Brevet FR2875233A1 — publié le 20060317

La présente invention porte sur un joint autoadhésif pour sceller un élément en silicone à un site d'application ainsi que sur un procédé d'adhésivage utilisant un tel joint. Les matériaux en silicone sont de plus en plus utilisés dans de nombreux secteurs industriels, comme la construction automobile, le bâtiment, les biens d'équipement, pour leur longévité, leur inertie chimique et physiologique, et leur résistance aux températures extrêmes et aux agents atmosphériques. Toutefois, précisément du fait de ces remarquables propriétés, ces matériaux sont souvent difficiles à sceller à d'autres matériaux, avec lesquels ils ne sont pas compatibles. Un joint pour sceller un premier matériau à un deuxième matériau de nature chimique différente et incompatible avec le premier est généralement constitué d'un support comprenant une couche d'adhésif sur chacune de ses faces, chaque couche d'adhésif étant compatible avec le matériau avec lequel elle est destinée à venir en contact. Dans le cas où l'un des matériaux est en silicone, il est souvent nécessaire de rajouter un composé additionnel à l'adhésif rendant ce dernier compatible avec le matériau en silicone. Ces composés additionnels sont souvent présents en phase solvant. Le procédé de fabrication de ces joints est ainsi long, compliqué, dangereux, peu économique. En effet, l'utilisation d'un solvant sous-entend une période nécessaire de séchage pour supprimer le solvant, cette période pouvant être relativement longue. Ainsi, le produit n'est pas facilement manipulable, il n'est pas utilisable à sa sortie de la chaîne de fabrication. Le document US 2004/0007827 décrit un joint pour sceller un élément en silicone à un site d'application, comprenant un support, ledit support comprenant une couche d'adhésif sur chacune de ses faces, une couche de colle supplémentaire, par exemple un primaire, étant rajoutée entre une des couches d'adhésif et le support. Ainsi, le joint décrit dans ce document est fastidieux et long à fabriquer. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un joint autoadhésif permettant de sceller un élément en silicone à un site d'application quelconque, ce joint étant simple à fabriquer et comportant un minimum de composés. Un objet de la présente invention est un joint autoadhésif pour 35 sceller un élément en silicone à un site d'application, comprenant: - un support, - une couche d'adhésif du côté du support destiné à venir au contact du site d'application, - une couche de colle en silicone réticulable aux rayonnements Ultra Violet, du côté du support destiné à venir au contact de l'élément en 5 silicone. Un autre objet de l'invention est un élément en silicone muni d'un joint autoadhésif tel que décrit ci-dessus. Un autre objet de la présente invention est un procédé d'adhésivage d'un élément en silicone, comprenant les étapes suivantes: 10 - a ) on dispose d'un élément en silicone, - b ) on enduit l'élément d'une couche de colle en silicone réticulable aux rayonnements Ultra Violet, - c ) on applique un support sur la couche de colle, - d ) on applique une couche d'adhésif sur le support, avec 15 pression, - e ) on soumet le produit obtenu en d ) à des rayonnements Ultra Violet pendant quelques secondes. Un tel procédé d'adhésivage est particulièrement simple et rapide. II ne nécessite pas l'utilisation d'un solvant. Ainsi, une étape longue, fastidieuse 20 et dangereuse, n'a pas lieu. Par ailleurs, grâce à la colle spécifique utilisée pour le joint de la présente invention, on obtient une adhésion cohésive. Ainsi, le joint garde-t-il son intégrité durant le temps de son utilisation ainsi que ses excellentes propriétés mécaniques. Le joint est durable et ne risque pas de s'altérer avec le temps. Il est particulièrement efficace. Grâce en particulier à la réticulation par le rayonnement Ultra Violet notamment de l'étape d ), l'élément en silicone muni du joint selon l'invention est directement manipulable à sa sortie de la chaîne de fabrication. Son temps de fabrication est considérablement réduit. L'élément en silicone muni du joint selon l'invention peut ainsi être directement collé, par simple pose, sur le site d'application, sans autre moyen mécanique de maintien. L'élément en silicone que l'on cherche à sceller ou à faire adhérer au site d'application peut avoir toute forme quelconque. Cela peut être un profil extrudé destiné à servir de joint d'étanchéité, par exemple pour un toit ouvrant de voiture, ou encore pour une fenêtre dans le bâtiment. Le site d'application peut être en tout matériau, comme par exemple un métal, du bois, du verre, du plastique ou encore du caoutchouc. Le support peut être choisi parmi tout matériau présentant un effet barrière vis-à-vis de la couche d'adhésif et de la couche de colle. Le support peut être en particulier un non tissé, une mousse polymérique ou encore un film à base d'un polymère. