Brevet FR2494191A1 — publié le 19820521

ARTICLES DE REVETEMENTS DE SURFACE DECORATIFS. La présente invention est relative d'une manière gé- nérale à des articles décoratifs constituant des revêtements de surface qui possèdent des caractéristiques visuelles uni- ques et qui peuvent en particulier être utilisés dans les industries de planchers élastiques et de meubles, ainsi qu'à des procédés de production de tels articles de revêtement de surfaces. Les revêtements de surface et, en particulier, les carrelages élastiques sont choisis en grande partie par le consommateur sur la base de leur aspect, leur durabilité, leur facilité d'entretien et leur coût. Les consommateurs ont ces derniers temps remplacé l'emploi des planchers finis en bois par celui de planchers synthétiques élastiques, pour des raisons économiques et pour leur facilité d'entretien, Cependant, en raison de la beauté d'un plancher fini en bois, on a fait de nombreuses tentatives pour imiter un grand nombre des propriétés visuelles uniques et désirées du bois sur un plancher élastique. Un procédé bien connu pour produire une imitation du grain du bois consiste par exemple à reproduire photographiquement un motif de grain du bois et à l'appliquer sur une surface de support appropriée. Comme autres procédés bien connus, on peut mentionner l'application d'un motif de grain du bois par des moyens d'impression ou de gravure, tels que des feuilles d'estampage à chaud et l'impression par rouleau et rotagravure ou des moyens de transfert à chaud. Cependant, ces revêtements de surface apparaissent invariable- ment, même si on regarde négligemment, comme étant une imita- tion du bois et, en outre, ils ne présentent pas un grand nombre des effets visuels uniques et désirés du bois. Ces effets sont produits en premier lieu par la structure physi- que réelle du bois et les qualités de sa surface et ne peu- vent pas être uniquement reproduits par des moyens d'impres- sion ou photographiques. En particulier, un grand nombre de produits finis du bois ont des propriétés visuelles qui chan- gent pour l'observateur avec l'angle de la lumière incidente sur la surface de l'article. Cet effet visuel qui est quel- quefois connu comme "coup" directionnel peut être remarqué par la transformation de la zone observée qui passe de nuan- ces claires à des nuances foncées et vice-versa lorsque l'angle de l'éclairage incident et/ou l'angle de-vision sont modifiés. En plus de l'effet visuel ci-dessus, il serait dé- sirable de produire des surfaces synthétiques qui présentent un lustre ou un chatoiement et, même sur les surfaces unies, un effet tridimensionnel résultant d'une structure non unie. Ces effets sont difficiles, sinon impossibles à reproduire dans un motif imprimé ou reproduit photographiquement. L'invention a pour objet de procurer des articles décoratifs constituant des revêtements de surfaces qui com- portent entièrement ou partiellement un grand nombre des propriétés visuelles ci-dessus indiquées, qui peuvent être utilisés sur des planchers, des meubles, des produits de re- couvrement de dessus et des objets analogues et qu'on obtient par utilisation de matériaux non constitués de bois. Le but visé ainsi que d'autres buts indiqués ci-des- sous ont été atteints d'une manière surprenante et efficace par l'incorporation dans une partie au moins d'une surface décorative, de poches d'air ou de cavités alignées lesquelles sont disposées le long de la surface de fibres noyées dans la surface décorative. Ces poches d'air alignées imitent les propriétés de dispersion de la lumière réfléchie des cavités des fibres du bois et confèrent au produit résultant un "coup" directionnel. Par utilisation de ces poches ou cavités d'air alignées, on obtient un article unique, esthétique- ment attrayant fonctionnel et élastique qui peut être utilisé par exemple comme matériau de revêtement de plancher et qui présente un grand nombre de propriétés visuelles uniques qui sont décrites ci-dessus. Les articles décoratifs de revêtement de surface (appelés simplement le ou les articles ci-dessous), conformes à l'invention sont produits en alignant et en incorporant une pluralité de fibres non creuses dans un liant ou un milieu translucide non flexible. Les fibres sont alignées en une seule couche avec une orientation unidirectionnelle, c'est-à-dire non au hasard. Le liant est alors durci et on le soumet ensuite à une tension ou une pression suffisante qui est appliquée de façon à créer ainsi des poches d'air ou des cavités à alignement unidirectionnel, qui sont placées individuellement entre la surface de la fibre et le liant. De préférence, la tension ou la pression est appliquée per- pendiculairement aux axes horizontaux des fibres. Afin d'obtenir les effets visuels les plus variés, cette pression appliquée horizontalement est appliquée uniquement à des zones choisies du liant de façon à créer ainsi les