FR2524477A1 - BONDING PROCESS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR COLLER UN ARTICLE ET UNE PELLICULE (OU UNE FEUILLE) DE POLYMERE, QUI CONSISTE A INTERPOSER UNE SUBSTANCE LIQUIDE ENTRE L'ARTICLE ET LA PELLICULE DE POLYMERE ET A COLLER L'ARTICLE ET LA PELLICULE DE POLYMERE A TRAVERS LA SUBSTANCE LIQUIDE POUR POLYMERISER LA SUBSTANCE LIQUIDE EN COLLANT AINSI FORTEMENT L'ARTICLE ET LA PELLICULE DE POLYMERE. SELON L'INVENTION, LA SUBSTANCE LIQUIDE COMPREND AU MOINS UN PRODUIT CHOISI PARMI LES MONOMERES VINYLIQUES ET LES OLIGOMERES QUI DISSOLVENT OU GONFLENT LA PORTION SUPERFICIELLE DE LA PELLICULE DE POLYMERE, EN CONFERANT AINSI LE POUVOIR COLLANT, LA PELLICULE DE POLYMERE OU LA SUBSTANCE LIQUIDE CONTIENT UN INDUCTEUR DE POLYMERISATION ET L'AUTRE CONTIENT UN ACCELERATEUR DE POLYMERISATION.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR BONDING AN ARTICLE AND A POLYMER FILM (OR SHEET), WHICH CONSISTS OF INTERPOSING A LIQUID SUBSTANCE BETWEEN THE ARTICLE AND THE POLYMER FILM AND GLUING THE ARTICLE AND THE POLYMER FILM THROUGH THE LIQUID SUBSTANCE TO POLYMERIZE THE LIQUID SUBSTANCE BY BONDING SO STRONGLY THE ARTICLE AND THE POLYMER FILM. ACCORDING TO THE INVENTION, THE LIQUID SUBSTANCE INCLUDES AT LEAST ONE PRODUCT CHOSEN FROM VINYL MONOMERS AND OLIGOMERS WHICH DISSOLVE OR SWELL THE SURFACE PORTION OF THE POLYMER FILM, THUS CONFIRMING THE STICKY POWER OF THE POLYMERIC SUBSTANCE OR CONTAINER, THE LIQUID. ONE POLYMERIZATION INDUCER AND THE OTHER CONTAIN A POLYMERIZATION ACCELERATOR.
Description
La présente invention concerne un procédé pour coller solidement uneThe present invention relates to a method for firmly bonding a
pellicule (ou une feuille) à une seule couche de polymère ou une pellicule de polymère composite comprenant la pellicule (ou la feuille) de polymère portant sur une de ses faces une matière décorative, sur la surface d'un article à la température ambiante. On connait diverses sortes de colles pour coller l'un sur l'autre deux articles de types différents ou du même type, par exemple: les colles du type durcissable par réaction, qui sont single-layer polymer film (or sheet) or composite polymer film comprising the polymer film (or sheet) having on one side a decorative material on the surface of an article at room temperature. Various types of adhesives are known for bonding two articles of different types or of the same type to one another, for example: reaction-curable type adhesives, which are
liquides à la température ambiante; les colles du type à activa- liquids at room temperature; glues of the type to be activated
tion par l'eau, par un solvant ou par la chaleur; les colles du type à solvant volatil; etc Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n O 2 331 894 décrit les colles du type A activation par un solvant, et Irving Skeist décrit dans Handbook of Adhesives, Reinhold Publishing Corporation, les colles du type durcissable par réaction by water, solvent or heat; glues of the volatile solvent type; etc. U.S. Patent No. 2,331,894 discloses Type A solvent-activated adhesives, and Irving Skeist described in Reinhold Publishing Corporation's Handbook of Adhesives, reaction curable type adhesives.
(pages 298-343), les colles du type à activation par l'eau (pages 574- (pages 298-343), water-activating type adhesives (pages 574-
583), les colles du type à activation par la chaleur (pages 447-451) et les colles du type à solvant volatil (pages 434-446) Cependant, ces colles ont l'inconvénient que la résistance d'adhésion initiale est insuffisante et que des opérations compliquées de collage sont nécessaires Ces colles donnent lieu à des problèmes divers de 583), glues of the heat-activating type (pages 447-451) and glues of the volatile solvent type (pages 434-446). However, these glues have the disadvantage that the initial adhesion strength is insufficient and complicated gluing operations are necessary. These glues give rise to various problems of
pollution de l'environnement et de sécurité. environmental pollution and safety.
Les colles durcissables par réaction nécessitent un dispositif de chauffage et les colles à durcissement spontané qui sont un perfectionnement aux colles durcissables par réaction ont une courte vie en pot Les colles à activation par l'eau ou par un solvant et les colles du type aux solvants ont une courte durée de l'état collant Dans les colles à base de solvant, le solvant volatil s'évapore dans l'air, en entratnant une pollution de Reaction-curable adhesives require a heater, and self-cure adhesives which are an improvement to reaction-curable adhesives have a short pot life. Water-activated or solvent-activated adhesives and solvent-type adhesives have a short duration of the sticky state In solvent-based glues, the volatile solvent evaporates in the air, resulting in a pollution of
l'environnement et des dangers d'intoxication Les colles à activa- the environment and the dangers of poisoning.
tion par l'eau absorbent la vapeur d'eaumême après solidification, ce qui diminue la résistance d'adhésion Les colles à activation par la chaleur ne peuvent être appliquées que sur des articles à coller résistants à la chaleur et leur résistance d'adhésion diminue considérablement lorsqu'elles sont exposées à des températures élevées, Water-absorbing water absorbs water vapor after solidification, which decreases adhesion strength Heat-activated adhesives can only be applied to heat-resistant gluing articles and their adhesive strength decreases. considerably when exposed to high temperatures,
même après leur solidification.even after their solidification.
