Brevet FR2368524A1 — publié le 19780519

La présente invention concerne un procédé de fabrication de rubans adhésifs qui sont revêtus d'adhésifs, de préférence des colles fusibles, a base de polymères copolymérisés et/ou réticulés transversalement. Les rubans adhésifs se composent habituellement d'un support sur lequel est placée une couche d'adhésif sensible à la pression. Selon le choix du matériau de support, il est nécessaire de mettre en place sur le dos du support une préparation qui présente des propriétés antiadhésives. Cela est nécessaire lorsque les rubans adhésifs sont enroulés sous forme de rouleaux. Grâce a cette préparation, les rubans peuvent être facilement détaches du rouleau pour les besoins de l'utilisation. Le matériau de support doit présenter un certain nombre de qualités pour donner des résultats satisfaisants. Avant tout ce sont les propriétés mécaniques qui sont importantes et qui déterminent les limites des possibilités d'utilisation de beaucoup de rubans adhésifs. On exige des rubans adhésifs qu'ils soient facilement déchirables en sens transversal mais qu'au contraire ils possèdent dans le sens longitudinal de bonnes propriétés de résistance mécanique. On a déjà développé des matériaux de support à base de matière synthétique, de "cellophane", de papier, de tissus textiles et d'autres. Des résultats satisfaisants ont également été obtenus par des combinaisons de différents matériaux de support sous forme de stratifiés. Comme préparation ayant des propriétés antiadhesives, on a obtenu des résultats particulièrement bons avec des mélanges de polysiloxanes avec des groupes terminaux réactifs. On applique la couche de revêtement sur le dos du support a partir de solutions, de dispersions ou aw emulsions aqueuses. Comme ingrédient de base de la préparation antiadhésive, on peut également utiliser des copolymères d'esters d'alcools inférieurs et d'acide acrylique ou méthacrylique avec une quantité faible d'un copolymere de chlorure de vinylidène et dlacrylonitrile, Il est difficile de trouver des adhésifs appropriés pour les rubans adhésifs.Lors de la mise en place du ruban adhésif sur un objet les adhésifs doivent s'appliquer suffisamment sur la surface de l'objet, mais doivent en même temps présenter des forces de cohésion suffisantes afin que lors de l'enlèvement du ruban de l'objet il ne subsiste aucun résidu d'adhésif. Un autre critère de qualité de l'adhésif est sa plus grande adhérence au matériau de support qu'à l'objet. On a déjà proposé de nombreuses améliorations dans lesquelles la solution du problème dépendait de deux points. On a cherché soit à mettre en place sur un support un premier matériau puis, sur celui-ci, la couche adhésive, soit à apporter des améliorations à la couche adhésive elle-mêmev Pour les rubans adhésifs, on a avant tout développé des adhé sifs à base de caoutchouc, d'acrylates, de méthacrylates, de résines époxy, de polyuréthanes et analogues. Ces adhésifs sont appliqués sur le support à partir d'une solution ou d'une dispersion dans un solvant organique. Ces derniers temps, on s'est aperçu que pour la fabrication de colles fusibles on pouvait, pour des raisons d'hygiène ambiante, supprimer le solvant. En effet, les opérations de préparation d'adhésifs en solution ou en dispersion dans des solvants organiques étaient dommageables à la santé et, compte tenu des dangers d'inflam mabilité importants, on s'est orienté vers la mise en place d'adhésifs à l'état fondu. Du fait que le matériau de support est souvent à base de matière synthétique, il existe un danger d'étincelles par décharges électrostatiques, de sorte que les solvants organiques peuvent être facilement enflammés. Un autre inconvénient des adhésifs contenant un solvant pour la mise en place sur un support réside dans le fait que la vitesse de fabrication est limitée. On s'est oriente-ces derniers temps vers la suppression du solvant pour travailler à hautes températures dans le domaine de fusion des polymères. I1 en est résulté un certain nombre de problèmes qui, selon l'utilisation envisagée, doivent être pris en considération et même ont été partiellement résolus. En particulier, on rencontre des difficultés du fait de la faible résistance à l'oxydation et de la faible tenue à la température des mélanges adhésifs, car dans la fabrication des colles fusibles on doit travailler à des températures relativement élevées. En particulier, la phase de mastication et l'application elle-même exigent des températures au-delà de 100 C Pour l'application de la colle fusible, on doit prévoir des dispositifs d'application appropriés, quoique la viscosité à l'état fondu de la colle fusible ne doive pas être trop élevée car autrement on ne peut maîtriser les difficultés résultantes. On a cherché à maintenir un faible taux de polymérisation et- à ajouter de plus grandes quantités de plastifiants afin de maintenir la viscosité à l'état fondu à des valeurs qui