poches d'air alignées adjacentes à la surface de ces fibres qui io sont directement au-dessous de la zone d'application de la pression. L'article ainsi formé est un substrat translucide solide ayant une surface intérieure et une surface extérieu- re et il sera généralement sous forme d'une pellicule, d'une feuille ou d'un panneau. Cet article peut être utilisé sans modification. En variante, un motif décoratif peut être ap- pliqué sur chacunedes surfaces de l'article. Les articles de l'invention sont appliqués sur la surface à recouvrir par transfert par la chaleur et la pression par exemple ou par 2D utilisation d'un adhésif standard, Les fibres qui conviennent pour l'utilisation dans la présente invention peuvent être produites à partir de matériaux inorganiques tels que du verre, du quartz et des polymères tels que des polyesters, du polypropylène, de l'alcool polyvinylique, des polyamides (tels que du nylon) et des produits analogues. Pour l'obtention des meilleurs effets visuels, les fibres doivent être réalisées en un maté- riau incolore, translucide qui a un indice de réfraction de la lumière (par rapport à l'air) voisin de l'indice de ré- 3 0 fraction du liant ou identique à celui-ci. Dans le cas idéal, les fibres incorporées sont pres- que invisibles dans le liant. Le terme "fibre" est utilisé dans la présente description pour désigner à la fois les fi- bres individuelles et le fil de fibres. On trouve dans le commerce des fibres appropriées, par exemple, l'Antron de Dupont qui est un filé de fibres, fabriqué à partir d'acide adipique et d'hexaméthylènediamine et les Dacron 774 et 772 de Dupont qui sont des fibres de polyester. W Les fibres individuelles utilisées suivant la présen- te invention sont solides. Les fibres et le fil de fibres auront des formes standards, ct't Adire queen section transversale ils peuvent, par eê,p! être ciclaires, à trois lobes à quiatre iobe;o oale's ge'a,'raló=nt rec an gulaires avec des coins arrondi o on peot.."uer aes ' bre,; ou fils de fibres avec dau rm LeE damètre des fi-ers est, de prfrence comprl. -s ente itro vîiln 12,7 microns et ? 175 microans, La lmngîxa minimale dc- n fibres doit être d'einviron 254 microns e_ il est difficile d'aligner correc- tement des fibres plus courtes. La longueur maximale des fi- bres n'est pas critique; en fait, elles peuvent être:conti- nuew2", c'est-i-d-re p-ésenter la longueur de l'article fini ou constituer des brins individuels dans tout l'article. Le liant ou le milieu dans lequel les fibres sont noyées doit être formé d'un matériau au moins snffisamment translucide pour que la lumière puisse traverser librement ce liant et qu'il n'y ait pas d'interf5ren.e avec les pro- pridtés de dispersion de la lumière des cavits ou poches creu- ses alignées. Ainsi, IL terme "trans!cide" tel qu'on luatïi lise dans la description, englobe Iz mat-s riaux transparents et semi-transparents qui s.-nt, en oce, -ppr5pïriês à l'uti- lt tion comnre mil!u i'ur!'in oripozatin des fibres. Pour l'obtention des mEaillezurs rJsultatsz lindice de réfraction du milieu doit être compris entre ewviron 1,4 et 1,6 relati- vement à l'indice de réfraction de l'air. Le milieu est for- mé de matière the-nmoplastique poulvant s'écouler comme par exemple des résines de polychlorure de vinyle plastifiées, des copolymères de clborute. de vinyle et d'acétate de vinyle ou de chlorure dez viylidA et des pzoyoldfines telles que le polyéthylèn. t 1c Ic polypropylène et des résines de polyu- réthane qui, lorsqu'elles sont durecies, donnent un liant flexible. Selon un procédé préféré de l'invention, on place d'abord les fibres telles que décrites ci-dessus suivant une orientation unidirectionnelle dans le corps de la ma- trice. Les fibres doivent être de manière générale disposées suffisamment près de la surface de la matrice de sorte que les propriétés de dispersion ou de diffusion de la lumière des poches creuses ou les cavités alignées contigues aux fi- bres soient apparentes. Pour l'obtention des meilleurs résultats, les fibres sont de préférence utilisées à une concentration comprise entre environ 0,25 g et environ 50 g pour 929 cm2 de la sur- face extérieure de l'article de revêtement de surface. La concentration optimale à utiliser dépend de variables telles que le degré de transparence du liant et l'effet visuel dé- siré par l'utilisateur individuel de l'invention. Le procédé préféré de réalisation des poches d'air alignées dans le liant consiste à appliquer, lorsque ce liant est durci, perpendiculairement aux axes horizontaux des fibres, une tension ou pression suffisante au liant pour séparer ce liant des fibres qui se trouvent immédiatement au-dessous de l'emplacement d'application de la pression et à créer ainsi des poches d'air tubulaires au moins partiellement le long de la surface des fibres en contact avec le liant, c'est-à- dire entre le liant et les fibres. Un procédé