D'autres colles sensibles à la pressiocn,qui sent notablement différentes des colles décrites ci-dessus et qui peuvent établir le collage du film sur l'article désiré ou le collage de deux articles par un simple collage par pression,sont largement utilisées comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 738 971 et par L F Martin, Pressure Sensitive Adhesives Formulations and Technology, Noyes Data Corporation Ces colles ont une excellente résistance d'adhésion initiale et une excellente résistance de collage (semblable à la propriété de fluage) en comparaison avec les colles décrites ci-dessus, mais elles ont Other pressure-sensitive glues, which are markedly different from the glues described above and which can establish the bonding of the film to the desired article or the gluing of two articles by a simple pressure bonding, are widely used as described. in U.S. Patent No. 3,738,971 and by LF Martin, Pressure Sensitive Adhesive Formulations and Technology, Noyes Data Corporation These adhesives have excellent initial adhesion strength and excellent bond strength (similar to creep) in comparison with the adhesives described above, but they have
l'inconvénient que la force de cohésion n'a pas tendance à augmenter. the disadvantage that the cohesive force does not tend to increase.
L'invention a pour objet de proposer un nouveau The object of the invention is to propose a new
procède de collage, dans lequel on obtient un pouvoir collant suffi- gluing process, in which sufficient tackiness is achieved.
sant dans le stade initial de collage pour retenir l'article, on obtient une résistance d'adhésion élevée sur une grande surface de collage et il n'y a pas de libération de substances toxiques pendant In the initial stage of sticking to retain the article, high adhesion strength is obtained over a large bonding surface and no release of toxic substances during
l'opération de collage.the bonding operation.
L'invention a encore pour objet de proposer un procédé pour coller un article et une pellicule (ou une feuille) de polymère, qui consiste à interposer une substance liquide entre l'article et la pellicule de polymère et à coller l'article et la pellicule de polymère a travers la substance liquide pour polymériser Still another object of the invention is to provide a method for adhering an article and a polymer film (or sheet) which comprises interposing a liquid substance between the article and the polymer film and adhering the article and the polymer film through the liquid substance to polymerize
la substance liquide en collant ainsi fortement l'article et la pelli- the liquid substance by strongly bonding the article and the film
cule de polymère, dans lequel la substance liquide comprend au moins un produit choisi parmi les monomères vinyliques et les oligomères qui dissolvent ou gonflent la portion superficielle de la pellicule de polymère en conférant ainsi le pouvoir collant, la pellicule de wherein the liquid substance comprises at least one product selected from vinyl monomers and oligomers which dissolve or swell the surface portion of the polymer film thereby imparting stickiness;
polymère ou la substance liquide contient un inducteur de polymérisa- polymer or the liquid substance contains a polymerization inducer
tion et l'autre contient un accélérateur de polymérisation. and the other contains a polymerization accelerator.
Selon un mode de mise en oeuvre, le procédé selon l'invention est un procédé pour coller une pellicule de polymère autoportante et un article, qui consiste à appliquer une substance liquide au moins sur la surface de la pellicule ou sur celle de l'article et à les coller pour polymériser la substance liquide, ladite substance liquide comprenant au moins un produit choisi parmi les monomères vinyliques et les oligomères qui dissolvent ou gonflent la portion superficielle de la pellicule pour rendre la surface collante, l'une ou l'autre de la pellicule de substance liquide contenant un According to one embodiment, the method according to the invention is a method for bonding a self-supporting polymer film and an article, which consists in applying a liquid substance at least on the surface of the film or on that of the article. and adhering them to polymerize the liquid substance, said liquid substance comprising at least one product selected from vinyl monomers and oligomers which dissolve or swell the surface portion of the film to make the surface tacky, any of the film of liquid substance containing a
inducteur de polymérisation, tandis que la seconde contient un accé- polymerization inducer, while the second contains an accelerator
lérateur de polymérisation.polymerization reactor.
Conformément au procédé de collage, la substance liquide dissout ou gonfle la portion superficielle de la pellicule pour In accordance with the bonding process, the liquid substance dissolves or swells the surface portion of the film for
la rendre collante et elle est polymérisée par l'action de l'induc- make it sticky and it is polymerized by the action of the induc-
teur de polymérisation et de l'accélérateur de polymérisation pour former une structure microscopique à deux phases constituée d'une portion de polymère dérivée de la pellicule de polymère et d'un produit polymérisé (ou produit durci) dérivé de la substance liquide sur la polymerization accelerator and the polymerization accelerator to form a two-phase microscopic structure consisting of a polymer portion derived from the polymer film and a polymerized product (or cured product) derived from the liquid substance on the
portion interfaciale entre la pellicule de polymère et l'article. interfacial portion between the polymer film and the article.
En conséquence, il s'établit une liaison (collage) solide entre la pellicule de polymère et l'article Il est entendu que le procède As a result, a strong bond (bonding) is established between the polymer film and the article.
selon l'invention est intéressant pour coller la pellicule de poly- according to the invention is interesting for gluing the film of poly-
mère sur des articles pour la protection, pour éviter la corrosion mother on items for protection, to prevent corrosion
et pour la décoration de la surface des articles. and for the decoration of the surface of the articles.
Un autre mode de mise en oeuvre de l'invention est un procédé pour coller sur un article une pellicule de polymère portant sur une face une matière décorative, de telle sorte que la face du film ne portant pas la matière décorative soit tournée vers l'article Dans le cas de ce film décoratif, le film de support constitue une partie de la matière adhésive pour coller la matière Another embodiment of the invention is a method for adhering to an article a polymer film carrying a decorative material on one side, so that the face of the film not carrying the decorative material is turned towards the surface. article In the case of this decorative film, the support film constitutes a part of the adhesive material for bonding the material
décorative sur un article.decorative on an article.
