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Title:
SYSTEMS FOR CROSS-LINKABLE HEAT-MELTABLE ADHESIVES, PREPARATION THEREOF AND CORRESPONDING GLUING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1988/000225
Kind Code:
A1
Abstract:
The system for heat-meltable adhesives comprises (A) a first composition without anhydride groups, comprising: a) at least one polymer selected amongst thermoelastic polymers and synthetic rubbers; b) at least one compound containing at least one group which may react with anhydride groups; c) at least one tackifying resin; and d) optionally, at least one plastifier; (B) a second composition including the components (Ba); (Bc) and (Bd) similar respectively to the components (Aa), (Ac) and (Ad), and b) at least one polymer including anhydride groups; and (C) at least one activator for the reaction between the reactive groups of (Ab) and the anhydride functions of (Bb). Advantageously, the activator (C) is totally incorporated in composition (A) and/or in composition (B) so as to form a bicomponent system.

Inventors:
SORG KURT (FR)
Application Number:
PCT/FR1987/000237
Publication Date:
January 14, 1988
Filing Date:
June 22, 1987
Export Citation:
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Assignee:
CHARBONNAGES STE CHIMIQUE (FR)
International Classes:
C08L21/00; C08L63/02; C09J5/06; C09J11/06; C09J121/00; C09J123/08; C09J163/00; C09J163/02; C09J201/08; (IPC1-7): C09J3/14; C08L63/02; C08L21/00
Foreign References:
US3639500A1972-02-01
US3100160A1963-08-06
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Système pour adhésif thermofusible réticulable, caractérisé par le fait qu'il comporte : (A) une première composition ne renfermant pas de groupes anhydride et comportant : a) au moins un polymère choisi parmi les polymères thermoélastiques et les caoutchoucs de synthèse; b) au moins un composé renfermant au moins un groupement susceptible de réagir avec des groupes anhydride, c) au moins une résine tackiflante ; et d) le cas échéant, au moins un plastifiant ; (B) une seconde composition comportant : a) au moins un polymère choisi parmi les polymères thermoélastiques et les caoutchoucs de synthèse ; b) au moins un composé renfermant au moins un groupe anhydride ; c) au moins une résine tackifiante ; et d) le cas échéant, au moins un plastifiant ; et (C) au moins un activateur de la réaction entre les groupements réactifs du constituant (Ab) et les fonctions anhydride du constituant (Bb) .
2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapport molaire des groupements réactifs du constituant (Ab) aux groupes anhydride du constituant (Bb) est au moins égal l, et le rapport molaire de l'activateur (C) aux groupes anhydride du constituant (Bb) est au moins égal A 0,5.
3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, pour 100 parties en poids de la composition (A), celleci comprend : de 25 A 60 parties en poids du constituant CAa) de 1 A 20 parties en poids du constituant (Ab) de 5 A 60 parties en poids du constituant (Ac) ; et de 0 A 20 parties en poids du constituant (Ad) .
4. Système selon l'une des revendications 1 A 3, caractérisé par le fait que, pour 100 parties en poids de la composition (B) , celleci comprend : de 50 A 30 parties en poids du constituant (Ba) de 20 A 60 parties en poids du constituant (Bb) de.
5. A 60 parties en poids du constituant (Bc) ; et de 0 A 20 parties en poids du constituant (Bd) .
6. 5 Système selon l'une des revendications 1 A 4, caractérisé par le fait que les polymères thermoélastiques entrant dans la définition des constituants (Aa) et (Ba) sont choisis dans le groupe formé par les copolymères alcène en C2~C / (meth)acrylate d'alkyle en C. C. p et les polymères du norbornéne et/ou de ses dérivés.
7. 6 Système selon l'une des revendications 1 A 5, caractérisé par le fait que les caoutchoucs de synthèse entrant dans la définition des constituants (Aa) et (Ba) sont choisis parmi les copolymères A blocs styrènediène styrène.
8. Système selon l'une des revendications 1 A 6, caractérisé par le fait que le composé (Ab) renferme au moins un groupement époxyde.
9. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le composé (Ab) est un composé poly époxydique de formule générale : (A) (CH CHR) o dans laquelle A est un groupe polyfonctionnel de valence n 2 et 8 est un radical hydrocarboné ou un atome d'hydrogène.
10. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le composé (Ab) est un copolymère d'au moins une oléfine en C_C0 avec au moins un monomère insaturé renfermant un groupement époxy.
11. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le composé (Ab) renferme au moins un groupement a iné.
12. Système selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le composé (Ab) , est un polyamide à fonctions aminé libres.
13. Système selon l'une des revendications 1 A 11, caractérisé par le fait que le composé (Ab) renferme au moins un groupement choisi parmi alcool et thiol.
14. Système selon l'une des revendications 1 A 12, caractérisé par le fait que le composé (Bb) est un polymère renfermant des groupes choisis parmi les groupes anhydride maléique, itaconique et phtalique.
15. Système selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le polymère (Bb) renferme, outre des motifs dérivés d'un anhydride, des motifs dérivés d'au moins un alcène et, le cas échéant, des motifs dérivés d'au moins un comonomêre, choisi parmi les acrylates et méthacrylates d'alkyle en CjC^.
16. Système selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que les résines tacki iantes (Ac) et (Bc) sont choisies parmi les polyterpènes, les colophanes et esters de colophanes ainsi que leurs dérivés hydrogénés, et les résines de pétrole.
17. Système selon l'une des revendications 1 A 15, caractérisé par le fait que les plastifiants (Ad) et (Bd) sont choisis parmi les huiles se ialiphatiques, les polyisobutylènes de très bas poids moléculaire et les huiles pétrolières aromatiques, naphténiques ou paraffiniques, les alkylbenzènes, les esters dérivés d'acides organiques saturés, et les copolymères éthylèneacétate de vinyle de très bas poids moléculaire.
18. Système selon l'une des revendications 1 A 16, caractérisé par le fait que l'activateur (C) est choisi parmi les aminés tertiaires, les phosphines, les halogénures d'aryl ou alkylphosphonium et les amides tertiaires d'acides gras.
19. Système selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que le rapport molaire de l'activateur (C) aux groupes anhydride du polymère (Bb) est au moins égal A 1.
20. Système selon l'une des revendications 1 A 18, caractérisé par le fait qu'au moins l'une des compositions (A) et (B) renferme jusqu'A 10 parties en poids, pour 100 parties en poids de ladite composition, d'au moins un adjuvant choisi parmi les cires et paraffines.
21. Système selon l'une des revendications 1 A 19, caractérisé par le fait que l'activateur (C) est au moins partiellement incorporé dans la composition (A) et/ou dans la composition (B) .
22. Système selon la revendication 20, caractérisé par le fait que l'activateur (C) est totalement incorporé dans la composition (A) et/ou dans la composition (B) , de manière à former un système bicomposants.
23. Système selon la revendication 21, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un film de matière thermoplastique chimiquement inerte visàvis de chacun des deux composants et portant sur chacune de ses faces une couche de l'un desdits composants, de manière à former un film tricouche. 23'.
24. Procédé de préparation d'un système bi composants selon la revendication 21, caractérisé par le fait qu'on mélange séparément les constituants de la composition (A) et ceux de la composition (B) à une température suffisante pour obtenir des liquides homogènes, et qu'on refroidit chacun des deux mélanges liquides tout en incorporant l'activateur (C) A au moins une desdites compositions (A) et (B) .
25. Procédé selon la revendication 23, caractérisé par le fait que la température de mélange des constituants de chaque composition (A) et (B) , est supérieure d'au moins 10*C au point de ramollissement de ladite composition.
26. Procédé selon l'une des revendications 23 et24 caractérisé par le fait que la température de la composition A laquelle on incorpore l'activateur (C) est comprise entre 120 et 170*C.
27. Procédé selon l'une des revendications 23 à25 le système bicomposants comprenant en outre un film de matière thermoplastique chimiquement inerte visAvis de chacun des deux composants et portant sur chacune de ses faces une couche de l'un desdits composants, caractérisé par le fait que,* après avoir préparé les deux composants dudit système, on applique l'un d'eux sur une face dudit film et l'autre sur l'autre face. 27.
28. Procédé selon la revendication 26, caractérisé par le fait que l'application du composant sur une face du film est effectuée par coextrusion.
29. Procédé selon l'une des revendications 26 et 27, caractérisé par le fait que l'application du composant sur une face du film est effectuée par enduction.
30. Procédé de collage de deux objets, caractérisé par le fait que l'on porte A une température comprise entre 120 et 220*C chacun des composants du système de la revendication 21, puis : soit on les mélange intimement A cette température, puis on'applique l'adhésif thermofusible résultant sur au moins l'un des deux objets A encoller, et enfin on applique l'un des objets encollés contre l'autre, soit on applique séparément les deux composants soit l'un après l'autre sur l'un des deux objets A encoller, soit l'un sur un objet A encoller et l'autre, sur l'autre objet A encoller, puis on applique l'un contre l'autre lesdits objets.
31. Procédé de collage selon la revendication 29, caractérisé par le fait qu'après avoir appliqué les deux objets l'un contre l'autre, on chauffe l'assemblage pour achever la réticulation.
32. Procédé de collage de deux objets A l'aide d'un système selon la revendication 22, caractérisé par le fait qu'on assemble les deux objets au moyen du film tricouche, puis on porte l'ensemble A une température supérieure au point de fusion du film thermoplastique inerte, et suffisante pour permettre la migration de l'un des composés (Ab) et (Bb) vers l'autre, leur entrée en contact provoquant la réticulation du système.
Description:
SYSTEMES POUR ADHESIFS THERMQFUSIBLES RETICULABLES, LEUR PREPARATION ET PROCEDE DE COLLAGE CORRESPONDAFI .

