Brevet FR2327300A1 — publié le 19770506

La présente invention concerne un article adhésif, applicable aux surfaces d'échange thermique en général, pour protéger et unir entre elles ces surfaces. L'invention vise également les applications de cet article. Dans certaines applications, par exemple dans le domaine des réfrigérateurs ou armoires frigorifiques, il faut fixer des parties métalliques, soit entre elles, soit avec des structures de support en général, par exemple il faut fixer des condensateurs, des évaporateurs, des échangeurs et des produits similaires. Cette fixation doit satisfaire aux exigences propres aussi bien aux liaisons mécaniques qu'aulx liaisons conductrices des parties considérées afin d'assurer la conductivité entre les parties associées. Il faut que les parties thermiquement isolantes soient stables et solidement fixées aux parties considérées pour former avec elles un élément unique, afin d'assurer l'efficacité de l'isolement même et de faciliter le montage de cet élément. Pour la fixation de ces parties, on a actuellement recours à des dispositifs métalliques appropriés tels que des vis, des étaux ou bien l'on utilise des soudures. Ces liaisons, tout en étant satisfaisantes dtun certain point de vue, ne peuvent pas être acceptées d'un point de vue économique et pratique. Par exemple, dans la construction des armoires frigorifiques, il faut que les serpentins, les évaporateurs et les autres parties soient unis et liés entre eux pour former un élément ou un groupe qui est ensuite fixé au chassies de support de l'armoire, selon une position permettant de recevoir ou de retenir les parties constituant l'isolement thermique. On obtient actuellement l'isolement thermique avec des résines polyuréthane expansées dont l'application est très simple et rationnelle et permet d'améliorer l'isolement thermique, puisque ces résines sont employées à l'état fluide et qu'elles occupent pendant leur expansion, les surfaces d'isolement. L'adhésion de la couche expansée est obtenue pendant le développement de la mousse de la solution de résine qui, grfice au processus de solidification, forme une masse de mousse qui entoure et couvre les parties du groupe considéré. Il faut pratiquement que le revêtement des résines expansées résultant soit bien adhérent aux surfaces métalliques qui doivent entre isolées, sans aucune solution de discontinuité, afin d'assurer, soit l'isolement thermique soit la position réciproque et le maintien des différentes parties du groupe considéré. De plus il faut garantir une séparation pour l'isolement thermique du groupe d'éléments métalliques afin que ces derniers ne soient en contact direct avec les agents chimiques employés pour réaliser cet isolement thermique ; il faut aussi séparer 11 isolation thermique. Dans certaines applications on doit même obtenir l'imperméabilité entre l'isolement thermique et le groupe métallique. Une autre exigence à satisfaire est celle de réaliser une bande du type susindiqué ou analogue, qui puisse être appliquée aux parties à réunir d'une façon facile et store, en particulier grace à des opérations simples et donc mécanisables et automatisables. B'article adhésif qui fait l'objet de cette invention satisfait ces exigences d'une façon rationnelle et complète en assurant la liaison mécanique entre les éléments du groupe considéré, et en particulier, l'adhérence et la jonction entre la résine expansée employée comme isolant thermique de ce groupe et de ces éléments. L'emploi comme isolant thermique des résines expansées offre des avantages considérables à condition d'assurer une adhérence continue et stable de la résine expansée aux surfaces métalliques à isoler, même quand ces surfaces présentent des interstices ou des fissures qui provoquent des pertes thermiques. B'article selon l'invention, qui peut être employé avec des résines expansées, et qui exige un support flexible renforcé par une couche adhésive, est caractérisé-par le fait que ledit support flexible présente, sur la partie opposée à celle de la couche adhésive, une surface en un matériau collant, qui peut se combiner et/ou réagir avec la solution de résine e phase dw expansion, en assurant ainsi l'adhésion entre les surfaces des éléments du groupe des objets considérés qui sontretenuset unis par l'article adhésif qui fait l'objet de cette invention. On obtient la surface adhésive pour le revêtement isolant en mousse, en appliquant au support flexible une solution faite avec du caoutchouc et/ou des résines, soit en les utilisant toutes seules ou mélange et/ou en superposition et combinaison avec d'autres solutions ; par exemple des solutions antiadhésives afin