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" Ensemble comportant une pellicule- acrylique collée sur un substrat
La présente invention concerne un ensemble constitué d'une feuille de matériau thermoplastique se supportant lui-même et soudée à un substrat ri- gide, non plastique et d'une résistance importante à la compression. L'invention se rapporte plue particulièrement à des ensemble. constitués d'une feuille acrylique se supportant d'elle-mime et col- lée à la surface d'un substrat non plastique* tel que du métal, du bois, du bois reconstitue,
un pane neau de plâtre et autres matériaux de caractéristi- ques générales similaires qui ont des résistances à
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la compression d'au moins 14 kg/cm", L'inventiez se rapporte également au procédé de fabrication de tels ensembles.
Les feuilles de thermoplastiques utili- ses selon la présente invention sont définies ci* dessous. Elles sont formées en général par extru- si@@. passage entre les rouleaux d'un broyeur ou pressage à chaud d'une poudre à mouler, Les feuil. les peuvent être claires et incolores ou de n'im- porte quelle variété de couleurs, soit transparen- tes. translucides ou opaques. Elles peuvent pré- senter une épaisseur variant d'environ 0,00762 mm à environ 1,01 mm ou plus.
Conformément à la présente invention, la feuille est collée à une surface de substrat rigide et non plastique, soit au moyen d'un adhésif ou d'un agent de liaison appliqué en couche intermé- diaire en la feuille et le substrat soit par pres- sage à chaud de la feuille pendant qu'elle est en contact direct avec le substrat.
Quand on utilise une couche intermédiaire adhésive, cette couche peut, comme on le désire, être soit incolore, soit colorée. Une telle oouohe intermédiaire atteint une épaisseur généralement de l'ordre do quelques centièmes de millimétrée, mais en tous cas suffisante pour assurer une pellicule do liaison continue entre la feuille plastique se supportant d'elle-même et la surface du substrat non plastique. Une grande variété d'adhésifs peut être employée, la condition primordiale étant que l'adhé- sif mit la capacité de lier fermement la feuille
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plastique au substrat. . .J, >:':.
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Les produits vendus par la Société 0 V''lV3? &HAAS, PHILAD3LPHIB (3:1tst"..TJn18 el' Am4nq,uI) f 101.1. ''.f*?j fla marque "Rhoplextt, aux rèrêrono4 de qulJ,1t4. "'1 ''''=.'.' telles que HA-1, HA-4, HA-8, MA-728t 'JtA...-173 , J 1-10?i O'.. ;; P-205 et "Plexigum 2045", sont un 87i19t'JÉt 1fpiqÙ. ) :; des adhésifs susceptibles d'être ut,,3sd Oé :' bzz sont des solutions de résines, don .u.è'1on.;ou > #.*"-' F-.. ,, des dispersions de polymères ou de e$pÊ0y*ii '* : fM d' aory.ates d'alkyle inférieur puya ou On 4pc' rance avec des quantités minimes d'au'g.tsY=H;?.i"; . oopolymérisables aveo eux, tels que le IItI1ÍJà.iaÜ\ " de méthyle, de la méthaorylamide, l'acide aoryl1que< :,." ou méthacrylique, ou produits similaires.
L'ensemble stratifié est préparé de pré- férence en appliquant l'adhésif sur la surface du
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substrat, en plaçant la feuille plastique dessus et en soumettant à une pression, au moyen d'étriers, de rouleaux ou avec le plateau d'une presse pendant un laps de temps suffisant pour permettre la prise de l'adhésif. Le rouleau ou le plateau peuvent être lisses ou estampée pour donner un fini lisse ou es-
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tampé à la surface exposée de la feuille thermoplas- tique. Le plateau peut être chauffé ou nome comme le comprendront facilement ceux qui sont versés dans cette technique.
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Dans les cas où la feuille thermoplast1- .,
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que est directement appliquée sur le substrat, non -':"',>', -tf plastique, la feuille est placée en contact avec uuë,:y surface du substrat.
On applique chaleur et près- '-' , .a, >1 sion pendant un temps suffisant pour amollir la zizi 4 wil.k> i é5y '.:\;I;l .
..". .. v t, rt.. t. .. : ' y s¯ F't.;t..