La présente invention concerne des systèmes pour des adhésifs thermofusibles qui ont la particularité de conduire, après application sur les surfaces a encoller, à un produit réticulé de manière sensiblement irréversible le rendant infusible ou difficilement fusible. Elle concerne également la préparation de ces systèmes, ainsi que le procédé de collage correspondant .

Les systèmes pour adhésifs thermofusibles réticulables conformes à la présente invention possèdent le double avantage de pouvoir être mis en oeuvre de façon très aisée dans des installations industrielles, notamment des installations automatisées (robots), telles que celles de l'industrie automobile, et de pouvoir être appliqués à de nombreux types d'objets réalisés à partir de matériaux très divers, tels que le bois, les métaux, les textiles tissés ou non-tissés, le verre, la porcelaine, les céramiques, le carton, le papier, la pierre, le béton et les matières plastiques. Ils présentent notamment un excellent pouvoir d'adhésion vis-à-vis des substrats fermés non poreux, tels que le polystyrène, le polyéthylène non traité, le poly(chlorure de vinyle) non traité, les caoutchoucs acrylonitrilé-butadiène-styrène, le poly méthacrylate de éthyle), le verre, les métaux, les papiers surfaces, pellicules, recouverts d'une couche de vernis durcie par rayonnement ultra-violet. Ce large domaine d'application des adhésifs thermofusibles selon la présente invention mérite d'être souligné.

