Brevet FR2002742A1 — publié le 19691031

i 2002742 La présente invention concerne un procédé de liaison d'élastomères à base de polyuréthanes non-encore entrés en réaction avec les mêmes matières qui ont fini de réagir ou bien avec d'autres matières solides, en particulier des métaux. 5 Pour établir une liaison durable entre des métaux et des élastomères à base de polyuréthanes, on utilise généralement une couche intermédiaire en polyisocyanante. lia liaison entre le métal et l'isocyanate s'effectue par réactions chimiques dans lesquelles, par suite de la forte polarité des 10 groupes NCO, les forces électriques jouent également un rôle. Avec d'autres matériaux, par exemple des matières plastiques de différents types, du verre ou des matériaux similaires, la liaison entre l'isocyanate et la matière à lier est généralement établie à l'aide d'une réaction chimique, pour autant qu'il existe, au moins 15 dans la surface de la matière, un nombre suffisant de groupes susceptibles de réagir avec le groupe NCO. La forte réactivité du groupe iso-cyanate entraîne cependant également des inconvénients qui peuvent conduire à une diminution de l'adhérence sous l'effet d'influences 20 extérieures. En particulier, il faut noter la forte compatibilité de réaction entre un groupe isocyanate et l'eau. On sait qu'il se produit déjà par pénétration de l'humidité de l'air une réaction préalable de l'isocyanate, ce qui provoque une perte en groupes-isocyanate nécessaires pour l'établissement de la liaison et une 25 forte diminution de l'adhérence des liaisons établies en fonction de l'humidité de l'air dans un étage de traitement. Pour éliminer l'influence perturbatrice de l'humidité de l'air, on a cherché à ma Intenir les couches d'isocyanate aussi isolées que possible de l'air ou bien à les re-30 couvrir de revêtements additionnels. Pour la réalisation de tels revêtements, on a utilisé de préférence des matières plastiques qui contiennent des groupes pouvant, réagir avec des isocyanates, comme par exemple unepolyamide ou un polyuréthane. La réalisation de ces couches in-35 termédiaires s'effectue généralement par dépôt de solutions. Les valeurs d'adhérence obtenues en utilisant de telles couches intermédiaires doivent être considérées comme bonnes. On a cependant fait l'observation qu'en utilisant de telles couches intermédiaires, on ne peut pas dépasser des valeurs-limites d'adhérence déter-40 minées. Ces valeurs-limites d'adhérence sont bien inférieures aux 69 03990 2 2007742 valeurs de résistance des matières à assembler, comme par exemple des métaux ou des polyuréthanea L'invention a pour but d'améliorer l'adhérence entre d'une part des polyuréthanes et d'autre part des 5 matières solides telles que des métaux, des matières plastiques, du verre et des matériaux similaires. Elle a pour objet un procédé caractérisé en ce que la couche intermédiaire est recouverte d'un enduit formé d'une matière, ou elle contient une matière, qui protège le polyisoeyanate contre la pénétration d'humidité et qui réduit ou supprime, pendant et après établissement de la liaison, l'altération du polyuréthane dans la couche de liaison, cette matière étant par exemple un polycarbonate. Les élastomères de polyuréthanes non-entrés en réaction sont ainsi reliés à des polyuréthane s déjà entrée en réaction ou bien à d'autres matières solides, en particulier des métaux, en utilisant comme adhésif une couche intermédiaire de polyisocyanates, tels que par exemple du triphénylméthane-4,4', 4"-triisocyanate, déposée sur la matière solide, la couche, de polyisoeyanate étant protégée à l'aide d'un revêtement assurant sa protection contre la pénétration de l'humidité de l'air»ou bien la couche de liaison étant formée d'un mélange de polyisocyanates et d'un durcisseur ainsi que d'une substance réduisant la pénéjbra-tion de l'humidité. Comme couche protectrice ou en addition aux polyisocyanates, il s'est avéré particulièrement avantageux, suivant l'invention, d'utiliser comme matières plastiques des polycarbonates. Des polycarbonates sont des matières synthétiques saturées, qui ne sont généralement plus capables de réagir, en particulier avec des isocyanates. On a trouvé que l'utilisation de polycarbonates dans la couche de liaison, que ce soit sous forme d'une couche de protection du polyisoeyanate utilisé contre l'attaque par l'humidité de l'air ou bien par établissement de la couche de liaison à partir d'un polyisoeyanate et d'une solution contenant un polycarbonate, permettait d'améliorer considérablement les valeurs d'adhérence, à savoir de telle sorte, notamment lorsqu'on utilise un mélange en solutions de polyisocyanates et de polycarbonates,que la liaison établie entre les surfaces de joint ne pouvait plus être séparée,mais provoquait au contraire un déchirement de l'assemblage