Brevet FR3130825A1 — publié le 20230623

Composition de colle photodurcissable et procédé d’assemblage associé. L’invention concerne une composition(1) de colle photodurcissable comprenant un composant de collage polymérisable et/ou réticulable, un amorceur configuré pour induire la polymérisation et/ou la réticulation du composant de collage lors de l’application d’un rayonnement ultraviolet et/ou bleu (320), un composé absorbeur d’un rayonnement infrarouge (310) configuré pour chauffer la composition lors de l’application d’un rayonnement infrarouge (310), et le procédé d’assemblage utilisant la composition (1) ; la composition (1) est apte à être traitée par l’application au moins en partie conjointe d’un rayonnement ultraviolet et/ou bleu (320) et infrarouge (310), permettant synergiquement une polymérisation photo-thermique sous ultraviolet. Figure pour l’abrégé : Fig. 4 Composition de colle photodurcissable et procédé d’assemblage associé La présente invention concerne le domaine des colles polymères photodurcissable. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse le domaine du collage d’éléments pour des produits de véhicule automobile, notamment pour des modules optiques tels que des caméras. ETAT DE LA TECHNIQUE Afin d’assembler par collage plusieurs éléments, de nombreux procédés industriels mettent en œuvre des compositions de colles photodurcissables sous l’application d’un rayonnement ultraviolet et/ou bleu (ci-après désigné rayonnement UV). Ces colles présentent en effet l’avantage de durcir par polymérisation et/ou réticulation suffisamment rapidement pour être compatibles avec des procédés de fabrication industriels. Typiquement, une composition de colle photodurcissable sous l’application d’un rayonnement UV, dite « colle UV », comprend un composant de collage polymérisable et/ou réticulable, et un amorceur configuré pour induire la polymérisation et/ou la réticulation du composant de collage lors de l’application du rayonnement UV. Toutefois, la pénétration du rayonnement UV dans la colle UV est limitée. On estime en général à environ 2 mm la profondeur de pénétration d’un rayonnement UV dans les colles UV. Lorsque deux éléments sont assemblés par collage, il est toutefois fréquent que l’interface de collage s’étende sur une distance supérieure à 2 mm et que certaines portions du joint de colle soient inaccessibles aux UV. Pour remédier à cela, il existe des colles dites « UV thermique » comprenant en outre un amorceur thermique configuré de façon à se décomposer au-delà d’une température seuil pour induire la polymérisation et/ou la réticulation du composant de collage, en complément de l’amorceur UV. Généralement, un joint de colle UV thermique entre deux éléments est exposé à un rayonnement UV de façon à permettre une adhésion suffisante pour la manipulation de l’assemblage. L’assemblage des deux éléments est ensuite placé dans un four pour finaliser thermiquement la polymérisation et/ou la réticulation du polymère. Il existe une demande pour réduire, voire éliminer, cette étape de finalisation du durcissement de la colle au four. D’une part, cela rallonge le procédé d’assemblage. En outre, l’étape de manipulation intermédiaire entre l’application du rayonnement UV et le passage au four est peu pratique et risque de détériorer la liaison entre les deux éléments. Enfin, certains éléments peuvent être endommagés lors de cette étape. Un objet de la présente invention est donc de fournir une solution améliorant le collage de deux éléments avec une composition de colle photodurcissable. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit une composition de colle photodurcissable comprenant : un composant de collage polymérisable et/ou réticulable, un amorceur configuré pour induire la polymérisation et/ou la réticulation du composant de collage lors de l’application d’un rayonnement ultraviolet et/ou bleu. Avantageusement, la composition comprend en outre un composé absorbeur d’un rayonnement infrarouge configuré pour chauffer la composition lors de l’application d’un rayonnement infrarouge. Ainsi, en appliquant un rayonnement infrarouge (ci-après désigné rayonnement IR) conjointement à un rayonnement UV, le composé absorbeur permet d’augmenter la température de la composition lors d’un procédé de collage. Le rayonnement IR est ainsi converti en chaleur dans la composition, cette énergie thermique permettant alors d’accélérer la réaction de polymérisation/réticulation induite par l’amorceur UV suite à l’exposition au rayonnement UV. En outre, la pénétration de l’infrarouge dans la composition est plus grande que pour un rayonnement UV, permettant de faciliter la propagation de la polymérisation et/ou réticulation par rapport à un traitement UV seul. La composition est donc apte à être traitée par l’application d’un rayonnement UV et IR, permettant synergiquement une polymérisation photo-thermique UV. Une composition de colle photodurcissable sous irradiation UV peut être utilisé, ce qui correspond à une grande partie des colles utilisées aujourd’hui. On peut donc utiliser une composition commerciale UV ou UV/thermique, et ajouter le composé absorbeur IR pour améliorer l’efficacité du collage. Par rapport aux colles UV thermique classiques, le photodurcissement de la composition est amélioré. La composition permet de limiter une éventuelle étape de traitement thermique au four subséquente pour finaliser le photodurcissement. Un deuxième aspect concerne un procédé d’assemblage comprenant : une fourniture de deux éléments à assembler, le dépôt d’un joint de composition de colle selon la présente description, sur au moins l’un des deux éléments à assembler, un assemblage des deux éléments au niveau du joint de composition de colle, une application d’un rayonnement ultraviolet et/ou bleu sur la composition et une application d’un rayonnement infra-rouge sur la composition au moins en partie faite durant l’application du rayonnement ultraviolet et/ou bleu, de façon à induire un photodurcissement au moins partiel de la composition de colle. Le procédé présente les effets et avantages décrits relativement à la composition. En outre, le procédé est rendu plus rapide en limitant, voire supprimant, l’étape de traitement thermique au four. Par limiter on comprend que cette étape est supprimée ou, à défaut, de durée raccourcie par rapport à une utilisation de colles UV thermique classiques. Le risque d’endommager un élément de l’assemblage durant cette étape est