Brevet FR2249937A1 — publié le 19750530

L'invention concerne un procédé pour le collage de polyoléfines sur d'autres matériaux au moyen de colle fusible. On sait que les plastiques peuvent être as- semblés par collage avec d'autres matériaux0 Mais alors, surgissent de nombreux problèmes provoqués par les différentes propriétés des plastiques. On ne connaît pas actuellement de procédé permettant de coller les polyoléfines d'une manière simple. fl existe, il est vrai, une possibilité de coller le polyéthylène, après l'avoir soumis à un traitement superficiel dans un bain de mordançage d'un mélange sulfochromique, Cette méthode n' est cependant pas applicable à des fins techniques. Une autre possibilité consiste à préparer les plastiques par exemple par doublage unilatéral avec des matières qui collent facilement, telles que les tissus0 Mais ces techniques néces- sitent une dépense supplémentaire, de sorte que leur rentabilité est problématique. Depuis peu, on met de plus en plus en oeuvre des matériaux composites. Cependant, les propriétés avantageuses des feuilles, plaques ou mousses de polyoléfines, comme la flexibilité, la résistance aux agents chimiques, la stabilité au froid et les bonnes propriétés diélectriques n'ont pu entre mises à profit ou n'ont pu litre qu'à un prix élevé, étant donné quton ne connaissait pas de colles ou de technologies appropriées.L'utilisation de feuilles, plaques ou mousses de polyoléfines pour la fabrication de matériaux composites n'était possible qu'après un prétraitement approprié de la matière. Le but de l'invention est de coller les polo; oléfines avec des matériaux conventionnels en réalisant des assemblages collés ayant des solidités élevées. L'objectif de l'invention est la mise au point d'un procédé de collage rationnel. Cet objectif est réalisé selon l'invention par un procédé pour le collage de polyoléfines sur d' autres matériaux au moyen de colle fusible, qui est caractérisé en ce qu'on apporte sur la polyoléfine, en particulier sur des homo ou copolymérisats d'éthylène, sans traitement de surface préalable, la solution de colle fusible, on évapore le solvant et on réunit, en faisant fondre la colle, aussitôt après ou plus tard, la polyoléfine avec la pièce à assembler, qui, éventuellement, est traitée préalablement de la même façon.De préférence, on effectue le collage de la surface de polyo léfine, modifiée par la colle fusible, avec la pièce à assembler au moyen de colles conventionnelles, telles que les colles à base de caw outchouc synthétique comme celles au polychloroprène, au polybutadiène, sous forme de condensats mixtes avec l'acrylonitrile ou le styrène ou les colles à base d'acétate de polyvinyle, de lessive sulfitique résiduaire ou de chlorure de polyvinyle (surchloré) selon les procédés connus. La modification de la surface de polyoléfine consiste dans sa fusion avec la colle fusible. Pour le collage sont appropriées, en particulier, des plaques, feuilles ou mousses de polyoléfines. Les polyoléfines sont assemblées par collage avec d'autres matériaux tels que plastiques, bois, carton, métaux ainsi que des matériaux de construc tion minéraus, comme le béton, la pierre.Comme colle fusible, est paticulièrement avantageuse pour le travail, une colle fusible thermoplastique contenant comme composant de base 20 à 70 % en poids d'un copolymérisat d'éthylène et d'acétate de vinyle avec une teneur en acétate de vinyle de 5 à 50 % et un indice de fusion i2 = 10 à 400 g/ 10 mine Pour la préparation de la solution de colle fusible, sont appropriés des esters acétiques d'alcools ayant 2 à 6 atomes de carbone, des dérivés aromatiques, aliphatiques halogénés ou les mélanges de ces solvants, dans le rapport colle/mélange de solvants d'environ 1 : 1 à 1 : 4. La solution de colle fusible peut, en outre, contenir comme résine pour colles un dérivé de la colophane ainsi que des produits de charge, la paraffine par exemple.L'application de la solution de colle fusible se fait sur les deux parties à assembler ou seulement sur la partie qui, technologiquement s'y prote le mieux, par enduction, râclage, pulvérisation, application à la spatule, coulage. On colle, selon le procédé de l'inventiont des plaques, feuilles ou mousses-de polyoléfines sur d'autres matériaux. L'avantage particulier du procédé consiste en ce que des matières non polaires peuvent être collées ensemble en conservant de bonnes solidités. Il est, en outre, essentiel, selon le procédé de l'invention, que l'application de la colle fusible etxle collage.pais- sent être séparés dans le temps et dans l'espace.Le collage est ef fectué, soit par chauffage (activation) de courte durée de la couche ou des deux couches de colle fusible au moyen d'air chaud, d'une flam- me, d'un brtleur à souder au gaz chaud, d'une lampe à souder ou d'un projecteur à rayons infrarouges et compression subséquente des pièces à assembler ou par collage de la surface de polyoléfine, modifiée par la colle fusible, sur la pièce à assembler avec une colle courante, par les procédés connus. Llinvention sera mieux comprise en regard des exemples non limitatif s suivants : EXEMPLE 1 Collage de plaques de polyéthylène sur du béton. On dissout la colle fusible, composée de 50 % en poids d'un copolymérisat d'éthylène et d'acétate de vinyle, ayant une teneur en acétate de vinyle de 33 % et un indice de fusion i2 = 120 10 0 min, ainsi que 50 % de colophane modifiée par le phénol, dans de l'acétate dléthyle-dans la proportion de 1 : 3. On applique la solution de colle fusible au pinceau sur les deux parties à assembler, les plaques et le béton, en les enduisant d'une couche assez épaisse (éventuellement en deux fois).Au bout d'une heure, lesol- vant est complètement