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, le support du joint autoadhésif selon l'invention est sous la forme d'un film à base d'un polymère choisi parmi le polypropylène, le polyéthylène, le polyester, le chlorure de polyvinyle et leurs mélanges. De préférence encore, ce polymère est choisi parmi le polypropylène, le polyester et leurs mélanges. Avantageusement, le support est transparent. Par pièce transparente , on entend au sens de la présente demande une pièce laissant passer les rayonnements Ultra Violet. De tels supports sont connus et disponibles commercialement. De préférence, l'adhésif de la couche du côté du support destiné à venir en contact avec le site d'application est choisi parmi les adhésifs polyacrylique, les adhésifs polyuréthane, les adhésifs silicone, les adhésifs caoutchouc et leurs mélanges. Avantageusement, cet adhésif est transparent. De tels adhésifs sont connus et disponibles commercialement. Le joint selon l'invention comprend une couche de colle en silicone réticulable aux rayonnements Ultra Violet (UV). Cette couche de colle est présente du côté du support destiné à venir au contact de l'élément en silicone. Cette couche de colle forme un matériau caoutchouteux à haute résistance après exposition aux UV. De préférence, cette colle est à base de silicone modifié acétique réticulable aux UV. Une colle convenant particulièrement au joint selon l'invention est disponible commercialement sous la dénomination commerciale Loctite 5083 auprès de la société Loctite France. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, le support et l'adhésif sont transparents. Ainsi, l'étape de réticulation aux UV peutelle s'effectuer dans les conditions optimales. De préférence, l'élément en silicone muni du joint autoadhésif selon l'invention présente une résistance au pelage entre l'élément silicone et le support supérieure ou égale à 30 N/25 mm. Cette valeur correspond à une rupture cohésive de la colle en silicone. Dans la présente demande, la résistance au pelage est mesurée selon la méthode suivante: - on dispose d'un échantillon d'élément en silicone de dimensions suivantes: 150 mm de long sur 25 mm de large, soit une surface de 37,5 cm2sur laquelle on a appliqué le joint selon l'invention selon le procédé d'adhésivage selon l'invention. Une extrémité de l'échantillon est maintenue immobile. A l'autre extrémité, on mesure la force nécessaire pour séparer l'élément en silicone du joint selon un angle de 90 selon la norme NFT 46008. Le procédé d'adhésivage selon l'invention va maintenant être décrit. Dans une première étape, étape a ), on dispose d'un élément en silicone. Un tel élément peut avoir toute forme quelconque. Généralement, il se présente sous la forme d'un profil extrudé. Dans une deuxième étape, étape b ), l'élément en silicone est enduit d'une couche de colle en silicone réticulable aux rayonnements UV telle que décrite ci-dessus. De préférence, l'enduction présente une épaisseur allant de 1 micron à 1 mm. Dans une troisième étape, étape c ), on applique sur la couche de colle un support tel que décrit ci-dessus, puis dans une quatrième étape, étape d ), on applique une couche d'adhésif tel que décrit ci-dessus sur le support. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, on utilise un adhésif simple face comprenant le support et la couche d'adhésif déjà présente sur le support. Ainsi, la troisième et la quatrième étapes, c'est-à-dire l'étape c ) et l'étape d ), ne forment plus qu'une seule étape. Le procédé de fabrication est ainsi simplifié. Des exemples d'adhésifs simple face convenant à la présente invention sont disponibles commercialement sous les dénominations commerciales 9850 auprès de la société NITTO, 2670 auprès de la société GPI, K125 auprès de la société SCAPATAPES ou encore PL2221 auprès de la société MACTAC. L'adhésif simple face ou la couche d'adhésif seule sont appliqués selon une pression déterminée en fonction de la géométrie de l'élément silicone. Dans une dernière étape, le produit obtenu à l'étape précédente est soumis aux rayonnements UV pendant quelques secondes, de préférence pendant 1 à 30 secondes, selon les conditions de l'exposition. De préférence, lors de l'étape e ) on applique un rayonnement UV de 30 mW/cm2 pendant environ 20 secondes. L'étape de réticulation peut être prolongée à température ambiante pendant 48h, grâce à l'humidité de l'air. Toutefois, le produit, à savoir l'élément en silicone muni du joint autoadhésif, est manipulable dès sa sortie de la chaîne d'adhésivage. Dans une forme préférée de réalisation du procédé selon l'invention, on recouvre la couche d'adhésif d'un film protecteur après ou avant l'étape e ). De préférence, ce film protecteur est transparent, en particulier s'il est posé sur la couche d'adhésif avant l'étape e ) de réticulation. Dans une forme de réalisation de l'invention, ce film protecteur est déjà présent sur l'adhésif simple face, du côté opposé au support. Ce film protecteur permet de privilégier l'adhérence de la couche d'adhésif sur son support lors du déroulage du rouleau d'adhésif simple face. Le film protecteur ainsi posé sur le joint autoadhésif selon l'invention permet d'éviter les salissures lors de la manipulation, le conditionnement et le transport du joint autoadhésif. Ce film protecteur doit être retiré avant l'utilisation du joint. Ainsi, dans une forme préférée de réalisation de l'invention, 20 l'élément en silicone muni du joint autoadhésif comprend un film protecteur recouvrant la couche d'adhésif. La présente invention va maintenant être décrite plus en détails, en particulier à l'aide de l'unique figure représentant un élément en