Brevet FR2352667A1 — publié le 19771223

L'invention concerne de nouveaux articles plastiques plats, semi-rigides, voire rigides, et imprimables, c'est- -dire propres à recevoir notamment des inscriptions à encre, en particulier à encre grasse, c'est a dire d'encres sans solvant (pcur impressions typo et offset), a encre à solvants légers (pour impressions hélio et flexo), à encre à solvants lourds (pour impressions au tampon ou au composteur). L'invention concerne aussi un procédé pour fabriquer ces nouveaux articles plastiques plats. Ces derniers sont, par exemple, des tickets de transports en commun (métropolitains, chemins de fer, autobus, autocars, avions, funiculaires, remontes-pente, et autres moyens a péage, etc.), les cartes d'abonnement ou de séjour pour les mêmes transports en commun, pour les emplacements de parking, pour les lieux de repos, de jeux, de plaisir, de sports, pour des fiches d'identification ou de contrôle (étiquettes de marquage, d'apposition ou de vente pour marchandises diverses, par exemple pour des produits d'alimentation, des articles dthabillement, des produits pharmaceutiques, etc., en vue de vente au détail), des cartes de crédit, des fiches d'identité pour les établissements bancaires, les lieux de consommation ou d'achat, etc.. I1 existe ainsi une foule de tels articles dont le nombre et l'interEt deviennent de plus en plus importants et qui, par leur nature et leur composition, ne répondent pas toujours aux nombreux desiderata de l'usage et de la pratique. Ces articles, qui sont généralement en papier fort, en carton, en nontissé, moins souvent en plastique, doivent tout d'abord, bien entendu, être à même de recevoir les impressions requises par les méthodes classiques (typo, offset, hélio, flexo, sérigraphie, apposition par compostage, dactylographie, sans parler de l'écriture à la main, au crayon ou au stylo à plume, à bille ou à feutre); mais il convient aussi que ces impressions soient permanentes, non seulement avec le temps, mais dds leur apposition : par exemple, il arrive souvent que, peu apres son établissement, un marquage au tampon soit encore humide, donne lieu à des bavures, tache les doigts et altère la fidèlité de l'inscription. I1 est naturellement indispensable que les articles en question conservent de manière substantielle, avec le temps, leurs caractéristiques dimensionnelles et dynamométriques (résistance au pliage, au frottement, au viellissement), surtout stils sont destinés à être manipulés un très grand nombre de fois (tickets de métro, cartes d'abonnement par exemple). Par ailleurs, de tels articles doivent être également aptes et cela de plus en plus - a recevoir des éléments magnétiques impressionnables, par exemple, des pistes magnétiques, de façon à permettre à de tels articles d'être passés, enregistrés, 1lus", dans des ordinateurs ou appareils analogues, pour des besoins d'in- formatisation. Comme on le voit, il y a de nombreus@s contraintes auxquelles ont soumis les articles en question et, à {a vérité, il ne semble ?css qu'à ce jour, il en existe soi répond@nt, de manière satisfaigante, rùx c'diverses exigences qui se présentent et dont on n'a fait que rappeler ci-deisus les principales. La présente invention a pour objet de nouveaux articles plastiques plats, du genre décrie plots plat, et qui répondent mieux que jusqu'à présent, aux nombreux problèmes rencontrés dans la pratique. Ces articles sont caractérisés par le fait qu'ils comportent, sur au moins une des faces de leur support mince en plastique d'une certaine rigidité, au moins une fine couche adhérente, constituée essentiellement par au ravins une charge minérale absorbante des encres à appliquer sur l'article, et par au moins un liant solide adhérant au support et au sein duquel se trouve finement répartie ladite charge. Comme charge minérale absorbante vis à vis des encres, on a trouvé que diverses substances minérales conviennent particulièrement bien. En particulier, on peut citer, parmi celles-ci, le talc et la silice colloldale pour les encres à solvants non ou difficilement volatiles (comme le glycol pour les encres à composter), le kaolin, le carbonate de calcium, le sulfate de baryum, l'oxyde de titane, pour les encres à solvants relativement volatiles (encres pour impressions hélio, flexo), toutes substances qu'on peut obtenir à l'état extrêmement divisé. Mais on peut aussi avoir recours, comme charges, à des substances organiques, notamment à celles se présentant sous forme de structures alvéolées "ouvertes" (c'est-a-dire à cellules non closes),telles que celles en polyuréthanes ou en polystyrène, que l'on sait obtenir par des procédés chimiques ou mécaniques ( par expansion, en particulier). Ces charges cellulaires sont de préférence reportées sur le support à l'aide d'enduits microporeux obtenus par coagulation, dans l'eau, de hauts polymères, dissous dans un solvant miscible à l'eau et insoluble dans ce dernier