facilitent l'application. Le problème qui en est résulté est la diminution de la résistance à la rupture sous charge de la colle fusible de sorte qu'elle ne pouvait plus résister à des sollicitations importantes. En conséquence, le domaine d'utilisation des colles fusibles était limité. Elles se prêtaient uniquement au collage d'objets qui ne devaient pas être soumis à des sollicitations prolongées. On a cherché à fabriquer des colles fusibles, par copolymérisation séquencée de styrène et butadiène, ou de styrène et d'isoprà- ne avec'des additifs tels que le colophane ou l'ester de colophane modifiés ou non modifiés, les résines indène/coumarone, les résines polyterpeniques, les résines diène- aliphatiques/hydrocarbures oléfiniques, les résines de polystyrène, les copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle ou de polypropylène. Le problème de la faible résistance à la rupture sous charge de ces colles fusibles n'a pu jusqu'à présent être résolu. Les mauvaises valeurs de cohésion dans les colles fusibles citées ci-dessus limitaient la résistance à la rupture sous charge à un temps de quelques minutes pour une charge de 1,5 kgà 250C, et une largeur de ruban de 1 cm. Pour certains types de colles fusibles la résistance à la rupture sous charge est si faible qu'elles ne peuvent avoir que des utilisations très limitées par exemple pour la mise en place de tapis afin d'empêcher le glissement de la face inférieure de ceux-ci. I1 est souhaitable d'étendre le domaine d'utilisation des colles fusibles à des domaines où apparaissent des sollicitations prolongées, par exemple pour des rubans dans l'industrie de l'emballage. I1 n'existe actuellement pas sur le marché de rubans d'emballage recouverts d'une colle fusible qui permette d'obtenir une résistance à la rupture sous charge située notablement audelà des valeurs indiquées ci-dessus. Le but de l'invention est d'accroitre sensiblement la résistance à la rupture sous charge par un procédé d'application des composants adhésifs. On a découvert pour cela qu'un polymère ayant des propriétés thermoplastiques devait être transformé en un polymère présentant des propriétés thermodurcissables. La présente invention a été développée pour la fabrication de rubans adhésifs qui se composent de polymères copolymérisés ou réticulés, dans laquelle la manière d'ajouter le produit coréagissant ou l'agent réticulant a une influence essentielle sur les propriétés. On obtient les propriétés voulues de la colle fusible en choisissant la température de vulcanisation et le moment d'adjonction ainsi que la quantité de produit coréagissant ou de l'agent réticulant. Selon l'invention, on chauffe un ou plusieurs polymères à une température de 130 à 1600C, on homogénéise, de préférence par malaxage, puis l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent réticulant de sorte que la copolymérisation ou la réticulation transversale ait lieu. On applique ensuite le polymère réticulé transversalement ou le copolymère sur le support. On peut ajouter le produit coréagissant ou l'agent réticulant aussi bien à l'état fondu qu'en solution ou en dispersion dans un solvant organique. Comme solvant organique on peut tout particulièrement utiliser des huiles minérales. Le produit coréagissant ou réticulant peut être ajouté au ou aux polymères au cours de la phase d'homogénéisation. Selon une variante de mise en oeuvre de l'invention, on homogénéise le ou les polymères, on amène le produit homogénéisé dans une conduite où l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent réticulant au moyen d'un dispositif d'adjonction, de préférence une pompe doseuse. L'adjonction peut s'effectuer à la température de réticulation ou à la température de copolymérisation, mais il est cependant également possible de refroidir le ou les polymères dans la conduite à une température inférieure à la température de copolymérisation ou de réticulation, d'ajouter le produit coréagissant ou l'agent réticulant et ensuite d'accroître la température à la température de copolymérisation ou de réticulation, de sorte que la réticulation ne se produit pas immédiatement lors de l'adjonction. Selon une autre caractéristique de l'invention, on a obtenu également de bons résultats en appliquant d'abord le produit coréagissant ou l'agent réticulant, puis le ou les polymères sur le support, ce par quoi la copolymérisation ou la réticulation se produit directement sur le support. Le produit coréagissant ou l'agent réticulant peut pour ainsi dire constituer une couche primaire sur le coté où est mis en place l'adhésif ou bien l'on applique le produit coréagissant ou l'agent réticulant sur le dos et il est alors possible de lui ajouter une masse de revêtement antiadhésif. L'application du produit coréagissant ou de l'agent réticulant peut s'effectuer par un procédé d'héliogravure, d'impression offset , de raclage magnétique ou de sérigraphie magnétique. Dans le procédé