de réaliser une surface repoussant l'adhésif. Dans le cas où le support est formé par des matériaux tels que les plastiques du type polyéthylène, polypropylène, etc., la couche adhésive peut être constituée par le même support préventivement soumis à un traitement superficiel, comme par exemple le traitement à couronne. Selon ce traitement, on fait passer la bande entre des électrodes reliées à une source de haute tension pour obtenir une surface qui permet l'adhésion et la liaison de la solution de résine au moment de son expansion. L'emploi de la bande de polyéthylène est très avantageux, car ce matériau est très flexible et peut entre par conséquent adapté aux formes et aux profils les plus compliqués, tandis que sous l'action des agents qui provoquent l'expansion de la masse ce matériau garde intacte la structure résistante même quand la bande est soumise aux températures qui provoquent l'expansion. Selon l'invention, pour obtenir une réalisation avantageuse de l'article adhésif, la surface collante du support doit être réalisée en appliquant à ce support une solution appropriée constituée par des antiadhésifs et des substances collantes de manière que la couche obtenue puisse remplacer la feuille de papier siliconé jusqu a présent employée, afin d'éviter le collage de la couche adhésive au dos du support et de prévenir la compatibilité etXou la réaction avec la solution de mousse pendant la formation du revêtement isolant. Avec l'emploi des résines polyuréthanes, il est possible d'augmenter la liaison mécanique entre la résine expansée et le support flexible selon l'invention, en utilisant et éventuellement en augmentant le développement de la chaleur pendant la réaction exothermique qui a lieu pendant la formation de mousse à partir de la solution de la résine expansée avec le catalyseur mis en oeuvre. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le support flexible est constitué par deux couches lamellaires assemblées, la première en résine synthétique comme par exemple le polychlorure de vinyle ou PCV orienté et/ou le PCV plastifié et/ou le polyéthylène et/ou le polypropylène et/ou le polystyrène et/ou le polyester et/ou les polyamides ; la deuxième est une couche métallique, d'aluminium et de cuivre par exemple. Cette couche métallique est solidement attachée à la couche en résine synthétique et la surface libre retient la couche auto-adhésive. Au contraire la surface libre du support flexible en résine, présente la surface collante se liant de manière solide avec la masse de mousse qui forme le revêtement isolé, de façon que ce dernier soit solidement attaché aux éléments métalliques du groupe considéré. Selon les applications de l'article selon l'invention, le support flexible en résine synthétique peut être d'un type différent et l'assemblage de la lame métallique avec le support flexible peut être réalisé gracie au laminage avec l'emploi éventuel d'adhésif appropriés. On peut aussi réaliser la couche métallique d'une façon avantageuse et pratique par évaporation de métal sous vide, qui se dépose alors sur le support flexible. Après quoi on applique sur la surface métallique obtenue, laquelle peut subir éventuellement un processus de mordançage, la couche de matériau autoadhésif qui est constitué avantageusement par des élastomères, et/ou copolymères en blocs modifiés avec des résines plastiques appropriées et/ ou des résines acryliques. En même temps, ou ensuite, on applique sur la face libre du support flexible une couche de matériau collant. Avantageusement, le matériau collant est formé par une couche d'un mélange de matériaux anti-adhésifs comme les composés organométalliques, copolymères acétate de vinyle/anhydride maléique et acides ou esters acryliques, uréthannes sus-indiqués, avec des additifs qui contiennent des groupes fonctionnels réactifs comme les groupes OH et/ou NH2, par exempledes alcools, glycols, amines aromatiques et aliphatiques qui interviennent avec la résine de mousse, de manière à faciliter l'ancrage sur le support flexible pendant l'expansion. En vue d'améliorer les caractéristiques de conduction thermiques et pour le cas où l'article selon l'invention est destiné à des applications particulières, il est possible d'ajouter à l'adhésif appliqué à la lame métallique des charges appropriées constituées par des substances thermiques conductrices comme les poudres métalliques et produits similaires. L'invention est expliquée dans la description ci-dessous qui est rapportée au dessin annexé, donné exclusivement à titre d'exemple et donc non-indicatif de la portée de l'invention ; ce dessin illustre conventionnellement le produit adhésif selon