Brevet FR2002036A1 — publié le 19691003

La présente invention est relative à des procédés de production de matières de revêtement de surfaces présentant une surface d'usure texturée décorative, ces matières comportant, par exemple, une couche de mousse élastique ( commodément, de la mousse de chlorure de polyvinyle). Les références faites dans le présent mémoire au chlorure de polyvinyle sont censées englober les homopolymères et les copolymères de chlorure de vinyle, chaque fois que le contexte le permet. Des couches de mousse de chlorure de polyvinyle peuvent être produites en appliquant sur le support un plastisol de chlorure de polyvinyle auquel est incorporé un agent gonflant formateur de mousse, ce revêtement étant suivi par un chauffage pour procéder à la décomposition de l'agent gonflant et provoquer de ce fait la formation de la mousse. De même, on peut préparer une feuille de chlorure de polyvinyle laminée à laquelle est incorporé un agent gonflant, la feuille étant ensuite chauffée pour former la mousse. Les couches de mousse de chlorure de polyvinyle sont utilisables en particulier dans les matières de revêtement de planchers dans lesquelles la couche de mousse est généralement protégée par une couche dure en chlorure de polyvinyle. Un objet de la présente invention vise un nouveau procédé de production de matières de revêtement de surfaces de ce type, présentant une surface d'usure texturéedécorative. L'invention se rapporte donc à un proc=edé~permettant de produire une matière de revêtement de surfaces présentant une surface d'usure texturée décorative, ce procédé consistant à imprimer en relief et en creux la surface d'usure en utilisant une encre d'impression contenant un pigment susceptible de migrer dans la matière de revêtement précitée aux températures élevées, puis à chauffer la matière de revêtement de telle manière que la migration du pigment se réalise.Le procédé selon la présente invention s'applique spécialement aux matières de revêtement de surfaces constituées d'une couche de mousse élastique (avantageusement de la mousse de chlorure de polyvinyle) et d'une couche d'usure (avantageusement une couche de chlorure de polyvinyle) qui est liée à la couche précédente, le pigment étant à même de migrer aux températures élevées au moins à travers la matière de la couche d'usure. La technique d'impression en relief et en creux est une technique dans laquelle une matière est gravée en relief tandis qu'une encre d'impression est appliquée simultanément aux creux ou renfoncements laissés par le repoussage. On obtient ainsi un revêtement de surface présentant une surface texturée munie d'un motif imprimé correspondant au motif gravé. Dans un procédé d'impresr sion en creux, la matière qui doit être gravée est acheminée entre deux rouleaux, le rouleau supérieur étant un rouleau de repoussage présentant le motif désiré et le rouleau inférieur étant un rou- leau d'appui qui est couramment recouvert de caoutchouc. Il est en général commode de refroidir à l'eau le rouleau de repoussage et, également si on le désire, le rouleau d'appui pour maintenir une température satisfaisante pendant l'impression.L'encre d'impression peut, par exemple, être appliquée aux points ou aux parties surélevés du rouleau de repoussage par l'intermédiaire de deux rouleaux supplémentaires Le premier de ces rouleaux est un rouleau encreur qui recueille de l'encre d'impression d'un réservoir à encre ; ce rouleau est , de.préférence, gravé d'un fin réseau de canaux dont le rôle est de recueillir 11 encre et de la retenir. Une raclette peut être utilisée pour racler le rouleau encreur afin d'éliminer l'excès d'encre, laissant ainsi dans les canaux la quantité d'encre rquise. Ge rouleau est en contact avec un rouleau de transfert qui peut être revêtu de caoutchouc et qui, a son tour, dépose l'encre sur les points ou parties surélevés du rouleau de repoussage.Au cours de l'impression en creux, les points ou parties surélevés du rouleau de repoussage impriment leur motif dans la matière, tout en déposant l'encre dtimpres- sion dans les creux laissés au cours du repoussage. Le rouleau de repoussage qui est utilisé pour l'impression en creux peut différer d'un rouleau de repoussage classique en ce sens que les points ou parties surélevés du rouleau de repoussage peuvent contenir de minuscules cuvettes