d'héliogravure, on travaille dans le cadre de la présente invention avec un cylindre à structure cloisonnée sur la surface supérieure duquel est appliquée la masse de revêtement. Le cylindre est pressé contre le support de telle manière que la masse de revêtement se trouve transférée. Dans le procédé d'offset on utilise un cliché en caoutchouc sur lequel la masse de revêtement est appliquée. C'est grâce à la disposition de trois cylindres, un cylindre de bassine, un cylindre distributeur oscillant et un cylindre de transfert que la masse de revêtement est amenée sur le support. Le procédé de raclage magnétique consiste à plonger le matériau de support dans la masse de revêtement, puis à le faire circuler entre un cylindre et un barreau aimanté. Le dosage s'effectue grâce à la force d'attraction magnétique entre le cylindre et le barreau aimanté. Le procédé de sérigraphie magnétique en diffère dans la mesure où l'on met en place la masse de revêtement dans un tamis tournant. Elle est pressée contre le cylindre de l'intérieur du tamis de la même manière au moyen d'un barreau aimanté. Les procédés dans lesquels la réticulation ou la copolymeri- sation a lieu directement sur le support sont seulement utilisables lorsque le produit coréagissant ou l'agent de vulcanisation peut diffuser ou se sublimer dans l'adhésif. La présente invention est utilisable pratiquement pour toutes les colles fusibles à condition qu'elles se composent de copolymè- res ou de polymères reticulés transversalement. On a obtenu des résultats remarquables en utilisant comme polymères ceux du groupe des polymères butadiène-styrêne, isoprène, caoutchouc naturel, caoutchouc butylchloré, et des polymères éthyléne-propylène. Comme produits coréagissants, on peut envisager les phénols et/ou les terphénols. La réticulation transversale s'effectue par des ponts oxygène soufre, azote, urée, uréthane ou méthylène entre les channes poly mériques. Dans les procédés dans lesquels on applique le produit coréagissant ou l'agent de réticulation avant les polymères sur le support, il est également possible de choisir un produit coréagissant ou un agent de réticulation qui donne la réaction souhaitée à la température ambiante. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant au dessin annexé dans lequel les figures 1 à 4 et 6 représentent schématiquement le procédé de revêtement dans une installation de revêtement et les figures 5 et 7 représentent en coupe le ruban adhésif revêtu. Dans un malaxeur 1 le polymère est homogénéisé à une température de 130 à 1600C. La masse est amenée dans un mélangeur 2 où elle est maintenue en mouvement au moyen d'un agitateur 3. Au moyen d'une pompe doseuse 4, la masse de revêtement est amenée à la machine de revêtement 5. Depuis un rouleau d'emmagasinement 7, le support 6 du ruban collant est amené au moyen de rouleaux de guidage 8 au dispositif d'application 10. Pour obtenir un revêtement homogène on prévoit un rouleau de contrepression 9 qui presse le support 6 contre le dispositif d'application. Ensuite, le ruban adhésif revetu est tiré sur des cylindres refroidisseurs 11 et enroulé sur le rouleau 12. Le melange du polymère avec le produit coréagissant ou l'agent réticulant s'effectue dans le malaxeur comme cela est schématisé par la flèche dans la figure I. La figure 2 représente un dispositif similaire qui comporte cependant un récipient de stockage supplémentaire 2' avec agitateur. L'adjonction du produit coréagissant ou de l'agent réticulant s'effectue selon l'invention par l'intermédiaire du récipient de stockage supplémentaire 2' dans la conduite vers la machine de revêtement 5. On prévoit de plus un mélangeur statique 12A pour homogénéiser le mélange du produit coréagissant ou de l'agent réticulant avec le ou les polymères. La figure 3 représente une autre variante du procédé selon l'invention, dans laquelle le produit coréagissant ou l'agent réticulant est ajouté à la température ambiante grâce au récipient de stockage comme représenté sur la figure 2. Dans un échangeur thermique 13, le mélange du produit -coréagissànt ou de l'agent réticulant et du ou des polymères est amené à une température à laquelle se produit la copolymérisation ou la réticulation. Le revêtement ultérieur du matériau de support s'effectue selon les étapes exposées ci-dessus. Selon la figure 4, l'adjonction du produit coréagissant ou de l'agent réticulant s'effectue de la même manière, par un récipient de stockage supplémentaire 2' dans la conduite d'amenée duquel est dispos un organe d'arrêt 14, le support étant cependant revêtu du produit coréagissant ou de l'agent réticulant avant l'application du polymère. Le produit coréagissant ou l'agent réticulant est appliqué sur le support 6 au moyen de cylindres 16 depuis un récipient 15. Le support revêtu est alors comme indiqué ci-dessus revêtu au moyen du dispositif d'application, mais cependant non par la masse de polymères copolymérisés ou