liquide (cas, par exemple, des polyuréthanes dissous dans le diméthyl formamide). Les supports sont constitués par une matiere thermoplastique, présentant une semi-rigidité, voire une rigidité, pour 11 épaisseur en cause des articles, par exemple par du polychlorure de vinyle (de préférence qualité dite "rigide"), d'autres resines polyvinyliques, comme l'alcool ou les acétals polyvinyliques, du polyéthy lcne ou du polypropylène, 3e la nitrocellulose dénitrée, de l'acétate de cellulose, des polyesters linaires synthetiques, comme ceux à base de polytéréphtalate de glycol, des polyamides linéaires synthétiques, comme les interpolyamides soixante six/six (66/6), à fortes teneurs d'isomèrcs soixante six ou six (66 ou 6). Comme liant, on a avantageusement recours à ceux des hauts polymères thermoplastiques, qui possèdent une sensible affinité chimique pour le support thermoplastique, et qui, par ailleurs, sont à meme d'enrober les charges divises, tout en leur conservant leur individualité. C'est ainsi, par exemple, qu'en ayant recours à un support à base de polychlorure de vinyle rigide, on obtient des résultats particulièrement satisfaisants, en adoptant comme liant, un polyacéto-chlorure de vinyle, de préférence comportant certains groupes maliques. Les articles plastiques plats selon l'invention renferment également en général, divers autres agents, tels, notamment, que - des colorants ou des pigments, pour donner une teinte par ticulière à l'article, colorants ou pigments dont le choix, inde- pendamment de la couleur elle-même, est fonction, toute considération économique mise à part, de la compatibilité avec les autres composants et des performances à attendre des articles finis, - des cires, silicones, ou autres produits, à effet lubrifiant, destinés à réduire l'abrasivité des articles en question, - des antistatiques, pour réduire l'aptitude des articles à capter les charges électriques, - des antitaches, devant jouer le rôle d'écran vis à vis des matières graisseuses avec lesquelles peuvent venir en contact des articles, - des stabilisants, des antichocs. Pour fabriquer les articles selon l'invention, on a avantageusement recours au procédé selon la même invention, procédé conformément auquel, pour reporter la couche sur l'une ou les deux faces du support, tout d'abord, on disperse le liant (par mise en solu tion, en général) et la charge (par mise en suspension), ainsi que les autres ingrédients (par mise en solution, en émulsion ou en suspension, suivant leur nature), au sein d'une phase liquide comprenant essentiellement au moins un solvant du liant et au moins un gonflant du support ; ensuite de quoi, on reporte cette dispersion, sur au moins une face du support en plastique, en une enduction bien régulière et homogène, le gonflant de la phase liquide effectuant une 1çere attaque superficielle de la face du support sur laquelle l'enduction est faite, c7e façon à favoriser encore l'anorage ultérieur de la couche sur le support ; enfin, de préfé rente, en accélérant le processus par élévation de température, on favorise, au sein de l'enduction, l'élimination des constituants volatils de la phase liquide. De manière en soi connue, on a pu adjoindre la phase liquide, d'luttes tiers corps liquides, compatibles avec les constituants de cette phase, et ayant pour principal objet, soit d'accroître, soit de retarder l'évaporation du véritable solvant du liant. D'une manier ou d'une autre, et à plus ou moins long terme, suivant les conditions opératoires, on débarrasse l'enduction de toute trace de constituant liquide et aboutit à déposer sur la ou les deux faces du support en thermoplastique, une couche adhérente comportant essentiellement la charge, le liant plastique, et les autres ingrédients ou auxiliaires. Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention venant d'être décrit, on peut faire appel à tout appareillage d'un type courant qui permette d'effectuer en continu les opérations d'alimentation en support plastique, d'enduction de ce dernier, de séchage de cette enduction sur le support et de renvidage du support pourvu de sa couche finale, c'est-à-dire de l'article plat lui-même à l'état brut. Ces appareillages sont le plus souvent constitués essentiellement par des rouleaux tournants amont et aval pour le dévidage et le renvidage, par des trains de cylindres rotatifs pour l'enduction comportant au moins un cylindre portant le support interposé étroitement entre ce cylindre et un autre cylindre de report recouvert périphériquement, par trempage, par contact direct, (par exemple, selon le système dit "reverse roll"), de l'enduction à transférer, enfin par une enceinte de séchage, en forme de tunnel le plus souvent, où le support enduit est soumis, pendant quelques secondes, à un soufflage d'air frais porté à une température modérée (de l'ordre de quarante degrés Celsius (4O0C), le plus souvent). On peut aussi faire usage, pour fabriquer