Brevet FR2489352A1 — publié le 19820305

La présente invention concerne un procédé de fabrication de rubans adhésifs imprimables, notamment des rubans comportant un support formé de polymè res ou copolymeres oléfiniques, en particulier de polypropylène. tes bandes en polypropylène ou autres polymères ou copolymères oléfiniques,ne permettent pas l'impression au moyen d'encre d'imprimerie. D'autre part, pour rendre possible l'opération d'impression, il est nécessaire de traiter la surface de la bande par des décharges électriques ou par des traitements à la flamme, de manière modifier cette surface en créant les conditions chimiques et physiques aptes à recevoir et à fixer l'encre. Ces traitements ont pour but d'augmenter la tension superficielle de bande jusqu'à 40 dynes/cm (sur la bande non traitée elle est de 30 dynes/cm), d manière à rendre la bande plus réceptrice aux encres. Ces traitements augmentent l'angle du contact entre la bande (solide) et ltencre (liquide), de manière à fayoriser l'adhérence selon le principe même de l'adhérence. La mesure pratique de la tension superficielle se fait en utilisant des liquides ayant des tensions superficielles connues, selon les méthodes établies par TAPPI et ASTM. Il existe dans le commerce des encres pour l'impression de bandes en polypropylène traite,qui sont communément employées pour l'impression de matériaux d'emballage et de conditionnement. Dans le cas de rubans ou bandes adhésifs prévus pour l'impression et comportant un support en propylène ou autre polymère oléfinique, il est nécessa re de traiter une face de la bande de telle manière que cette face puisse ensuite recevoir la couche adhésive (avec ou sans couche intermédiaire d'ancrage), el de traiter l'autre. face de telle manière qu'elle puisse recevoir l'impression. Ce double traitement peut néanmoins provoquer des phénomènes de blocage dûs à la forte adhésion de la couche adhésive sur le dos de la bande, phénomènes pouvant entraîner des ruptures lors dudéroulement des bobines. Pour éliminer cet inconvénient, on peut prévoir l'application d'une couche antiadhésive sur la face sans adhésif. Cette couche antiadhésive présente toutefois l'inconvénient d'être répulsive aux encres d'impression. Dans certains cas, on peut résoudre ce problème au moyen d'un laquage du dos du ruban,ou en utilisant lors de la fabrication dudit ruban un support mono ou bilaqué. On peut trouver ces éléments laqués dans le commerce où ils sont surtout employés pour rendre le matériel thermosoudable imprimable. En plus de son coût, l'application de ces laques (généralement à base de copolymères acryliques et vinyliques) pendant la fabrication des rubans adhésifs imprimables, demande l'emploi d'un "primer". De ce fait, l'opération de laquage doit être exécutée en deux étapes. Cette méthode en deux étapes s'oppose à la méthode actuelle de fabrication des rubans adhésifs avec support en polypropylène,dans laquelle toutes les opérations sont exécutées en une seule étape. En effet, comme on le sait, la méthode actuelle de fabrication de rubans adhésifs avec support en polypropylène traite comprend 1-' application sur une face de la bande d'une couche d'ancrage et d'une couche adhésive et, sur 1' autre face d'une couche antiadhésive. La couche d'ancrage qui dans certains cas n'est pas nécessaire, est généralement formée par une solution ou une dispersion d'élastomères et/ ou de plastomères. La couche adhésive est formée par une solution d'élastomères modifiée par des agents poisseux résineux dans des solvants organiques, ou par des dispersions aqueuses d'élastomères et/ou de plastomères. Cette couche peut aussi être formée d'adhésifs à base de copolymères élastomères à blocs, de plastomères (acryliques, polyesters etc..) appliqués par fusion ou d'adhésifs sans solvant à base de prépolymères acryliques, polyurétaniques etc.. pouvant être polmérisés par des systèmes chimiques ou par des radiations telles que U.V et E.B.. Les composés employés pour obtenir la couche antiadhésive sont des esters vinyliques, des alcools supérieurs a chaîne longue ayant de préférence de 14 à 22 atomes de carboneoudes polyvinyls carbamates