Brevet FR2130108A1 — publié le 19721103

21301Ô8 La présente invention se rapporte à un procédé de collage rapide de substrats au moyen de systèmes adhésifs à deux latex. Il est bien connu d'utiliser une variété de 5 polymères comme bases de compositions adhésives qui peuvent se présenter sous la forme de latex, c'est-à-dire d'une dispersion aqueuse de polymère, ou bien sous la .forme d'une laque organique contenant un solvant (ciment de collage de contact contenant un solvant). Cependant, les systèmes adhésifs 10 connus de ce type de l'art antérieur ne sont pas entièrement satisfaisants, du fait que les ciments de collage de contact contenant un solvant présentent, en général, l'inconvénient d'exiger que les surfaces enduites ne soient pas réunies avant qu'il ne soit écoulé un temps suffisant pour laisser s'évaporer 15 le solvant contenu dans le ciment (en outre, une fois que les surfaces enduites sont mises en contact, il n'est pas facile de les remettre en position lorsqu'on a utilisé un ciment de collage de contact contenant un solvant), et du fait que les ciments à un seul latex engendrent en général lentement des 20 forces d'adhérence utilisables. Selon l'invention, un nouveau procédé de collage rapide de substrats consiste à enduite une surface d'un substrat d'unJ.atex élastomère anionique et à enduire une surface d'un second substrat d'un latex élastomère cationique, à mettre en 25 contact les surfaces enduites des substrats pendant que les couches de latex ne sont pas coagulées,; et à maintenir le contact entre les surfaces enduites, jiiaqu'à ce que la coagulation des deux couches de latex se produise. Dans le présent mémoire, le /terme "latex" désigne j50 des émulsions aqueuse de polymère contenant des additifs de latex classiques tels que des émulsiojhnants, et des agents tensio-actifs (les latex anioniques c/ontenant des émulsionnants anioniques et des agents tensio-actifs anioniques ou non-ioniques, tandis que les latex cationiques contiennent 35 des émulsionnants cationiques et desî agents tensio-actifs cationiques ou non-ioniques). j On peut utiliser n'importé quel latex élastomère dans le procédé selon l'invention. On utilise, de façon classique, des latex élastomères classiques présentant une 40 teneur en matières solides d'environ 20 à 60 % en poids, et l'on 72 06674 2 2130108 préfère ceux! qui présentent une teneur en matières solides d'environ fjO\ à 60 %. Les latex de "Neoprene" élastomère ("Neoprene" est la dénomination de polymères et copolymères de chloroprène, 5 c'est-à-dire de 2-chloro-1,3-butadiène) sont particulièrement utiles dans le cadre de l'invention. On peut utiliser n'importe lequel des latex de "Neoprene" connus dans la technique, dans le cadre de l'invention, et toute une variété de ces latex utiles sont dédrits dans Neoprene Latex, John. C. Cari (1962), 10 U.S. Library of\ Congress Catalog Card N°62 535-500. D'autres latex à base de\"Neoprene" utiles dans le cadre de l'invention sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NJ 3 082 262 Des latex à base! de "Neoprene" d'une teneur en matières solides d'environ 50 à 60 % en poids Sont décrits plus loin 15 à propos des exemples. Parmi dvautres latex élastomères anioniques et cationiques utiles dans le procédé conforme à l'invention, il y a lieu de citer nés latex de polymères butadiène/styrène, de polymères butadkène/nitrile, de chlorure de polyvinylidène, 20 de polymères acryliques, d'acétate de polyvinyle et de copolymères éthylènve/acétate de vinyle. On peut aiissi utiliser des mélanges de latex élastomères Parmi ces mélanges,\il y a lieu de citer des mélanges polychloroprène/copotLymère butadiène-styrène, polychloroprène/ 25 chlorure de polyvinylidène, polychloroprène/caoutchouc naturel, et polychloroprène/copolymère nitrile-butadiène. On peut ajouter aux latex des résines, pour améliorer leurs propriétés adhésives. On peut appliquer le procédé selon l'invention pour 30 coller une large variévté de substrats, et il s'applique particulièrement au collage de substrats poreux entre eux ou à des substrats non-poireux. Parmi les substrats poreux typiques, on peut citer le bois, iLe papier, le carton, l'étoffe et les panneaux de plâtre.