On mentionnera notamment l'utilisation particu¬ lièrement intéressante des systèmes selon l'invention pour le brochage des livres. Dans ce domaine, les procédés de collage connus à ce jour sont :

(1) le collage A l'aide d'une dispersion aqueuse en un ou plusieurs passages ;

(2) le collage, en un ou deux passages, à l'aide d'une colle thermofusible traditionnelle, c'est-à-dire d'une composition solide à la température ambiante qui, après fusion, durcit par refroidissement ; <3) le collage mixte, avec un passage de colle vinylique et un passage de colle thermofusible ; et <4> le collage à l'aide d'une colle thermofusible polyuréthanne.

La technique (1) nécessite un temps de séchage long ; la technique (2) conduit, dans le cas d'un seul passage, à une tenue à l'arrachage des pages, à une tenue au froid et à une tenue au chaud relativement limitées, et, dans le cas d'un deuxième passage, à une faible adhérence de la seconde couche sur la première ; la technique (3) présente l'inconvénient de la longueur du temps de séchage de la colle vinylique, laquelle, si elle n'est pas bien sèche - ce qui est difficile à contrôler sur machine - risque de ne pas bien accrocher sur la colle thermofusible ; quant à la technique C4> , elle présente l'inconvénient que les colles thermofusibles polyuréthanne restent poisseuses tant que la réticulation n'est pas terminée, si bien que, pendant toute cette période, on ne peut pas réaliser le massicotage des livres sans risquer un encrassement ; par ailleurs, les colles thermofusibles polyuréthanne nécessitent un apport d'eau pour réticuler, ce qui n'est pas facile à apporter avec des couvertures de livres pelliculées et des papiers couchés fermés. Avec les compositions selon la présente invention, les inconvénients précités sont surmontés. Les systèmes pour adhésifs selon la présente invention sont notamment des systèmes à deux composants, <ci-après appelés & et B), l'un renfermant notamment des groupes anhydride, et l'autre renfermant notamment des groupes susceptibles de réagir avec ces derniers, une fois les cycles anhydride ouverts. Ces composants peuvent, chacun de leur côté, être fondus et tenus en fusion pendant des temps relativement longs <d'au minimun 8 heures) compatibles avec les exigences d' une mise en oeuvre à

l'échelle industrielle, refroidis et refondus sans provoquer de réticulation. Au moment de l'emploi, ces deux composants sont mis en contact à l'état fondu (mélange intime ou superposition d'une couche de l'un sur une couche de l'autre), et la réticulation attendue se produit alors sous l'effet d'une élévation de la température.

Ce mécanisme de la réticulation entre les groupes anhydride ouverts et les autres groupes réactifs est connu en tant que tel, mais il n'avait jamais été appliqué aux collages Industriels. Ainsi, dans la demande de brevet français ST * 2 554 112, on décrit l'application à l'enduction d'un substrat d'une composition comprenant un polymère de l'éthylène et de l'anhydride maléique, un composé poly- époxydique et un catalyseur de réaction entre les fonctions anhydride et époxyde, et on mentionne l'utilisation de cette composition comme adhésif thermofusible. La réticulation commence dès que l'on mélange les ingrédients et se poursuit alors de façon progressive. Ce procédé ne peut pas être utilisé à grande échelle, du fait qu'il nécessite pratique- ment que le mélange soit effectué directement sur la machine appliquant la colle, ce qui ne peut pas être valablement pratiqué dans des installations industrielles.

Dans le domaine du brochage, les systèmes selon l'invention n'ont pas besoin d'apport d'agents extérieurs pour réticuler, les composants A et B renfermant tous les ingrédients. ' Les livres sont massicotables immédiatement comme dans le cas des colles thermofusibles classiques. Les deux couches, constituées chacune d'un composant précité à l'état fondu, réagissent chimiquement à leur surface de contact, n'entraînant aucun risque de décollage à cet endroit.. Les livres ainsi brochés ont une très bonne tenue au froid et l'on peut, selon les formulations, obtenir un dos dur ou un dos très souple.

On mentionnera un autre avantage des constituants des systèmes selon la présente invention qui est celui d'être thixotropes dans le cas où on y incorpore un ingrédient défini. Cet avantage est intéressant dans un

certain nombre de domaines, notamment dans le bâtiment, la construction, etc.. Les colles non thixotropes ont tendance à couler lorsqu'elles sont projetées sur un plafond. Les colles thixotropes figent beaucoup plus rapidement par changement de viscosité dès que la contrainte du mouvement propulseur s'arrête. La colle ainsi appliquée épaissit instantanément tout en restant pâteuse, et elle garde, par conséquent, son temps ouvert. Il en résulte les avantages d'un travail propre, sans projections sur les personnes, ne conduisant pas à l'encrassement des robots, etc..

La présente invention a donc d'abord pour objet un système pour adhésif thermofusible présentant les propriétés sus-indiquées, qui est caractérisé par le fait qu'il comporte : (A) une première composition ne renfermant pas de groupes anhydride et comportant : a) au moins un polymère choisi parmi les polymères thermoélastiques et les caoutchoucs de synthèse; b) au moins un composé renfermant au moins un groupement susceptible de réagir avec des groupes anhydride ; c) au moins une résine taclεifianter et d) le cas échéant, au moins un plastifiant ;

(B) une seconde composition comportant : a) au moins un polymère choisi parmi les polymères

'thermoélastiques et les caoutchoucs de synthèse b) au moins un composé renfermant au moins un groupe anhydride; c) au moins une résine tackifiante; et d> le cas échéant, au moins un plastifiant ; et

( C ) au moins un activateur de la réaction entre les groupements réactifs du constituant (Ab) et les fonctions anhydride du constituant (Bb) .