stratifié de polyuréthanes Cette action 69 03990 3 2.002742 avantageuse du polycarbonate dans la couche de. liaison peut s'expliquer par le fait qu'il ne se produit.plus entre le polyuréthane et le polyisoeyanate la forte réaction indésirable qui -produisait me altération de la couche-limite» On peut supposer que le poly-5 carbonate utilisé agit comme diluant et améliore de cette manière, en éliminant des durcissements indésirables, l'adhérence de l'assemblage . L'invention est expliquée dans la suite à l'aide d'exemples de réalisation donnés à titre non-limi-10 tatif : Exemple 1 Une bande de tôle d'acier de 20 mm de largeur a été nettoyée par sablage, enduite d'une solution classique à 20 # de triphénylméthane-4,4', 4"~triisocyanate 15 dans du chlorure de méthylène et, après évaporation du solvant, et anduite à nouveau d'une solution formée par 10 g de granules de polycarbonate dans 100 g de chlorure de méthylène. Après évaporation du solvant, on a déposé à l'état liquide un élastomère de polyuréthane moulable 20 présentant une dureté Shore A de 92°, puis la bande de tôle a été recuite pendant 24 heures. Lors d'un essai de décollement, on a a mesuré des valeurs d'adhérence comprises entre 104 et 112 kg/cm « Exemple 2 La solution utilisée dans 1'exem-25 pie 1 et contenant 10 g de polycarbonate dans 100 g de chlorure de méthylène a été étendue avec 50 g d'une solution à- 20 # de tri-phénylméthane-4,4', 4M-triisocyanate et ce mélange de -solutions ■— • qui peut être conservé dans une condition stable pendant une période plus longue en évitant le contact avec l'air —» a été utilisé 30 pour enduire des bandes de tôle d'acier nettoyées de 20 mm de largeur. Ensuite, les bandes d'acier ainsi pré-traitées ont été recouvertes, dans une opération de moulage par injection, d'une couche de 5 mm d'épaisseur d'un polyuréthane thermoplastique. Après refroidissement, les bandes.ont été sorties du moule et elles ont 35 subi un recuit à 110°C pendant 24 heures. Lors d'un essai de décollage, l'adhérence a été trouvée suffisamment grande pour, produire un déchirement à l'intérieur de la couche de polyuréthane sans que la liaison entre le métal et le polyuréthane soit altérée. Exemple 3 40 Des bandes de tôle d'acier de 20 mm ' » f. *■- • s\ C '/ U D 7 7 W 4 2002742 de largeur ont été nettoyées, comme décrit dans l'exemple 1, et elles ont été enduites du mélange de solutions utilisé dans l'exemple 2. Après séchage, on a déposé sur les bandes de tôle, sous forme d'une pellicule de 5 mm d"épaisseur, un polyuréthane suscep-5 tible d'être laminé, dimérisé et contenant comme agent de réticu-lation du toluylène-2,4-diisocyanate, le corps stratifié ainsi obtenu étant ensuite vulcanisé dans un moule en opérant sous pression pendant 15 minutes à 140°C„ A la sortie du moule, on a laissé refroidir les échantillons et on a effectué l'essai de décollage au 10 bout de 24 heures. Egalement dans cet exemple de réalisation, le polyuréthane s'est déchiré sans que la liaison entre le métal et le polyuréthane soit altérée. les effets obtenus selon l'invention avec les polycarbonates dans l'établissement de liaisons entre 15 un polyuréthane d'une part et d'autres matières d'autre part sont également obtenus lors de l'imprégnation de câbles formés de fils et constitués par exemple d'acier, de verre, de soie naturelle et de fibres synthétiques. Avec les solutions ou les mélanges de solutions selon l'invention, on peut en outre traiter également 20 d'autres structures à surfaces comme par exemple des matières textiles absorbantes, des surfaces rugueuses de matières plastiques de types quelconques, du bois, des matières céramiques et du cuir. Egalement, il est possible d'améliorer ainsi dans une forte proportion l'adhérence établie entre le polyuréthane et ces matières. 25 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 03990 5 2002742 REVENDICATIONS 1°) Procédé de liaison d'élastomères à base de polyuréthanes non-encore entrés e,n réaction avec les mêmes matières qui ont fini de réagir et autres matières solides, en particulier des métaux, procédé caractérisé en ce que la couche 5 intermédiaire est recouverte d'un enduit formé d'une matière, ou elle contient une matière, qui protège le polyisoeyanate contre la pénétration d'humidité et qui réduit ou supprime, pendant et après établissement de la liaison,l'altération du polyuréthane dans la couche de liaison, cette matière étant par exemple un polycarbona-10 te. 2°) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise pour constituer la couche de liaison entre le polyuréthane et la matière solide un mélange de solutions de polycarbonates et de polyisocyanates» 15 3°) Procédé suivant les revendica tions 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise comme polyisoeyanate le triphénylméthane-4,4*, 4n-triisocyanate.