Brevet FR2206367A1 — publié le 19740607

La présente invention concerne un adhésif thermofusi- ble. L'expression "adhésif thermofusible" est largement utilisée dans la technique pour désigner des adhésifs qui deviennent solides et, par suite, résistants, par refroidis- serments par oppositicn aux autres adhésifs qui deviennent so- solides après évaporation par élimination de solvants ou par rticulation. Lorsqu'ils sont froids, les adhésifs thermofusibles sont des matières solides thermoplastiques. te chauf fage -amène les adhésifs thermofusibles à l'état liquide, collant et, lorsqu'on arrete de chauffer, l'adhésif se prend en masse par simple refroidissement. tes adhésifs thermofusibles collent presque immédiatement avec un degré d'intégration élevé. tes adhésifs thermofusibles typiques antérieurs sont à base de résine et de ses dérivés, de résines alkydes, de résines supérieures, de résines phénol-formaldéhyde thermiquement stables, etc. tes adhésifs thermofusibles courants sont à base de diverses polyamines et polyamides. De façon particulière, les adhésifs thermofusibles sont utilises à l'état fondu en chauffant l'adhésif dans un récipient et en l'appliquant au pinceau sur la pièce à encol ler. On sait que, techniquement, cette façon d'appliquer un tel adhésif ne donne pas entièrement satisfaction en particulier dans des applications à petite échelle comme les applications domestiques. Il en est résulté que l'on a mis au point un moyen perfectionné pour appliquer des adhésifs -ermof-u- sibles consistant en un pistolet rempli de l'adhésif à l'é- tat solide.Ce pistolet comporte ses mcge de chauffage et une buse ou ajutage de sorte que l'adhésif est chauffé jusqu'à l'état liquide visqueux et expulsé de la buse sous la forme désirée d'un ruban lisse et liquide. Un tel pistolet est coûter pour les applications domestiques et il nécessi- te de fréquents nettoyages pour déboucher la buse. Au surplus, une fois le ruban d'adhésif aliqué, il refroidit rapidement perd son état collant. Ainsi, pour coller un ensemble ds pièces, il faut faire vite pour assembler les pièces et, une fois qu'elles sont assemblées il est difficile de les dissocier pour en modifier la position. La présente invention couvre une formule améliorée d'adhésif thermofusible ne nécessitant aucun dispositif ac cessoire d'application comme le pistolet dont il est question ci-dessus formule qui reste collante pendant une plus longue durée. Cette formule comprend un adhésif thermoplastique ther mofusible en combinaison avec un combustible susceptible d'entretenir une réaction chimique exothermique lorsqu'on y a mis le feu. On peut donner à cette composition toute forme appropriée telle que celle d'une baguette.En cours d'utilisation une des extrémités de la baguette peut, par exemple, être tenue à la main alors qu'on enflamme l'autre extrémité au moyen d'une allumette. te combustible en combinaison avec la résine sous la forme de la baguette moulée brule lentement en faisant fondre l'adhésif lequel se fluidifie rendant ainsi possible son application à la surface désirée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 illustre la composition de l'adhésif thermofusible sous la forme d'une baguette suivant une forme de réalisation de l'invention la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de axa figure 1 de la baguette selon l'invention la figure 3 illustre la composition thermofusible de l'invention sous la forme d'une baguette moulée dont on se sert pour appliquer un ruban adhésif sur un substrat ; et la figure 4 est une vue en plan d'une structure sandwich à deux surfaces collées entre elles au moyen d'une couche de l'adhésif, une partie de la surface supérieure ayant été enlevée pour l'illustration. La résine thermoplastique utilisée comme adhésif dans la composition adhésive thermofusible n'est pas un élément primordial car l'invention est applicable, de façon générale, à pratiquement tous les adhésifs thermoplastiques thermofusibles de la technique antérieure qui ne se décomposent pas totalement sous l'action brève d'une flamme. Par conséquent, les exemples de résines thermoplastiques utilisées dans les compositions adhésives thermofusibles définies ci-dessus sont donnés à titre illustratif de résines appropriées. tes adhésifs thermofusibles sont préparés comme illustré à la figure 1 (sous la forme d'une baguette 1) en mélangeant une fraction importante d'une résine thermoplastique appropriée 2 (se présentant sous forme de poudre, de particules, de granulés ou analogues) avec une fraction moins importante d'un combustible liquide ou solide particulaire (4) et en moulant ou extrudant le mélange pour lui donner la forme désirée. Il en résulte un mélange relativement-homogène qui peut même être une solution solide suivant les substances utilisées, la température de fabrication, etc. te combustible consiste