l'invention. Dans ce dessin la figure 1 est une coupe transversale illustrant l'application d'un article selon l'invention pour joindre des éléments métalliques qui forment un groupe la figure 2 est une vue en perspective, agrandie et en coupe, d'une première forme de réalisation du produit selon l'invention; la figure 3 est une représentation analogue d'une variante simplifiée tandis que la figure 4 est une autre vue en coupe et en perspective, agrandie, d'une autre variante du produit selon l'invention. En se référant à la figure 1, on désigne par A l'article selon l'invention constitué par une feuille ou par une bande appliquée aux éléments métalliques B à relier entre eux, constitués par des tubes parallèles qui sont espacés entre eux et qui sont retenus par une structure de support C qui peut former les parsisdvo compartiment réfrigérant d'une armoire frigorifique F. Les interstices qui se forment entre les tubes B et entre ces derniers et lesparoz C et F, sont remplis et fermés ave-c un matériau thermiquement isolant D formé par des résines expansées de préférence par des résines polyuréthanes ; ces résines, sous forme de solution et avec des catalyseurs, sont introduites dans les interstices considérés, de façon que ces solutions se levant et s'expansant puissent les remplir. En considérant les figures 2 à 4, les parties identiques des produits illustrés sont marquées avec les mêmes signes. Précisément par A on indique le support flexible de polyéthylène ayant une flexibilité élevée qui assure une adhésion continue également aux profilages les plus compliqués. la face supérieure du support A1 présente une couche A2 en matériau adhésif, de préférence auto-adhésif, tandis que la face inférieure est traitée pour former et recevoir sur elle une couche collante A3 apte à se mêler avec la solution de résine apte à s'expanser. La surface ou la couche collante A3 peuvent être obtenues plusieurs façons, par exemples lorsque le support flexible A1 est en polyéthylène, polypropylène, PCV plastifié, etc., la surface collante est réalisée en soumettant le support A1 à l'effet couronne. On fait passer le support A1 entre les électrodes auxquelles on applique une haute tension. On peut même appliquer le support flexible A1, par enduction, à une couche A3 formée par des substanoesappopr'eset aptes à réagir au contact de la solution de résine expansée introduite dans les cavités considérées. On préfère parmi les résines pouvant s'expanseur celles en polyuréthane. Dans le cas de la figure 2, le support flexible A1 a la surface de la couche adhésive A2 protégée par une feuille A4 de matériau repoussant l'adhésif de la couche A1 et formé par exemple par du papier siliconné. Au contraire dans le cas de la figure 3 le support flexible A1 est formé par une couche collante A3 qui est constituée par un mélange de substances repoussant la couche A2 qui sont aptes à se combiner et à réagir à la solution de mousse qui forme la couche expansée D. On peut utiliser par exemple des composés organométalliques, des copolymères,acétates de vinyle,anhydride maléique et acides ou esters acryliques, avec des additifs qui forment des groupes OH et/ou NH2, comme les alcools, les glycols et les amines aromatiques et aliphatiques.Une certaine partie des éléments chimiques des solutions de mousses peut être employée comme substances aptes à se combiner avec le matériau expansé D. Dans la figure 3 la couche collante A3,qui contient des substances autoadhésives, remplace l'emploi du papier siliconné nécessaire au contraire pour le produit examiné dans la figure 2. L'antiadhésivité obtenue en ajoutant à la couche collante A des substances antiadhésives satisfait les exigences pratiques 3 précisément on obtient une antiadhésivité entre O et 150 g/cm mesurée selon les règles AXERA 4001. la figure 4 illustre une autre variante de l'article adhésif selon l'invention,ou llune des faces du support flexible A1 présente une lame métallique As y fixée, par exemple, par calandrage, et/ou par l'adhésif A6. La lame métallique As est en métal thermiquement conducteur comme l'aluminium ou en cuivre et son épaisseur en pratique peut varier entre 5 et 60 microns, si 1 'épaisseur-du support A1 est compris entre 10 et 200 microns et ce, selon les différentes exigences d'emploi que l'on doit satisfaire. Après fixation des lames A1 et A5 on applique sur la face de la lame métallique A5 la couche adhésive A2 de type approprié résistant à la température de mise en oeuvre et en particulier à celle qui se développe pendant la formation de mousse à partir de la résine polyuréthanc appliquée au groupe B. En pratique la température de la réaction