De préférence, le rapport molaire des groupements réactifs du constituant <Ab) aux groupes anhydride du constituant (Bb) est au moins égal à 1, et le rapport molaire de l'activateur (C) aux groupes anhydride du consti-

tuant ( Bb) est au moins égal à 0,5 , de préférence, au moins égal à 1.

En outre, pour 100 parties en poids de la composition (A), celle-ci comprend notamment : de 25 à 60 parties en poids du constituant (Aa) ;

- de 1 à 20 parties en poids du constituant (Ab) ; de 5 à 60 parties en poids du constituant (Ac); et

- de 0 à 20 parties en poids du constituant (Ad) .

De même, pour 100 parties en poids de la composition (B) , celle-ci comprend notamment : de 50 à 30 parties en poids du constituant (Ba); de 20 à 60 parties en poids du constituant (Bb) ; de 5 à 60 parties en poids du constituant (Bc) ; et

- de 0 à 20 parties en poids du constituant (Bd) . Les polymères thermoélastiques entrant dans la définition des constituants (Aa) et (Ba) sont choisis, de préférence, dans le groupe formé par les copolymères alcène en C -C / (méth)acrylate d'al yle en C.-C et les polymères du norbornène et/ou de ses dérivés. Quant aux caoutchoucs de synthèse entrant dans la définition des constituants (Aa) et (Ba) , ils sont choisis, de préférence, parmi les copolymères à blocs styrène-diène- styrène, les diènes étant le butadiène, l'isoprène, etc.

Conformément à un premier mode de réalisation du système pour adhésif thermofusible selon l'invention, le composé (Ab) ' renferme au moins un groupement époxyde.

Le composé (Ab) peut être alors un composé poly- époxydique de formule générale : (A) - (CH - CHR)

\ / O dans laquelle A est un groupe polyfonctionnel de valence n 2 et R est un radical hydrocarboné ou un atome d'hydrogène. On peut citer, à titre d'exemples, les polyglycidyléthers de composés polyhydroxylés. Parmi ceux-ci, on choisit, soit les composés polyépoxydes de type aromatique (tels que ceux dérivés du Bisphénαl A), soit les composés polyépoxydes de

type allphatique, particulièrement les polyglycidyléthers de polyalcools, tels que les diglycidyléthers des α-ω diols comme le diglycldyléther du butanedlol, de 1*hexanediol, du paracyclohexyldiméthanol, du néopentylglycol, tels que les triglycidyléthers de trials comme le triglycidyléther du triméthylalpropane, le triglycidyléther du glycérol, tels que les tétraglycidyléthers de tétrols comme le tétra- glycidyléther du pentaérythritol. Parmi les composés provenant de 1* époxydation de composés oléfiniques, on choisit avantageusement l'huile de soja époxydée.

On peut également utiliser, comme composé (Ab) , un copolymère d'au moins une oléfine en C_-C Q avec au moins un

_s o monomère insaturé renfermant un groupement épαxy, tel que notamment un acrylate ou méthacrylate de glycidyle. Un tel copolymère peut être obtenu, soit par greffage du monomère insaturé sur la chaîne de (co)polymère d'oléfine, soit directement par copolymérisation du monomère insaturé avec l'oléfine en C 2 ~C S . Un tel copolymère peut en outre comprendre des motifs dérivés d'un autre monomère insaturé tel qu'un acrylate ou méthacrylate d'alkyle. De tels copolymères ont été décrits notamment dans le brevet US-A- 3 383 372.

Conformément à un deuxième mode de réalisation du système pour adhésif thermofusible selon l' invention, le composé (Ab) renferme au moins un groupement aminé. A titre d'exemple d'un tel composé (Ab), on peut mentionner un polyamide à fonctions aminé libres, auquel cas on peut signaler que le composant qui est. formé à partir de la composition correspondante présente , de manière surprenante, un caractère thixotrαpe.

Des polyamides utilisables sont notamment des polyamides obtenus à partir de (a) 35 à 49,5% en mole d'acide gras dimère, (b) 0,5 à 15% en mole d « acide gras monomère d' une longueur de chaîne de 12 à 22 atomes de carbone, (c) 2 à 35% en mole de polyétheramine de formule générale : HgïT - R χ - O - <E0) χ - R - NHg dans laquelle x représente un nombre compris entre 8 et 80,

en particulier, entre 8 et 40 ; R.. et R représentent des restes hydrocarbonés, identiques ou différents, aliphatiques et/ou cycloaliphatiques ; et R représente un reste hydro¬ carboné allphatique éventuellement ramifié, possédant 1 à 6 atomes de carbone, et (d) 15 à 48% en mole de diamine allphatique renfermant 2 à 40 atomes de carbone dans le squelette carboné, les acides gras dimères pouvant être remplacés jusqu'aux 2/3 par des acides dicarboxyllques aliphatiques possédant 4 à 12 atomes de carbone ; et des polyamides obtenus à partir de (a) 20 à 49,5% en mole d'acides gras dimères, (b) 0,5 à 15% en mole d'acides gras monomères d'une longueur de chaîne de 12 à 22 atomes de carbone ; et (c) jusqu'à 20 à 55% en mole d'une aminé portant au moins deux groupes amino primaires et possédant 2 à 40 atomes de carbone dans le squelette carboné, les acides gras dimères pouvant être remplacés jusqu'aux 2/3 par des acides dicarboxyllques aliphatiques possédant 4 à 12 atomes de carbone. Ces polyamides présentent avantageusement des groupes terminaux acides, leur indice d'acide allant de 1 à 50, de préférence, de 2 à 30, en particulier de 4 à 12 ; ils peuvent aussi porter des groupes terminaux amino leur indice d'aminé allant de 2 à 15, en particulier de 4 à 10.

