
et présenté au Tableau IX qui suit.
1'0 '0 09 C 0'9 Z'I 09< I'o 09< ú17 L'0 094< 09< l09 <
*0 9 ZI
(0oO 1.) (DoOZO) (umx) %uemeaAnooz aId e2eIIoo ""j,
17' ?8
17' ?9
17' ?8
96 'Z
96' Zú
96'Zú
96 '?
997'91-
917'91,
817+'9 1
(11M0/2)
a9uTedduo aquTlea4uoo
917-Wú
g I oN NHAXIOd UOT.UeAUT eauesgid
G917-Lú
gZI oN NSN'I0Od UOTuaAUT euSgaJ
9917-1ú
ZI oN NZMAl0d UOTIUeAUT e qus9gad XI nvzriaV N. 9'0 ú'0 ç'? 0' l 17'? 09X 0'ú q'17 09< o C\J 9 0 0'O 9'9 17'7 09 < 9'9 094e ( OoOG.) (DoOZI) (um) %ueamajAnooai/%.nâq % noq aIelloo ' ú-6 TBssZ
Z-6 TBSS9
1-6 Tessg oN TeSSa Les données du Tableau IX montrent que le ruban collant selon l'invention produit un collage bien plus
fort que les rubans adhésifs POLYKEN NO 125 ou 3M-465.
On notera que les essais ci-dessus sont terminés au bout de 60 minutes même si le collage ne s'est pas rompus Il est apparent que le ruban 3M365 dépasse le temps de coupure d'une heure uniquement lorsqu'on utilise une faible contrainte (16, L-?g/cm2) et une basse température
(1200C).
De plus, on obtient une mesure du glissement ou de la force collage par application automatique de la contrainte. En d'autres termes, tandis que la contrainte appliquée se dégrade par glissement, la traverse de l'appareil Instron se déplace suffisamment pour réimposer la contrainte souhaitée. Par suite, on obtient un pic dans le tracé de la contrainte. Cette périodicité de la contrainte est fonction de la force du collage. Tandis que la force du collage diminue, la périodicité de la contrainte augmente. La figure illustre la relation entre la périodicité de la contrainte et le temps. Comme on peut le voir, les rubans POLYKEN NI 125 (C)-et 3M-465 (B) montrent une forte périodicité indiquant ainsi ea'ueliaison bien plus faible est obtenue dans ces rubans que dans le ruban selon l'invention (A). Les courbes sont tracées pour un collage à recouvrement à 1200C avec une contrainte de 16,48 g/cm
Exemple 12.-
La contrainte appliquée aux collages de l'Exemple 11 est accrue à 87,9 g/cm 2, la vitesse d'application étant augmentée de 2,54 mm/mn à 254 mm/mn afin de s'approcher
des contraintes brusques appliquées au collage en utili-
sation réelle. Les collages produits avec les rubans POLYKEN N0125 et 3M365 se rompent immédiatement sans obtenir toute la contrainte appliquée. Par ailleurs, le collage formé avec le ruban selon l'invention maintient
une liaison avec un temps TF de l'ordre de 35 minutes.
Exemple 13.-
Dans cet exemple est déterminé l'effet de l'utilisation d'émulsifiants différents de ceux de
1 'invention.
On obtient trois compositions adhésives (Tableau X) en utilisant 2,25 pcm d'un stabilisant de l'émulsion de monomères, MES, produit de Kendall Co, comme émulsifiant et 0,00136 pcm de Fe(NH4)2(S04)2. 6H20, 0,07 pcm de sodium
formaldéhyde sulfoxylate, et 0,2 pcm de t-butylhydro-
péroxyde comme système catalytique. La polymérisation est effectuée à 50 C et la conversion est comprise entre 90 et plus de 95%. Les rubans collants sont formés à partir de ces adhésifs et leurs propriétés physiques sont résumées
au Tableau XI.
TABLEAU X
Essai 11-1 Acrylate de 2-éthylhexyle 80,0 Acrylate d'éthyle 15,5 Acrylonitrile 2,5 Acide acrylique 2,0 Essai 11-2 Essai 11-3
,0 90,0
13,5 5,5
2,5 2,5
4,0 2,0
Epaisseur,mm Adhésivité Essai d'adhésivité Adhérence à l'acier (g/cm) Collage rapide (g/cm)
TABLEAU XI
Essai 11-1 0,015 3,1 189,7 Essai 11-2 0,028 2,4 178,5 Essai 11-3 0,028 3, 2 178,5 Les échantillons sont évalués dans un collage bout à bout/recouvrement à 120 C en utilisant une contrain-
te appliquée de 82,4 g/cm2. Les résultats sont indiqués
au Tableau XIII.