limité. Un troisième aspect concerne un produit automobile comprenant deux éléments et un joint de colle assemblant les deux éléments, le joint de colle étant à base de la composition de colle selon le premier aspect et/ou les deux éléments étant assemblés par le procédé d’assemblage selon le deuxième aspect. Selon un exemple, le produit automobile est un module optique comprenant au moins une lentille assemblée sur un support, par exemple un objectif ou une source lumineuse. Un objectif est un dispositif comportant une ou plusieurs lentilles. Selon un exemple, le produit automobile est un dispositif d'éclairage ou de signalisation, de préférence comprenant une lentille assemblée sur une source lumineuse. Selon un exemple, le produit automobile est un dispositif d'éclairage ou de signalisation, comprenant un boîtier et une glace de fermeture assemblée pour fermer le boîtier. Par exemple le boîtier comporte une gorge de collage configurée pour recevoir le joint de colle selon le présent exposé, et la glace de fermeture présente un pied de glace configuré pour pouvoir être positionné dans la gorge de collage, au contact du joint de colle. Dans un autre mode de réalisation, le joint de colle est positionné entre une surface du boîtier et une surface de la glace de fermeture. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : La représente une vue d’ensemble d’un module optique comprenant une caméra ou une source lumineuse sur laquelle est collée une lentille, selon un exemple de réalisation de l’invention. La représente une vue schématique du dépôt de la composition sur un élément, selon un exemple de réalisation du procédé. La représente une vue schématique de l’assemblage des deux éléments par le joint de colle déposé comme illustré par la , selon un exemple de réalisation du procédé. La représente une vue schématique de l’application d’un rayonnement UV et d’un rayonnement IR sur le joint de colle illustré par la , selon un exemple de réalisation du procédé. La représente une vue schématique d’un traitement thermique suite à l’application des rayonnements UV et IR comme illustré en , selon un exemple de réalisation du procédé. La représente le spectre d’absorbance de la composition entre 300 et 1100 nm, selon un exemple de réalisation. Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions relatives entre les éléments et le joint de colle ne sont pas représentatives de la réalité. Composition (1) de colle photodurcissable comprenant : un composant de collage polymérisable et/ou réticulable, un amorceur configuré pour induire la polymérisation et/ou la réticulation du composant de collage lors de l’application d’un rayonnement ultraviolet et/ou bleu (320), caractérisée en ce que la composition comprend en outre : un composé absorbeur d’un rayonnement infrarouge (310) configuré pour chauffer la composition lors de l’application d’un rayonnement infrarouge (310). Composition (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la composition comprend un amorceur configuré pour induire la polymérisation et/ou la réticulation du composant de collage lorsque la température de la composition atteint une valeur seuil. Composition (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’amorceur configuré pour induire la polymérisation et/ou la réticulation du composant de collage lorsque la température de la composition atteint une valeur seuil présente une température de décomposition inférieure ou égale à 120 °C. Composition (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une proportion du composé absorbeur d’un rayonnement infrarouge comprise entre 0,01 % et 3 % en masse par rapport à la masse totale de la composition (1). Composition (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé absorbeur d’un rayonnement infrarouge (310) présente un maximum d'absorption , et un coefficient d’absorption molaire supérieur ou égal à 10 4 L.mol -1 cm -1 , dans la gamme de longueur d’onde comprise entre 700 et 1400 nm . Composition (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé absorbeur d’un rayonnement infrarouge (310) est choisi parmi le groupe constitué de : un colorant organique ou composé organique, un complexe métallique, un sel organique, des particules inorganiques d’au moins un oxyde métallique, des particules de carbone, et leurs mélanges. Composition (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composant de collage comprend au moins l’un parmi un monomère apte à former un polymère, ou un polymère, ou un prépolymère, choisi parmi le groupe constitué de : les acrylates et leurs dérivés, et de préférence les cyanoacrylates et leurs dérivés, les époxys et leurs dérivés, les polyuréthanes et leurs dérivés, les silicones et leurs dérivés. Procédé d’assemblage comprenant : une fourniture de deux éléments (20, 21) à assembler, le dépôt d’un joint (22) de composition (1) de colle selon l’une quelconque des revendications précédentes, sur au moins l’un des deux éléments (20, 21) à assembler, un assemblage des deux éléments (20, 21) au niveau du joint (22) de composition (1) de colle, une application d’un rayonnement ultraviolet et/ou bleu (320) sur la composition (1) et une application d’un rayonnement infrarouge (310) sur la composition (1) au moins en partie faite durant l’application du rayonnement ultraviolet et/ou bleu (320), de façon à induire un photodurcissement au moins partiel de la composition (1) de colle. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’application du rayonnement infrarouge (310) comprend une émission d’un rayonnement infrarouge (310) par une source optique (31), par exemple par un laser, de préférence l’application du rayonnement infrarouge (310) étant faite par un faisceau laser impulsionnel. Produit automobile (2) comprenant deux éléments (20, 21) et un joint de colle (22) assemblant les deux éléments (20, 21), le joint de colle (22) étant à base de la composition (1) de colle selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 et/ou les deux éléments (20, 21) étant assemblés par le procédé d’assemblage selon l’une quelconque des revendications 8 et 9. Produit automobile (2) selon la revendication précédente, dans lequel le produit automobile (2) est un module optique comprenant au moins une lentille assemblée sur un support, par exemple un objectif ou une source lumineuse, ou le produit automobile (2) est un dispositif d'éclairage ou de signalisation comprenant un boîtier et une glace de fermeture assemblée pour fermer le boîtier.