Des exemples de matières décoratives utilisées selon l'invention comprennent les papiers, les non-tissés, les Examples of decorative materials used according to the invention include papers, nonwovens,
étoffes tissées, les films, les feuilles, les rubans ou les pelli- woven fabrics, films, sheets, ribbons or film
cules ou feuilles expansées en caoutchouc ou résine synthétique les feuilles ou plaques métalliques, etc. La surface de la pellicule de polymère sur laquelle est fixée la matière décorative peut être soumise à un traitement de foils or expanded sheets of rubber or synthetic resin foils or metal plates, etc. The surface of the polymer film on which the decorative material is attached may be subjected to a treatment of
surface tel que l'application d'une sous-couche avec une composi- such as the application of an undercoat with a composition
tion d'apprêt ou un traitement de décharge corona pour augmenter primer or corona discharge treatment to increase
l'adhérence entre la pellicule de polymère et la matière décorative. the adhesion between the polymer film and the decorative material.
Des exemples des monomères vinyliques et des oligo- Examples of vinyl monomers and oligomers
mères utilisés selon l'invention comprennent les composés mono- The mothers used according to the invention comprise the mono-
1 4 fonctionnels et polyfonctionnels qui peuvent être polymérises par les radicaux réactifs produits par décomposition de l'inducteur de polymérisation. Des exemples de monomères vinyliques monofonctionnels sont les suivants: (méth)acrylates d'alkyle ou de cycloalkyle tels que (méth)acrylate de méthyle, (méth)acrylate d'éthyle, (méth)acrylate Functional and polyfunctional which can be polymerized by the reactive radicals produced by decomposition of the polymerization inducer. Examples of monofunctional vinyl monomers are the following: (meth) acrylates of alkyl or cycloalkyl such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylate
de n-butyle, (méth)acrylate d'isobutyle, (méth)acrylate de cyclo- n-butyl, isobutyl (meth) acrylate, cyclo (meth) acrylate
hexyle, (méth)acrylate de 2-éthylhexyle, (mÉth)acrylate de décyle ou (meth)acrylate de lauryle; acetate de vinyle; propionate de hexyl, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate or lauryl (meth) acrylate; vinyl acetate; propionate of
vinyle; (mnéth)acrylonitrile; styrène; vinyltoluène;acide (méth)- vinyl; (Mnéth) acrylonitrile; styrene; vinyltoluene, (meth) acid
acrylique; les hydroxyesters d'acide (méth)acrylique tels que acrylic; (meth) acrylic acid hydroxyesters such as
(méth)acrylate de 2-hydroxyethyle ou de,2-hydroxypropyle; le (meth)- 2-hydroxyethyl or 2-hydroxypropyl (meth) acrylate; the (meth) -
acrylate de glycidyle; le (méth)acrylate de diéthylaminoethyle, etc. glycidyl acrylate; diethylaminoethyl (meth) acrylate, etc.
Des exemples de monomères vinyliques polyfonction- Examples of polyfunctional vinyl monomers
nels comprennent les diesters d'éthylèneglycol ou de propylène- These include diesters of ethylene glycol or propylene
glycol de l'acide (méth)acrylique, tels que di(méth)acrylate d'éthy- glycol (meth) acrylic acid, such as di (meth) acrylate
lèneglycol, di(méth)acrylate de diéthylèneglycol, di(méth)acrylate de triéthylèneglycol, le tri(m@th)acrylate de triméthylolpropane, le tètra(néth)acrylate de têtraméthylolpropane, etc. ethylene glycol, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylolpropane tetra (meth) acrylate, and the like.
Des exemples d'oligomères monofonctionnels compren- Examples of monofunctional oligomers include
nent les polyester mono(meth)acrylates obtenus par reaction d'une resine polyester et d'acide(méth)acrylique, etc. Mono (meth) acrylate polyester obtained by reacting a polyester resin and (meth) acrylic acid, etc., are used.
Des exemples d'oligomères polyfonctionnels compren- Examples of polyfunctional oligomers include
nent le di(méth)acrylate de polyethylèneglycol; les époxy(méth)acry- polyethylene glycol di (meth) acrylate; epoxy (meth) acryl
lates obtenus par la reaction d'une résine époxydique et d'acide (éth) acrylique; les urethanne-(méth)acrylates obtenus par la réaction d'un polyisocyanate et d'un méth)acrylate d'hydroxyalkyle les polyester ou les polyéther-di(méth)acrylatesobtenus parla réaction d'une Tsinedepolyesteroudepolyétheravec l'acide(méth)acrylique, etc. La substance liquide consiste en au moins un composé lates obtained by the reaction of an epoxy resin and (eth) acrylic acid; urethanne- (meth) acrylates obtained by the reaction of a polyisocyanate and a hydroxyalkyl meth) acrylate polyester or polyether-di (meth) acrylatesobtained by the reaction of a Tsinedepolyesteroudepolyether with (meth) acrylic acid, etc. The liquid substance consists of at least one compound
choisi parmi les monomères vinyliques et oligomères décrits ci-dessus. chosen from the vinyl and oligomeric monomers described above.
Du point de vue de l'opération de revêtement, la substance liquide a une viscosité de 0,001 à 10 Pa S (de 0,o 01 à 100 poises, mesuree au moyen d'un viscosimètre type BL fabriqué par la sociéte Tokyo Keiki Co) de preférence de 0,001 à 5 Pa S ( 0,01 à 50 poises) La substance liquide est appliquee sur l'interface entre la pellicule de polymère et l'article en quantité de 1/100 à 5 fois, de préférence de 1/10 à From the point of view of the coating operation, the liquid substance has a viscosity of 0.001 to 10 Pa S (from 0.01 to 100 poise, measured by means of a BL type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co) preferably 0.001 to 5 Pa S (0.01 to 50 poises) The liquid substance is applied to the interface between the polymer film and the article in an amount of 1/100 to 5 times, preferably 1/10 at
3 foisle poids de la pellicule de polymère. 3 times the weight of the polymer film.
