Brevet FR2394080A1 — publié le 19790105

La présente invention vise un procédé pour la mesure du pouvoir collant d'adhésifs sensibles à la pression, notamment de rubans adhésifs ou feuilles adhésives; elle se rapporte également à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On a déjà proposé divers procédés pour la mesure de ce pouvoir collant ou collant superficiel. I1 est notamment connu de lâcher une bille en haut d'un plan incliné de pente et longueurs déterminées, cette bille, dont le mouvement s'accélère le long de ce plan, roulant ensuite sur une surface horizontale recouverte de l'adhésif à mesurer, disposée au pied du plan incliné. Le pouvoir adhésif est déterminé par la mesure de la distance parcourue par la bille sur la surface couverte d'adhésif avant son arrêt. Les résultats obtenus par ce procédé sont relativement peu reproductibles. On a aussi proposé d'amener une boucle formée par un ruban adhésif dont la face adhésive est tournée vers l'extérieur, au contact d'une plaque, de manière que plaque et boucle adhèrent l'une à l'autre, puis de mesurer la force necessaire pour leur décollement. Là aussi, les résultats obtenus sont peu reproductibles. La présente invention a pour objet un procédé de mesure du collant superficiel d'un adhésif ne présentant pas ces inconvénients et qui, bien que d'une mise en oeuvre simple, conduit à des résultats reproductibles. Le procédé selon l'invention est destiné à la détermination du pouvoir collant d'un adhésif sensible à la pression, cet adhésif étant disposé à la surface d'une feuille de support, procédé selon lequel on laisse tomber en chute libre, sans vitesse initiale à partir d'une position de départ déter minée, unie bille sur la face revêtue d'adhésif de ladite feuille de support disposee sur un plan horizontal à une distance fixe de ladite position'de départ, puis on exerce sur cette bille une force verticale de décollement dirigée vers le haut selon un programme déterminé de manière à successivement équilibrer le poids de la bille, puis vaincre la force de retenue exercée par l'adhésif, et enfin, ramener la bille à sa position de départ initiale, la mesure du pouvoir collant de l'adhésif considéré étant fonction du temps séparant l'instant où la force de décollement est appliquée à la bille et l'instant où cette bille reprend sa position initiale. De préférence, on laisse s'ecouler un laps de temps déterminé entre l'instant où la bille tombe en chute libre et celui où on exerce sur cette bille la force verticale de décollement. Selon un mode de réalisation, la force de décollement a une valeur progressivement croissante. Selon une caractéristique avantageuse du procédé, le programme de variation de la force de décollement comporte une première phase de variation relativement rapide de cette force depuis une valeur nulle jusqu'à la valeur équilibrant le poids de la bille, puis une seconde phase de variation plus lente, sensiblement linéaire, jusqu'à une valeur aumoins égale à celle assurant le décollement de la bille de la surface de l'adhésif. Dans une forme de mise en oeuvre préférée du procédé selon l'invention, la force d'attraction exercée sur la bille est une force électromagnétique produite par une bobine à noyau magnétique parcourue par un courant électrique dont l'intensité est réglee en fonction du programme déterminé choisi pour ladite force d'attraction, la bille étant réalisée en un matériau magnétique. La position de départ initiale de cette bille est celle dans laquelle la bille est collée au noyau de la bobine et la chute est provoquée par la suppression du courant d'excitation de cette bobine. Les instants de depart de la bille et de retour de cette bille à sa position de départ, apres décollement de l'adhésif, sont déterminéspar l'établissement ou la coupure d'un faisceau lumineux dirigé vers une cellule photo-électrique à travers le volume occupé par la bille dans sa position de départ, ladite cellule étant associée à des moyens de mesure du temps. D'autres buts et avantages de la présente invention.apparàîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif. La Figure 1 est une vue schématique d'une forme de réalisation d'un dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La Figure 2 est un diagramme illustrant la courbe d'etablissement de la force exercée sur la bille, en ordonnées, en fonction du temps, en abscisses. Dans la forme de réalisation de la Figure I, le dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend essentiellement un électro-aimant 10, comportant un noyau il d'axe vertical et un enroulement 12, ce dernier etant relié à une alimentation 