\Parmi les substrats non-poreux typiques, 35 il y a lieu de citer des métaux comme l'acier et l'aluminium, et des matières plastiques telles que des stratifiés fortement comprimés du type résines phénoliques. On enduit les substrats à coller selon des procédés utilisés de façon générale pour appliquer des adhésifs et des 40 ciments, tels que l'immersion, la peinture, la pulvérisation, 72 06674 3 2130108 l'application au rouleau, l'enduction à la racle! etc.... On peut mettre les surfaces des substrats enduit/es en contact en position superposée immédiatement après l'enduction, mais cela n'est pas nécessaire, et l'on peut mettre les substrats en 5 contact à n'importe quel moment avant la coagul/ation des couches de latex. En général, la coagulation se produit environ vingt minutes après l'enduction à la température ambiante. On peut, bien entendu, comprimer les substrats en contact pour faciliter leur collage, bien que cela ne soit /pas nécessaire 10 pour obtenir les avantages de l'invention. Il/est préférable d'appliquer aux substrats en contact une légère pression des doigts ou son équivalent. L'invention est décrite avec davantage de détails dans les exemples non limitatifs qui suivent/. Dans ces 15 exemples, et sauf indication contraire, les /parties et pourcentages s'entendent en poids. EXEMPLES r On prépare des latex composites ne la façon suivante. 20 Latex anionique A. A 200 parties de "Latex Neoprene 572" (latex anionique de polychloroprène disponible dans le commerce à 50 % de matières solides, à température de gélatinisation élevée, présentant un pH initial de 12, une densité de 1,1 et 25 une viscosité Brookfield de 23 cP, dans ]iequel l'agent émulsion-nant est le résinate de sodium), on ajoutpe 5 parties d'oxyde de zinc (10 parties d'une dispersion aqueuse h 50 % contenant du résinate de sodium comme agent émulsionnant), 2 parties de 2,2'-méthylène-bis-(4-méthyl-6-tert-butyl-phénol) comme •50 anti-oxydant (6 parties d'une dispersion aqueuse à 33 % contenant, comme agent émulsionnant, du résinate de sodium) et 35 parties d'une résine d'ester d'aaide colophanique (70 parties d'une dispersion aqueuse de résine à 50 % contenant, comme agent émulsionnant, du résinate pe sodium). 35 Latex anionique B. On ajoute les mêmes quantités d'oxyde de zinc, d'anti-oxydant et de résine d'ester dracide colophanique que dans le latex A à 172 parties de "Nedprene Latex 635" (latex anionique de polychloroprène à l'étai de sol disponible dans le commerce, d'une teneur en matières solides de 58 %, présentant 72 06674 4 2130108 un pH initial de 11, une densité de 1,12 et une viscosité Brookfield de 350 cP, où l'agent émulsionnant est le sel de sodium de colophane dismutée). Latex anionique C. 5 On ajoute les mêmes quantités d'oxyde de zinc, d'anti-oxydant etl de résine d'ester d'acide colophanique que dans le latex A, à 200 parties de "Neoprene Latex 750" (latex anionique de polyqhloroprène, disponible dans le commerce, de température de gélatinisation moyenne, présentant un pH 10 initial de 12,5, une densité de 1,10 et une viscosité Brookfield de 13 cr, dans lequel l'agent émulsionnant est le sel de potassium del colophane dismutée). Latex anionique P. I On ajoute les mêmes quantités d'oxyde de zinc, 15 d'anti-oxydant et del résine d'ester d'acide colophanique que dans le latex A à 200 parties de "Neoprene Latex 400" (latex anionique de température de gélatinisation moyenne, d'une teneur en matières solides d^ 50 %, disponible dans le commerce, d'un copolymère de chloropi*ène et de 2,3-dichloro-1,3-butadiène, 20 ledit latex présentant un pH initial de 12,5, une densité de 1,15 et une viscosité Brookfield de 15 cP, l'agent émulsionnant étant le sel de potassium de colophane dismutée). Latex anionique E.- I Le même que \le latex A, sauf que l'on supprime 25 l'ester d'acide colophanique. Latex anionique F. \ Le même que lie latex B, sauf que l'on supprime l'ester d'acide colophantLque. Latex anionique G. \ 30 Le même que le latex C, sauf que l'on supprime l'ester d'acide colophanique. Latex anionique H. \ Le même que le llatex D, sauf que 1'on supprime l'ester d'acide colophanique. 35 Latex cationique I. \ A 200 parties de "Neoprene Latex 959" (latex cationique de polychloroprène de température de gélatinisation élevée disponible dans le commerce, d'une teneur en matières solides de 50 %, présentant \un pH initial de 9, une densité 40 de 1,10 et une viscosité Brookfield de 17cP, où l'agent 72 06674 5 2130108 émulsionnant est le chlorure de tolyl-méthyl-tri/méthyl-ammonium alcoylé), on ajoute 5 parties d'oxyde de zinc (1(0 parties d'une dispersion aqueuse à 55 % contenant, comme agent émulsionnant, du chlorure de tolyl-méthyl-triméthyl-ammonium /alcoylé) et 2 par-5 ties de 2,2'-méthylène-bis-(4-méthyl-6-tert-buliyl-phénol) comme agent oxydant (6 parties d'une dispersion aqueése à 33 % contenant du chlorure de tolyl-méthyl-triméthyl-ammoniutrif alcoylé comme agent émulsionnant). On prépare des spécimens superposés d'essai de 10 résistance au cisaillement en passant au pinceau du latex sur un morceau de 25,4 mm x 76,2 ram. de contreplaqué de sapin "AA Douglas et un second latex sur un second morceau de pois. On superpose les échantillons de contreplaqué sur 25*4 mm/, on les comprime ensemble en utilisant la pression des doigts, et l'on effectue 