La pellicule (ou feuille) de polymère est telle que sa portion superficielle est dissoute ou gonflée par la substance liquide composée du monomère vinylique et/ou de l'oligomère vinylique décrits ci-dessus pour l'activer et, après la polymérisation de la substance liquide, il se forme à l'interface de la pellicule et de The film (or sheet) of polymer is such that its surface portion is dissolved or swollen by the liquid substance composed of the vinyl monomer and / or the vinyl oligomer described above to activate it and, after the polymerization of the substance liquid, it forms at the interface of the film and
l'article une structure microscopique A deux phases faite d'une por- the article a two-phase microscopic structure made up of a
tion du polymère dérivée de la pellicule de polymère et d'un produit of the polymer derived from the polymer film and a product
polymérisé (ou produit durci) dérive de la substance liquide. polymerized (or hardened product) is derived from the liquid substance.
Des exemples de pellicules de polymères comprennent Examples of polymer films include
les pellicules(ou feuilles)de caoutchoucs tels que caoutchouc natu- films (or sheets) of rubbers such as natural rubber
rel, caoutchouc d'isoprène, caoutchouc de chloroprène, caoutchouc de nitrile, caoutchouc de butadiène-styrène, caoutchouc acrylique ou résine de polyester, les résines synthétiques telles que résine de polyéthylène chlorosulfoné, résine de polybutyral, résine polyacrylique, résine de polyéthers, résine de polyamides ou résine de polyuréthannes Des exemples de pellicules de polymères rel, isoprene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, butadiene-styrene rubber, acrylic rubber or polyester resin, synthetic resins such as chlorosulfonated polyethylene resin, polybutyral resin, polyacrylic resin, polyether resin, resin polyamides or polyurethane resin Examples of polymer films
comprennent en outre les pellicules expansées, les papiers synthé- further include foamed films, synthetic papers
tiques, les étoffes tissées et non tissées, des caoutchoucs et/ou ticks, woven and non-woven fabrics, rubbers and / or
résines synthétiques décrits ci-dessus La pellicule a une épais- synthetic resins described above The film has a thick
seur de 5 à 5000 pum Parmi ces matières, on préfère les pellicules 5 to 5000 pum Among these materials, dandruff is preferred
ou feuflles de résines de polyesters, de résines de polyéthylène chloro- or flakes of polyester resins, chlorinated polyethylene resins
sulfone et de résines polyacryliques Ces pellicules de polymères peuvent porter la matière décorative décrite ci-dessus adhérant sur Sulfone and polyacrylic resins These polymer films may carry the decorative material described above adhering to
une de leurs faces La pellicule de polymère peut contenir au préa- one of their faces The polymer film may contain
lable au moins un produit choisi parmi les monomères vinyliques et les oligomères en quantité de 20 % en poids ou moins par rapport au poids de la pellicule, pour accélérer la dissolution ou le gonflement lable at least one product selected from vinyl monomers and oligomers in an amount of 20% by weight or less based on the weight of the film, to accelerate the dissolution or swelling
de la pellicule.of the film.
L'inducteur de polymérisation qui est incorporé soit dans la substance liquide, soit dans la pellicule de polymère est un The polymerization inducer which is incorporated in either the liquid substance or the polymer film is a
inducteur de polymérisation qui se décompose par une réaction d'oxydo- polymerization inducer which decomposes by a reaction of oxidation
réduction de l'accélérateur de polymérisation pour produire des reduction of the polymerization accelerator to produce
radicaux réactifs, qui polymérisent la substance liquide. reactive radicals, which polymerize the liquid substance.
les exemples d'inducteurs de polymérisation examples of polymerization inductors
comprennent les peroxydes organiques tels que peroxyde de méthyl- organic peroxides, such as methyl peroxide,
ethylcetone ou peroxyde de benzoyle; les hydroxyperoxydes orga- ethylcetone or benzoyl peroxide; the hydroxyperoxides
niques tels que l'hydroperoxyde de cumène, etc L'inducteur de polymérisation est ncorporé soit dans la substance liquide, soit dans la pellicule de polymère en quantité de 0,01 à 10 % en poids, de préférence de 0,1 à 5 % en poids, par rapport à la substance such as cumene hydroperoxide, etc. The polymerization inducer is incorporated either in the liquid substance or in the polymer film in an amount of from 0.01 to 10% by weight, preferably from 0.1 to 5% by weight. by weight, in relation to the substance
liquide ou à la pellicule de polymère. liquid or polymer film.
Le système contenant l'inducteur de polymérisation The system containing the polymerization inductor
peut contenir en outre un inhibiteur de polymérisation tel qu'hydro- may further contain a polymerization inhibitor such as hydrogen
quinone, éther monomethylique d'hydroquinone, methylhydroquinone, pbenzoquinone, catechol, picrate de phénothiazine, 4-butylcatechol, 2butyl-4-hydroxyanisole ou 2,6-di-tert-butyl-p-cresol,en quantité quinone, hydroquinone monomethyl ether, methylhydroquinone, pbenzoquinone, catechol, phenothiazine picrate, 4-butylcatechol, 2-butyl-4-hydroxyanisole or 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, in amounts
de 1/10 ou moins du poids de l'inducteur de polymérisation. 1/10 or less of the weight of the polymerization inducer.