13, grâce à laquelle on peut faire circuler un courant d'excitation de valeur réglable dans ledit enroulement. Cette alimentation est commandée par un programmateur 14, agencé pour régler la valeur du courant d'excitation selon un programme détermine, ce programmateur étant à son tour commandé par un dispositif de déclenchement 15 sur le rôle duquel on reviendra ci-après. A l'aplomb du noyau 11, et à une distance d de la face inférieure 16 de celui-ci, est disposé un plan horizontal 17 sur lequel on place le support 18 de l'adhésif à tester, la face adhésive etant dirigée vers le haut. La bille 20 servant à l'essai, en un matériau magnétique, en acier par exemple, est, dans la position de départ, en 21, plaquée contre la face inférieure du noyau de ltelectro-aimant, l'enroulement de ce dernier étant parcouru par un courant suffisant pour maintenir la bille dans cette position. Le dispositif comprend des moyens de détection de la présence de la bille en position de départ. A cet effet, la bille en position de départ occulte le faisceau 22 émis par une source 23 vers une cellule photo-électrique 24 reliée à un dispositif de mesure 25 qui commande le dispositif de déclenchement 15. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: La bille 20 occupant la position de départ 21, le programmateur 14 sous l'effet d'une impulsion provenant du dispositif de uéclenchement (produite par exemple manuellement) coupe l'alimentation de l'electro-aimant. La bille 20, libérée, tombe, sans vitesse initiale vers le p'an 17 et démasque la cellule 24. Celle-ci, frappée par le faisceau 22, envoie un signal au dispositif de mesure ou compteur, ce signal correspondant à un temps origine 0 sur le graphique de la Figure 2. La bille 20 est tombée surl'adhésif, dans des conditions reproductibles comme on peut le noter. Puis, après un temps déterminé (Oa sur le graphique de la Figure 2), le programmateur 14 fait délivrer par l'alimentation 13 un courant progressivement croissant dans la bobine 12. L'électro-aimant exerce une force d'attraction croissante sur la bille. Cette force, au bout d'un temps b détermine par un étalonnage préalable, en l'absence de tout adhésif, atteint une valeur égale au poids p de la bille; au cours de cet étalonnage, la bille 20, lorsque la force d'attraction atteint cette valeur p, quitte brusquement le plan 17. Pour cette première partie du programme d'établissement du courant, on choisit une valeur de variation du courant, ou de la force, en fonction du temps, relativement grande (angle a du graphique). Puis, à partir de l'instant b (auquel correspond le point A du graphique), le programmateur est agence pour imprimer une allure de variation plus faible au courant, donc à la force, en fonction du temps (angle B). A partir de cet instant b, l'électro-aimant exerce donc sur la bille une force d'attraction supérieure au poids de cette bille. L'adhésif seul s'oppose à la remontée de la bille, par son pouvoir collant, jusqu'à ce que la force atteigne une valeur D correspondant à une force de décollement suffisante pour vaincre la résistance opposée par l'adhésif. La bille 20 remonte alors au contact de l'électro-aimant et reprend sa position initiale, occultant alors le faisceau 22 et la cellule photo-électrique 24, ce qui se traduit par l'émission d'un signal correspondant à l'instant c vers le compteur 25. Le temps séparant les instants b et c est fonction du pouvoir collant de l'adhésif et est d'autant plus grand que ce pouvoir est également plus elevé. Il est aussi d'autant plus grand que l'angle ss est faible; la reduction de cet angle permet d'obtenir une meilleure précision de mesure. La valeur D-p mesure la force due à l'adhésion de l'adhésif, ou pouvoir collant instantané. L'expérience montre que les résultats obtenus sont très reproductibles. On notera que parmi les divers paramètres mis en jeu dans le procède selon l'invention, certains sont fixes et déterminés par construction, tels le poids de la bille, la distance séparant la bille en position de départ du-plan horizontal, le temps de contact Oa de la bile avec l'adhésif, d'autres sont réglables et mesures, tel le courant circulant dans l'enroulement, d'autres enfin sont liés à l'échantillon à mesurer, notamment le grainage, ou épaisseur de la couche d'adhésif. Le procédé selon l'invention etle dispositif décrit permettent également d'evaluer la resistance au fluage de l'adhésif. On envoie dans l'electro-aimant une intensité fixe créant instantanément une force magnétique d'attraction constante de valeur comprise entre le poids de la bille et la force de décollemènt O telle que déterminee