Brevet FR2607512A1 — publié le 19880603

PROCEDE DE FORMATION D'UN REVETEMENT COLORE SUR UN SUBSTRAT DE MATIERE PLASTIQUE, DE CAOUTCHOUC OU DE CUIR ET COMPOSI TION POUR SA MISE EN OEUVRE. La progression de l'emploi des matières plastiques, par exemple en carrosserie automobile, a posé depuis quelques années le problème de leur coloration et de leur protection de surface. D'une- façon générale, l'aptitude des surfaces polymères à l'adhésion est faible, ce qui rend difficile leur mise en peinture. Si l'on considère par exemple les polyoléfines telles que le polyéthylène et le polypropylène, d'une part, ces matières plastiques sont de nature non polaire, ce qui rend leur mouillage par les solvants normalement utilisés en peinture très difficile ; d'autre part, la plupart des résines ont une très faible affinité chimique pour les polyoléfines, ce qui conduit aussi à un manque d'adhérence. Bien qu'on ait utilisé pour certaines applications des polyoléfines chlorées, qui présentent une grande affinité pour les polyoléfines, pour revêtir ces dernières, leurs possibilités d'utilisation restent limitées. I1 convient de rappeler qu'une peinture comprend traditionnellement, comme composants essentiels en dehors des constituants solides ou pigments, des éléments feuillogènes ou liants qui, après séchage, forment un feuil protecteur sur le subjectile, et des éléments non feuillogènes, comme des solvants, des diluants et éventuellement, des siccatifs et des plastifiants. L'adhésion du feuil sur le subjectile dépend d'un grand nombre de facteurs et aucune théorie générale entièrement satisfaisante de l'adhésion n'a été formulée, aucune des théories proposées (mécanique, thermodynamique, de la diffusion, électrostatique, de l'adsorption, chimique, théorie des couches de faible cohésion) ne semblant rendre compte, à elle seule, de l'ensemble des phénomènes de la cohésion du système substrat/feuil.On constate que des décohésions se produisent dans certaines circonstances et que l'état des surfaces à peindre joue un rôle important. On signalera par ailleurs que la coloration des matières plastiques dans la masse ne permet pas toujours d'obtenir les couleurs souhaitées et que le vieillissement des teintes n'est pas toujours homogène. L'invention propose de s'affranchir des inconvénients susvisés et de permettre la coloration ou la recoloration in situ de pièces en matière plastique, en caoutchouc ou en cuir, sans devoir procéder à leur démontage. Elle a pour objet un procédé de formation d'un revêtement coloré sur un substrat de matière plastique, de caoutchouc ou de cuir comportant l'utilisation de pigments, de préférence organiques, du genre de ceux qui sont utilisés pour la coloration des matières plastiques dans la masse, caractérisé par la préparation d'une encre du type utilisé en sérigraphie par mise en suspension du pigment dans un véhicule hautement volatil et par le mélange de cette encre avec un solvant hautement volatil, apte à dissoudre la matière du substrat et non le pigment. Selon un mode d'exécution préféré, le solvant utilisé est de la cyclohexanone, qui joue le rôle d'un liant non feuillogène et on dilue l'émulsion avec un solvant plus volatil que la cyclohexanone, tel que l'alcool butylique. Lors de l'application de l'émulsion diluée par le solvant et contenant le pigment en suspension sur le substrat, il se produit, après formation d'une couche grossière d'émulsion à la surface du substrat, un dégravage de ladite surface par l'émulsion, en particulier par le solvant, et un transport du pigment au fond des entailles ainsi formées à la surface du substrat. On constate que le substrat perd sa consistance en surface et subit un certain gonflement, sans que son aspect soit modifié (par exemple, il reste granuleux s'il l'était initialement). Le dégravage est accentué lorsque, selon un mode d'exécution préféré du procédé, l'émulsion est appliquée à la brosse de soie qui effectue une scarification mécanique de la surface. Les pigments en suspension dans l'émulsion se mélangent intérieurement à la matière du substrat, et éventuellement aux pigments qui y sont déjà contenus si elle était colorée dans la masse. L'évaporation des composants liquides hautement volatils est quasi instantanée et, lorsqu'elle est terminée, le substrat a subi une certaine rétraction et la matière plastique se trouve teintée, ou reteintée, dans une couche superficielle d'une certaine épaisseur. I1 se produit une sorte de scarification chimique de la surface du substrat, accompagnée de la scarification mécanique par la brosse, suivie d'une cicatrisation dès que les liquides sont évaporés : les molécules de matière plastique enferment alors définitivement le pigment, qui n'a aucune tendance à la décohésion, ce qui assure une excellente tenue du revêtement dans le temps. Aucune préparation de surface n'est nécessaire et les dépôts éventuels de graisse sur le substrat sont dissous par le solvant. Le substrat garde son état de surface antérieur, aucun feuil n'étant superposé à sua surface comme dans une peinture traditionnelle. L'invention a encore pour objet une composition pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comporte un mélange d'une émulsion constituée d'une encre à base de colorants organiques du type de celles qui sont utilisées pour l'impression sérigraphique sur les matières plastiques, et d'un solvant hautement volatil apte à dissoudre la matière du substrat et non le pigment, ledit solvant comportant avantageusement de la cyclohexanone et un produit plus volatil, avantageusement de l'alcool butylique. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de composition décrits ci-après Exemple 1 : En vue de colorer ou de recolorer un substrat en matière plastique, polypropylène par exemple, on part d'une encre sérigraphique dite "vinylique", telle que celles commercialisées en Grande Bretagne par la Société SERICOL ou aux PAYS-BAS par la Société VISPROX et on la mélange par malaxage avec de la cyclohexanone, ce qui donne une émulsion dans laquelle les pigments sont dispersés de façon homogène. L'émulsion est ensuite mélangée avec de l'alcool butylique primaire. De préférence, pour 250 grammes d'encre sérigraphique, on utilise 250 grammes de cyclohexanone et 500 grammes d'alcool butylique. On notera que l'alcool butylique et la cyclohexanone sont hautement volatils, dans les conditions normales de séchage. Toutefois, l'alcool butylique est beaucoup plus volatil que la cyclohexanone et, si on l'utilise seul comme solvant, l'évaporation risque d'être trop rapide pour obtenir sur une plus grande durée l'action dégravante de surface qui permet d'enchasser les pigments dans le substrat. On pourrait également envisager d'utiliser comme solvant uniquement de l'alcool butylique ou même un autre solvant hautement volatil tel que le solvant "Plasto" (marque déposée), mais l'effet de repigmentation serait moindre (dégravage plus court). Dans tous les cas, la proportion de solvant, qui peut varier entre 5 et 95 % du poids total de la composition, revêt une importance capitale. Au-delà de 35 % d'encre, il risque de se produire un clivage en feuilles du revêtement en surface.Avec des pourcentages d'encre très réduits, l'effet de pigmentation est faible, mais l'effet de rénovation d'un substrat déjà coloré est obtenu. La gamme préférée de proportions de l'encre dans la composition est 18 à 35 % en poids. Les encres sérigraphiques chargées de pigments organiques donnent les meilleurs résultats. On pourrait toutefois envisager d'utiliser des dispersions de pigments équivalentes ayant des véhicules volatils et non feuillogènes. La coloration du substrat n'aura une bonne résistance aux hydrocarbures qu'après un temps suffisant de séchage. On peut augmenter cette résistance en appliquant sur le revêtement qui vient d'être exécuté un enduit gras tel que le "MAGICAR" (marque déposée). Sur les surfaces de substrat particulièrement exposées aux hydrocarbures, il est souhaitable d'appliquer, quelques heures après l'exécution du revêtement, un vernis polymère de type connu. Exemple 2 : On utilise pour la repigmentation de substrats et caoutchouc, une composition qui ne diffère de celle de l'Exemple 1 que par la proportion d'encre sérigraphique, réduite à 15 % en poids au lieu de 25 %. Revendications 1. Procédé de formation d'un revêtement coloré sur un substrat de matière plastique, de caoutchouc, de cuir ou autres, comportant l'utilisation de pigments, de préférence organiques, du genre de ceux qui sont utilisés pour la coloration des matières plastiques dans la masse, caractérisé par la préparation d'une suspension des pigments dans un véhicule hautement volatil et par le mélange de cette suspension avec un solvant hautement volatil, apte à dissoudre la matière du substrat et non les pigments. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'application de la composition obtenue à la brosse de soie. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit solvant comporte de la cyclohexanone, qui joue le rôle d'un liant non feuillogène, et un solvant plus volatil que la cyclohexanone, de préférence de l'alcool butylique. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la suspension est une encre du type dit "vinylique" utilisé en sérigraphie. 5. Composition pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un mélange d'une suspension de pigments dans un véhicule hautement volatil avec un solvant hautement volatil apte à dissoudre la matière du substrat et non les pigments. 6. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que la proportion de la suspension dans la composition est comprise entre 5 et 95 % en poids. 7. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite proportion est comprise entre 18 et 35 % en poids et, de préférence, de l'ordre de 25 % en poids pour l'application à la coloration des matières plastiques ou des cuirs. 8. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite proportion est au plus égale à 15 % en poids pour l'application à la coloration des caoutchoucs. 9. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend environ 25 % en poids d'encre sérigraphique, 25 % en poids de cyclohexanone et 50 % en poids d'alcool butylique.