Colles en dispersion

Le collage intelligent.
Colles en dispersion
La technologie
he‐mechnische‐thermische Analyse in Torosion und Dehnung
G' Speihermodul
G' Speihermodul
G' Speihermodul
G' Speihermodul
DP 7011
Colles en dispersion
La technologie
G´ Module élastique
La fabrication des colles aqueuses
La fabrication des colles aqueuses se divise généralement en
deux étapes : la polymérisation et la formulation. Maîtrisant ces
deux étapes, Collano est donc en mesure d’influencer le profil
de la colle, d’après le choix des monomères et des stabilisateurs.
La polymérisation radicalaire en émulsion a une grande importance dans l’industrie. Environ 7% de la production mondiale de
matières plastiques sont des polymérisations en phase aqueuse.
Collano polymérise selon un procédé par batch, à pression
atmosphérique, en phase aqueuse, jusqu’à des volumes de
15 m3 . La température de la réaction peut être bien contrôlée
grâce à la phase aqueuse. Le procédé est écologique et
consomme peu d’énergie. La dispersion obtenue est souvent
déjà prête à l’emploi (liants, adhésifs sensible à la pression,
colles à bois). Cette technologie permet d’obtenir des dispersions de faible viscosité ayant des extraits-secs pouvant
atteindre 70%. Collano polymérise en majorité des systèmes
finement dispersés (taille de particules allant de 40 à 150 nm)
stabilisés anioniquement. Mais des spécialités, telles que des
dispersions cationiques ou non ioniques, ainsi que des dispersions dites grossières (tailles de particules 1-3 µm), stabilisées
par des colloïdes (alcools polyvinyliques, dérivés cellulosiques)
sont également fabriquées. La température de vitrification des
films de ces dispersions va de -60 °C (exemple : colles pour
l’étiquetage des produits surgelés) à +60 °C (vernis et revêtements résistant à l’usure et aux produits chimiques).
50
25
Temperatur (°C)
50
Temperatur (°C)
25
50
Temperatur (°C)
25
50
Temperatur (°C)
25
50
Un aspect intéressant de la polymérisation est la morphologie
des particules. Ainsi, il est possible, par exemple, de polymériser
des particules ayant un coeur «dur» et une écorce «molle». Ce
type de dispersion est utilisé pour fabriquer des vernis exempt
de solvant. Il forme un film à basse température et donne un
revêtement dur, résistant à l’usure et sans collant résiduel à
température ambiante.
Temperatur (°C)
1.E+09
1.E+09
1.E+08
1.E+08
1.E+07
1.E+07
La polymérisation
25
1.E+10
1.E+10
1.E+06
1.E+06
1.E+05
1.E+05
1.E+04
1.E+04
‐50 °C‐40 -30
‐30
‐20
-50
-30
°C°C
‐10 °C 0
-10
10 °C 20 +30
30 °C 40 +50
50 °C 60 +70
70 °C 80
+10
DMTA
DP 7011
EP 401
DP 7011
EP 401
Star Col 95
DP 7011
EP 401
Star Col 95
PSA
DP 7011
Colle
à laminage
DH 9029
EP 401
Stratification
plate
Star Col 95
Enduit
de soudre
DH 9029
àEP 401
chaud
Colle
à bois
VN 1693
Star Col 95
DH 9029
VN 1693
Star Col 95
DH 9029
VN 1693
DH 9029
VN 1693
VN 1693
La formulation
Dans une deuxième étape, les dispersions sont formulées dans
des mélangeurs (0,1 à 4 m3 ) pour fabriquer des colles prêtes à
l’emploi. Dans cette technologie, Collano dispose d’une large
gamme d’adhésifs : colles à bois, colles contact, colle d’enductions, colles réactivables à chaud, colles sensible à la pression,
colles pour stratifiés, liants, etc.
75
100
75
100
75
100
75
100
75
100
Domaines d’application
– Mousses (collages de complexes mousses divers, fabrication
de siége, fabrication de matelas, collage de mousses-bois)
– Étiquettes (permanentes et non permanentes)
– Bandes adhésives
–Emballages
– Bâtiment (colles à bois)
– Construction de fenêtres et de portes
– Fabrication de panneaux avec noyaux ou couches de recouvrement en matériaux absorbants (bois, plâtre, béton, etc.)
