Brevet FR2618155A1 — publié le 19890120

FILM SOUPLE AUTO-ADHESIF DE PROTECTION TEMPORAIRE. L'invention concerne un nouveau film souple auto- adhésif de protection temporaire. L'utilisation de films de protection auto-adhésifs à température ambiante sous l'effet d'une simple pres- sion est bien connue. On a déjà proposé plusieurs tech- niques pour fabriquer de tels films, notamment par enduction-couchage, décharge corona, co-extrusion. La technique par co-extrusion décrite notamment dans le do- cument US-A-4 379 806, consiste à co-extruder plusieurs couches superposées accolées-lors de cette co-extrusion, à savoir notamment: 15. l'une de base en matière thermoplastique non col- lante; - l'autre de surface, adhérant fermement à celle de base, auto-adhésive et comprenant au moins une résine collante désignée dans la profession sous l'anglicisme "tackifiante", éventuellement collées entre elles par une couche intermédiaire. Les résines collantes (tackifiantes) ont la facheu- cheuse tendance à migrer lors du stockage et ainsi à venir maculler ou tacher les surfaces à protéger. Dans une forme de réalisation proposée récemment, on a suggéré de coextruder un mélange polyamide et d'éthylène- vinyl- acétate (EVA). Les films ainsi réali- sés ne se sont guère développés, car: - d'une part, l'EVA contient encore fréquemment des traces d'acide résiduelles qui, à la longue, exsudent et viennent ainsi corroder les métaux qu'ils doivent protéger, ce qui interdit leur utilisation pour la protection des pièces métalliques -2- et d'autre part, les propriétés adhésives de ces films sont généralement révélées par une opération de chauffage, ce qui nécessite alors de faire appel à un matériel spécial et coûteux. Es L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un film de protection auto-adhésif co-extrudé du type en question qui soit facile à mettre en oeuvre, présente d'excellentes propriétés adhésives à température ambian- te, puisse être facilement enlevé les surfaces proté- gées sans laisser de trace. Ce film souple auto-adhésif perfectionné pour la protection temporaire de surface fragile, du type cons- titué par au moins deux couches superposées accolées co-extrudées: - l'une de base, en une composition filmogène de matière thermoplastique - l'autre auto-adhésive, en une composition filmo- gène d'éthylène-vinyle acétate (EVA), compatible avec le polymère de la couche de base, se caractérise en ce que la couche auto-adhésive est constituée par un copolymère filmogène d'EVA présentant: un taux en poids d'acétate de vinyle, compris entre 25 et 40%: un indice de fluidité compris entre 20 et 60. Les copolymères filmogènes EVA et de polymères thermoplastiques notamment en polyéthylène, sont bien connus, spécialement dans le domaine des films d'embal- lages alimentaires. L'invention consiste d'une part, à avoir coextruder ces films avec un film de base compati- ble et d'autre part et surtout, à avoir sélectionné des caractéristiques physiques particulières du copolymère EVA qui ainsi, de manière tout à fait inattendue, -3- présentent alors des propriétés auto-adhésives à tempé- rature ambiante permettant la protection temporaire des surfaces diverses et qui d'une part, n'exsudent pas, ne corrodent pas les surfaces protégées et d'autre part, ne laissent pas de trace après enlèvement. Selon l'invention, et en se référant à la figure unique annexée, il importe que le copolymère d'EVA ait un indice de fluidité (désigné dans le métier par l'ex- pression anglzse "melt index") compris entre 20 et 60, mesuré selon la norme ASTM-D 1238 et de préférence voi- sin de 40. En effet, on a constaté que si cet indice est inférieur à 20, c'est à dire si l'on se trouve dans la zone référencée A au sein de la figure, les propriétés autoadhésives disparaissent, de même si cet indice est supérieur à 60, c'est à dire, si l'on se trouve dans la zone référencée B au sein de la figure, le copolymère devient alors difficilement extrudable.Comme déjà dit,on obtient de meilleurs résultats lorsque cet indice est voisin de 40. De même, toujours selon l'invention, il importe que le copolymère ait un taux en poids d'acétate de vinyle compris entre 25 et 40 % et de préférence voisin de 30%. En effet, on a constaté que si ce taux est inférieur à %, en d'autres termes si l'on se trouve dans la zone référencée C au sein de la figure, on assiste de nouveau à la disparition des propriétés auto-adhésives; de même, si ce taux est supérieur à 40%, dans la zone référencée D dans la figure,le film devient poisseux et manque de cohésion interne, exposant les surfaces à protégér aux risques d'être tachées ou maculées. -4- Il est indispensable de se situer dans la zone référencée E au sein de la figure, c'est à dire dans une zone pour laquelle le pourcentage en poids d'acétate de vinyle est compris entre 25 et 40 %,et l'indice de flui- dité entre 20 et 60. Il est même préférable d'obtenir un indice de fluidité voisin de 40 et un taux d'acétate de vynile proche de 30 %. En effet, les propriétés auto- adhésives, symbolisées au sein de la figure par la flè- che, croissent lorsque l'on augmente simultanément le taux d'acétate de vynile et l'indice de fluidité, et ce jusqu'aux limites exposées dans les deux paragraphes précédents,montrant ainsi la synergie et l'interréaction existant entre ces deux paramètres. Avantageusement, en pratique: - comme déjà dit,l'indice de fluidité est voisin de et le taux d'acétate de vinyle de 30 %; - l'épaisseur du film de base est compris entre 25 et 150 micromètres; - l'épaisseur de la couche co-extrudée auto-adhési- ve est comprise entre 5 et 25 micromètres et de préfé- rence voisine de 15 micromètres; - la couche de base en matière thermoplastique non collante peut être réalisée en tout matériau approprié, tel que par exemple polyéthylène basse ou haute densité, polyester linéaire, polypropylène, polyamide, et ce en fonction des applications envisagées. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif. -5- Exemple 1: De manière connue, on réalise par co-extrusion un film souple auto-adhésif de protection temporaire à tem- pérature ambiante. La première trémie de l'extrudeuse soufflage est alimentée par un polyéthylène basse densité ayant un indice de flx"dité de 2, une densité de 0,923 et une température de ramollissement de 94 C et une température de filière comprise entre 160 et 1800C. La seconde trémie est alimentée par un polymère d'EVA ayant un taux d'acétate de vinyle de 40 %, un indice de fluidité de 55 et une température de filière de 120 C. On obtient ainsi un film dont la couche de base en polyéthylène basse densité est d'environ 35 micromètres fermement accolée à une couche auto-adhésive à tempéra- ture ambiante d'environ 15 micromètres.Ce film co-extru- dé adhère parfaitement sur des plaques d'aluminium, d'aluminium anodisé, d'acier inoxydable, de polymétacry- late, de polycarbonate, de verre ou d'autres matières plastiques lamifiées, tout en restant facilement enleva- ble sans laisser de trace ou autre souillure. Les échantillons de ces matériaux ainsi revêtus ont été mis en vieillissement accéléré pendant 72 heures sous une pression de 3 kg/cm2 dans une enceinte chauffée à 60 C ayant un taux d'humidité relatif de 65 %. On n'a observé aucune perte d'adhérence, aucune trace après en- lèvement et aucune action de corrosion. -6 Exemple 2: Par la technique d'enduction dénommée "chill-roll", bien connue en couchage du papier, on co-extrude: - d'une part, une couche de base en polyéthylène haute densité de grade 2, de densité 0,923, ayant une température de ramollissement de 104 C, et une tempéra- ture d'extrusion de 160-180 C; - d'autre part, une couche d'EVA indice de fluidi- té 25 et ayant un taux d'acétate de vinyle de 35 % co-extrudé à 120 C. Le produit fini a une couche de polyéthylène basse densité d'environ 50 micromètres fermement accolée à une couche d'EVA de 20 micromètres. Ce film adhère parfaitement sur des plaques de ver- re, polymétacrylate, polycarbonate, lamifiés. Exemple 3 En utilisant les mêmes moyens d'obtention que ceux précédemment décrits, on prépare un film co-extrudé comprenant un coploymère d'EVA ayant un taux d'acétate de vinyle de 30 % en poids, et présentant un indice de fluidité de 65, donc supérieur à celui définit par la présente invention. On constate que ce produit est difficielement extrudable de par sa fluidité trop importante. De plus, la répartition moléculaire au sein de ce produit est très large,et l'on voit apparaître des molécules à bas poids moléculaire qui provoquent une diminution de la cohésion de la couche auto-adhésive d'une part, et d'autre part, l'apparition de taches sur la surface à protéger. -7- Exemple 4 On prépare un film co-extrudé comprenant un copoly- mère d'EVA ayant un taux d'acétate de vinylede 40 % en poids, et présentant un indice de fluidité de 15, infé- rieur à celui définit par la présente invention. On constate que ce film a perdu quasi-totalement son pou- voir collant. On repète l'opération avec un copolymère d'EVA de pourcentage plus important en poids, en conser- vant le même indice de fluidité. On n'obtient pas de meilleures qualités d'adhésivité. Il est donc nécessaire d'associer simultanément un taux en poids d'EVA compatible avec les données de la présente invention et un indice de fluidité également compris dans les limites définies par la présente invention. Si dans les exemples décrits, on a fait appel à une filière concentrique de co-extrusion, on peut également utiliser une filière plate avec tirage et bobinage con- ventionnels du film. Le film de protection provisoire préparé selon l'invention présente de nombreux avantages.On peut citer: - une bonne résistance aux agents atmosphériques tels que l'eau, les ultra-violets et la lumière - une grande simplicité de fabrication ne nécessi- tant pas de faire appel à un procédé particulier; - d'excellentes propriétés auto-adhésives à tempé- rature ambiante. De-la sorte, ces films peuvent recevoir de nombreu- ses applications, en particulier pour la protection de surfaces fragiles, telles que les plaques métalliques (acier inoxydable, aluminium laqué ou anodisé, les plaques de verre, les plaques de matière plastique notamment en polycarbonate, polymétacrylate de méthyle, polystyrène, etc. -8- REVENDICATIONS 1/ Film souple auto-adhésif perfectionné, pour la protection temporaire des surfaces fragiles, du type constitué par au moins deux couches superposées accolées co-extrudées: l'une de base, en une composition filmogène de matière thermoplastique; l'autre auto-adhésive, en une composition filmo- gène d'éthylène-vinyle acétate (EVA), compatible avec le polymère de la couche de base, caractérisé en ce que la couche auto-adhésive est cons- tituée par un copolymère filmogène d'EVA présentant: - d'une part, un taux d'acétate de vinyle compris entre 25 et 40 % en poids; - d'autre part, un indice de fluidité compris entre et 60. 2/ Film auto-adhésif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film de base est en polyéthylè- ne basse densité et en ce que le copolymère de la couche auto-adhésive est un copolymère d'acétate de vinyle et de polyéthylène basse densité. 3/ Film auto-adhésif selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que la couche auto-adhésive a un taux d'acétate de vinyle voisin de 30 % et un indice de fluidité voisin de 40. 4/ Film auto-adhésif selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le film de base a une épaisseur comprise entre 25 et 150 micromètres et la couche adhésive entre 5 et 25 micromètres, de préférence au voisinage de 15.