La substance liquide ou la pellicule de polymère à laquelle on n'ajoute pas l'inducteur de polymérisation contient un accelérateur de polymérisation qui décompose l'inducteur de polymérisation par une réaction d'oxydo-réduction pour produire The liquid substance or polymer film to which the polymerization inducer is not added contains a polymerization accelerator which breaks down the polymerization inducer by an oxidation-reduction reaction to produce
des radicaux réactifs.reactive radicals.
Des exemples d'accélerateurs de polymérisation Examples of polymerization accelerators
comprennent la dimnthylaniline, la diméthyl-p-toluidine, la di- include dimethylaniline, dimethyl-p-toluidine, di-
ethyl-p-toluidine, la diisopropanol-p-toluidine, le naphtenate de cobalt, le naphtenate de cuivre, le naphtenate de zinc, la thiourée, ethyl-p-toluidine, diisopropanol-p-toluidine, cobalt naphthenate, copper naphthenate, zinc naphtenate, thiourea,
l'acetylthiouree, l'ascorbate de sodium et un condensat de n-buty- acetylthiourea, sodium ascorbate and a condensate of n-butyl
raldehyde et d'aniline, le pentoxyde de vanadium, etc L'accéléra- raldehyde and aniline, vanadium pentoxide etc. Accelerating
teur peut être utilisé seul ou en mélange. can be used alone or as a mixture.
La quantité de l'accélerateur de polymérisation est de 0,1 à 10 % en poids, par rapport à la substance liquide ou The amount of the polymerization accelerator is 0.1 to 10% by weight, relative to the liquid substance or
à la pellicule de polymère qui ne contient pas l'inducteur de poly- to the polymer film that does not contain the poly-inducer
merisation Si sa quantité est inférieure à 0,1 % en poids, on ne peut pas obtenir d'effet d'addition et, si sa quantité est supérieure If the amount is less than 0.1% by weight, no addition effect can be obtained and, if the quantity is greater
à 10 % en poids, la résistance d'adhésion diminue. at 10% by weight, the adhesion strength decreases.
La pellicule de polymère, la substance liquide ou la matière décorative peuvent contenir une charge, un plastifiant, un agent anti-vieillissement, un agent anti-moisissure, un agent antioxydant, un absorbeur d'ultraviolets, un agent anti-ozone, un agent anticorrosion, un pigment, un colorant, etc, en quantité The polymer film, the liquid substance or the decorative material may contain a filler, a plasticizer, an anti-aging agent, an anti-mildew agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an anti-ozone agent, an agent anticorrosion, pigment, dye, etc., in quantity
appropriée selon l'objet désiré.appropriate according to the desired object.
Le procédé de collage selon l'invention est appliqué au collage d'une pellicule (ou feuille) de polymère à des structures telles que les structures d'acier ou des structures de construction des articles en feuilles, tels que feuillesmétalliques, feuilles de matière plastique, feuillesde caoutchouc ou plaquesde verre, ou des matériaux semblables à des fins de protection, contre la corrosion, pour l'hydrofugeage, la décoration ou l'affichage Pour effectuer le collage par le procédé selon l'invention, on applique la substance liquide contenant l'inducteur de polymérisation au moins sur la pellicule de polymère ou l'article pour dissoudre ou gonfler la The bonding method according to the invention is applied to bonding a film (or sheet) of polymer to structures such as steel structures or building structures of sheet articles, such as metal foils, plastic sheets , rubber sheets or glass plates, or similar materials for purposes of protection, against corrosion, for waterproofing, decoration or display For bonding by the process according to the invention, the liquid substance containing the polymerization inducer at least on the polymer film or the article for dissolving or swelling the
surface de la pellicule de polymère et rendre ainsi sa surface col- surface of the polymer film and thus make its surface col-
lante, on applique uniformément la surface collante de la pellicule de polymère en contact avec la surface de l'article et on polymérise la substance liquide à la température ambiante (par exemple,environ -25 o C) Pour accélérer la polymérisation, on peut chauffer le stratifié à 40'C pendant 1 à 700 min. Ce procédé de collage peut aussi 9 tre appliqué à une pellicule ou feuille de polymère portant sur une face une matière décorative pour réaliser un collage solide entre la pellicule de the adhesive surface of the polymer film is uniformly applied to the surface of the article and the liquid substance is polymerized at room temperature (for example, about -25 ° C.). To accelerate the polymerization, it is possible to heat the laminate at 40 ° C for 1 to 700 min. This gluing process can also be applied to a film or sheet of polymer having on one side a decorative material to achieve a strong bond between the film of
polymère et l'article.polymer and the article.
Selon le procédé de collage de l'invention, la subs- According to the bonding method of the invention, the
tance liquide et la pellicule dissoute ou gonflée par celle-ci ame- liquid and the film dissolved or swollen by it
liorent de manière synergique la mouillabilité de l'article en aug- synergistically enhance the wettability of the article by
mentant ainsi la surface de collage et l'interface de collage présente une structure microscopique à deux phases composée d'un polymère obtenu par polymérisation de la substance liquide et d'une portion de polymère de la pellicule de polymère En conséquence, on peut obtenir une résistance d'adhésion élevée qui n'est pas diminuée, même dans Thus, the bonding surface and the bonding interface have a two-phase microscopic structure composed of a polymer obtained by polymerization of the liquid substance and a polymer portion of the polymer film. high adhesion strength which is not diminished even in
un environnement à température et humidité élevées. an environment with high temperature and humidity.
