Brevet FR2394380A1 — publié le 19790112

La présente invention a pour objet la fabrication de surfaces texturées (surfaces en relief) sur des films ou des feuilles en matériau plastique et elle concerne plus particulièrement des procédés pour produire des films plastiques texturés par une technique de grainage (grainage désigne ici l'opération consistant à donner un certain dessin en relief à la surface des films). On emploie l'un des deux procédés de fabrication classiques suivants pour donner par grainage une texture décorative à des films plastiques minces. Dans le premier procédé, on utilise une presse à plateau pour grainer un film plastique thermodurcissable préformé, ce grainage étant limité en dimension par les faibles tolérances associées à un film mince. Bien que l'on utilise des matrices métalliques, les pressions nécessaires sont suffisamment élevées pour réduire la durée de vie des matrices, ce qui augmente de façon notable les dépenses de fabrication. En outre, le fonctionnement discontinu pas à pas d'une telle presse est intrinsèquement lent. Dans le deuxième procédé, on utilise une calandre à deux rouleaux qui produit en continu un film avec un rendement supérieur à celui de la presse à plateau.Le problème des tolérances est résolu en utilisant un rouleau en caoutchouc pour appliquer le film plastique sur le rouleau de grainage qui porte la texture décorative qui sera transférée sur les deux côtés du film plastique. De façon caractéristique, le côté en relief est métallisé par dépôt sous vide pour former une surface très réfléchissante, ce qui accroît les caractéristiques décoratives de la surface texturée. On obtient un produit plus utilisable et d'emploi plus varié si un seul côté du film plastique est texturé par grainage, tandis que l'autre côté reste lisse ou poli. Ceci permet de monter le film plastique par son côté lisse sur des surfaces appropriées. Le côté texturé est alors protégé sur un côté par un revêtement adhésif et sur l'autre côté par le corps du film plastique. La surface lisse ne disperse pas ou ne diffuse pas la lumière, ce qui permet, par réflexion à l'intérieur du film de donner tout son aspect décoratif à la surface grainée. En outre, le corps du film plastique peut être pigmenté pour procurer un effet coloré si on le désire. Un but de cette invention est de procurer un procédé pour former une surface texturée sur un film plastique en utilisant des pressions et des températures qui ne détériorent pas une matrice mince constituée par une feuille d'aluminium ou un film plastique. Un autre but de 11 invention est de grainer un film plastique lors de son extrusion en utilisant la chaleur résiduelle à l'in térieur du film et une faible pression pour que le film plastique flue et remplisse complètement la matrice avec laquelle il est en contact. Sous l'un de ses aspects, l'invention propose un procédé pour fabriquer un film plastique ayant une surface texturée grainée, caractérisé en ce qu'on chauffe une résine plastique pour former un film chaud, on tire le film chaud travers une calandre cons tituée par deux cylindres ayant des surfaces périphériques lisses, on amène à travers la calandre un film texturé préformé ayant au moins une surface grainée qui vient en contact avec le film chaud, et on applique les cylindres I'un contre l'autre pour permettre à la surface du film chaud de se conformer à la surface grainée du film texturé préformé, pendant que la chaleur résiduelle s'en dissipe. Dans l'un des aspects les plus spécifiques de l'invention, le film chaud est une résine thermoplastique, tandis que le film texturé préformé peut etre une feuille de matière plastique ou une feuille métallique. Le type de plastique dans le film texturé préformé est une matière plastique thermodurcissable, avec une surface texturée revêtue par une mince couche métallique. Le stade du chauffage consiste à fondre une résine plastique et à extruder la résine plastique fondue à travers une fente pour obtenir un film souple chaud continu que l'on puisse aisément grainer. L'un des deux cylindres qui vient en contact avec le film texturé préformé a une surface de caoutchouc, tandis que 1'autre cylindre a une surface en métal poli.Dans le procédé, on utilise un cylindre fou pour prolonger le contact du film texturé préformé avec le film plastique grainé afin d'accroître le transfert de chaleur au cylindre métallique qui est refroidi. Dans l'un des autres aspects de