Conformément à un troisième mode de réalisation du système pour adhésif thermofusible selon l'invention, le composé (Ab) est porteur d'au moins une fonction choisie parmi alcool ' et thiol. On peut citer en particulier des diols, tels que l'éthylène glycol, le propylène glycol et leurs polymères. Le composé (Ab) peut également être porteur simultanément d'une fonction alcool et d'une fonction aminé, comme par exemple l' éthanolamine.

Le composé (Bb) est notamment un polymère renfermant des groupes choisis parmi les groupes anhydride maléique, itaconique et phtalique, etc. , en particulier maléique. Ce polymère (Bb) peut également renfermer, outre des motifs dérivés d'un anhydride, des motifs dérivés d'au moins un alcène et, le cas échéant, des motifs dérivés d'au

moins un comonomère, choisi notamment parmi les acrylates et méthacrylates d'alkyle en c 1 " c 12 - I)e tels copolymères peuvent être obtenus, soit par copolymérisation directe des monomères, soit par greffage de l'anhydride sur un homopoly- mère de l'alcène ou sur un copolymère des autres monomères

(alcène; (méth)acrylate> . Dans le cas de la copolymérisation directe, la teneur en anhydride du copolymère est générale¬ ment inférieure ou égale à 3% en mole. Dans le cas du greffage, la teneur en anhydride du copolymère pourra atteindre 20% en mole.

Les résines tackifiantes (Ac) et (Bc) sont choisies notamment parmi les polyterpènes, le cas échéant, foctionnalisés par des novolaques, les colophanes et esters de colophane, ainsi que leurs dérivés hydrogénés, ainsi que les résines de pétrole. Les résines de pétrole utilisables dans les systèmes selon l'invention sont des résines préparées A partir de fractions d'hydrocarbures provenant du craquage à la vapeur de naphtas, tels que, d'une part, des • coupes aromatiques contenant au moins un monomère choisi parmi le styrène et ses dérivés, les vinyltoluènes et les alkylbenzènes et, d'autre part, des coupes aliphatiques contenant un monomère contenant de 5 à 6 atomes de carbone, tel que le cyclopentadiène et ses dérivés et le cyclohexadiène. Les plastifiants (Ad) et (Bd) sont choisis notamment d'une part, parmi les huiles semi-aliphatiques, les polyisobutylènes de très bas poids moléculaire, et les huiles pétrolières aromatiques, naphténiques ou paraffi- niques, les alkylbenzènes, et, d'autre part, les esters dérivés d'acides organiques saturés tels que les phtalates, adipates, sébacates et azélates d'alkyle. A. titre d'exemples de ces derniers, on peut citer les phtalates de diéthyle, de dibutyle, de dicyclohexyle, de diéthylhexyle, de dioctyle, de didécyle, de butyléthylhexyle, les adipates de dibutyle, de dioctyle, de diisooctyle, les sébacates de dibutyle, de dioctyle, de diiosooctyle, les azélates de dioctyle et de diisooctyle. On peut également mentionner, comme plasti-

fiants ( Ad) et (Bd) , les copolymères éthylène - acétate de vinyle de très bas poids moléculaire (de l'ordre de 1000- 1500), un exemple de tel copolymère étant celui renfermant 28% en poids d'acétate de vinyle. L'activateur (C) est choisi notamment parmi les aminés tertiaires, comme la diméthylparatoluidine, la diméthyllaurylamine, la ÏT-butylmorpholi e, la ST, ϋf-diméthyl- cyclohexylamine, la benzyldiméthylamine, la pyridine, la diméthylamino-4-pyridine, le méthyl-1-imidazole, la tétra- méthyléthylènediamine, la tétraméthylguanidine, la tétra- éthylhydrazine, la H, H-diméthylpipérazi e, la N.N.ÎT'ÏT'- têtraméthyl-'l,6-hexanediamine ; les phosphines, comme la triphé ylphosphine ; les halogénures d'aryl- ou alkyl¬ phosphonium, comme l'iodure d'éthyltriphénylhosphonium ; et les amides tertiaires d'acides gras, comme les a ides tertiaires d'acides gras de soja. Les phosphines et les halogénures d'aryl- ou alkylphosphonium sont avantageusement utilisés dans le cas où le composé (Ab) choisi renferme au moins un groupement époxyde. Par ailleurs, au moins l'une des compositions (A) et (B) peut renfermer jusqu'à 10 parties en poids, pour 100 parties en poids de ladite composition, d'au moins d'un adjuvant tel qu'une cire ou paraffine, comme la cire de pαlyéthylène. De même, au moins l'une des compositions (A) et

(B) peut renfermer jusqu'à 5 parties en poids, pour 100 parties en poids de ladite composition, d'au moins une charge minérale, choisie notamment parmi la silice, l'alumine, les silicates, aluminates et silicoaluminates minéraux et le talc.

Egalement, au moins l'une des compositions (A) et (B) peut renfermer Jusqu'à 1 partie en poids, pour 100 parties en poids de ladite composition, d'au moins un antioxydant choisi notamment parmi le 2, 6-ditertiobutyl- paracrésol, le bishydroxyanisol, le 2,2* -thiodiéthyl-bis-3- (3,5-ditertiobutyl-4-hydroxyphényl> propionate, le tétrakis(méthylène 3-(3', 5' -ditertiobutyl-4' -hydroxyphényl )

propionate) éthane, le 2,4 bis-£f-octylthio-6-(4-hydroxy 3,5- ditertiobutylanilinα) 1,3,5-triazine, le ditertiobutyl-3,5 hydroxy-4 phényl-3 propionate et 1' αctadécyl-3,5- ditertiobutyl-4-hydroxyhydrocinnamate. La présente invention porte également sur des systèmes tels que définis ci-dessus dans lesquels l'activateur (C) se trouve au moins partiellement incorporé dans la composition (A) et/ou dans la composition (B) . L'activateur (C) peut avantageusement être totalement incorporé dans la composition (A) et/ou dans la composition (B), de manière à former un système bi-composants.