silicone scellé à un site d'application par le joint autoadhésif selon l'invention. Sur la figure est représenté un élément 1 en silicone qui, dans cet exemple, est un joint d'étanchéité de toit ouvrant pour automobile. Cet élément 1 est scellé sur un site d'application 2 qui, dans cet exemple est ledit toit ouvrant. Le joint autoadhésif 3 comprend un support 4, par exemple en polyester. Le joint 3 comprend également, située entre l'élément 1 en silicone et le support 4, une couche 5 de colle en silicone réticulable aux UV. Le joint 3 comprend, située entre le site d'application 2 et le support 4, une couche 6 d'adhésif, par exemple un adhésif acrylique. Un tel joint est particulièrement efficace dès 72h après sa sortie de la chaîne d'adhésivage. Il résiste à la variation de température, à la chaleur et 35 au gel. La présente invention va maintenant être illustrée à l'aide de l'exemple ci-dessous. EXEMPLE 1: On a rassemblé quatre éléments en silicone identiques (Eléments 1 à 4). Sur chacun de ces éléments, on a appliqué une couche de colle silicone modifié acétique, réticulable aux UV, vendue sous la dénomination commerciale Loctite 5083 par la société Loctite France. On a ensuite appliqué un adhésif simple face différent sur chaque élément. Les adhésifs simple face utilisés (Adhésifs 1 à 4) étaient les suivants: Adhésif 1: support en polypropylène mono orienté et couche adhésive polyacrylique vendu sous la dénomination commerciale 9850 par 15 la société NITTO. Adhésif 2: support en polyester et couche adhésive polyacrylique vendu sous la dénomination commerciale 2670 par la société GPI. Adhésif 3: support en polyester avec film protecteur silicone et couche adhésive polyacrylique vendu sous la dénomination commerciale K125 par la société SCAPATAPES. Adhésif 4: support en polyester et couche adhésive polyacrylique vendu sous la dénomination commerciale PL2221 par la société MACTAC. Chacun des produits obtenus a ensuite été soumis au test de 25 pelage décrit dans la présente demande. Les valeurs de pelage mesurées sont rassemblées dans le tableau cidessous: Elément Valeur de pelage (N125 mm) Elément 1 (Adhésif 1) 35 Elément 2 (Adhésif 2) 42 Elément 3 (Adhésif 3) > 70 Elément 4 (Adhésif 4) > 70 Dans chacun des cas, la couche de colle présente une rupture cohésive. REVENDICATIONS 1. Joint autoadhésif pour sceller un élément en silicone à un site 5 d'application, comprenant: - un support, - une couche d'adhésif du côté du support destiné à venir au contact du site d'application, - une couche de colle en silicone réticulable aux rayonnements 10 Ultra Violet du côté du support destiné à venir au contact de l'élément en silicone. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est choisi parmi tout matériau présentant un effet barrière vis-à-vis de la couche d'adhésif et de la couche de colle. 3. Joint selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support est un non tissé, une mousse polymérique ou encore un film à base d'un polymère. 4. Joint selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support est sous la forme d'un film à base d'un polymère choisi parmi le polypropylène, le polyéthylène, le polyester, le chlorure de polyvinyle et leurs mélanges. 5. Joint selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le polymère est choisi parmi le polypropylène, le polyester et leurs mélanges. 6. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'adhésif de la couche du côté du support destiné à venir en contact avec le site d'application est choisi parmi les adhésifs polyacrylique, les adhésifs polyuréthane, les adhésifs silicone, les adhésifs caoutchouc et leurs mélanges. 7. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce que la colle est à base de silicone modifié acétique réticulable aux UV. 8. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support et l'adhésif sont transparents. 9. Elément en silicone muni d'un joint autoadhésif selon l'une 35 quelconque des revendications 1 à 8. 10. Elément en silicone selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un film protecteur recouvrant la couche d'adhésif. 11. Elément selon la revendication 9 oulO, caractérisé en ce qu'il 5 présente une résistance au pelage entre l'élément silicone et le support supérieure ou égale à 30 N/25 mm. 12. Procédé d'adhésivage d'un élément en silicone, comprenant les étapes suivantes: - a ) on dispose d'un élément en silicone, - b ) on enduit l'élément d'une couche de colle en silicone réticulable aux rayonnements UV, - c ) on applique un support sur la couche de colle, - d ) on applique une couche d'adhésif sur le support, avec pression, - e ) on soumet le produit obtenu en d ) à des rayonnements Ultra Violet pendant quelques secondes, de préférence de 1 à 30 secondes. 13. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lors de l'étape e ) on applique un rayonnement UV de 30 mW/cm2 pendant environ 20 secondes. 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'on utilise un adhésif simple face comprenant le support et la couche d'adhésif déjà présente sur le support, l'étape c ) et l'étape d ) ne formant ainsi plus qu'une seule étape. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, 25 caractérisé en ce qu'on recouvre la couche d'adhésif d'un film protecteur après ou avant l'étape e ).