1 Les exemples suivants illustrent invention sans toutefois en limiter la portée Dans ces exemples, les pourcentages, parties, rapports et analogues s'entendent tous en poids Dans la The following examples illustrate the invention without, however, limiting its scope. In these examples, the percentages, parts, ratios and the like are all by weight.
mesure de la résistance d'adhésion au cisaillement, lorsque la résis- measurement of the shear adhesion strength, when the resistance
tance de l'éprouvette est inférieure à la résistance d'adhésion, the test specimen is less than the adhesion strength,
la résistance d'adhésion au cisaillement est mesurée après renforce- the shear adhesion strength is measured after
ment de l'éprouvette par un materiau de renforcement. the test piece with a reinforcing material.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
On dissout un mélange de 100 parties d'une résine d e poly b u tyral (degré de polymérisation: environ 870, teneur en groupes butyral: 72 moles %, module d'élasticité: 1200 M Pa, allongement à la rupture: 20 %, teneur en groupes acétyle: 5 moles%) A mixture of 100 parts of a polybuzyr resin is dissolved (degree of polymerization: about 870, butyral content: 72 mole%, modulus of elasticity: 1200 M Pa, elongation at break: 20%, content in acetyl groups: 5 mole%)
et 3 parties de diméthyl-p-toluidine dans un mélange solvant étha- and 3 parts dimethyl-p-toluidine in ethanol solvent mixture.
nol-toluène 2:8 pour préparer une solution à 50 % On applique la solution sur un papier séparable et on sèche à 60 C pendant 10 min pour obtenir une pellicule de résine de p o 1 y bu t y r al ayant une toluene 2: 8 to prepare a 50% solution. The solution is applied to a separable paper and dried at 60 ° C. for 10 minutes to obtain a film of resin of polyurethane having a solubilization.
épaisseur à sec de 100 /um.dry thickness of 100 μm.
On prépare une substance liquide à partir de 50 par- A liquid substance is prepared from 50 parts
ties d'acrylate de méthyle, 50 parties de méthacrylate d'éthyle et methyl acrylate, 50 parts of ethyl methacrylate and
2 parties de peroxyde de benzoyle.2 parts of benzoyl peroxide.
On découpe la pellicule de polybutyral en un échantillon de 20 mm de large et 100 mm de long On applique la substance liquide sur la portion d'extrémité de 20 mm de large (dans la direction longitudinale) de l'échantillon de pellicule en quantité de 10 g/m 2 On fait ensuite adhérer partiellement la pellicule à une extrémité d'un panneau de "B'akélite" ayant une épaisseur de 3 mm, The polybutyral film is cut into a sample 20 mm wide and 100 mm long. The liquid substance is applied to the end portion 20 mm wide (in the longitudinal direction) of the film sample in an amount of 10 g / m 2 The film is then partially adhered to one end of a "B'akelite" panel having a thickness of 3 mm,
une largeur de 20 mm et une longueur de 100 mm, puis on laisse re- width of 20 mm and length of 100 mm, then leave
poser pendant 24 h pour polymériser la substance liquide pour obtenir apply for 24 hours to polymerize the liquid substance to obtain
une éprouvette.a test tube.
On mesure la résistance d'adhésion au cisaillement The shear adhesion strength is measured
entre l'échantillon de pellicule et le panneau de "Bakelite" en uti- between the film sample and the "Bakelite" panel in use
lisant un appareil fabriqué par la société Toyo Boldwin Co, sous le nom de "Tensilon Tensile Tester Model TM-III-500 " (vitesse de reading a device manufactured by the company Toyo Boldwin Co, under the name "Tensilon Tensile Tester Model TM-III-500" (speed of
traction 5 mm/minà La résistance est de 2,57 M Pa. tensile strength 5 mm / min. The resistance is 2.57 M Pa.
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
On dissout un copolymère,preparé par copolymérisation de 80 parties de méthacrylate d'ethyle et 20 parties d'acrylate de A copolymer prepared by copolymerization of 80 parts of ethyl methacrylate and 20 parts of
butyle dans une solution aqueuse à 15 % de toluène, dans la methyl- butyl in a 15% aqueous solution of toluene, in the methyl-
éthylcetone pour préparer une solution à 30 % On y ajoute 2 parties (teneur en solides) de naphtenate de zinc On applique la solution ethylcetone to prepare a 30% solution 2 parts (solids content) of zinc naphtenate are added The solution is applied
sur un papier séparable et on sèche pour obtenir une pellicule poly- on a separable paper and dried to obtain a poly-
acrylique ayant une épaisseur à sec de 500 um. acrylic having a dry thickness of 500 μm.
On prépare une substance liquide à partir de 70 parties de méthacrylate de méthyle, 15 parties d'époxydiméthacrylate du type bisphénol F, 15 parties d'acrylate de 2-hydroxyéthyle, 1,5 partie de peroxyde de méthylèthylcetone et 0,01 partie d'éther monométhylique d'hydroquinone. On prépare une éprouvette de la même manière qu'à l'exemple 1, sauf qu'on laisse reposer l'éprouvette à 25 C pendant 36 h La résistance d'adhésion au cisaillement mesurée est A liquid substance is prepared from 70 parts of methyl methacrylate, 15 parts of bisphenol F epoxydimethacrylate, 15 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 1.5 parts of methyl ethyl ketone peroxide and 0.01 parts of monomethyl ether of hydroquinone. A specimen is prepared in the same manner as in Example 1, except that the specimen is allowed to stand at 25 ° C. for 36 hours. The measured shear adhesion strength is
de 2,12 M Pa.of 2.12 M Pa.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
On dissout un copolymère, prépare à partir de parties de méthacrylate de méthyle et 50 parties d'acrylate d'éthyle,dans le toluène pour préparer une solution à 30 % On y ajoute 4 parties de peroxyde de benzoyle On applique la solution sur une pellicule de polyimide (pellicule obtenue en coulant une résine de polyimide aromatique; résistance à la rupture 120 M Pa ( 20 C), allongement à la rupture: 8 % ( 20 C), module d'élasticité 2100 M Pa ( 20 C)) ayant une épaisseur de 80 /um comme matière décorative et on sèche pour obtenir une couche de résine polyacrylique ayant A copolymer, prepared from parts of methyl methacrylate and 50 parts of ethyl acrylate, is dissolved in toluene to prepare a 30% solution. 4 parts of benzoyl peroxide are added. The solution is applied to a film. polyimide (film obtained by casting an aromatic polyimide resin), tensile strength 120 M Pa (20 C), elongation at break: 8% (20 C), modulus of elasticity 2100 M Pa (20 C)) having a thickness of 80 μm as a decorative material and dried to obtain a layer of polyacrylic resin having
une épaisseur à sec de 10 pm sur la pellicule de polyimide. a dry thickness of 10 μm on the polyimide film.