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feuille jusqu'au moment où elle devient collante et adhère à une telle surface. La pression y est main- tenu* et on laisse l'ensemble se refroidi* jusqu'à température ambiante. Par la suite, la pression est supprimée et on retire l'ensemble de l'appareil.
Les feuilles thermoplastiques utilisées selon la présente invention sont des copolymères d'au moins 50% en poids de méthaorylate de méthyle et jusque 50 %an poids d'un acrylate d'alkyle in- férieur tel que l'acrylate d'éthyle ou de butyle.
On profère que de tels copolymères contiennent au moine 55% en poids de méthacrylate de méthyle ils peuvent en contenir jusqu'à 85 environ en poids. On a également trouvé que l'on peut rem- placer jusqu'à 20% environ de méthacrylate de mé- thyle par du styrène.
Les exemples suivants illustrent davan- tage la présente invention.
.EXEMPLE 1
Un panneau d'aggloméré d1 amiante-ciment de fabrication commerciale, d'une épaisseur de 3,175 mm, a été recouvert sur une de ses surfaces, par pulvérisation, d'un adhésif consistant en un copolymère de méthacrylate de méthyle, d'aorylate d'éthyle et d'acide acrylique dissous dans du bi- chlorure d'éthylène. Pendant l'opération de pulvé- risation, une quantité importante de solvant s'est, évaporée et l'adhésif a formé sur le panneau une pellicule d'une épaisseur d'environ 0,025 mm. On l'a laissé sécher à l'air à température ambiante
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pendant quelques minutes pour réaliser une élimina- tion supplémentaire* du solvant.
On a ensuite appli- que sur le substrat revôtu d'adhésif une feuille acrylique d'une épaisseur de 0,381 mm, formée par l'extrusion d'une poudre à mouler constituée d'un copolymère de 58,5 parties de méthacrylate de mé- thyle, de 41 parties d'acrylate d'éthylo, et de 0,5 partie d'acide méthacrylique, et contenant environ 5% on poids de bioxyde de titane.
L'ensemble a été stratifié, après qu'on ait placé une pellicule de "cellophane" sur la sur- face exposée de la feuille et un coussin de oacut- ohouo sous le panneau d'amiante, en plaçant cet en- semble dans une presse dont le plateau était chauffé à environ 150 C, et en le soumettant à une pression de 17,5 kg/cm , pondant environ 12 minutes, le pla- teau chauffé ayant été appliqué sur la surface de la fouille acrylique recouverte de "cellophane",, L'ensemble a ensuite été refroidi à environ 38 C, tout en le maintenant sous pression pendant plu- sieurs minutes, à la suite de quoi, la pression a été supprimée. Il on a résulté un stratifié dont la feuille plastique adhérait fermement au substrat non plastique.
Après exposition de ce stratifié à l'air libre sous le climat de BRISTOL, PENSYLVANIE (Etat- Unis d'Amérique), pendant un an, il s'est avéré que l'apparence attrayante de la surface plastique res- tait inchangée et qu'aucun décollement no s'était produit.
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EXEMPLE 2
En suivant sensiblement la môme méthode que celle de l'xemle 1, une fouille acrylique d'une épaisseur de 0,127 mm provenant d'une poudre à mouler de même formule que celle de cet Exemple 1, cette exception près que le bioxyde de titane av@it été omis, a été collée avec le morne adhésif à un panneau en aggloméré d'amiante de la même é- paisseur. Une exposition de trois ans du stratifié résultant aux conditions atmosphériques extérieures à BRISTOL, PENSYLVANIE, n'a apporté aucun change- ment à l'apparence de la surface plastiqua ou à la solidité de son adhérence au substrat.
EXEMPLE 3
Un adhésif comportant de l'aoryl&te d'é- thyle, de l'acrylamide et du méthacrylamide a été pigmenté par addition de 12 % de bioxyde de titane et de 14 % de carbonate de caloium, par rapport au poids total du mélange. On a appliqué par pulvé- risation une couche de cet adhésif sur la surface externe d'un panneau de contreplaqué et en a aussi appliqué de façon analogue deux couches d'une feuille acrylique, d'une épaisseur de 0,05 mm, ob- tenue à partir de la poudre a mouler utilisée dans l'Exemple 1. Les surfaces recouvertes ont été pla- cées l'une contre l'autre, et unu pression de 17,5 kg/cm2 a été appliquée pendant environ 12 mi- nutes aur le stratifié résultant,
en employant une presse dont le plateau appliqué sur la matière plastique était chauffé à 150 C. Le produit obte-
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nu, après exposition d'un an aux conditions indi- quées à l'ample 1, ne présentait aucune détério- ration de la matière plastique ni décollement de la feuille plastique sur le contreplaqué.