TABLEAU XIII
Essai NO TF, mn
11-1 1,4
11-2 0,8
11-3 0,6
On peut voir, sur le Tableau XIII, qu'avec l'essai 11-1, qui comprend la composition adhésive selon
l'invention, à l'exception d'un agent émulsifiant.
différent, on obtient un TF de 1,4 minutes, qui est bien inférieur àu temps de 6,1 minutes que l'on obtient à
l'essai 9-3 dans des conditions expérimentales identiques.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits-ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises
en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent.

Claims (12)

REVENDICATI ONS
1.- Composition adhésive du type comprenant le produit de polymérisation en émulsion d'un mélange de monomères acryliques contenant un agent émulsifiant, caractérisée en ce que ledit agent émulsifiant se compose d'un mélange de (a) un diphényl éther sulfoné et (b) un produit réactionnel sulfoné de formaldéhyde et de naphtalène.
2.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport pondérai de l'éther (a) précité au produit (b) précité est compris entre environ :1 et environ 1:5.
3.- Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que le rapport pondéral de l'éther (a) précité au produit (b) précité est compris entre environ
2:1 et environ 1:2.
4.- Composition selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce que le
mélange de monomères se compose, en poids, d'environ 50-95% d'acrylate de 2-éthylhexyle, d'environ 4-40% d'acrylate d'éthyle, d'environ 0,5-5% d'acrylonitrile
et d'environ 0,5-5% d'acide acrylique.
5.- Composition selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce que l'agent
émulsifiant précité se compose, en poids, d'environ 0,2-
2,0 parties de l'éther (a) précité et d'environ 0,1-1,0 partie du produit (b) précité pour 100 parties des
monomères précités.
6.- Ruban adhésif sensible à la pression du type comprenant un substrat sur au moins une surface duquel est déposée une composition adhésive, ladite
composition adhésive comprenant le produit de la polymé-
risation en émulsion de monomères acryliques dans un système aqueux contenant un agent émulsifiant, caractérisé en ce que ledit agent émulsifiant se compose d'un mélange de (a) un diphényl éther sulfoné et (b) un produit
réactionnel sulfoné de formaldéhyde et de naphtalène.
7.- Ruban selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rapport pondérai de l'éther (a) précité au produit (b) précité est compris entre environ 5:1 et.
environ 1:5.
8.- Ruban selon l'une quelconque des
revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le rapport
pondérai de l'éther (a) précité au produit (b) précité
est.compris entre environ 2:1 et environ 1:2.
9.- Ruban selon l'une quelconque des
revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le mélange
de monomères précité se compose, en poids, d'environ % d'acrylate de 2éthylhexyle, d'environ 15,5% d'acrylate d'éthyle, d'environ 2,5% d'acrylonitrile et
d'environ 2,0% d'acide acrylique.
10.- Ruban selon l'une quelconque des
revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'agent
émulsifiant précité se compose, en poids, d'environ 0,8 partie de l'éther (a) précité et d'environ 0,5 partie du produit (b) précité pour 100 parties des monomères précités.
11.- Ruban selon l'une quelconque des
revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le mélange
de monomères précité se compose, en poids, d'environ -95% en poids d'acrylate de 2-éthylhexyle, d'environ
4-40% d'acrylate d'éthyle, d'environ 0,5-5% d'acrylo-
nitrile et d'environ 0,5-5% d'acide acrylique.
12.- Ruban selon l'1ne quelconque des
revendications 6 à 11, caractérisé en ce que l'agent
émulsifiant se compose, en pcids, d'environ 0,2-2,0 partie de l'éther (a) précité et d'environ 0,1-1,0 partie du produit (b) précité pour 100 parties des monomères précités. j13.- Procédé de préparation de la composition
adhésive selon l'une quelconque des revendications 1 à 5
par polymérisation en émulsion de monomères acryliques dans un système aqueux, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: introduire, dans un réacteur, une première portion d'un mélange de monomères comprenant de l'acrylate de 2-éthylhexyle, de l'acrylate d'éthyle, de l'acrylonitrile et de l'acide acrylique, de l'eau et une première portion d'un agent émulsifiant comprenant un mélange de (a) un diphényl éther sulfoné et (b) un produit réactionnel sulfoné de formaldéhyde et de naphtalène; initialiser la polymérisation en ajoutant, audit réacteur, un catalyseur comprenant un persulfate d'un métal alcalin et un bisulfite d'un métal alcalin; ajouter les parties restantes dudit mélange de monomères et dudit agent- émulsifiant en portions égales afin de compléter la réaction de
polymérisation.
dar
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