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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 .
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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.
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