considérée est comprise entre la température du milieu et 1000C et ceci selon le catalyseur employé et l'intensité d'ancrage que l'on veut atteindre. Les adhésifs qui satisfont ces conditions sont les élastomères, les copolymères-blocs modifiés avec des résines et des plastifiants. Ces adhésifs sont obtenus par dépôt de solutions en solvants ou en dispersions. En mEme temps, ou après l'enduction de la couche adhésive A2, sur 11 autre face du papier A (c'est-à-dire sur la face libre du support A1) on applique la couche collante A) . Avantageusement cette couche est constituée par un mélange dont les constituants comprennent aussi des autoadhésifs, afin que la couche A3 puisse permettre d'éliminer la feuille de papier A4. Dans autre cas, comme déjà dit, la couche adhésive A2 est protégée par une feuille A4 de papier siliconné qui évite la détérioration et le collage de la bande à la couche collante h) quand l'assemblage A1 A5 est superposé, ou roulé. La lame métallique A5 prévue par le support flexible A1 est appliquée à ce support, directement pendant la fabrication de ce dernier, éventuellement à l'aide d'un adhésif intermédiaire qui assure l'union selon une variante avantageuse, la lame métallique A5 du support flexible A1 est obtenue pendant 11 évaporation sous vide du métal de revêtement comme l'aluminium ; ce métal s1 évapore et se condense sur la face du support flexible A1 pour former la couche A L'emploi de l'aluminium répond exactement aux buts préfixés, parce qu'il est possible d'augmenter considérablement la surface d'échange thermique ; d'autre part, le lien et la tenue mécanique des organes B sont assurés sous tous les aspects par la bande A, qui élimine ainsi l'emploi des étaux et produits similaires.La couche autoadhésive A2 présente ces caractéristiques de conservation de son adhésivité aussi dans les milieux critiques. De plus, pour augmenter la conductivité ou le coefficient de transmission thermique, la couche auto-adhésive A2 de la figure 4 pourra comprendre des charges formées par des substances éminemment conductrices, comme les poudres métalliques. On considère ci-après les modalités d'application de la bande selon l'invention qui doivent satisfaire les différentes exigences selon les caractéristiques qui sont représentées par les organes B à réunir. L'ensemble formé par les organes B et qui, par exemple, peut être formé par les serpentins d'un groupe frigorifique réunis et sevrés entre eux et ensuite au cadre C de l'article adhésif selon l'invention, est placé dans l'enveloppe F de l'armoire frigorifique de manière que, entre le graupe B - C et les parois intérieures de cette protection 2,puisse ester un certain espace qui est rempli et fermé en introduisant une solution de mousse formée par une résine de polyuréthane et un catalyseur. La solution de mousse qui se dépose sur la couche collante A) du support formé par la bande A, réagit au contact de cette couche et s'incorpore à elle. Si on l'exige et pour augmenter l'ancrage de la résine expansée à la couche collante, oh peut provoquerllexpansioll de cette résine, de manière qu'elle puisse développer de la chaleur qui sera transmise à la couche collante A3. Cette dernière peut ainsi devenir molle ou couler superficiellement et assurer ensuite la pénétration de la masse de mousse D avec la couche collante A3, en gardant intacte la structure du support A1. L'adhérence continue et profonde de la masse de mousse D est ainsi obtenue avec le support formé par la bande A de manière que les éléments du groupe B-C soient unis entre eux et isolés thermiquement de la masse D qui remplit le vide formé entre les parois F et le groupe B-C. De plus on assure toujours un diaphragme imperméable entre la masse de mousse D et le groupe B-C ; ce dernier groupe pendant l'application et l'expansion de la masse de mousse est enlevé du contact avec ladite masse et avec les réactifs chimiques employés. I1 faut noter que, la partie de mousse introduite dans les interstices considérés, se dilatant ultérieurement exerce sur le support formé par la bande A, une certaine pression qui positionne et ferme d'une manière stable entre eux, soit les différentes parties du groupe B-d, soit ce groupe aux parois de l'armoire F, toujours en assurant l'isolation thermique et la fixation du groupe dans l'armoire. Des modifieations et changements ultérieurs pourront être apportés, soit à la bande adhésive A, pour satisfaire les exigences requises selon les applications de la bande, et aussi les modalités d'emploi de la bande. rar exemple la couche collande A3 peut être englobée et liée au revêtement de mousse D seulement par la chaleur développée par la réaction