Conformément à un mode de réalisation particulier, le système bi-composants précité comprend en outre un film de matière thermoplastique chimiquement inerte vis-à-vis de chacun des deux composants et portant sur chacune de ses faces une couche de l'un desdits composants, de manière à former un film tricouche. Le film inerte sera constitué, par exemple, par du polyéthylène ou polyprαpylène ou encore par un copolymère éthylène/acrylate d'alkyle ou êthylène/acétate de vinyle.

La présente invention porte également sur un procédé de préparation d'un système bi-composants tel que défini ci-dessus, c' est-à-dire un système dans lequel l'activateur (C) est totalement incorporé dans la composition (A) et/ou da.ns la composition (B) . Ce procédé est caractérisé par le fait qu'on mélange séparément les constituants de la composition (A) et ceux de la composition ( B) à une température suffisante pour obtenir des liquides homogènes, et qu'on refroidit chacun des deux mélanges liquides tout en incorporant l'activateur (C) à au moins une desdites compositions (A) et (B) .

De préférence, on mélange les constituants de chaque composition (A) et (B) à une température qui est supérieure d'au moins 10 * C au point de ramollissement de ladite composition, par exemple entre 120*C et 170 β C. La température de la composition à laquelle on incorpore l'activateur (C) est notamment comprise entre 120 * C et 170 * C

Dans le cas où le système bi-composants comprend en outre un film tricouche tel que défini ci-dessus, le procédé susindiqué comporte, après que l'on ait préparé ses deux composants, l'étape consistant à appliquer l'un d'eux sur une face dudit film et l'autre sur l'autre face.

L'application d'un composant sur une face du film peut s'effectuer par coextrusion, ou par enduction, par exemple au rouleau ou au moyen d'une filière plate.

La présente invention a également pour objet un procédé de collage de deux objects, caractérisé par le fait que l'on porte à une température comprise entre 120 * C et 220 * C chacun des composants du système bi-composants, tel que défini ci-dessus, puis : soit on les mélange intimement à cette température, puis on applique l'adhésif thermofusible résultant sur au moins l'un des deux objets à encoller, et enfin on applique l'un des deux objets encollés contre l'autre, soit on applique séparément les deux composants soit l'un après l'autre sur l'un des deux objets à encoller, soit l'un sur un objet à encoller et l'autre, sur l'autre objet à encoller, puis on applique l'un contre l'autre lesdits objets.

Il est parfois souhaitable, après avoir appliqué les deux objets l'un contre l'autre, de chauffer l'assemblage pendant une durée suffisante pour achever la rpticulation.

L' invention porte également sur un procédé de collage de deux objets à l'aide du système constitué par le film tricouche précité, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'on assemble les deux objets au moyen du film tricouche, puis on porte l'ensemble à une température supérieure au point de fusion du film thermoplastique inerte, et suffisante pour permettre la migration de l'un des composés (Ab) et Bb) vers l'autre, leur entrée en contact provoquant la réticulation du système.

Pour illustrer davantage l'objet de la présente invention, on va en décrire maintenant plusieurs exemples de réalisation. Dans ces exemples, sauf indication contraire, les pourcentages indiqués sont donnés en poids.

Les différents polymères de marque "LOTADER" commercialisés par la Société "CdF CHIMIE TERPOLYMERES", qui sont mis en oeuvre dans ces exemples, présentent les caractéristiques indiquées dans le Tableau I ci-dessous. Les polymères de cette série, ayant pour référence HX 8230 et HX 8280 sont des copolymères éthylène/acrylate de butyle, et ceux ayant pour référence HX 8210 et HX 8290 sont des terpolymères éthylène/anhydride maléique/acrylate d'éthyle.

TABLEAU I

Référence HX 8210 HX 8230 HX 8280 HX 8290

LOTADER

I.F. (dg/ in) 200 20 175 70

% A. M. 1,1 0 0 1,2

% Acryl. 1,8 4,3 7,9 5,6

Dans ce Tableau, : - I.F. désigne l'indice de fluidité du polymère, déterminé à 190 * C sbus 2,16 kg conformément à la norme ASTM D-1238.

- % A. M. et % Acryl. désignent respectivement les pourcentages molaires d'anhydride maléique et d' acrylate ( d'éthyle ou de butyle selon le cas), la teneur molaire en éthylène dans ces polymères étant représentée " par le complément à 100%/

Les anti-oxydants mis en oeuvre dans ces exemples sont :

- le ditertiobut l-2,6 paracrésol ; - le ditertiαbutyl-3,5 hydroxy-4 phényi-3 propionate ;

- le ditertiobutyl-3, 5 hydroxy-4 hydrocinnamate

d' octadécyle

- le 2,2'-thiodiéthyl bis-3-(3, 5-(ditertiobutyl 4-hydroxy- phényl) propionate

- le 2,4-bis-N-octylthio-6-(4-hydroxy 3, 5-ditertiobutyl- anilino)-!,3, 5-triazine ; vendus par la Société "CIBA-GEIGY" sous les dénominations "IRGAlîOX" respectivement PS 800, 1010, 1076, 1035 et 565 .