EXEMPLE 4
A l'adhésif employé dans l'exemple 3, on a ajouté environ 9 % en poids de pigment (Vert de chromo impérial). L'adhésif a été appliqua sur une plaque d'acier et une feuille d'une épaisseur de 0,387 mm, préparée à partir d'une poudre à mouler dont la formula était celle de l'Exemple 1, à cette exception près que le bioxyde de titane avait été omis, a été placée sur l'adhésif. L'ensemble fut ensuite soumis pondant environ 5 minutes à un chauf- fage avec une température de plateau de 150 C, et sous une pression de 11,2 Kg/cm2. Puis, on l'a refroidi a température ambiante tout en maintenant la pression, après quoi, on a supprimé cette der- nière.
Aprèc exposition du stratifié aux conditions extérieures de BRISTOL, PENSYLVANIE pendant six mois, il ne s'est produit ni changement de l'appa- rence attrayante de la surface plastique, ni aucun décollement du plastique de sur la plaque d'acier.
EXEMPLE 5
Une feuille acrylique d'une épaisseur de 0,254 mm, formée par l'extrusion d'une poudre mou- ler d'un copolymère de 73 parties de méthacrylate do méthyle, de 25 parties d'acrylate d'éthyle, et de 0,5 partie d'acide méthacrylique, a été placée sur la surface d'un panneau de bois reconstitué dur.
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On a soumis l'ensemble à une pression de 17,5 kg/cm2 pendant environ dix minutes dans une presse à pla- teaux, en. appliquant/sur la feuille acrylique le pla- teau chauffé à une température de 177 C. Tout en maintenant la pression, l'ensemble a été refroidi 4 température ambiante, à la suite de quoi on a sup- primé la pression. Après emmagasinage du strati- fié obtenu pendant trois ans et demi, il n'y avait ni détérioration de la surface exposée de la feuille acrylique, ni décollement de cette dernière sur le substrat.
EXEMPLE 6
On a appliqué un adhésif analogue à celui de l'Exemple 1, à la surface d'une feuille de con- treplaqué de 6,35 mm d'épaisseur. Par la suite, on a placé sur l'adhésif une feuille acrylique d'une épaisseur d'environ 0,50 mm, obtenue par extrusion de la poudre à mouler de l'Exemple 1, à cette ex- ception près que le bioxyde de titane était remplace par 38% en poids d'oxyde de zinc. L'ensemble a été soumis à une pression de 16,8 kg/cm pendant 12 minutes et chauffé à température de 171 C. On l'a ensuite refroidi h température ambiante en main- tenant la pression, à la suite de quoi on a supprime cette dernière.
Après exposition de deux ans aux conditions atmosphériques extérieures de BRISTOL, PENSYLVANIE, il n'y avait ni décollement, ni dété- rioration de l'échantillon exposé.
EXEMPLE 7
Un adhésif et une feuille acrylique oor-
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respondant à ceux utilisés dans l'Exemple 6 ont été appliqués de façon similaire à une feuille de "Johns-Manville Strongboard", (panneau isolant en fibres à densité moyenne), sous une pression de 11,24 kg/cm2, ot à une température de 165 0, pen- dant douze minutes. Le stratifié résultant a été exposé aux conditions extérieures pendant deux ans, après quoi, on n'a observé ni détérioration, ni dé- collemelit,
EXEMPLE 8
Une feuille acrylique semblable à celle utilisée dans l'Exemple 2 a été collée sur les deux faces d'un placage en noyer, avec un adhésif et sans adhésif. L'adhésif était celui employé dans l'Exem- ple 1.
Les assemblages ont été soumis à la chaleur à une température de 121 C, et sous une pression de 8,43 kg/cm , pendant six minutes. Après emmagasi- nage à l'intérieur pendant un an, il n'y avait pas de changement apparent dans les stratifiés. Ils ont conservé leur beauté brillante nana aucune mar- que de détérioration ou de décollement...