ou canaux obtenus par attaque chimique ou gravure. Le but de ces cuvettes ou de ces canaux est de maintenir en place l'encre d'impression ils servent, par exemple, à constituer une aire superficielle supérieure pour retenir l'encre d'impression. Les points ou les parties surélevés du rouleau de repoussage sont avantageusement aplanis et moins aigus que cela ne peut être le cas avec les rouleaux de repoussage classiques, à nouveau pour obtenir une aire superficielle supérieure permettant de retenir l'encre. En service, il est généralement nécessaire de maintenir la pression correcte entre le rouleau de repoussage et le rouleau d'appui. Une pression trop forte peut provoquer le dépôt d'encre d'impression au-delà des zones gravées ; une pression trop faible aura pour effet de déposer une quantité d'encre insuffisante. Dans l'un et l'autre cas, l'impression produite peut,par suS ,être indécise et mal délimitée. Des vitesses synchronisées doivent, de préférence, être maintenues à tout instant. Des vitesses trop grandes ou trop faibles peuvent provoquer un maculage de l'encre dans les zones gravées, par exernple, en rendant une extrémité de la gravure plus sombre en fait que l'autre. Le dosage de l'encre, pour s'assurer que la quantité appropriée d'encre soit déposée, est également un facteur important. Une application trop grande peut provoquer un noyage de la gravure. Le résultat pourrait être une image imprimée en creux mal délimitée ou indécise. Une trop faible quantité d'encre pourrait provoquer la présence de points clairs ou la formation d'une image imprimée claire. Les encres d'impression en creux sont, de préférence, à base de solvant et doivent avantageusement posséder un temps de séchage suffisamment lent pour que se fasse un transfert approprié de l'encre à la matière. Des solvants à point d'ébullition relativement élevé, tels que, par exemple, I'éthylène, conviennent donc pour la base de solvant. Un agent de liaison adéquat sera de même avantageusement inclus, les copolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle et les liants acryliques constituant des exemples d'agents liants susceptibles d'être utilisés. Une base de solvant appropriée est celle vendue par la C.M.W. Laboratorie Limited, sous le nom commercial de "Valley Printing Ink Medium 23/66/bu ( Encre d'impression en creux). Le pigment incorporé à l'encre d' impression peut être à même de migrer aux températures élevées. On connaît des classes de pigments qui résistent raisonnablement comme des colorants aux tels pératures ambiantes, mais qui migrent dans les matières à base de chlorure de polyvinyle aux températures élevées ; ces pigments peuvent être utilisés avantageusement dans le procédé de la présente invention, appliqués à des matières de revêtement de surfaces en chlorure de polyvinyle. La migration peut avoir lieu dans la mesure désirée à une température élevée que la matière de revêtement peut tolérer sans endommagement notable.On a constaté, par exemple , que les revêtements de surfaces en mousse de chlorure de polyvinyle dotés d'une couche d'usure vinylique pouvaient tolérer habituellement un chauffage à une température d'environ 1300C sans effet désavantageux. Par ailleurs, aux températures ambiantes, il ne doit se produire aucune migration notable du pigment ; autrement, on obtiendrait, lors du stockage, un motif indé cils, c'est-à-dire, un motif qui pourrait diffuser.Outre la température, parmi les autres facteurs qui doivent être pris en considération dans le choix d'un pigment approprié pour matières de revêtement de surfaces en chlorure de polyvinyle, on peut citer la teneur en plastifiant de la couche d'usure et de la ou des couches situées au-dessous, le type de plastifiant et la quantité de pigment à déposer De préférence, la matière de revêtement et le pigment sont choisis de telle sorte que la phase de chauffage suivant l'application de l'encre d'impression, provoque une migration à peu près dans la couche d'usure entière.Cela signifie que le motif imprimé subsistera dans le revêtement aussi longtemps que la couche d'usure restera, c'est-à-dire, pendant la durée d'utilisation du revêtement lui-même N'importe quel pigment particulier peut être aisément testé pour déterminer sv il possède les propriétés de migration correctes vis-à-vis de la matière de revêtement particulière utilisée.Comme