– Éléments de cloisons intérieures
– Éléments de plafonds et éléments acoustiques
– Éléments de décoration intérieure
– Systèmes de construction légère pour l’industrie du transport
Colles en dispersion
La technologie
200
200
150
150
Lors de l’application directe, au moins l’un des supports doit
être absorbant et sensible à la diffusion de vapeur d’eau. Ceci
100
est nécessaire pour que la dispersion aqueuse filmifie. Le bois,
les matériaux en bois, en plâtre et liés à du ciment, le liège, les
matériaux recyclés, la mousse, etc. satisfont à ces exigences.
50
Viscosité [Pas]
200
190
100
150
150
50
100
100
Formes de mise en œuvre et systèmes d’application
Dans les applications techniques, les colles aqueuses sont 0
0
appliquées par pulvérisation, au rouleau ou à la spatule. Dans les
applications industrielles, divers systèmes d’application peuvent
être utilisés : application avec une brosse à air, racler au rouleau
et à l’air, deux, trois, cinque systèmes de rouleau, système
Commabar, système d’encollage en rideau, foulard/imprégnation, couteau de racleur, buses/technologie de moulage,
système de racloirs, système de micro rouleau, système de
rouleau à balayage, système de rouleau inversé, sérigraphie,
flexographie, héliogravure, etc.
Installations pilotes
On peut effectuer les polymérisations dans des réacteurs de
laboratoire de 1 l, 2 l ou 6 l, ainsi que dans des réacteurs pilotes
à commande numérique, de 60 l et 100 l. Collano dispose
également d’un mélangeur pilote d’une capacité de 120 l.
L’application au rouleau sur des substrats rigides peut être
testée dans notre laboratoire d’application.
Propriétés des colles aqueuses
Tests standard
– Extrait sec
–Viscosité
–pH
5050
0
0
1
1
2
3
2
3
4
5
4
5
6
6
7
0
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
Taux de cisaillement [1/s]
Verdicker
A
B
Verdicker
B
Épaississant
A A VerdickerVerdicker
Épaississant
B
Rhéologie ajustable (dispersion PU).
Tests spéciaux
– Profil d’adhérence selon PSTC et FINAT
– Résistance des assemblages en bois selon EN 204, D1–D4;
EN 14257 (WATT 91)
– Force d’arrachement et allongement à diverses températures
– Adhérence du substrat avec essais de rabotage et de
cisaillement
– Tension superficielle, mouillage
– Température de vitrification
– Teneur résiduelle en monomère
– Résistance aux plastifiants
– Résistance à la chaleur
–Etc.
7
8
Le collage intelligent.
Colles en dispersion
La technologie
© Collano Adhesives AG, Suisse 08.2014
Classes de matières premières des différents systèmes de dispersions
Application
Classes de matières premières
Liants
Acrylate, acrylate/styrène, acrylate/uréthane, acrylate/VeoVa, acrylate/Vac/
VeoVa, éthylène/VAC, maléinate/VAc/VeoVa, acétate de vinyle, VAC/VeoVa
Additifs: plastifiant
Colles de contact
Colle mousse à 1 et 2 composants,
colle contact à bois
Acrylate, acrylate/éthylène/VAC, acrylate/VAc/VeoVa, chloroprène, latex naturel,
uréthane
Additifs: charges, résines
Enductions vitrifiables à chaud
Transfert thermique, enduction WDD
d’emballages, réactif latent
Acrylate/éthylène/acide acrylique , Acrylate/ VeoVa, éthylène/acide acrylique ,
uréthane
Additifs: agent de réticulation
Colles de contrecollage
Reliure, emballages
Acrylate/éthylène/VAC, éthylène/VAC, acétate de vinyle
Additifs: alcool polyvinylique, plastifiant
Colles
Permanentes, détachables, étiquettes
et bandes adhésives, mousses
Acrylate, Acrylate/VeoVa, Acrylate/ VAc/VeoVa
Additifs: résines
Colles à base de silicate
Colles A1, silicates organiques modifiés
Silicate de sodium, silicate de sodium/acrylate/VeoVa
Additifs: charges
Colles à bois
Colles D1–D4, colles à base d’aluminium, colles
de placage, colle contact pour bois, colle pour
vernis
Acrylate, chloroprène, Maléinate/VAc, acétate de vinyle
Additifs: alcool polyvinylique, résines, charges, agent de réticulation
Collano Adhesives AG, CH-6203 Sempach Station
Switzerland, Téléphone +41 41 469 92 75, Fax +41 41 469 93 68
[email protected], www.collano.com