également à chaîne longue. Toutefois ces composés sont répulsifs aux encres d'impression et de ce fait, les rubans adhésifs fabriqués avec eux ne peuvent pas être imprimés. Le but de la présente invention est de réaliser un ruban adhésif comportant un support formé par un polypropylène recouvert d'une couche antiadhésive, formée par une laque imprimable avec les encres d'impression conventionnelles. Ce but est atteint par la présente invention en appliquant sur la face du support traité, opposée à la face pourvue d'une'couche adhésive, une couche de laque à base de polymères ou résines adhérant bien à la bande traitée en polymère ou copolymère oléfinique, cette couche ayant de bonnes propriétés antiadhésives de manière à ne pas trop influer sur les caractéristiques de déroulement du ruban et une très bonne réceptivité aux encres d'impression. I1 existe de nombreux polymères et résines qui présentent les propriétés mentionnées ci-dessus et qui, de ce fait, peuvent etre utilisés avantageusement pour la formation de la couche antiadhésive sur les rubans adhésifs imprimables. On peut, par exemple, indiquer les composés suivants : copolymères d'esters acryliques ou méthacryliques obtenus à partir de l'acide acrylique et/ou méthacry liques et d'alcools, résines polyurétaniques obtenues par condensation de polyènes et d'isocyanates, laques à base d'éthers et d'esters de cellulose modifiés, copolymères de polyamide, copolymères de polyamide modifiés par des esters de ce lulose, etc... On trouvera ci-dessous des exemples indicatifs et non limitatifs de ce polymères et résines 1 - Résines acryliques ou méthacryliques obtenues par polymérisation ou copolymé risation de - méthacrylate d'éthyle - méthacrylate de méthyle - méthacrylate de butyle - acrylate d'éthyle - acrylate de méthyle - acrylate de butyle commercialisées sous les dénominations de "ELVACITE" (Du Pont de Nemours), "PARA LOID" ou "ACRILOID" (Roehm & Haas), "DEGALAN LP" (Degussa Geschaftsbereich Cliemi modifiées avec des résines alkydiques, cellulosiques, époxydiques, phénoxydiques Ces résines modifiées sont dissoutes dans des solvants organiques tels que le mé thyl-éthyl-cétone, l'acétate d'éthyle, le toluène, l'alcool butylique, etc.. dans la proportion d'un contenu à sec d'environ 20%. 2 - Résines polyurétaniques, obtenues par condensation de polyènes et d'isocyana tes, mono ou bicomposants connus dans le commerce sous les dénominations de 1,LIG FOL UK" (Henkel) et de "PENTACOLL" (Wikolin Polymer). 3 - Copolymères de polyamide, connus dans le commerce sous les dénominations de "VERSAMID" (Shering) et "REAMMIDE" (Chem Plast), modifiés avec des plastifiants comme par exemple des sulfanomides et des résines cellulosiques telles que la ni trocellulose par exemple. On trouvera ci-dessous, des formules typiques de laques employées, données à titre d'exemple indicatif et non limitatif, utilisées pour la préparation de la couche antiadhésive imrrimable FORMULE (A) - Paraloid A 11 (Roehm & Haas, Philadelphia) pp 80 - Vinylite VMCH, copolymère chlore-aceto-vinylique (U.C.C.C., New York) " 20 - Résine époxydique 828 (Shell Chimica, Milan) " 5 - Méthyl-éthyl-cétone " 200 - Acétate d'éthyle " 200 - Toluène " 150 - Alcool isopropylique " 50 TS = 15% FORMULE (B) - Pentacol PR 19/24 (Wikolin Polymer Chemie, Bremen) pp 100 - Composé de durcissement MK 40/32 (Wikolin Polymer Chemie, Bremen) " 6 - Amincissant, mélange de méthyl-éthyl-cétone et de toluène " 7Q TS = 152 FORMULE (C) - Versamid 961 (Sherin, Milan) pp ICO - Nitrocellulose 1/2 sec (Hercules, Milan) " 100 - Alcool isopropylique " 300 - Acétate d'éthyle " 300 TS = 15,5% Lors de la préparation de rubans adhésifs ayant un support en polymè- re ou copolymère oléfinique imprimable, la bande mono ou biorientée, expansée, traitée sur une partie de manière à avoir une tension superficielle d'environ 40 dynes/cm, est mise sur une machine à enduire à trois têtes pour l'application de la couche antiadhésive, d'une couche d'ancrage et d'une couche adhésive, selon des méthodes connues en soi. La face de la bande prévue pour recevoir la couche antiadhésive est traitée par effet corona de manière à obtenir