exemples de pigments qui se sont révélés satisfaIsants dans la m se en oellarre de la présente inven- tion, sur des revêtements de surfaces ayant une couche d'usure vinylique, on peut citer : le rouge Resoline FB(de la Farbenfabriken Bayer AG), le jaune Cibacet 2 GC (de la Ciba A0G0), le bleu Cibacet GF (de la Ciba AG), le noir Microsetile B (de l'ACNA), le bleu Oracet B (de la Ciba Clayton Limited), le jaune Oracet GN (de la Ciba Clayton Limited) et le rouge Oracet B (de la Ciba Clayton Limited) La présente invention sera à présent décrite plus en détail en se référant à des procédés particuliers selon l'invention0 Dans un de ces procédés, la matière de revêtement de surface est d'abord produite comme suit. Un plastisol de chlorure de polyvinyle auquel est incorporé un agent gonflant formateur de mousse est appliqué sur un support. Comme support approprié, on peut citer les tissus tissés et non tissés et des matières analogues, des exemples de matières appropriées étant le papier feutre, le papier d'amiante5 la toile d'emballage tissée ainsi que la toile d'emballage tissée avec des fibres de jute piquées.Un exemple ddun support particulièrement préféré est constitué par de l'ami ante non comprimée liée par du styrinesbutadiène. Si on le désire le support peut être séparé du produit après la formation de la moussue, Dans ce cas, il s'avérera commode, de manière générale, d'utiliser un support qui a été traité à l'aide d'un agent de séparation, par exemple, du papier imprégné de silicone, Une autre possibilité consiste à utiliser un transporteur mobile à titre de support, les diverses phases de la production du revêtement étant effectuées sur le transporteur et la matière de revêtement étant ensuite séparée de ce dernier après la formation de la mousse, Dans ce cas, le transporteur constitue le support et il sera de nouveau commode de traiter le transporteur à l'aide d'un agent de séparation, par exemple,un polymère au silicone ou du polytétrafluoréthylène. Le chlorure de polyvinyle inclus dans le plastisol est avantageusement un homopolymère de chlorure de polyvinyle tel que, par exemple, le polymère connu sous le nom commercial de breton 121" Le plastifiant est commodément un phtalate, par exemple, du phtalate de nonyle, d'sccyle, de butyle, de butylbenzyle ou de dialphonyle O Les phosphates, par exemple, les phosphates, les adipates et les sébaçates de trixylényle et de tricrésyle peuvent être également utilisés à titre de plastifiant o En outre, le plastisol comprendra, de préférence, un agent stabilisant régulateur, c'est-à-dire, une substance susceptible de retarder la dé- composition de la résine au cours de la gélification et d'amener agent gonflant à se décomposer sur une gamme de températures plus étroite, Le phtalate de plomb dibasique est un agent stabilisant régulateur qui convient éminemment et parmi les autres substances que l'on peut utiliser, on peut citer certains autres composés contenant du plomb, certains composés d'organo-étain et certains savons métalliques, en particulier les stéarates de métaux tels que le zinc, le cadmium, le baryum et l'aluminium Lt agent gonflant incorporé au plastisol sera, en général, commodément une substance organique qui libère de l'azote par chauffage.La température de décomposition de cet agent peut être telle que le chauffage,permettant de réaliser au moins une gélification partielle du plastisol, puisse être effectué de manière sûre à une température située au-dessous de la température de dé- composition0 Les substances qui sont utilisées commodément comme agent gonflant sont celles qui se décomposent sur une gamme de températures relativement étroite. Comme agents gonflants parties culièrement intéressants pour être utilisés dans le procédé de la présente invention, on peut citer l'azodicarbonamide. De même, on préfère de manière générale inclure dans le plastisol des quantités relativement faibles d'une charge. Diver- ses substances minérales inertes peuvent être utilisées à titre de charge, la plus commode étant le carbonate de calcium, par exemple, sous la forme de blanc d'Espagne, de carbonate de chaux précipité, de calcaire broyé ou de dolomite broyée. Le plastisol peut également contenir,comme autre ingrédient, un pigment appropriés Les proportions des divers ingrédients du plastisol peuvent naturellement être modifiées