Ainsi qu'il a été mis en évidence par les Exemples ci-dessus, des feuilles préformées de plas- tique acrylique peuvent être collées sur divers subs- trats rigides, non plastiques, pour obtenir des . en- sembles qui sont durables et commercialement inté- ressants. Ils répondent à un besoin qui a longtemps été insatisfait, en ce qu'ils sont fournis préfinis à l'utilisateur final, et en ce qu'ils ne se dété- riorent ni ne se décollent dans les conditions men-
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tiennes oi-dessus.
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H g.3.Unff 2
A - Procédé pour faire solidement adhérer une feuille préformée de matière acrylique se sup-
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portant d' el,2o.mmo, h un substrat rigide et non plastique, ayant une résistance importante à la compression, caractériel par les points suivante,
pria isolément ou en combinaison :
1) Il consiste à appliquer un ad- hésif aux surfaces de la feuille et du substrat à réunir, et à leur appliquer une pression, tout en maintenant uno température suffisante pour assurer la prive de l'adhésif, puis à laisser refroidir l'ensemble, tout en maintenant la pression, puis relâcher cette: dernière.
2) La température ot la pression appliquons sont suffisantes pour amollir la feuille
B - A titre de produit industriel nouveau,
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une structura Btratif1Ócur8ot4ri.6e par les pointa suivants, séparément ou en combinaisons :
1) La structure stratifiée comprend un substrat rigide et non plastique, présentant une résistance importante, substrat sur lequel est collée et solidement réunie une feuille acrylique préformée
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au supportant d'ella-m8me,
2) la feuille acrylique est collée au substrat grâce à un adhésif.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Set comprising an acrylic film bonded to a substrate
The present invention relates to an assembly consisting of a sheet of thermoplastic material supporting itself and welded to a rigid, non-plastic substrate of high compressive strength. The invention relates more particularly to assemblies. made up of an acrylic sheet supporting itself and glued to the surface of a non-plastic substrate * such as metal, wood, reconstituted wood,
a plaster board and other materials of similar general characteristics which have resistance to
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compression of at least 14 kg / cm ". The invention also relates to the method of manufacturing such assemblies.
Sheets of thermoplastics used in accordance with the present invention are defined below. They are generally formed by extrusion @@. passage between the rollers of a crusher or hot pressing of a molding powder, The sheets. They can be clear and colorless or of any variety of colors, either transparent. translucent or opaque. They may have a thickness varying from about 0.00762 mm to about 1.01 mm or more.
In accordance with the present invention, the sheet is adhered to a rigid, non-plastic substrate surface, either by means of an adhesive or bonding agent applied as an interlayer into the sheet and substrate or by pressing. heat wise the sheet while it is in direct contact with the substrate.
When an adhesive interlayer is used, this layer may, as desired, be either colorless or colored. Such an intermediate oouohe generally reaches a thickness of the order of a few hundredths of a millimeter, but in any event sufficient to provide a continuous bonding film between the self-supporting plastic sheet and the surface of the non-plastic substrate. A wide variety of adhesives can be employed, the primary requirement being that the adhesive has the ability to firmly bond the sheet.
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plastic to the substrate. . .J,>: ':.
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The products sold by the Company 0 V''lV3? & HAAS, PHILAD3LPHIB (3: 1tst ".. TJn18 el 'Am4nq, uI) f 101.1.' '.F *? J fla mark" Rhoplextt, at the rear of qulJ, 1t4. "'1' '' '=.'. ' such as HA-1, HA-4, HA-8, MA-728t 'JtA ...- 173, J 1-10? i O' .. ;; P-205 and "Plexigum 2045", are 87i19t ' JÉt 1fpiqÙ.):; Adhesives likely to be ut ,, 3sd Oé: 'bzz are solutions of resins, don .u.è'1on.; Or> #. * "-' F- .. ,, des dispersions of polymers or of lower alkyl aory.ates puya or on 4pc 'rance with minimal amounts of ug.tsY = H;?. i ";. oopolymerizable with them, such as methyl, methaorylamide, arylic acid or methacrylic acid, or the like.