l'invention, on extrude un film plastique qu'on amène dans une calandre comportant plusieurs cylindres, en même temps qu'un film plastique texturé ayant une surface préformée revêtue d'une minçe couche métallique, qui entre en contact avec ce film extrudé et y transfère le grainage de surface. L'invention sera mieux comprise- dans la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement; d'une realisation préférée en liaison avec le dessin joint dont la figure unique représente schématiquement un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. La figure est une vue latérale du dispositif pour traiter un film plastique texturé selon l'invention. La cuve 10 contient de la résine plastique 11 qui constitue une source de plastique fondu. La matière plastique peut être l'une quelconque d'un certain nombre de résines ou de combinaisons de résines, parmi lesquelles on peut citer le chlorure de polyvinyle, le polypropylène, les polycarbonates, la cellulose et des acétates. Le chlorure de polyvinyle est la matière plastique préférée du fait de sa clarté ou grande transparence pour la transmission de la lumière. Une tuyauterie 12 relie la cuve 11 à une pompe mécanique 13 pour extraire l'humidité de la cuve par le fonctionnement de la pompe. On chauffe la matière plastique dans la cuve 11 pour obtenir une résine fondue arrivant dans le cylindre 17, à l'intérieur duquel se trouve une vis 18 qui est entraînée pour refouler la résine fondue contre la fente 19. Le cylindre 17 et le cadre de la fente 19 ont chacun une multiplicité de zones chauffantes à commande thermostatique qui maintiennent des températures élevées pour obtenir une résine fondue ayant une viscosité uniforme sur toute la largeur de la fente 19. Un film plastique 22 est extrudé de cette fente 19. Un film mince 23 constituant la matrice 24 est déroulé pour être amené avec le film extrudé 22 dans une calandreuse comportant des cylindres 26 et 27. Le mince film matrice 23 est repris sur une bobine 28 après avoir été guidé autour d'un cylindre fou 30. Ce mince film 23 peut être une feuille d'aluminium ou un film plastique qui a une surface texturée sur le côté qui vient en contact avec le film extrudé 22. La chaleur rédisuelle du film 22 combinée à une faible force réglée 25 s'exerçant sur le cylindre 26, et par exemple produite par des vérins hydrauliques non représentés, procure un effet de grainage sur le film 22, sur lequel est transféré un négatif des caractéristiques de surface du film 23 pour obtenir le film texturé 29. Le film texturé 29 passe alors autour d'un cylindre 31 pour arriver entre des cylindres en caoutchouc 36 et 37. Le film 29 est alors enroulé pour former un rouleau 38 de film plastique texturé. Sur le dessin, les flèches indiquent le sens de déplacement des films et le sens de rotation des divers cylindres. La vitesse des cylindres est réglée pour que les films traversent le dispositif à une vitesse uniforme. La région 32 du film 29 est maintenue légèrement détendue pour éviter tout étirage du film. Un aspect important de ce procédé réside dans l'action de la calandreuse constituée par les cylindres 26 et 27. Du fait que le film 23 sert de matrice de grainage, le cylindre 26 est en caoutchouc tandis que le cylindre 27 est métallique, par exemple en chrome poli. Les cylindres 26 et 27 sont refroidis par une circulation interne de liquide. La surface texturée du film matrice 23 est métallisée dans le cas d'un film plastique pour empêcher son adhérence avec le film extrudé chaud 22. Lorsqu'elle est nécessaire, cette métallisation est constituée par une mince couche déposée sur le film 23 par des techniques d'évaporation classiques. En outre, lorsque le film 23 est un film plastique, c'est un plastique thermodurcissable qui conserve ses caractéristiques de texture de surface pendant tout le processus de grainage.Du fait que le film 23 est mince, il ne transfère pas de chaleur depuis le film chaud, ce qui permet à ce dernier d'être très souple au point de fluer dans les vides de la surface du film matrice 23. Bien que les deux cylindres 26 et 27 soient refroidis, lecaout- chouc qui se trouve sur le cylindre 26 est un conducteur de la chaleur relativement mauvais de sorte que le cylindre métallique 27 est beaucoup plus efficace pour enlever de la chaleur des films 22 et 23. Le but du cylindre fou 30 est de prolonger le contact du film 23 avec le cylindre 27 pour accroître le transfert thermique de la