selon les propriétés requises du revêtement.Dans les plastisols préférés, pour chaque proportion de 100 parties en poids de copolymère, sont présents entre 40 et 100 parties, avantageusement environ 60 partiels, en poids d'un plastifiant, de 0,5 à 5 parties, avantageusement de 1 à 2 parties, en poids d'un agent stabilisant régulateur ; de 1 à 10 parties en poids d'un agent gonflant ; et jusqu'à 100 parties, avantageusement de 5 à 20 parties, en poids d'une charge, Le plastisol peut etre étalé sur le support par un procédé quelconque approprie, par exemple, par étendage à l'aide d'une raclette aux températures ambiantes.L'épaisseur de la cou che de plastisol appliquée sera comprise commodément dans la gamme de 127 4 à 0,635 mm La phase suivante du processus implique, de préférence, le chauffage du plastisol à une température située au-dessous de la température de décomposition de l'agent gonflant, de telle manière que soit réalisée une gélification au moins partielle du plastisol. La température choisie dépendra du plastisol utilisé, en particulier de la nature et des proportions de plastifiant et de l'agent gonflant dans le plastisol0 Une gamme de température commode pour la gélification s'étend, cependant, de 110 à 1650C. Comme mentionné ci-dessus, la couche dthomopolymère ou de copolymère de chlorure de polyvinyle ne doit pas nécessairement être formée par étendage. On peut également utiliser une feuille d'homopolymère ou de copolymère de chlorure de polyvinyle laminée e La feuille laminée peut être préparée de n'importe quelle manière commode, mais elle doit naturellement être produite à une température située au-dessous de la température de décomposition de l'agent gonflant quton lui a incorporé0 Si on le désire, une mince pellicule vinylique calendrée (par exemple, présentant une épaisseur de 5058 à 127 , avantageusement d'environ 101,6 ) peut être plaquée sur la couche qui est appelée à devenir de la mousse, avant l'application de la couche d'usure. Cela est commode en particulier, lorsque l'on désire constituer une couleur ou un motif de fond. Une pellicule lamies née imprimée peut ainsi, par exemple, être plaquées le côté imprimé tourné vers le haut, sur une couche de plastisol produite comme décrit ci-dessus, après le chauffage de la couche à une température re suffisante pour gélifier partiellement le plastisol, mais insuffisante pour décomposer l'agent gonflant que ce dernier contient Lorsqu'une pellicule laminée n'est pas incluse un pigment peut > par exemple être incorporé au plastisol pour constituer une couleur de fond. On ajoute ensuite une couche d'usure transparente Un procédé d'application consiste à appliquer une composition de vinyle étalable (une composition qui peut, par exemple, être constituée de chlorure de polyvinyle en présence d'un plastifiant, d'un agent stabilisant, d'une charge, d'un pigment, d'un abaisseur de viscosité, etc...) et à gélifier la couche obtenue au cours du chauffage ultérieur prévu pour amorcer ltexpansionO Un autre procédé consiste à utiliser une couche de résine vinylique préformée; cette couche sera commodément formée en utilisant une machine de laminage O Dans ce cas5 il peut être commode d'utiliser un plastisol adhésif pour coller la couche d'usure à la couche expansable ou à une pellicule laminée qui est appliquée à cette dernière. Une couche d'usure transparente laminée possédera habituellement une résistance aux taches quelque peu améliorée par comparaison à une couche d'usure transparente préparée par la echnique d'éten dage. L'épaisseur de la couche d'usure est avantageusement de 127 t à 254 1l, en particulier de 127 à 203,2 . Le chauffage est ensuite effectué pour décomposer l'agent gonflant et également (lorsque la couche d'usure est appliquée par étendage) pour gélifier la couche d'usure . Comme dans la phase de chauffage précédente7 la température choisie dépend de la nature de la couche de chlorure de polyvinyle > etc.. des températures de l'ordre de 165 à 2000C étant préférées de manière générale Le chauffage est réglé avantageusement de façon que lors de la formation de la mousse. on assiste à peu près à une expansion de 2 à 4 fois, et l'épaisseur de la couche, après l'expansion > est de préférence de 254 à 2,54 mm Après l'expansion ou formation de mousse > le support peut être enlevé sillon a utilisé un support