réticulés mais seulement par les polymères. La copolymérisation ou la réaction de réticulation s'effectue directement sur le support. Dans la figure 5 on a représenté schématiquement le processus de revêtement, le support étant désigné par 6, ce support étant revêtu d'une masse 17 constituée du produit coréagissant ou de l'agent réticulant. On applique,-par dessus, la masse polymérique 18. Dans le procédé selon la figure 6, le revêtement du matériau support par le produit coréagissant ou l'agent réticulant s'effectue du côté opposé à celui présentant la colle. Dans la figure 7, on a représenté schématiquement le ruban adhésif qui, de la même manière, est constitué du support 6, de la couche polymérique 18 et de la couche de produit coréagissant ou d'agent réticulant. Dans ce dernier procédé, si le produit coréagissant ou l'agent réticulant est appliqué sur le dos du ruban adhésif, la réticulation ou la copolymérisation n'a lieu que lors de l'enroulement du ruban adhésif lorsque les substrats s'appliquent l'un sur l'autre. REVENDICATIONS l.Procédé de fabrication de bandes adhésives qui sont revêtues d'adhésifs, de préférence des colles fusibles, à base de polymeres copolymérisés et/ou réticulés transversalement, caractérisé par le fait que l'on chauffe un ou plusieurs polymères à une température de 130 à 1600C, qu'on homogénéise ensuite, de préférence par malaxage, et que l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent réticulant, ce par quoi on obtient une copolymérisation ou une réticulation, de préférence une réticulation transversale, puis qu'on applique le produit de la réaction sur un support. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent de réticulation à l'état fondu. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on prépare-une solution ou une dispersion du produit coréagissant ou de l'agent réticulant dans un solvant organique et qu'ensuite l'on ajoute a solution. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on dissout le produit coréagissant ou l'agent réticulant dans une huile minérale. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent réticulant à ou aux polymères pendant la phase d'homogénéisation. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on homogénéise le ou les polymères, que l'on amène le produit homogénéisé dans une conduite où l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent réticulant au moyen d'un dispositif d'adjonction, de préférence une pompe doseuse. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent réticulant à la température de copolymérisation ou la température de réticulation. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on amène les polymères dans la conduite à une températu re inférieure à la température de copolymérisation ou la température de réticulation, que l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent réticulant et qu'ensuite l'on augmente la température à la température de copolymérisation ou à la température de réticulant tion. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que l'on applique sur le support d'abord le produit coréagissant ou l'agent réticulant et ensuite les polymères, ce par quoi la copolymérisation et la réticulation s'effectuent- directement sur le support. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on applique d'abord le produit coréagissant ou l'agent réticulant sur le dos du support et ensuite le polymère sur le support, ce par quoi la copolymérisation ou la réticulation s'effectue par enroulement du ruban adhésif. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'on ajoute le produit coréagissant ou l'agent réticulant à une masse de revêtement antiadhésive et que l'on applique celle-ci sur le dos du support. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que l'application du produit coréagissant ou de l'agent réticulant s'effectue par héliogravure. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que l'application du produit réticulant ou de l'agent réticulant s'effectue par impression offset. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que l'application du produit coréagissant ou de l'agent réticulant s'effectue par un procédé de raclage magnétique. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que l'application du produit coréagissant ou de l'agent réticulant s'effectue par un procédé de sérigraphie magnétique. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisé par le fait que l'on utilise comme polymère ceux du groupe des polymères butadiène-styrène, isoprène, caoutchouc naturel, caoutchouc butylchloré, et des polymères éthylgne-propy- lène pris seuls ou en mélanges. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'on réticule transversalement les polymères par des ponts oxygène, soufre, azote, urée, uréthane ou méthylène entre les channes polymériques. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'on copolymérise les polymères avec des phénols et/ou des terphénols.