matrice au cylindre 27 après que la texture a été formée par grainage. Le résultat de ce grainage est un film 29 avec la texture recherchée sur un côté et une surface polie lisse sur l'autre côté. Le produit texturé 29 est typiquement un film mince ayant une épaisseur comprise entre 5 et 10 centièmes de millimètre. Bien entendu, -la largeur du film correspond à celle de la matrice 23. Une technique pour traiter de grandes largeurs est de laminer des bandes adjacentes de films matrices surtun papier ou sur un support plastique. Le résultat est un produit large pouvant être utilise tel quel. D'autre part, un produit de cette largeur peut économiquement etre métallisé pour obtenir une surface réflectrice très décorative. En fait, le transfert des caractéristiques de surface par grainage peut reproduire des textures complexes de rainures suffisamment denses pour diffracter de la lumière par réflexion dans ses composants colorés. Une caractéristique supplémentaire de support laminé est d'augmenter la durée de vie et la résistance au dommage.En variante, le film 23 peut prendre la forme d'une boucle ou d'une bande sans fin, auquel cas la longueur de la bobine roulée 24 ne limite pas la longueur du film texturé 29. Une autre disposition avantageuse est de procurer des surfaces texturées sur les deux côtés du film 23, qui peut servir de matrice, qu'il se déroule d'un rouleau 28 ou d'un rouleau 24. Dans cette disposition comportant des rouleaux fous supplémentaires, on rebobine en 24 tandis qu'on utilise comme matrice l'autre côté du film 23. En conséquence, le rouleau de film matrice n'a pas à être déplacé de 28 en 24 après que le rouleau placé en 24 s'est entièrement déroulé. Il est bien entendu que l'on peut apporter de nombreuses variantes aux dispositions et aux procédés ainsi décrits sans s 'écarteur de l'esprit du domaine de l'invention. Par exemple, on peut utiliser d'autres matières appropriées, par exemple des homopolymères et des copolymères. Par ailleurs, on peut utiliser deux films minces matrices en même temps pour procurer le même grainage ou des grainages différents sur les côtés opposés du film chaud. En outre, le film souple chaud peut être amené verticalement à travers une calandreuse de façon à ce que sa température soit plus uniforme. On peut effectuer des opérations ultérieures supplémentaires, telles qu'impression ou emboutissage à chaud, sur la surface texturée dans des zones choisies et modifier ainsi l'aspect général du film texturé. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un film en matériau plastique a surface texturée grainée, caractérisé en ce qu'on chauffe un film plastique pour former un film flexible chaud, on tire le film chaud à travers une calandreuse constituée par deux cylindres ayant des surfaces périphériques lisses, on amène à travers la calandreuse un film mince ayant une surface grainée présentant des caractéristiques de surface prédéterminées venant en contact avec le film chaud, et on applique légèrement les cylindres l'un sur l'autre pour permettre à la surface du film chaud de se conformer aux caractéristiques de surface du film mince grainé, tandis que la chaleur résiduelle s'en dissipe. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière du film chaud est une résine thermoplastique. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière du film mince est une feuille métallique. 4.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière du film mince est une résine plastique thermodurcissable qui a une surface texturée sur laquelle on fait adhérer une mince couche métallique. 5.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le stade de chauffage consiste à faire fondre une résine plastique pour obtenir une résine plastique fondue ayant une viscosité uniforme et qu'on extrude la résine plastique fondue à travers une fente pour obtenir un film continu flexible chaud. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux cylindres sont refroidis. 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le cylindre en contact avec le film mince formé a une surface en caoutchouc et que le cylindre en contact avec le film flexible chaud a une surface métallique polie. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le contact du film mince formé avec le film flexible chaud et le cylindre métallique est prolongé par un cylindre fou pour accroitre le transfert thermique depuis les deux films jusqu'au cylindre métallique.