I " PREPARATION DE DIFFERENTS COMPOSANTS A ET B

On prépare les formulations al à a3 et bl à b3 suivantes: «

FORMULATION al

Polyisobutylène (plastifiant), vendu sous la dénomination "NAPVIS D-10" par la Société "BP" 5%

Résine époxydique vendue sous la dénomination

"EPIKOTE 828" par la Société "SHELL " 10% - Résine de pétrole allphatique hydrogénée

(coupe en C g ) (résine tackifiante) , vendue sous la dénomination "ESCOREZ 5300" par la Société

"ESSO" 44, 2%

- " LOTADER HX 8230" 25% "LOTADER HX 8280" 15%

Ditertiobύtyl-2,6 paracrésol (ant1-oxydant) 0,25%

Ditertiobutyl-3,5 hydroxy-4 phényl-3 propionate

(ant1-oxydant) 0, 25%

- Triphénylphosphi e 0,3%

FORMULATION a2

- Huile allphatique (plastifiant), vendue sous la dénomination "PRIMOL 352" par la Société "ESSO"... 22% - Huile naphténique (plastifiant), vendue sous la dénomination "PIONIER" 4,2%

- Polynorbornène sous forme de poudre, de poids moléculaire moyen 2.000.000, vendu sous la dénomination "NORSOREX F" par la "SOCIETE

CHIMIQUE DES CHARBONNAGES" 1,8% - Résine de pétrole allphatique hydrogénée

(coupe en C β ) (résine tackifiante), vendue sous la dénomination "ESCOREZ 5320" par la Société

"ESSO" 39,7*

- Résine époxydique, vendue sous la dénomination "EPIKOTE 828" par" la Société "SHELL" 10%

- Caoutchouc styrène-butadiène-styrène, vendu sous la dénomination "CARIFLEX TR 1102" par la Société "SHELL" . -. 17%

- Caoutchouc styrène-isobutadiène-styrène, vendu sous la dénomination "CARIFLEX TR 1107" par la Société "SHELL" 4%

- Ditertiobutyl—3,5 hydroxy-4 hydrocinnamate d'octadécyle (anti-oxydant) 0,5%

- 2,2'-thiodiéthyl bis-3-3,5-(ditertiobutyl 4-hydroxy-phényl> propionate (anti-oxydant) 0,1%

- 2,4-bis-N-octylthio-6-(4-hydroxy 3,5- ditertiobutyl-anilino)-l,3,5-triazine

(anti-oxydant) 0, 05%

- Ditertiobutyl-2,6 paracrésol (anti-oxydant) 0,35% - Triphénylphosphine 0,3%

FORMULATION a3

- Cire de polyéthylène, vendue sous la dénomination "EPOLENE C-16" par la Société "KODAK" 5%

- Cire de Fisher Tropsch, vendue sαus la dénomination "SASOLVAX H-2" 6%

- Polyisobutylène (plastifiant), vendue sous la dénomination "NAPVIS D-200" par la Société "BP" 6%

- Résine tackifiante terpéne phénolique, vendue

sous la dénomination "URAVAR 75205" par la

Société "DSM" 19, 7%

Résine polyépoxydique, vendue sous la dénomination "EPIKOTE 828" par la Société "SHELL" 15%

Résine de pétrole allphatique (résine tackiflante), vendue sous la dénomination

"ESCOREZ 5380" par la Société "ESSO" 19, 5%

- "LOTADER HX 8230" 7% - "LOTADER HX 8280" 20%

Anti-oxydants 0,5%

- Triphénylphosphine 0,3%

FORMULATION bl

Polyisobutylène (plastifiant), vendu sous la dénomination "NAPVIS D-10" par la Société

"BP" 5%

- Résine terpène phénolique (résine tackiflante), vendue sous la dénomination "DERTOPHENE T" par la

Société "DRT" 15%

Colophane hydrogénée (tackifiant) présentant un indice d'acide d'environ 160, vendue sous la dénomination "FORAL AX" par la Société "HERCULES" 16 %

Polyalphaméthylstyrène (tackifiant) , vendu sous la dénomination "URATAK 68520" par la Société "DSM" 19, 5%

- "LOTADER HX 8290" 25% - "LOTADER HX 8210" ' .. 15%

- Ditertiobutyl-2, 6 paracrésol (anti-oxydant) 0,25%

- Ditertiobutyl-3,5 hydroxy-4 phényl-3 proponiate (anti-oxydant) 0, 25%

Aminés tertiaires d'acides gras de soja (activateur) 4%

FORMULATION b2

- Cire vendue sous la dénomination

"MOBILVAX 145" par la Société "MOBIL" 5% - Résine de pétrole allphatique hydrogénée (résine tackiflante), vendue sous la dénomination "ESCOREZ 5380" par la Société "ESSO" 26%

- Polyalphaméthylstyrène (tackifiant) , vendue sous la dénomination "URATAK 68520" par la

Société "DSM" ' 20%

- Copolymère vendu sous la dénomination

"ESCORENE MV 2514" par la Société "ESSO" 4,4%

- Polyamide présentant un indice d'aminé de 9 et un indice d'acide inférieur à 1, vendu sous la dénomination "EURELON 2140" par la

Société "SHERING" 0,2%

- Polymère styrène- utadiène-styrène, vendu sous la dénomination "EUROPREN T163" par la Société "ENICHEM" 5%

- Aminés tertiaires d'acides gras de soja 3,6%

- "LOTADER HX 8210" 19,7%

- "LOTADER HX 8290" ; 16%

- 2,2 « -thiodiéthyl-bis-3-3,5-(ditertiobutyl 4-hydroxy-phényl) propionate (anti-oxydant) 0,2%