The laminate assembly is preferably prepared by applying the adhesive to the surface of the laminate.
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substrate, by placing the plastic sheet on it and subjecting it to pressure, by means of calipers, rollers or with the plate of a press for a period of time sufficient to allow the adhesive to set. The roller or tray can be smooth or embossed to give a smooth or es-
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stamped on the exposed surface of the thermoplastic sheet. The tray can be heated or named as those skilled in the art will easily understand.
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In cases where the thermoplast1-. Sheet,
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that is directly applied to the substrate, not - ': "',> ', -tf plastic, the sheet is placed in contact with uuë,: y surface of the substrate.
Heat is applied and close to - '-', .a,> 1 sion for a time sufficient to soften the penis 4 wil.k> i é5y '.: \; I; l.
.. ". .. v t, rt .. t. ..: 'y s¯ F't.; t ..
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sheet until it becomes sticky and adheres to such a surface. The pressure is maintained * and the whole is allowed to cool * to room temperature. Subsequently, the pressure is released and the entire apparatus is removed.
The thermoplastic sheets used according to the present invention are copolymers of at least 50% by weight of methyl methaorylate and up to 50% by weight of a lower alkyl acrylate such as ethyl or butyl acrylate. .
It is said that such copolymers contain at least 55% by weight of methyl methacrylate they can contain up to about 85 by weight. It has also been found that up to about 20% methyl methacrylate can be replaced by styrene.
The following examples further illustrate the present invention.
.EXAMPLE 1
A commercially manufactured asbestos-cement chipboard panel, 3.175 mm thick, was spray coated on one surface with an adhesive consisting of a copolymer of methyl methacrylate, aorylate. ethyl and acrylic acid dissolved in ethylene bichloride. During the spraying operation, a large amount of solvent evaporated and the adhesive formed on the panel a film about 0.025 mm thick. It was allowed to air dry at room temperature
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for a few minutes to achieve additional solvent removal *.
An acrylic sheet with a thickness of 0.381 mm, formed by the extrusion of a molding powder consisting of a copolymer of 58.5 parts of methacrylate of metal, was then applied to the adhesive-coated substrate. thyl, 41 parts of ethyl acrylate, and 0.5 part of methacrylic acid, and containing about 5% by weight of titanium dioxide.
The assembly was laminated, after placing a film of "cellophane" on the exposed surface of the sheet and a cushion of oacut-ohouo under the asbestos panel, placing this assembly in a tray. press, the plate of which was heated to about 150 C, and subjecting it to a pressure of 17.5 kg / cm, laying approximately 12 minutes, the heated plate having been applied to the surface of the acrylic base covered with "cellophane The assembly was then cooled to about 38 ° C, while maintaining it under pressure for several minutes, after which the pressure was released. A laminate resulted in which the plastic sheet adhered firmly to the non-plastic substrate.
After exposure of this laminate in the open air in the climate of BRISTOL, PENSYLVANIA (United States of America) for one year, it was found that the attractive appearance of the plastic surface remained unchanged and that 'no detachment had occurred.
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EXAMPLE 2
By following substantially the same method as that of Example 1, an acrylic pellet with a thickness of 0.127 mm from a molding powder of the same formula as that of this Example 1, this exception being that the titanium dioxide with @it was omitted, was glued with the dull adhesive to an asbestos chipboard panel of the same thickness. Three years exposure of the resulting laminate to atmospheric conditions outside of BRISTOL, PENSYLVANIA, did not change the appearance of the plastic surface or the strength of its adhesion to the substrate.
EXAMPLE 3
An adhesive comprising ethyl aoryl & te, acrylamide and methacrylamide was pigmented by adding 12% titanium dioxide and 14% calum carbonate, based on the total weight of the mixture. A layer of this adhesive was spray applied to the outer surface of a plywood panel and also similarly applied two layers of an acrylic sheet, 0.05 mm thick, obtained. strength from the molding powder used in Example 1. The coated surfaces were placed against each other, and a pressure of 17.5 kg / cm2 was applied for about 12 minutes. have the resulting laminate,
by using a press whose plate applied to the plastic material was heated to 150 C. The product obtained
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Naked, after one year's exposure to the conditions given in Ample 1, showed no deterioration of the plastic material or detachment of the plastic sheet on the plywood.
