Thèse soutenue

Etude de l'adhésion entre encre polyacrylate aqueuse et des films de polypropylène traités par décharge électrique
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Auteur / Autrice : Patrice Blanc
Direction : Jacques SchultzMichel Nardin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Dans cette étude menée en collaboration avec Air Liquide, le problème soulevé est l'adéquation entre le traitement de surface de films de polypropylène par décharge électrique à pression atmosphérique et leur impression avec des encres aqueuses, amenées à suppléer les encres à base solvant organique du fait des contraintes environnementales. L'alternative proposée par Air Liquide est un procédé de type corona, basé sur une décharge électrique à pression atmosphérique dans un mélange gazeux de composition contrôlée, comportant majoritairement de l'azote. Ici, la surface du film ne va pas être oxydée mais greffée avec des groupements azotés, de nature basique. La résine acrylique de l'encre étant majoritairement de nature acide, les interactions résine - surface traitée vont être intensifiées. A l'aide d'un réacteur pilote plasma azote fonctionnant à pression atmosphérique, on montre que l'adhérence de l'encre est améliorée. L'adhérence est quantifiée à l'aide de trois tests spécifiques, fragmentation, ultrasons et pelage, réalisés dans des environnements et selon des modes de sollicitation différents. Des analyses complémentaires permettent de quantifier les effets de la décharge sur en fonction du temps de traitement : fonctionnarisation, dégradation et réticulation. On montre aussi l'importance des groupements fonctionnels du type amine et nitrile. En parallèle, l'approche modèle montre que les groupements acide carboxylique, modélisant les effets d'un traitement oxydant sur une polyoléfine, sont favorables pour l'adhésion de l'encre. Il aurait été intéressant de pouvoir comparer les performances des groupements amine, modélisant les effets d'un traitement plasma azote. Cette voie reste à approfondir par des traitements chimiques et plasma sur polyoléfines, pour générer des surfaces fonctionnarisées de manière contrôlée. Industriellement, une perspective est la génération d'une décharge luminescente dans l'azote pour augmenter l'efficacité du procédé Air Liquide.