les produits selon l'invention, du procédé selon lequel on reporte, sur une face au moins, d'un support thermoplastique semi-rigide, un film préétabli qui renferme la charge, le liant, les solvants dont l'un est gonflant de ladite matière, et les ingrédients divers. Cette manière de faire est en soi connue. D'une manière ou d'une autre, les articles plastiques plats bruts constitués par leur support et la couche les revêtant, sont ensuite "finis", c'est-à-dire normalemnt soumis aux impressions d'utilisation et découpés aux dimensions voulues pour devenir les articles plats définitifs. Ces derniers se caractérisent notamment par le fait que leur couche possède - une remarquable imprimabilité nar les procédés classiques d'impression (offset, hélio, typo, flexo, compostage, etc.), cela du fait que cette couche accuse un degré de perméabilité élevé pour les encres employées dans ces procédés, la pénétration aisée des encres ne produisant aucune bavure ou traînée de surface par contact étranger, ni aucune altération de l'inscription, - une excellente aptitude à recevoir les éléments magnétiques pour lecture ultérieure par les ordinateurs, - une très bonne adhérence sur le support, même si ce dernier est en plastique à surface initialement très lisse, - une bonne élasticité qui lui permet de ne pas se rompre ou se fendiller lors des pliages de l'article, - une grande inertie vis à vis de nombre d'agents extérieurs, de l'eau rt l'humidité en particulier, - un tenue au vieillissement stisfaisante, - des caractéristiques mécaniques intéressantes, sous l'angle de la résistance au frottement tout spécialement, - la possibilité de recevoir une couche d'enregistrement magne-- tique résistant au frot ement, juste après l'enduction. Au total, les nouveaux articles plats selon l'invention présentent un enser.lble de propriétés qu n'avaient jamais été rassemblées jusqu'à présent, et qui en font dus produits particulièrement appréciés dans la pratique, tant par les prestataires que par les utilisateurs. Il était déjà connu d'imprimer des supports à bas de plastique, avec des encres couramment utilisées dans les divers procédés d'impression. Il était également connu de munir ces supports de pistes magnétiques ou moyens analogues pour exploitation en tech ni que informatique. Mais on n'avait jamais, jusqu'à présent, trouvé des supports inprimables en encre grasse @@ en encre de compostage à @@@@ de polyols (glycol, notamment), qui présentent des résistances satis faisantes au vieillissement en particulier, ou qui ne "bav@nt" pas, au doigt par exemple, peu après le report de l'impression. On va décri@e ci-apres, a seul titre d'exemples, divers modes de réalisation de l'invention, restant entendu que les parties s'y entendent en poids Exemple I A partir d'un mélange des constituants suivants - Polychlorure de vinyle 100 parties - i?olymCth'ierylate de méthyle/Butadiène/ Styrène (résine MBS) 10 parties Stéarates de calcium et de zinc 1,5 part::5 e - Esters d'alcools gras 2 part es - Mélange de cires métalliques et de Stéarates métalljaues 0,5 partie, on fabrique par calandrage, de la manière hahituelle, à cent qua tre vingt, deux cents degrés Celsius (180-2000C), une feuille dite en "PVC rigide", d'une épaisseur finale de deux cent soixante dix, plus ou moins vingt, microns (270 + ou - 20 microns). Sur cette feuille, utilise comme support, on dépose, en con tinu, à l'aide d'un dispositif à râcle et à raison d'environ soiNap- te, quatre vingt grammes par mètre carré (60-80 g/m2) , une enduc tion, sur les deux faces ne la feuille, d'une composition compor tant les ingrédients ci-après : - Talc 100 parties - Copolymère acéto-chlorure de vinyle à dix pour cent (10 %), de groupes acétate de vinyle 30 parties - Méthyléthyl-cétone 100 parties - acétate d'éthyle 150 parties - Pigment jaune de chrome et vert de chrome deux/un (2/1) 3 parties - Cire de polyéthylène 1 partie - Agent de dispersion 0,2 partie. On fait passer ensuite, toujours en continu, le support ainsi enduit, à travers un tunnel de séchage ventilé avec de l'air frais, à une température d'environ quarante degrés Celsius (400C), le temps de séjour étant quinze (15) à vingt (20) secondes, ce qui donne en fin de compte, une couche de quinze à vingt grammes par mètre carré (15 à 20 g/m2). On recueille finalement une feuille d'un complexe constitué essentiellement par un support en PVC rigide, revêtu, sur ses deux faces, d'une couche absorbante à hase de talc dont les particules sont noyées finement dans un liant solidarisé fermement avec le support Sur une face de la feuille de ce complexe, et de la manier habituelle, on appose une hande maynétique et fait apparaître, par les procédés classiques, divers irpressions d'identification et d'actualisation, puis on découpe la feuille en tickets destinés aux usagers des transports en commun. Ces tickets peuvent etre utilisés dans les systemes d'ouverture automatique de portillons d'accès