évaporée On active la pellicule de colle sèche sur les deux parties à assembler pendant an court laps de temps à l'aide d'une lampe à souder au gaz chaud, est-à-dire qu'on fait fon- dre la colle sur la surface des parties à assembler (surfaces rendues vitreuses). On presse aussitôt les parties à assembler l'une contre l'autre. Au bout de quelques minutes, les parties résistaient à la traction. Solidité au pelage : 5,0 kp/cm en moyenne. EXEMPIB 2 : Collage de plaques de polyéthylène et de béton. On applique la colle fusible comme dans 1' exemple 1 sur une plaque de polyéthylène, on laisse évaporer le solvant et effectue la fusion superficielle à l'aide d'un projecteur à infrarouge s. Après refroidissement de la plaque, on a enduit les deux parties à assembler avec une mince couche de colle de caoutchouc au polychloroprène. Après évaporation presque complète du solvant, on effectue l'assemblage des deux parties selon la technologie habituelle pour ces types de colles. La solidité au pelage était de 2,5 kp/cm. EXEMP 3 3 Collage de plaques de copolymérisat d'éthylène et d'acétate de vinyle avec de l'acier. On dissout la colle fusible, composée de 60 % en poids de copolymérisat d'éthylène et d'acétate de vinyle, ayant une teneur en acétate de vinyle de 33 ffi et un indice de fusion i2 = 120 g!10 min, ainsi que de 40 % de colophane modifiée par le phénol dans le trichloréthylènes dans la proportion de 1 s 3. On applique la colle fusible et effectue le collage comme dans l'exemple 1. On a procédé à l'activation à l'aide d'une lampe à souder. Si possible, il est avantageux de chauffer, en outre, le cSté arrière de la pièce d'acier. La solidité au pelage s'est élevée à 6 kp/cm. ExEMPLE4 Collage de plaques de copolymérisat d'éthylè- ne et d'acétate de vinyle avec de l'acier. On applique la colle fusible selon 1' exemple 1 sur une plaque d'éthylène et acétate de vinyle. Puis, on procède à la "cuisson" comme dans l'exemple 2. Sur la plaque ainsi préparée, on applique une mince couche de colle au polybutadiène, de même que sur la tôle d'acier sablée. Après évaporation du solvant, on effectue l'assemblage par la technologie connue. La solidité au pelage était de 1,5 kp/cm. EXEMPLE 5 Collage de feuilles de mousse de polyoléfine avec du bois. On prépare la colle fusible comme dans 1, exem- ple 1. On applique, de même, la solution de colle fusible, comme dans l'exemple 1. On effectue l'activation à l'aide d'un projecteur à infrarouges. En raison de la résistance thermique limitée de la feuille de mousse, on procède à l'activation avec précaution. Les solidités au pelage n'ont pu être déterminées en raison de la fragilité des matière s. EXEMPLE 6 Collage de feuilles de mousse de polyoléfine avec du bois. On utilise une colle fusible comme dans lt- exemple 1 et on l'applique sur un ruban de feuille de mousse à l'aide d'une râble. On accélère l'évaporation du solvant dans un tunnel de séchage à air chaud, et aussitEt on fait fusionner la colle avec la feuille de mousse dans une zone de "cuisson", constituée d'une cascade de projecteurs à infrarouges à large diffusion. Après refroidissement, on enduit la feuille de mousse non adhérente ainsi que la pièce à assembler avec une colle de lessive sulfitique résiduaire et on les presse ensemble. Le durcissement s'ést effectué dans les conditions normales de collage avec des colles de ce genre. On n'a pu déterminer la solidité au pelage en raison de la fragilité des ma trières. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour le collage de polyoléfines sur d'autres matériaux au moyen de colle fusible, caractérisé en ce qu'on applique sur la polyoléfine, en particulier sur des homo ou oPolymérisats d'éthylène, sans traitement de surface préalable, une solution de colle fusible, on évapore le solvant et on réunit, en faisant fondre la colle, aussitôt après ou plus tard, la polyoléfine avec la pièce à assembler, qui, éventuellement a été traitée préalablement de la m8me façon. 2.- Procédé selon la revendication i, caractérisé en ce que le collage de la surface de polyoléfine, modifiée par la colle fusible, avec la pièce à assembler, s'effectue au moyen de colles courantes telles que les colles à base de caoutchouc synthétique comme celles au polychioroprène, au polybutadiène, sous forme de condensats mixtes avec l'acrylonitrile ou le styrène ou les colles à base d'acétate de polyvinyle, de lessive sulfitique résiduaire ou de chlorure de polyvinyle (surchloré) selon les procédés connus. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise pour le collage des polyol fines sous forme de plaques, feuilles ou mousse. 4.- Procédé selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on effectue le collage des po polyoléfines avec d'autres matériaux, tels que plastiques, bois, carton, métaux ainsi que matériaux de construction minéraux comme le béton et la pierre. 5.- Procédé selon l'une des revendications I et 22 caractérisé en ce qu'on utilise une colle fusible thermoplastique contenant comme composant de base 20 à 70 % en poids d'un copolymérisat d'éthylène et d'acétate de vinyle avec une teneur en acétate de vinyle de 5 à 50 % et un indice de fusion i2 = 10 à 400 g/iO min. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 5 caractérisé en ce qu'on utilise pour la préparation de la solution de colle fusible des esters acétiques d'alcools ayant 2 à 6 atomes de carbone, des dérivés aroniatiques, aliphatiques halogénés ou des mélanges de ces solvantse 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la collefusible est appliquée sur les deux pinces à assembler, ou seulement sur la pièce qui technologiquement s'y prête le mieux, par enduction, raclage, pulvérisation, application à la spatule ou coulage.