préféré d'ap- plication de la tension ou de la pression consiste à appli- quer celle-ci perpendiculairement à l'axe horizontal des fi- bres. Selon un procédé particulièrement avantageux d'appli- cation de la pression au liant, on utilise une plaque d'es- tampage ou de gaufrage en exerçant une pression suffisante pour réaliser les poches d'air alignées uniquement dans les zones o l'effet est désiré. La caractéristique unique obtenue en utilisant ce procédé préféré consiste en ce que l'article sera translucide dans des zones spécifiées et qu'il aura les propriétés visuelles désirées décrites ci- dessus dans les zones embouties, ce qui augmente fortement le nombre d'effets visuels potentiels pouvant être obtenu par l'utilisateur de l'invention. Si l'on désire un article plat à surface unie, on peut rendre plates les zones embou- ties par application d'une pression. Lorsqu'on procède ainsi on doit prendre soin de ne pas appliquer une pression supé- rieure dans ce stade d'aplatissement à celle exercée dans le stade d'estampage ou d'emboutissage, étant donné qu'un excès de pression dans ce second stade peut provoquer la fermeture de certaines des poches d'air alignées réalisées dans le stade d'emboutissage. Selon un autre procédé de réalisation des cavités alignées, on revêt les fibres d'une petite quantité d'un agent de gonflement tel qu'un azo-bis formamide avant de les incorporer à la matrice. L'action de l'agent de gonflement peut être déclenchée aux températures élevées, soit pendant le stade de durcissement du liant, soit après ce durcisse- ment. Le gaz produit par l'agent de gonflement conduit à la formation d'une cavité tubulaire le long des axes horizon- taux des fibres. Si on le désire, un motif décoratif peut être appli- qué à l'article d'un certain nombre de manières, soit avants soit après la réalisation des cavités tubulaires alignées. On peut par exemple utiliser une impression directe ou des tech- niques de transfert à chaud qui sont bien connues dans l'état de la technique. En variante, le motif décoratif peut être réalisé sur une surface d'une mince couche de protection ou d'usure transparente, laquelle peut alors être appliquée par action de la pression et de la chaleur sur la surface exté- rieure de l'article. Lors de ces applications, la pression utilisée pour fixer la couche protectrice sur l'article ne doit pas être supérieure à la pression requise pour réaliser les poches d'air le long de la surface des fibres. La mince couche de protection ou d'usure peut être constituée par une pellicule de polychlorure de vinyle. Les expressions "surface intérieure" et "face inté- rieure" telles qu'utilisées dans la présente description en se référant à l'article, désignent toutes les deux la surface de l'article qui, lorsqu'il est mis en place, est en regard de la surface à recouvrir. Les expressions "surface extérieure" et "face extérieure" désignent toutes les deux la surface de l'article qui n'est pas en regard du matériau recouvert. Lorsqu'un dessin décoratif est réalisé sur la face extérieure de l'article, ce dessin ou motif sera semi- transparent dans la mesure o il ne masquera pas les effets visuels uniques tels que les propriétés de dispersion de la lumière, des poches creuses alignées. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dessin décoratif peut être réalisé directement sur le ma- tériau à recouvrir, l'article de revêtement de surface de l'invention étant ensuite appliqué au-dessus du dessin déco- ratif. Si on le désire, un dessin décoratif supplémentaire peut alors être appliqué sur la face extérieure de l'article de revêtement de surface. Les exemples suivants illustrent la présente inven- tion: EXEMPLE 1 On enroule un fil d"Antron" de la Société DUPONT aitxm d'une plaque métallique de 23 x 23 cm, de sorte que les fils soient alignés parallèlement. On met en place le fil de ma- nière à obtenir environ 12 fils pour 2,54 cm de largeur, le fil étant disposé sur une seule épaisseur. Le fil est formé de 83 fibres de 15 deniers par filament, obtenues à partir de "nylon 66". Les fibres ont une section transversale en forme de trilobe et sont continues. On applique un liant constitué de plastisol vinylique sur la plaque recouverte de - fil de manière à revêtir suffisamment le fil pour former une feuille plastique unie après durcissement. On durcit le liant par compression à 1630C et 7 kg/cm2 pendant une minute. On maintient la température constante et on augmente la pression à 56 kg/cm2 pendant trois minutes, l'échantillon étant alors durci. L'article résultant de surface unie, presque transpa- rent présente une épaisseur, après séparation de la plaque, de 584 microns. On comprime l'article au moyen d'une plaque d'estampage comportant un dessin formé de lignes de jointu- re de carreau, à 660C et 70 kg/cm2 et ensuite, on refroidit. On constate que des poches d'air sont présentes le long des surfaces des