On prépare une substance liquide à partir de parties de polyesterpolyméthacrylate ayant une viscosité de 0,12 Pa S à 25 C (produit de réaction de 152 parties d'anhydride A liquid substance is prepared from portions of polyesterpolymethacrylate having a viscosity of 0.12 Pa S at 25 ° C. (reaction product of 152 parts of anhydride).
tétrahydrophtalique, 212 parties de diéthylèneglycol et de 172 par- tetrahydrophthalic acid, 212 parts of diethylene glycol and 172 parts of
ties d'acide méthacrylique) et 4 parties de peroxyde de benzoyle. methacrylic acid) and 4 parts of benzoyl peroxide.
On prépare l'éprouvette de la même manière qu'à l'exemple 1, sauf qu'on la laisse reposer à 25 C pendant 8 h et que The test specimen is prepared in the same manner as in Example 1, except that it is left standing at 25 ° C. for 8 hours and that
la substance liquide est appliquée sur la couche de résine poly- the liquid substance is applied to the poly-resin layer
acrylique La résistance d'adhésion au cisaillement mesurée est de acrylic The measured shear adhesion strength is
1,94 M Pa.1.94 M Pa.
EXEMPLE 4EXAMPLE 4
À On dissout un mélange de 100 parties d'une résine polyester saturée soluble (résistance à la rupture: 50 M Pa à 20 C, allongement à la rupture: 640 % à 20 C, dureté Shore D: 25 à 25 C) et 1,5 partie du naphténate de cobalt dans un mélange solvant A mixture of 100 parts of a soluble saturated polyester resin (tensile strength: 50 M Pa at 20 C, elongation at break: 640% at 20 C, Shore D hardness: 25 to 25 C) is dissolved and 1 Part of the cobalt naphthenate in a solvent mixture
méthyléthylcetone-toluène 1:4 pour obtenir une solution à 30 %. Methyl ethyl ketone-toluene 1: 4 to obtain a 30% solution.
On applique la solution sur une pellicule de polyester insoluble étirée biaxialement (pellicule de téréphtalate de polyéthylène: The solution is applied to a biaxially stretched insoluble polyester film (polyethylene terephthalate film:
résistance à la rupture: 230 >Sa à 20 C, allongement à la rup- breaking strength: 230> Sa at 20 C, elongation at rup-
ture: 150 % à 20 C, module d'élasticité en traction: 4000 I Pa à 20 C) ayant une épaisseur de 50 P m comme matière décorative et on sèche à 800 C pendant 5 min pour obtenir une couche de résine de polyester insaturé soluble ayant une épaisseur à sec de 20 u m 150% at 20 ° C., modulus of elasticity in tension: 4000 I Pa at 20 ° C.) having a thickness of 50 μm as decorative material and dried at 800 ° C. for 5 minutes to obtain an unsaturated polyester resin layer. soluble having a dry thickness of 20 μm
sur la pellicule de polyester.on the polyester film.
On prépare une substance liquide à partir de A liquid substance is prepared from
60 parties de méthacrylate de butyle, 35 parties de styrène, 5 par- 60 parts of butyl methacrylate, 35 parts of styrene, 5 parts of
ties d'epoxyacrylate du type bisphénol F ayant une viscosité de bisphenol F epoxyacrylate fractions having a viscosity of
500 Pa S à 20 C et 1,5 partie d'hydroxyperoxyde de cumène. 500 Pa S at 20 C and 1.5 parts of cumene hydroxyperoxide.
On prépare l'éprouvette de la même manière qu'à l'exemple 1,sauf qu'on la laisse reposer à 20 C pendant 24 h La The test specimen is prepared in the same manner as in Example 1 except that it is allowed to stand at 20 ° C. for 24 hours.
résistance d'adhésion au cisaillement mesurée est de 1,25 M Pa. The measured shear adhesion strength is 1.25 M Pa.
EXEMPLE 5EXAMPLE 5
On dissout dans le toluène un copolymère préparé à partir de 50 parties de styrène et 50 parties d'acrylate d'éthyle pour préparer une solution à 15 % On y ajoute 2 parties (teneur en solides) A copolymer prepared from 50 parts of styrene and 50 parts of ethyl acrylate is dissolved in toluene to prepare a 15% solution. 2 parts (solids content) are added.
de diméthylaniline On applique la solution sur une résine fluorocar- of dimethylaniline The solution is applied to a fluorocarbon resin
bonee dont la surface a eété traitée au sodium (copolymère de tétra- bone whose surface has been treated with sodium (copolymer of tetra-
fluoroethylène et d'un monomère fluoreé; résistance à la rupture:28}Pa à 20 C, allongement à la rupture: 10 %, dureté au crayon: 2 H) ayant une épaisseur de 75 Pm comme matière décorative et on sèche à 80 C pendant 3 min pour obtenir une couche de résine polyacrylique fluoroethylene and a fluorinated monomer; breaking strength: 28} Pa at 20 ° C, elongation at break: 10%, pencil hardness: 2 H) having a thickness of 75 μm as a decorative material and dried at 80 ° C. for 3 minutes to obtain a layer of polyacrylic resin
ayant une épaisseur à sec de 150 /um sur la résine fluorocarbonée. having a dry thickness of 150 μm on the fluorocarbon resin.