séparable9 par exem plue, un papier de séparation0 La matière de revêtement de surfaces ainsi obtenue est soumise à une impression en relief et en creux par la technique décrite ci-dessus.Le rouleau de repoussage et le rouleau d'appui sont de préférence espacés l'un de l'autre d'une distance telle que la totalité du revêtement soit légèrement comprimé . Les zones du revêtement qui viennent en contact avec les points ou les parties surélevés du rouleau de repoussage sont naturellement com- primées dans une mesure supérieure aux autres zones du revetement, ces dernières zones étant de préférence comprimées9 par exemple, sur environ 101S6 4 pour donner une surface lisse, C'est la couche de mousse qui est principalement comprimée au cours du repous- sage 5 l'épaisseur de la couche d'usure étant peu affectée même dans les zones qui viennent en contact avec les points ou les parties surélevés du rouleau de repoussage. La compression n'ests de préférence 9 pas supérieure à ltépaisseur de la couche de mousse et les zones qui viennent en contact avec les points ou les parties surélevés du rouleau de repoussage (c'est-à-dire, les zones correspondant aux creux les plus profonds) sont avantageusement comprimées sur une profondeur d'une moitié au trois quarts de ltépaisseur de la couche de mousse.On utilise ainsi une tecs= nique d'impression en relief dans laquelle il subsiste un intervalle entre les points ou les parties surélevés du rouleau de repoussage et le rouleau d'appui0 Après l'impression des creux le revêtement est chauffé de telle manière que le pigment de l'encre dtimpression migre dans la couche d'usure0 La température et la durée du chauffage préférées dépendent de nombreux facteurs 9 comme expliqué ci dessus Avec les pigments particuliers mentionnés antérieurement, un chauffage à 1300C pendant 1 à 8 minutes environ ou davantage à des températures inférieures peut s'avérer satisfaisant pour de nombreuses couches d'usure vinyliques0 Le procédé selon la présente invention est particulières ment intéressant pour la production de matières de revetement de planchera Ainsi on peut préparer des matières de revêtement de planchers qui présentent des propriétés dtusure excellentes, la couche d'usure servant à protéger la couche de mousse LPeffet texturésproduit à la surface du revetements coincide avec un motif imprimé et cela peut être utilisé pour donner un aspect décoratif attrayant.Le procédé peut, si on le désire, également être utilisé pour produire d'autres matières de revêtement de surfaces, par exemple, des matières de revêtement pour murs et plafonds, Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter en aucune manière0 EXEMPLE 1 Une couche d'un plastisol de chlorure de polyvinyle susceptible de s'expanser, c'est-à-dire, de se transformer en mousse, d'une épaisseur de 305 } est appliquée sur une feuille de papier d'amiante liée par du néoprène non comprimée ayant une épaisseur de 0,813 mmO Le plastisol de chlorure de polyvinyle avait la composition suivante Parties en poids "Breon" 121 (de la British Geon Limited) 100 "Santiciser" 1313 (de la Monsanto Chemicals Limited) 56 Phtalate de butylbenzyle 95 "Genitron" AC2 (de la Fisons Industrial 1,5 Chemicals Limited! "Rutiox" HD (de la British Titan Products 4 Limited) 'tDythalTl (de l'Abbey Chemicals Limited) 3 La matière revêtue est chauffée dans un four à air chaud à 1500C pendant 1 minute pour procéder à une gélification Une pellicule de chlorure de polyvinyle flexible imprimée et opaque de 101,6 A d'épaisseur est ensuite plaquée sur la couche de plastisol de chlorure de polyvinyle gélifiée, le côté imprimé tourné vers le haut, à une température de 160 C. Une couche d'usure de 203 2 t d'épaisseur est ensuite appliquée par étendage, la couche d'usure ayant la composition suivante Parties en poids "Corvic" P 65/64 (de l'impérial Chemical Industrie Limited) 75 "Corvic" D 55/3 ( de l'Imperial Chemical 25 Industries Limited) "Santiciser" 1313 (de la Monsanto Chemicals 25 Limited) Ltadipate "Bisoflex" 7-9 (de la Distillers Chemical 15 & Plastics Limited) "Paraplex" G-62 (de la Lennig Chemicals Limited) 3 ttVincott 239A (de la Victor Wolf Limited) 2,5 La matière est ensuite chauffée à 18O0C pendant 1,5 minute pour gélifier la couche d'usure et amorcer la formation de la mousse La mousse étant alors imprimée en creux à l'aide d'un