en une substance susceptible de faire brûler lentement et d'entretenir la combustion de la composition moulée de l'adhésif thermofusible lorsqu'on la présente à une flamme. Ainsi, selon l'invention, le combustible est défini comme étant une substance qui devient le siège d'une réaction chimique exothermique lorsqu'on la disperse dans un objet moulé en matière thermoplastique et qu'on y met le feu au moyen d'une flamme. I1 va de soi que de nombreuses substances sont susceptibles de servir de combustible selon l'invention ; on citera comme exemples illustratifs de substances appropriées les suivantes : acétamide, acétanilide, acétophénone, alimine, benzalacétone, benzamide, benzidine, n-butyramidé, camphène-dibenzylamine, dihydronaphtalène, dinitrotoluène, diphénylamine, diphénylméthanane, formamide, glycogène, hexad écane, hexaméthylènetétramine, isobutyramide, naphtalène, naphtylamine, o-nitraniline, o-nitrophénol, pnitrotoluène, phénanthrène, phénylènediamine, phtalamide, tétraphénylméthane, triaminotriphénylcarbinol, tribenzylamine, triphénylamine et triphénylcarbinol. tes proportions ou le rapport entre la résine thermoplastique adhésive et le combustible qui lui est combiné ne sont pas critiques et dépendent des caractéristiques d'inflammabilité du combustible. En général, on ajoute le combustible en une quantité suffisante pour avoir une faible vitesse de combustion entretenue de-la composition adhésive moulée, de préférence une vitesse de 6,3 à 762 mm linéaires par minute suivant la quantité de combustible et le mode d'-utilisation et, mieux encore, une vitesse de 12,7 à 254 mm linéaires par minute. En général il y a plus de résine thermoplastique que de combustible. La proportion préférée de combustible est comprise entre 1 et 50 % en poids et, mieux encore, entre 15 et 35 % en poids, de la composition totale. On peut ajouter, suivant la pratique courante, d'autres additifs que le combustible et la résine thermoplastique. C'est ainsi, par exemple, que l'on peut ajouter , si on le désire, des stabilisants, des pigments, des plastifiants, etc. Les résines préférées servant à la formation de la composition thermofusible adhésive selon l'invention sont des adhésifs thermofusibles du type amine et amide tels que ceux donnés à titre d'exemples dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 3 242 141 et 3 377 303 et les combustibles préférés sont des amines organiques, en particulier des amines aliphatiques et aromatiques ne contenant, dans leur molécule, que des atomes de carbone, d'azote et d'hydrogène. tes combustibles aminés assurent une vitesse de combustion entretenue qui est réglée en quelque sorte par la présence dés atomes d'azote dans la molécule. tes combustibles solides sont ceux que l'on préfère et en particulier ceux qui se subliment ou qui passent directement à l'état de vapeur lorsqu'on les chauffe. Lorsqu'on utilise un tel combustible, la chaleur appliquée au cours d'une opération de moulage provoque la vaporisation d'une certaine quantité des particules de combustible et la formatxon de pores ou de poches dans la com thermofusible position moulée de l'adhésif/. Ce phénomène est avantageux du fait qu'il favorise la combustion. Un tel mode de réalisation est illustré à la figure 2 (pores ou poches 3). te mélange du combustible et de la résine décrit cidessus conduit à un résultat avantageux et inattendu. Lors- que 11 adhésif brûle et s'écoule goutte à goutte, il entrains avec lui un reste de combustible qui continue à brûler. Par conséquent, lorsqu'un ruban de l'adhésif est appliqué sur une surface, il reste collant pendant un temps suffisant pour permettre la réalisation d'un assemblage et la mis place de pièces ou leur déplacement si nécessaire. Ceci se distingue des adhésifs thermofusibles classiques appliqués aupistolet qui commencent à durcir immédiatement après leur application ce qui nécessite un assemblage rapide des pièces sans laisser de latitude pour la modification éventuelle de leur position. L'utilisation de la composition adhésive thermofusible est illustrée à la figure 3 des dessins annexés où la composition a été moulée sous la forme a'une baguette allongée (5). Une extrémité de la baguette peut comporter si on le désire une poignée (non représentée) de préférence non inflammable pour protéger l'usager. Pour s'en servir, on allume à une flamme une extrémité de la baguette et la combustion de combustible au sein de a composition provoque la fusion de la résine thermoplastique. Ainsi, on applique une bande 6 d'adhésif fondu sur un substrat 7 et dont on peut se servir. Comme indiqué ci-dessus, la bande reste à l'état fondu pendant un temps plus long que prévu par suite d'un résidu de combustible retenu dans la bande fondue, résidu qui continue à-brûler jusqutà ce qu'il disparaisse complètement, Ce phénomène maintient l'adhésif collant. Après