une tension superficielle comprise entre 36 et 40 dynes/cm. Selon le procédé de la présente. invention, on applique à la place de la couche antiadhésive, par le système de rotogravure, Mayer Bar ou autre système équivalent, une couche de laque obtenue par l'une des formules (A), (B) ou (C). Cette couche de laque est ensuite séchée dans un four afin de permettre l'évaporation des solvants. La quantité finale de laque séche se trouvant sur la bande est comprise entre 0,5 et 1,5 g/m2. On applique sur l'autre face de la bande, par des procédés connus en soi, la couche d'ancrage (lorsqu'elle est nécessaire) ainsi que la couche adhésive dont la composition est connue. Après séchage des deux couches, la bande est enroulée en bobines qui sont ensuite transformées en rubans de longueur et de largeur désirées. On mesure sur le ruban laque ainsi obtenu, les propriétés d'adhérence sur l'acier et sur un support, la force de déroulement, le " tack " et le transfert de laque, selon les normes AFERA et PSTC. Les résultats mesurés sur les rubans laqués obtenus avec les formules (A), (B) et (C) sont les suivants Echantil lon (A) (B) (C) l - Adhérence sur l'acier, en g/cm 220 236 200 - Adhérence sur un support, en g/cm 160 200 155 - Force de déroulement, en g/cm 290 320 220 - Etat collant avec bille roulante,en cm 2 2 1, - Transfert de laque (après un vieilliissement accéléré, 72 h à OOC) léger aucun aucun Les bobines laquées ainsi obtenues sont imprimées à l'aide d'encres appropriées et bien connues de l'homme de l'art. Généralement on emploie des en cres à base de résines de polyamide se trouvant dans le commerce et qui adhéren à la face laquée. Les machines d'impression utilisées peuvent être des machines du type flexographique, rotographique ou sérigraphique, modifiées de manière à assurer un séchage parfait et complet de l'encre et permettant l'application simultanée ou successive,d'une couche antiadhésive supplémentaire. Cette couche antiadhésive est telle qu'elle doit permettre un déroule ment facile du ruban et éviter la contre-impression de l'encre sans altérer les caractéristiques de la couche adhésive par des phénomènes de migration et/ou de transfert. L'application de la couche adhésive se fait à l'aide de solutions de substances adhésives dissoutes dans des solvants organiques, par les systèmes à rotogravure, Mayer Bar, Kiss-Roll ou des systèmes combinés spëciaux etc... Les composés antiadhésifs les mieux adaptés sont - les esters vinyliques d'alcools gras à longue chaîne (16 à 24 atomes de carbo: - les polyvinylcarbamates - les demi-esters ou demi-amides de composés aliphatiques à longue chaîne (16 à 30 atomes de carbone) qui permettent un bon ancrage de la face laquée et encrée. Ces composés sont dissous ou dispersés dans des solvants organiques volatils (hydrocarbures aromatiques et aliphatiques, esters, cétones,alcools, etc..) ou dans des dispersions aqueuses ayant un contenu solide compris entre 0,2 et 5X dont la phase dispersive doit etre complètement eliminée par évaporation. Après l'évaporation des solvants ou de la phase dispersive, la couche antiadhésive restant sur la surface laquée et encrée facilite le déroulement du ruban, sans donner lieu à des phénomènes de contre-impression et sans altérer les caractéristiques de l'adhésif applique. La suite des opérations d'impression exécutées sur le ruban adhésif est la suivante - déroulement du ruban - impression flexographique avec une ou plusieurs couleurs, avec des encres appro priées - séchage des encres - application d'une couche antiadhésive - séchage - refroidissement du ruban - enroulement du ruban fini et imprimé. Les caractéristiques des rubans obtenus avec les formules (A), (B) et (C) et mesurées selon les normes AFERA et PSTC sont les suivantes Echantillons (A) (B) (C) - Adhérence sur l'acier, en g/cm 225 250 200 - Adhérence sur un support, en g/cm 160 180 155 - Force de déroulement, en g/cm 260 280 210 - Etat collant avec bille roulante,en cm 2,5 3 2 - Contre-impression initiale légère légère aucune - Contre-impression après vieillissement accéléré (72h à 600C) légère légère légère - ta contre-impression est le retrait de l'impression ou de la laque par l'adhésif. La description précédente et l'étude des caractéristiques des rubans imprimés par le procédé selon l'invention ,démontrent les avantages et le progrès technique qui caractérisent ce procédé de fabrication et d'impression de rubans adhésifs sur un support en polymères ou copolymères oléfiniques. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de rubans adhésifs imprimables, comportant un support formé par une bande en polymère ou en copolymère olefinique, en particulier en polypropylène, comprenant les étapes suivantes : le traitement de la bande pour augmenter sa tension superficielle jusqu'à 40 dynes/cm et l'application sur une face de la bande traitée, éventuellement pourvue d'une couche d'an crage, d'une couche adhésive et, sur l'autre face de la bande traitée, d'une cou che antiadhésive, caractérisé en ce que ladite couche adhésive est formée par une laque à base de polymères ou résines adhérant bien au support, ayant de bonnes propriétés antiadhésives par rapport à la couche adhésive de l'autre face de la bande et permettant une très bonne application des encres pour l'impression. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la laque est appliquée sur la surface de la bande de support dans une quantité comprise 2 entre 0,5 et 1,5 g/m2. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la laque est à base de polymères ou de copolymères d'esters acryliques ou méthacryliques, obtenus par l'acide acrylique et/ou méthacrylique et des alcools. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, carac térisé en ce que la laque est à base de résines polyurétaniques obtenues par condensation de polyènes et d'isocyanates. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la laque est à base d'éthers et d'esters cellulosiques modifiés. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérise en ce que ladite laque est à base de copolymères de polyamide. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la laque est à base de copolymères de polyamide modifiés par des esters cellulosiques. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca ractdrisé en ce que la laque est appliquée sous la forme d'une solution dans des solvants organiques tels que le méthyl-éthyl-cétone, l'acétate d'éthyle, le to une, l'alcool isopropylique et l'alcool butylique. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face de la bande de support sur laquelle on applique la couche antiadhésive est traitée par effet corona,de de manière à obtenir une tension superficielle comprise entre 36 et 40 dynes/cm. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face du ruban pourvue d'une couche antiadhésive est recou verte, après l'impression d'une couche adhésive. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les comr posés employés pour la formation de la couche antiadhésive sont sélectionnés parmi le groupe forme par: les esters de vinyl d'alcools gras à longue chaîne (16 à 24 atomes de carbone), les polyvinylcarbamates, les demi-esters et demi-amides de composés aliphatiques à longue chaîne (16 à 30 atomes de carbone). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les composés de la couche antiadhésive sont employés sous la forme de solution dans des solvants volatils ou sous la forme de dispersions aqueuses, avec un contenu en solides compris entre 0,2 et 5%. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la couche antiadhésive est appliquée sur le ruban laqué et impri meepar des systèmes de rotogravure, Mayer-Bar , Kiss-Roll ou des combinaisons de ces systèmes. 14. Ruban adhésif comportant un support formé d'une bande en polymère ou en copolymère oléfinique, en particulier en polypropilène susceptible d'être imprimé avec les encres d'impression habituelles, obtenu par le procédé de 1' une quelconque des revendications précédentes, laque à base de.polymères ou résines adhérant bien à la bande de support, mal à l'adhésif de l'autre face,et acceptant bien les encres employées pour l'impression. 15. Ruban adhésif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la face imprimée comporte une couche antiadhésive qui recouvre l'impression.