EXAMPLE 4
To the adhesive used in Example 3, about 9% by weight pigment (Chromo Imperial Green) was added. The adhesive was applied to a steel plate and a 0.387 mm thick sheet, prepared from a molding powder having the formula of Example 1, except that the dioxide of titanium had been omitted, was placed on the adhesive. The whole was then subjected, for about 5 minutes, to heating with a plateau temperature of 150 ° C., and under a pressure of 11.2 kg / cm 2. It was then cooled to room temperature while maintaining the pressure, after which the latter was removed.
After exposure of the laminate to the exterior conditions of BRISTOL, PENSYLVANIE for six months, there was no change in the attractive appearance of the plastic surface, nor any detachment of the plastic from the steel plate.
EXAMPLE 5
An acrylic sheet 0.254 mm thick, formed by extruding a molding powder of a copolymer of 73 parts of methyl methacrylate, 25 parts of ethyl acrylate, and 0.5 part of methacrylic acid, was placed on the surface of a hard reconstituted wood panel.
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The assembly was subjected to a pressure of 17.5 kg / cm 2 for about ten minutes in a plate press, in. applying the plate heated to a temperature of 177 ° C. to the acrylic sheet. While maintaining the pressure, the assembly was cooled to room temperature, whereupon the pressure was removed. After storing the obtained laminate for three and a half years, there was no deterioration of the exposed surface of the acrylic sheet, nor detachment of the latter from the substrate.
EXAMPLE 6
An adhesive similar to that of Example 1 was applied to the surface of a sheet of plywood 6.35 mm thick. Subsequently, an acrylic sheet with a thickness of about 0.50 mm, obtained by extrusion of the molding powder of Example 1, was placed on the adhesive, with the exception that the sodium dioxide. titanium was replaced by 38% by weight of zinc oxide. The whole was subjected to a pressure of 16.8 kg / cm 3 for 12 minutes and heated to a temperature of 171 C. It was then cooled to room temperature while maintaining the pressure, whereupon it was obtained. removes the latter.
After two years' exposure to the external atmospheric conditions of BRISTOL, PENSYLVANIE, there was neither detachment nor deterioration of the exposed sample.
EXAMPLE 7
An adhesive and an acrylic sheet oor-
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corresponding to those used in Example 6 were applied similarly to a sheet of "Johns-Manville Strongboard", (medium density fiber insulation board), under a pressure of 11.24 kg / cm2, and at a temperature of 165 0, for twelve minutes. The resulting laminate was exposed to external conditions for two years, after which no deterioration or delamination was observed.
EXAMPLE 8
An acrylic sheet similar to that used in Example 2 was glued to both sides of a walnut veneer, with adhesive and without adhesive. The adhesive was that used in Example 1.
The assemblies were subjected to heat at a temperature of 121 C, and under a pressure of 8.43 kg / cm, for six minutes. After storage indoors for one year, there was no apparent change in the laminates. They kept their brilliant beauty with no mark of deterioration or detachment ...
As evidenced by the above Examples, preformed sheets of acrylic plastic can be adhered to a variety of rigid, non-plastic substrates to obtain. sets that are durable and commercially interesting. They meet a need that has long been unfulfilled, in that they are supplied pre-finished to the end user, and in that they do not deteriorate or peel off under normal conditions.
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yours above.
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A - A process for securely adhering a preformed sheet of acrylic material is sup-
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carrying el, 2o.mmo, h a rigid and non-plastic substrate, having a high resistance to compression, characterized by the following points,
prayed singly or in combination:
1) It consists in applying an adhesive to the surfaces of the sheet and of the substrate to be joined, and in applying pressure to them, while maintaining a sufficient temperature to ensure the deprivation of the adhesive, then in allowing the assembly to cool. , while maintaining the pressure, then release the latter.
2) The temperature ot the pressure applied are sufficient to soften the sheet
B - As a new industrial product,
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un structura Btratif1Ócur8ot4ri.6e by the following points, separately or in combinations:
1) The laminated structure comprises a rigid and non-plastic substrate, having a high resistance, substrate on which is glued and firmly joined a preformed acrylic sheet
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to the support of herself,
2) the acrylic sheet is glued to the substrate with an adhesive.
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