On prépare une substance liquide à partir de 95 par- A liquid substance is prepared from 95 parts
ties de méthacrylate de méthyle, 5 parties de diméthacrylate de di- of methyl methacrylate, 5 parts of dimethacrylate of
éthylèneglycol et 2 parties de peroxyde de benzoyle. ethylene glycol and 2 parts benzoyl peroxide.
On prépare l'éprouvette de la même manière comme à llexemple 1,sauf que la quantité d'application de la substance liquide est de 13 g/m 2 et on laisse reposer l'éprouvette à 20 C pendant 24 h et on utilise une plaque d'acier inoxydable au lieu du panneau de Bakelite La résistance d'adhésion au cisaillement mesurée The test specimen is prepared in the same manner as in Example 1, except that the application amount of the liquid substance is 13 g / m 2 and the specimen is allowed to stand at 20 ° C. for 24 hours and a plate is used. stainless steel instead of Bakelite panel The measured shear adhesion resistance
est de 1,82 M Pa.is 1.82 M Pa.
EXEMPLE 6EXAMPLE 6
On dissout dans la methyléthylcetone un mélange de parties d'une résine de polyester soluble (résistance à la rupture: 6 M Pa à 20 C, allongement à la rupture: 150 % à 20 C, dureté Shore D: 34 a 25 O C), 4 parties d'hydroperoxyde de cumène et 0,1 partie d'hydroquinone pour préparer une solution à 30 % On applique la solution sur la même pellicule de polyester insaturé etiree biaxialement qu'a l'exemple 4, ayant une épaisseur de 50 /um, comme matière décorative et on sèche à 130 C pendant 3 min pour former une resine de polyester soluble ayant une épaisseur à sec A mixture of parts of a soluble polyester resin (tensile strength: 6 M Pa at 20 ° C., elongation at break: 150% at 20 ° C., Shore D hardness: 34 ° to 25 ° C.) is dissolved in methyl ethyl ketone. 4 parts of cumene hydroperoxide and 0.1 part of hydroquinone to prepare a 30% solution. The solution is applied to the same biaxially unsaturated polyester film as in Example 4, having a thickness of 50 μm. as a decorative material and dried at 130 ° C. for 3 minutes to form a soluble polyester resin having a dry thickness
de 30 /um.of 30 μm.
On prépare une substance liquide à partir de parties de méthacrylate de méthyle et 0,5 partie de pentoxyde A liquid substance is prepared from parts of methyl methacrylate and 0.5 parts of pentoxide
de vanadium.of vanadium.
On prépare l'éprouvette de la même manière qu'à The specimen is prepared in the same way as
l'exemple 3,sauf que la quantité d'application de la substance li- Example 3, except that the amount of application of the substance
quide est de 50 g/m 2 et on laisse reposer à 60 C pendant 240 min. This is 50 g / m 2 and allowed to stand at 60 ° C. for 240 minutes.
La resistance d'adhésion au cisaillement mesurée est de 3,24 N Pa. The measured shear adhesion strength is 3.24 N Pa.
EXEMPLE 7EXAMPLE 7
On dissout dans la méthyléthylcetone un melange de parties d'un copolymère préparé à partir de 80 parties de A mixture of parts of a copolymer prepared from 80 parts of methylethylketone is dissolved in methyl ethyl ketone.
méthacrylate de butyle, 20 parties d'acrylate de butyle et 50 par- butyl methacrylate, 20 parts of butyl acrylate and 50 parts of
ties de triméthacrylate de triméthylolpropane, 15 parties de di- trimethylolpropane trimethacrylate, 15 parts of
méthacrylate de polyethylèneglycol et 2 parties de peroxyde de benzoyle pour préparer une solution à 30 % On applique la solution sur le même film de polyimide que celui utilise à l'exemple 3, ayant une épaisseur de 80 umcomme matière décorative et on sèche à 130 C pendant 3 min pour obtenir une couche de résine polyacrylique ayant polyethylene glycol methacrylate and 2 parts of benzoyl peroxide to prepare a 30% solution. The solution was applied to the same polyimide film as used in Example 3, having a thickness of 80 μm as a decorative material and dried at 130 ° C. for 3 min to obtain a layer of polyacrylic resin having
une épaisseur à sec de 30 Pum sur le film de polyimide. a dry thickness of 30 μm on the polyimide film.
On prépare la substance liquide à partir de parties de méthacrylate de méthyle, 50 parties de méthacrylate de The liquid substance is prepared from parts of methyl methacrylate, 50 parts of methacrylate of
butyle et 1,5 partie de dimethylaniline. butyl and 1.5 parts of dimethylaniline.
On prépare l'éprouvette de la même manière qu'à l'exemple 3, sauf que l'on applique la substance liquide en quantité de 20 g/m 2 et on la laisse reposer à 30 C pendant 18 h. The test specimen is prepared in the same manner as in Example 3, except that the liquid substance is applied in an amount of 20 g / m 2 and allowed to stand at 30 ° C. for 18 hours.
La résistance d'adhésion au cisaillement mesurée est de 1,96 M Pa. The measured shear adhesion strength is 1.96 M Pa.
Il est évident d'après les exemples précédents que, selon le procède de collage de l'invention, la surface du film It is evident from the previous examples that, according to the method of bonding the invention, the surface of the film
de polymère est solidement collée sur l'article. of polymer is firmly adhered to the article.
Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés décrits ci-dessus à titre d'illus- tration et que l'homme de l'art peut y apporter diverses modifications et divers changements sans toutefois s'écarter du cadre et de It should be understood that the invention is not limited to the preferred embodiments described above by way of illustration and that one skilled in the art may make various modifications and changes thereto without departing of the frame and
l'esprit de l'invention.the spirit of the invention.
252447 i 7252447 i 7
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