entre la résine et le catalyseur pendant la formation de mousse a partir de cette résine. Ces modifications et aussi d'autres changements similaires soit compris dans le cadre de I'illvcition.. REVENI > ICATIONS 1. Article pour protéger et unir entre eux des organes d'échange thermique, isolés au moins en partie par des résines expansées et constitué par un support flexible pourvu d'une couche adhésive, caractérisé par le fait que ce support flexible présente sur sa face opposée à la couche adhésive une surface en un matériau collant approprié, susceptible de se combiner et/ou de réagir avec une solution de résine en phase d'expansion, pour assurer ainsi l'adhésion entre les surfaces des éléments du groupe considéré retenus et unis par ledit article. 2. Article selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche collante et adhérent au revêtement de mousse est constituée par du caoutchouc et/ou par des résines comme les résines polyuréthanes ou des produits chimiques avec des groupes fonctionnels réactifs comme 01I et/ou NH2, notamment des alcools, glycols et amines aromatiques et aliphatiques, qui sont appliqués au support flexible. 3. Article selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche collante au dos du support flexible, forme une couche antiadhésive, qui évite le collage et la destruction de la couche adhésive quand ledit support est roulé. 4. Article selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la couche antiadhésive est à base de composés organo- métalliques, copolymères, acétate -de vinyle, anhydride maléique, et acides ou esters acryliques, uréthanes sus-indiqués aveq des composés réactifs. 5. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le support flexible est constitué par des pellicules en matières plastiques telles que polyéthylène, polypropylène, convenablement traitées en surface, de manière que ces surfaces puissent constituer la couche collante et adhérent au revêtement de mousse. 6. Article selon l1une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le support flexible est fortement assemblé à une lame métallique, par exemple en aluminium, la face libre de cette lame retenant la couche autoadhésive et formant également entre les parties unies de la bande une liaison métallique. 7. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la couche autoadhésive du support flexible est composée par des résines de polyuréthanes, des résines vinyliques, des silicones, et composés organo-metalliques. 8. Article selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé par le fait que la couche autoadhésive est constituée par des élastomères ou des plastifiants appropries7 polymères et esters acryliques et méthacryliques obtenus par dépôt de solutions dans des solvants organiques ou de dispersions. 9. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le support flexible est constitué par du chlorure de polyvinyle orienté et/ou plastifié. 10. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le support flexible est constitué par des pellicules à base de polyéthylène, polypropylène, polystyrène, polyamides ou analogues. 11. Article selon l'une quelconque des revendications 6 à 50, caractérisé par le fait que la couche autoadhésive comporte à titre de charge, des matériaux thermiquement conducteurs, tels que des poudres métalliques. 12. Article selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la couche métallique est déposée sur le support flexible par évaporation et condensation. 13. Article selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la lame métallique est assemblée avec le support flexible pendant la réalisation de ce support. 14. Procédé pour unir entre eux et isolerther.miquement des organes d'e change thernilque,- au moyeu d'un article adhésif selonaumoins l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à réunir dans un ordre donné et regrouper entre eux les éléments considérés avec ledit article adhésif, disposé de manière qu'une partie au nioins de sa oeuche oelk soit libre et tournée à 11 extérieur ; disposer les groupes d'éléments ainsi obtenus dans une enveloppe et à introduire dans les interstices formés dans cette enveloppe par ce groupe, un mélange de mousse de résine et de catalyseur, qui, en réagissant avec la couche collante, incorpore cette couche collante et s'attache solidement à 11 article adhésif. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé par le fait que l'adhérence et l'ancrage du revêtement de mousse à la couche collante de l'article adhésif s'effectue par réaction thermochimique, en utilisant ainsi une partie de la chaleur qui se développe pendant la formation de mousse.