dispositif de repoussage à intervalle ajusté pour promouvoir une compression globale minimum strenviron 127 p0 L'encre dtimpression utilisée au cours du processus d'impression en creux était la suivante Parties en poids Encre d'impression en creux 23/66/B 100 (de la C0M0W Laboratories Limited) Bleu Cibacet GF (de la Ciba Clayton Limited ) 5 La matière imprimée est finalement chauffée à 1300C pendant 6-à 8 minutes pour procéder à la migration de l'encre drim- pression dans la couche d'usure0 EXEMPLE 2 Une couche d'un plastisol de chlorure de polyvinyle expansable d'une épaisseur de 305 p est appliquée sur une feuille de papier d'amiante liée par du styrène-butadiène non comprimé ayant une épaisseur de 0,813 mm, la composition du chlorure de polyvinyle étant celle donnée dans exemple 1 ci-dessus La matière revetue est chauffée dans un four à air chaud à 140C pendant 1,5 minute pour réaliser la gélification.Une pellicule de chlorure de polyvinyle flexible imprimée et opaque d'une épaisseur de 101,6 4 est ensuite plaquée sur la couche de plastisol de chlorure de polyvinyl gélifiée, le côté imprimé tourné vers le haut, à une température de 1600cl Une couche d'usure d'une épaisseur de 203,2 R est alors appliquée, gélifiée et imprimée en relief et en creux 5 comme décrit dans l'exemple 1. La matière imprimée est enfin chauffée à 1300C pendant 1 à 8 minutes pour réaliser la migration de l'encre d'impression dans la couche d'usure0 Bien que l'on ait mentionné ci-dessus des formes de réalisation préférée de l'invention, des variantes et des modifications peuvent etre envisagées sans sortir du cadre de l'invention0 REVENDICATIONS 1.Procédé de production d'une matière de revêtement de surfaces, présentent une surface d'usure texturée décorative, ce procédé consistant à imprimer en relief et en creux la surface d'usure, en utilisant une encre d'impression contenant un pigment susceptible de migrer dans la-matière de revêtement précitée aux températures élevées, et à chauffer ensuite la matière de revêtement en question de manière à réaliser la migration du pigment. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de revêtement est à même d'être utilisée comme matière de revêtement de planchers. 3.- Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qur la matière de revêtement est constituée d'une couche de mousse élastique et d'une couche d'usure liée à la précédente, le pigment étant à même de migrer aux températures élevées au moins à travers la matière de la couche d'usure. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche d'usure est une couche de chlorure de polyvinyle. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche d'usure a une épaisseur d'au moins 127 . 6.- Procédé selon-la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur précitée s'étend de 127 p à 203,2 . 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la couche de mousse élastique est constituée de chlorure de polyvinyle. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 3à 7, caractérisé en ce que la couche élastique a une épaisseur de l'ordre de 254 p à 2,54 mm. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendication 3 à 8, caractérisé en ce que l'impression en relief et en creux est réalisée de telle manière que la compressionne soitnulle part supérieure à l'épaisseur de la couche de mousse élastique. 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la compression,dans les zones où les creux sont les plus profonds, est d'un demi à trois quarts de l'épaisseur de la couche de mousse élastique. 11.- Procédé de production d'une matière de. revêtement de surfaces sensiblement comme décrit ci-dessus. 12.- Procédé de production d'une matière de revêtement de surfaces ayant une surface d'usure texturée et décorative, sen siblement comme décrit ci-dessus en se référant à ltexemple 1. 13.- Procédé de production d'une matière de revêtement de surfaces ayant une surface d'usure texturée et décorative, sensiblement comme décrit ci-dessus en se référant à l'exemple 2. 14.- Altière de revêtement de surfaces présentant une surface d'usure texturée et décorative, produite par un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 15.- Matière de revêtement de surfaces présentant une surface d'usure texturée et décorative, produite par un procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 10 et 12.