aux stations d'embarquement des véhicules de transport en commun (métropolitain par exemple). Ils peuvent aussi, au commencement d'une période d'utilisation, être marqués par un appareil à composter, garni avec une encre à base duéthylèneglycol, la pénétration de l'encre dans la couche étant instantanée et totale, c'est-à-dire qu'il y a netteté d'impression, sans aucun risque de diffusion latérale ou de bavures par frottement. Enfin, un tel ticket peut subir jusqu'à trois cents (300) passages dans divers systèmes mécaniques d'enregistrement, de con tôle, d'informatisation, sans qu'il apparaisse de détériorations sensibles. Exemple II Sur chacune des deux faces d'une feuille de polyéthylène rigide de vingt cinq centièmes (25/100ème) de millimètre d'épaisseur, on dépose, en deux passes, en continu, avec un appareil dit "rever- se roll", et à raison de trente (30) grammes par mètre carré, un enduit de la compositon suivante - Silice colloldale 100 parties - Polyacétate de vinyle modifié maléate type BAKELITE WMCH 25 parties - Méthyléthyl cétone 200 parties - Acétate d'éthyl glycol 50 parties - Pigment jaune de chrome 3 parties - gent de dispersion 0,2 parties. On sèche l'enduit dépose par passage en continu dans un fourtunnel à quarante degrés Celsius (40 C), la durée de séjour étant de vingt (20) secondes. On peut, à partir de la feuille ainsi enduite, Ctablir des articles plat présentant des urfaces microporeuses analogues à celles du carton, et se prêtant remarquablement bien à l'utilisa- tion comme titres de transport destin6s à être compostés. Exemple III Sur chacune des deux faces d'une feuille de trente centiares (30/100ème) de millimètre d'épaisseur, en polyté@éphtalate de glycol (marque TERPHANE), on effectue, en deux passes, @n continu, sur un appareil dit à "KISS COATING" (avec @@@le à fil), in enduit issu de la co@position suivante - Sulfate de baryum 100 parties - Terpolymère vinylique avec groupemonts OH, marque BAKELITE VAGH 20 parties - Acétate d'éthyle 150 parties - éthyléthyl cétone 100 parties - Isocyanate, marque DESMODUR N75 0,5 partie - Pigment 3 parties - Agent de dispersion 0,2 parties On sèche l'enduit comme indiqué dans l'exemple I, et le dépôt reporté sur chaque face est sensiblement de vingt (20) grammes par mètre carré. La feuille ainsi traitée fournit des tickets de contrôle présentant de très bonnes caractéristiques mécaniques et se laissant imprimer aisément par compostage, les inscriptions reportées séchant très rapidement. Exemple il On répète l'exemple I, à une seule modification près. On dilue suffisanment la couche, ainsi, après séchage au tunnel ventilé, la couche sèche est d'environ cinq (5) à six (6) grammes au mètre carré. Cette solution présente de nombreux avantages économiques. REVENDICATIONS 1/ Article plastique plat semi-rigide, voire rigide, imprimable, comportant un support en matière plastique d'une certaine raideur, en forme de feuille ou analogue, et propre à recevoir au moins une inscription à encre, éventuellement aussi au moins un élément magnétique impressionnable, du type comportant aussi, sur au moins une des faces du support, au moins une couche adhérente, constituée essentiellement par au moins une'charge absorbante vis à vis des encres à appliquer sur l'article et par au moins une matiè- re liante répartie dans la charge, caractérisé en ce que dans ladite couche absorbante, le rapport en poids entre les charges absorbantes et la matière liante est supérieur à deux. (z). 2/ Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport en poids entre les charges absorbantes et la matière liante est compris entre deux (z) et dix (10) et est avantageusement voisin de cinq (5). 3/ Article selon l'une des revendications 1 et Z, caractérisé par le fait que le support en forme de feuille en matière plastique est choisi dans le groupe constitué par le polychlorure de vinyle, le polyéthylène, le polyester ou le mélange de polychlorure de vinyle et de polyéthylène chloré. 4/ Article selon l'une des revendications I à 3, caractérisé par le fait que la charge est constituée par du talc ou de la silice coîloidale. 5/ Article selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière liante est un polyacéto-chlorure da vinyle, unnpolyacétate de vinyle ou un terpolymère vinylique. 6/ Procédé pour l'obtention d'un article plastique plat selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que sur l'une au moins des faces d'un support en matière thermoplastique en forme de feuille ou analogue, on applique une dispersion contenant au moins - une charge absorbante vis à vis des encres à L'état très divisé et finement répartie, - et un liant thermoplastique présentant une affinité chimique pour ledit support, la phase continue de ladite dispersion étant constituée par au rnoins un liquide volatil, gonflant dudit support en surface et solvant dudit liant thermoplastique, puis en ce quton élimine ledit liquide volatil.