application de la bande ou du ruban adhésif sur le substrat désiré, on peut éteindre la baguette d'adhésif enflammée en soufflant simplement dessus comme sur une allumette enflammée ou en mettant l'extrémité qui brûle au contact d'une surface et en écrasant la baguette en lui imprimant des mouvements de va-et-vient. On moule facilement la composition adhésive thermofusible pour obtenir toute forme désirée en utilisant des tech- niques connues en soi. Suivant un mode de réalisation, Alors qu'on désire une baguette ou une forme allongée, on peut avoir recours à une simple extrusion effectuée à une température sensiblement égale à la température de fusion de la matière thermoplastique. Suivant une variante, on peut mouler une forme désirée en utilisant des techniques classiques de moulage à froid ou à chaud. tes températures et les pressions dépendent, bien entendu, des substances utilisées et, en général, les conditions utilisées jusqu'à présent pour le formage des adhésifs thermoplastiques thermofusibles sont applicables à des compositions comprenant la matière thermoplastique et le combustible conforme à l'invention. L'exemple suivant, donné à titre illustratif, fera mieux comprendre la portée et L'intérêt de l'invention On mélange une résine polyamide "Versalon nO 1175" avec, comme combustible, de l'hexaméthylènetétramine. Le rapport entre le polyamide et le combustible est d'environ 3:1. On mélange les deux substances en faisant fondre le polyamide et en lui ajoutant le combustible sous forme de poudre, le polyamide étant à l'état fondu. Alors qu'il est encore fondu on donne au mélange la forme d'une baguette qui durcit en donnant un matériau cohérent. En examinant la section d'une telle baguette ainsi formée on trouve qu'elle contient des petits pores qui semblent avoir été formés par la sublimation du combustible au cours de l'opération de moulage conduisant à la formation de poches contenant des particules de combustible qui sty con densenjet qui favorisent la combustion. La baguette ainsi formée mesure environ 355 mm de longueur et environ 5 mm de diamètre. On enflamme une extrémité de la baguette au moyen d'une allumette et on constate que cette baguette brûle lentement en donnant une flamme bleue pâle, te polyamide coule goutte à goutte sur la surface d'un substrat et donne un cordon fondu continu. Ce cordon reste à l'état fondu pendant environ 1 minute après son application. Alors qu'il est encore à l'état fondu on peut constater qu'il dégage des gaz ce qui indique un résidu de combustible dans l'adhésif thermofusible appliqué. Une surface adhère au sub strat et, après refroidissement, elle ne peut en être sépa -rée. il va de soi que la présente invention n'a été décri te qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée sans sor tir de son cadre tel que défini par les revendications ci après. REVENDICATIONS 1. Composition adhésive thermo- et autofusible susceptible d'entre appliquée sans le concours d'un dispositif auxiliaire, caractérisée par le fait qu'elle consiste essentiellement en un adhésif thermofusible intimement mélangé à une faible proportion en poids d'un combustible susceptible d'entretenir une combustion après inflammation, la quantité de ce combustible étant telle qu'une forme moulée obtenue à partir de cette combinaison de l'adhésif et du combustible après inflammation à l'une de ses extrémités brûle lentement amenant l'adhésif à fondre et à s'écouler pour former un dé pôt d'adhésif fondu contenant un résidu de combustible qui continue à entretenir la réaction exot-hermique jusqu'à ce que ce combustible ait été consommé. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'adhésif thermofusible est choisi parmi les polyamines et les polyamides. 3. Composition selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée par le fait que le combustible est présent à raison d'une quantité telle que la vitesse de combustion d'un objet moulé fait de cette composition est comprise entre environ 12 et 254 mm linéaires par minute. 4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le combustible est présent à raison d'environ 1 à.50 % en poids de la composition. 5. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le combustible est présent à raison d'environ 15 à 35 % en poids de la composition. 6. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle est moulée en une forme allongée. 7. Composition selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la forme allongée est celle d'une baguette. 8. Composition selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la baguette présente à son extrémité une poignée non inflammable. 9. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le combustible est une amine organique, aliphatique ou aromatique. 10. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le combustible est de lthexaméthylènetétramine.