- Ditertiobutyl-2, 6 paracrésol 0,2%

FORMULATION b3

- Cire vendue sous la dénomination

"MOBILVAX 145" par la Société "MOBIL" 4%

- Cire de polyéthylène, vendue sous la dénomination "EP0LE5E C-16" par la Société

"KODAK" 3* - Polyisobutylène (plastifiant), vendu sous la dénomination "NAPVIS D-200" par la Société

" BP" 5%

Résine tackiflante, vendue sous la dénomination "FORAL AX" par la Société

"HERCULES" 14% - Résine de pétrole allphatique vendue sous la dénomination "ESCOREZ ECR 327" par la Société "ESSO" 7%

- Résine de pétrole allphatique vendue sous la dénomination "ESCOREZ 4401" par la Société "ESSO" 21,5%

- "LOTADER HX 8210" 24%

- "LOTADER- HX 8290" 18%

Ditertiobutyl-3, 5 hydroxy-4 phényl-3 propionate (anti-oxydant> 0, 25% - Ditertiobutyl-2,6 paracrésol (anti-oxydant) 0,25%

Diméthylparatoluidine 1%

On mélange les différents constituants de chacune d'entre elles, à une température de l'ordre de 150 * C. Après refroidissement des mélanges liquides ainsi obtenus jusqu'à la température ambiante, on obtient les composants respectivement Al à A3 et Bl à B3. Les caractéristiques de ces différents composants sont indiquées dans le Tableau II ci-après.

TABLEAU II : Caractéristiques des constituants A et B

Al A2 A3 Bl B2 B3

Viscosité à 175 * C (Centipoises) 2250 ≈2000 2750 4600 6750 3900

Point de ramollis¬ sement CC) 93 ≈82 95,5 94 95

Temps ouvert

(seconde) 3,5 nd 5,5-6 3,5 3-4 4-4,5

Charge à la ruptu- re-50mm minute (N) nd nd nd 50 45 35

Allongement A la rupture (%) nd nd nd 285 260 220

: Temps pendant lequel le composant, appliqué en couche mince sur la surface A encoller, garde son caractère adhésif; nd = non déterminé.

Le composant B2 présente la particularité surprenante d'être thixotrope, ainsi qu'il apparaît des mesures de viscosité suivantes :

Viscosité 10 tours/minute = 5950 cps Viscosité 100 tours minute = 7400 cps

II-APPLICATION DE DIFFERENTS ADHESIFS CONSTITUES'PAR DES

ASSOCIATIONS D'UN COMPOSANT A ET D'UN COMPOSANT B.

EXEMPLE D'APPLICATION I: brochage.

Dans cet exemple, on met en Jeu les composants Al et B2, pour réaliser le brochage de volumes du type "annuaires téléphoniques", catalogues ou livres.

On fait passer au-dessus d'un premier bac d'une machine A brocher renfermant le composant Al liquide, que l'on a porté A une température de 200 * C, les assemblages de feuilles imprimées, de façon A réaliser le dépôt, sur la tranche, d'une mince couche de ce composant Al. Quelques secondes après, on recommence l'opération au-dessus d'un second bac recevant le composant Bl liquide que 1' on a porté à une température de 180 * C, afin de réaliser le dépôt , sur la première couche précitée, d'une seconde couche formée de ce composant Bl. Quelques secondes après, on vient apposer la couverture du volume, dont la face interne de la tranche vient s'appliquer contre la seconde couche d'adhésif précitée.

La solidité de ce brochage a été expérimentée, en comparaison avec un brochage réalisé A l'aide d'un adhésif thermofusible connu, suivant l'essai d'arrachage dans lequel on arrache une page du volume selon une direction perpendiculaire au plan de brochage et on mesure la force nécessaire (exprimée en Newton) pour effectuer cet arrachage. Les résultats sont consignés dans le Tableau III ci-après:

TABLEAU 11Tr Résultats des essais d'arrachage d'une page.

Type de Adhésif thermofusible Adhésif thermofusible

* papier connu de 1'exemple I

TIEFDRUCK 100

** (papier hélio) 4,2 (3h> 5,1 (3h) 6,6 (1 semaine)

LEXICOTHECK OFFSET 4,2 (3h) 6,2 (3h) 6,7 ( 1 semaine)

REISEKATALOG HELIO 2,1 (2h) 4,3 (2h> 5,0 (1 semaine)

THURGANISCHE BRfiCKEN 1,5 C3h) 3,8 (3h) 4,8 (1 semaine)

"Techmomelt Q 3207" de la Société HENKEL

*-* Temps s' étant écoulé entre le brochage et l'essai,

On constate que la force nécessaire A 1'arrachage d* une page est nettement plus élevée dans le cas du brochage avec l'adhésif selon l'invention.

Par ailleurs, on observe que le- volume broché avec l'adhésif selon l'invention n'en présente pas moins pour autant une bonne aptitude A s'ouvrir A plat ("lay flat") .

EXEMPLE D'APPLICATION II: assemblage tôle grasse sur tôle grasse.

On mélange intimement les composants A2 et B3, qui ont, au préalable, été portés A une température de l'ordre de 150'C. Ce mélange est appliqué, en couche mince, sur une première tôle non dégraissée, sur laquelle on applique aussitôt une deuxième tôle, également non dégraissée. L'assemblage ainsi formé est porté A une température de l'ordre de 170-180 * C dans un four. La réticulation est complète au•bout de quelques secondes.

Un excellent collage est obtenu, bien que les tôles n'aient pas été dégraissées, et ce, beaucoup plus rapidement qu'avec les colles classiques époxy ou polyuréthanne. Une telle constatation est intéressante sur le plan pratique, notamment pour le domaine de l'industrie automobile.