15 l'essai de résistance au cisaillement selon/la norme ASTM D-816, procédé B. Les résistances au cisaillement obtenues au bout de différentes périodes sont indiquées sur le tableau suivant. Les exemples 1 à 8 dudit tableau illustrent l'invention, et les exemples 9 à. 11 illustrent des systèmejs adhésifs de l'art 20 antérieur. Il ressort des résultats indiqués sur le tableau qu'il se forme rapidement une liaison d'adhérence considérable lorsqu'on met un latex anionique en contact avec un latex cationique,et que ces liaisons sont supérieures aux liaisons formées par des systèmes à un seul latex/(exemples 9 et 10) ou 25 par des systèmes à solvants (exemple 11)/, dans les mêmes conditions. TABLEAU Exemple Latex sur Latex sur la face 1 la face 2 Resistanc ai 15s 30/s au cisaillement (kg) bout de 1mn 5mn 1h 30 35 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F G H I I I I I I I I 6,35 kis 9.07 4,54 4.08 4,08 .6,35. 3,63 0,22 28,50 22,68 43, 54 26.31 31,75 32,71 21.32 .^5,36. 15,88 29,93 9 10 A C A C 0,11 0 5,22 0,22 0 40 11 Mastic renfermant un solvant 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 1,81 72 06674 6 2 I 3 0 ï u b 1 REVENDICATIONS 1.4 Procédé de collage de substrats, caractérisé en ce que l'on! enduit une surface d'un substrat de latex élastomère anionique et l'on enduit une surface d'un second 5 substrat d'un liât ex élastomère cationique, on met en contact les surfaces eniîuites des substrats pendant que les couches de latex restent non coagulées, et l'on maintient le contact entre les surfaces encnuites, jusqu'à ce que se produire la coagulation des deux couches! de latex. 10 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on choisit les latex parmi ceux de polychloroprène, de polymères buta$iène/styrène, de polymères butadiène/nitrile, de chlorure de polyvinylidène, de polymères acryliques, d'acétate de polyv^inyle, de copolymères éthylène/acétate de 15 vinyle et de mélanges de latex constitués par du polychloroprène et un copolytjière styrène-butadiène, du polychloroprène et un chlorure de polyvinylidène, du polychloroprène et du caoutchouc naturel,! ou du polychloroprène et un copolymère nitrile-butadiène. \ 20 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé ! en ce que les latex Utilisés présentent une teneur en matières solides d'environ 2o\à 60 % en poids. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les latex présentent une teneur en matières solides 25 d'environ 50 à 60 % erj poids. 5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux latex sont des latex de polychloroprène. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les latex anioniques sont un latex contenant 30 environ 50 % de matière's solides, qui est un latex de polychloroprène d'une température de gélatinisation élevée présentant un pH initial de 12, une densité de 1,1 et une viscosité Brookfield de 23 cP, dans lequel l'agent émulsionnant est le résinate de sodium ; un latex contenant environ 58 fo de matières 35 solides, qui est un latex à l'état de sol présentant un pH initial de 11, une densité de 1,12, une viscosité Brookfield de 350 cP, dans lequel l'agent émulsionnant est le sel de sodium de colophane dismutée ; un latex contenant 50 $ de matières solides, qui est un latex de température de gélatinisation 72 06674 7 2130108 moyenne présentant un pH initial de 12,5, une derisité de 1,10 et une viscosité Brookfield de 13 cP dans lequel/1'agent-émulsionnant est le sel de potassium de colophane dismutée ; ou un latex contenant 50 % de matières solides, /qui est un 5 latex de température de gélatinisation moyenne d'un copolymère de chloroprène et de 2,3-dichlorobutadiène présentant un pH initial de 12,5, une densité de 1,15 et une viscosité Brookfield de 15 cP, dans lequel l'agent émulsionnant est le sel de potassium de colophane dismutée ; et en/ ce que le latex 10 cationique est un latex d'une teneur en matières solides de 50 % de température de gélatinisation élevée présentant un pH initial de 9, une densité de 1,10 et une viscosité Brookfield de 17 cP dans lequel l'agent émulsionnant esti le chlorure de tolyl-méthyl-triméthyl-ammonium alcoylé. / 15 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le latex anionique contient environ 35 parties de résine d'ester d'acide colophanique pour 200 parties de latex. 8.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on colle des substrats poreux. ; 20 9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1'on colle des substrats poreux à des substrats non poreux. 10.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les substrats sont constitués par du bois. 25 11.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des substrats est constitué par du bois, tandis que l'autre est un panneau de plâtre.