fibres directement au-dessous des zones d'es- tampage du dessin. On place l'article estampé sur un sup- port vinylique consolidé constituant un pochoir et on com- prime à 14 kg/cm pendant une minute, le plateau inférieur étant à une température de 1350C et le plateau supérieur à 790C. On refroidit l'article et leproduit résultant est tridimensionnel dans les zones embouties et présente le 8 - "coup" directionnel dans celles-ci et est transparent dans les zones non embouties. L'article est lisse et plat au coucher et à la vue, EXEMPLE 2 On enroule un fil en verre multifilament sur une plaque métallique de 23 x 23 cm de sorte que les parties de fil soient alignées parallèlement et soient sur une seule épaisseur. Il y a environ 12 fils pour 2,54 cm de largeur. On recouvre alors entièrement les fils d'un plastisol viny-l lique. On comprime alors l'échantillon de fil revêtu de plas- tisol entre des plateaux à 160C/211 kg/cm2 pendant trois minutes et on le refroidit alors. La feuille résultante est transparente, les fils n'étant que très faiblement visibles. On effectue alors l'estampage de la feuille au moyen d'une plaque d'emboutissage à lignes de jointure de carreau à 104'C/56 kg/cm2 pendant dix secondes, On enlève alors la pla- que d'emboutissage et on comprime l'échantillon de manière à l'aplatir en utilisant les mêmes conditions que celles pour l'estampage et on la refroidit. La feuille résultante est transparente sauf dans les zones embouties. Les zones embou- ties présentent le "coup" directionnel. EXEMPLE 3 on met en place un fil de verre multifilament sur une plaque métallique de 23 x 23 cm de la même manière que dans l'exemple 2. On applique un liant de polyuréthane con- tenant du solvant sur les fils de manière à les recouvrir entièrement de ce liant. On laisse le solvant s'évaporer et on comprime alors léchantillon à 17700/53 kg/'cm2 pendant trois minutes et on le refroidit alors avec obtention d'une feuille plate qui est fondamentalement transparente, les fils n'étant que très faiblement visibles, On emboutit la feuille au moyen d'une plaque d'emboutissage à lignes de jointure de carreau à 1210C/21 kg/cm pendant 20 secondes et on redroidit alors La feuille est transparente sauf dans les zones embouties qui présentent un aspect tridimensionnel et un "coup" directionnel. 249W191 REVENDICATIONS 1 - Procédé de production d'un article approprié à l'utilisatiorn comme revêtement de surface décoratif, caractérisé par le fait que; a) on incorpore, selon une orientation unidirection- nelle, une pluralité de fibres solides translucides dans un liant translucide; b) on durcit le liant; et c) on soumet le liant durci à une compression appli- quée de façon à créer des poches d&air tubulaires alignées, adjacentes à la surface des fibres, 2 - Procédé selon la revendication 1i caractérisé par le fait qu'il comprend le stade supplémentaire d'applica- tion d'un dessin décoratif à une surface de l'article. 3 - Procédé selon la revendication 2. caractérisé par le fait que le dessin ou le motif décoratif est mis en place dans la surface extérieure de l'article, 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'on fixe une couche de protection transparente sur le motif ou le dessin décoratif. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fibres sont en "nylon 66". 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le liant est du polychlorure de vinyle plastifié. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pression est appliquée perpendiculairement à l'axe horizontal des fibres. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la pression n'est appliquée qu'à des zones sélectionnées du liant de façon à créer ainsi des poches d'air tubulaires alignées adjacentes à la surface des fibres qui sont disposées directement au-dessous de la zone d'appli- cation de la pression. 9 - Article de revêtement de surface approprié à l'utilisation comme revêtement de plancher qui comprend un liant translucide solide flexible ayant une surface intê- rieure et une surface extérieure, ce liant étant intimement associé à une pluralité de fibres solides translucides qui sont alignées avec 'une orientation unidirectionnelle, carac- térisé par le fait qu'au moins certaines des fibres ont leur surface disposée adjacente à des poches d'air tubulaires alignées, 10 - Article de revêtement de surface selon la reven- dication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un dessin ou un motif décoratif qui est dispose sur une surfa- ce du substrat, il Article de revêtement de surface selon la reven- dication 9, caractérisé par le fait que le motif décoratif se trouve sur la surface extérieure du substrat. 12 Article selon la revendication 9, caractér!sa par le fait qu'il comprenden outre, une couche de protection placée sur le motif décoratif. 13 - Article selon la revendication 12, caractérise par le fait que les fibres sont en 'nyo.on 66"