précédemment. On mesure le temps nécessaire à l'arrachement de la bille. Ce temps est supérieur au temps détermine précédemment. L'expérience montre que la reproductibilite de ce type de mesure est extrêmement bonne. On peut également dètetininer le grammage de l'adhésif. Sur le support du ruban adhésif, on applique une certaine épaisseur de colle correspondant à la définition du grammage. La bille en tombant s'enfonce dans la couche de colle. Pour des conditions opératoires données, pour un même type de support du ruban adhésif et pour un même type de colle, la force d'arrachement sera proportionnelle au grammage. Sur une unité de fabrication, on pourra donc construire une courbe d'éta lonnagedonnant la force d'arrachement en fonction du grammage et, en cours de fabrication du ruban adhésif, une mesure rapide de la force permettra de donner une valeur bu grammage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation mentionnes ci-dessus, qui peuvent faire l'objet de nombreuses variantes. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la détermination du pouvoir collant d'un adhésif sensible à la pression, disposé à la surface d'une feuille de support, selon lequel on laisse tomber en chute libre, sans vitesse initiale à partir d'une position de départ déterminée une bille sur la face revêtue d'adhésif de ladite feuille de support disposée sur un plan horizontal à une distance fixe de ladite position de départ, puis on exerce sur cette bille une force verticale de décollement dirigée vers le haut selon un programme déterminé de manière à successivement équilibrer le poids de la bille, puis vaincre la force de retenue exercée par l'adhésif, et enfin, ramener la bille à sa position de départ initiale, la mesure du pouvoir collant de l'adhésif considéré étant fonction du temps séparant l'instant où la force de décollement est appliquée à la bille et l'instant où cette bille reprend sa position initiale. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on laisse s'écouler un laps de temps déterminé entre l'instant où la bille tombe en chute libre et celui où on exerce sur cette bille la force verticale de décollement. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite force verticale de décollement dirigée vers le haut présente une valeur progressivement croissante. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le programme de variation de la force de décollement comporte une première phase de variation relativement rapide de cette force depuis une valeur nulle jusqu'à la valeur équilibrant le poids de la bille, puis une seconde phase de variation plus lente, sensiblement linéaire, jusqu'à une valeur au moins égale à celle assurant le décollement de la bille de la surface de l'adhésif. 5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique instantanément à la bille une force d'attraction constante légèrement supérieure au poids de la bille. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la force d'attraction exercée sur la bille est une force électromagnétique produite par une bobine à noyau magnétique parcourue par un courant électrique dont l'intensité est réglée en fonction du programme déterminé choisi pour ladite force d'attraction, la bille étant réalisée en un matériau magnétique. 7.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la position de départ initiale de cette bille est celle dans laquelle la bille est collée au noyau de la bobine et la chute de cette bille est provoquée par la suppression du courant d'excitation de cette bobine. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les instants de départ de la bille et de retour de cette bille à sa position de départ, après décollement de l'adhésif, sont déterminés par l'établissement ou la coupure d'un faisceau lumineux dirigé vers une cellule photo-électrique à travers le volume occupé par la bille dans sa position de départ, ladite cellule étant associée à des moyens de mesure du temps. 9.- Dispositif pour la mise-en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un électro-aimant, dispose à l'aplomb d'un plan horizontal adapté à recevoir une feuille revêtue d'adhésif, cet électro-aimant comportant un enroulement relié à une alimentation, celle-ci étant commandée par un programmateur qui, à son tour, est commandé par un dispositif de declenchement, une bille en un matériau magnétique disposée sous l'électro-aimant et au-dessus dudit plan, et des moyens de détection de ladite bille en une position de départ au contact de cet electro-aimant, et un dispositif de mesure relié auxdits moyens de détection et commandant le dispositif de déclenchement.