Brevet FR2614549A1 — publié le 19881104

La présente invention concerne des jouets changeant de couleur. En particulier, elle concerne un jouet ayant deux configu- rations colorées, l'utilisateur pouvant modifier le jouet entre lesdites configurations en utilisant un chauffage ou un refroidis- sement approprié. En outre, l'utilisateur peut choisir l'une des deux configurations et maintenir la configuration choisie dans ta gamme des températures ordinaires. Afin de proposer un tel jouet présentant deux configura- tions visuelles selon un changement de température, on a proposé un jouet qui est coloré de sorte que la surface du jouet change de couleur à une température de seuil prédéterminée. Cependant, un seul des deux états avant et après le changement peut exister dans la gamme des températures ordinaires. Autrement dit, bien que l'état à température non ambiante ou état non ambiant soit main- tenu pendant l'application de chaleur ou le refroidissement néces- saire à l'état non ambiant, le jouet retourne à l'état ambiant (déterminé par la gamme de températures ordinaires) lorsqu'on sup- prime l'application de chaleur ou le refroidissement. La présente invention a pour objet un jouet ayant deux configurations visuelles dans lequel la couleur de sa surface varie selon la température, mais on peut choisir comme on le désire l'une ou l'autre des configurations avant et après le changement de cou- leur de surface et maintenir cette configuration dans la gamme des températures ordinaires. Le jouet à mémoire de couleur selon la présente invention comporte au moins une portion de sa surface qui a une couleur ini- tiale et qui est encore colorée par une matière colorante, par exemple, sous la forme d'une encre, d'un pigment, d'une peinture, etc. Un exemple de la matière colorante est un colorant thermo- chroique quasi-réversible qui présente un phénomène d'hystérésis en réponse aux variations de la température, de manière à présenter une transition d'états entre un état coloré et un état incolore ou entre une première couleur et une seconde couleur. La présente invention sera mieux comprise à La lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins annexes, dans lequels: - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'une automobile miniature selon un mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel la figure 1 représente un aspect dans lequel toute la carrosserie est jaune et la figure 2 représente un aspect d'une couleur à deux tons dans laquelle le toit est jaune et le reste est rouge; - les figures 3 et 4 sont des vues illustrant des aspects de dualité respectifs d'une poupée selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe agrandie d'une portion d'oeil de la poupée des figures 3 et 4; - la figure 6 est une vue en coupe agrandie d'une portion de sourcil de la poupée des figures 3 et 4; - la figure 7 est une vue en coupe agrandie d'une marque sur une automobile miniature selon encore un autre mode de mise en oeuvre; - la figure 8 est une vue en coupe agrandie d'une imita- tion de photographie instantanée selon un autre mode de mise em oeuvre; les figures 9 et 10 sont des vues qui expliquent la manière de jouer avec une combinaison d'une poupee-soldat à mémoire de couleur et d'un tube de soufflage (sarbacane ou chalumeau) selon la présente invention; et - la figure 11 est un diagramme illustrant la caractéris- tique d'hystérésis de la composition "d'enregistrement" réversible. On utilise de préférence comme colorant thermochroique quasi-réversible ci-dessus mentionné la composition "d'enregistre- ment" thermochroîque réversible proposée par le présent inventeur dans le brevet des U.S.A. 4 720 301. La caractéristique d'hystérésis citée ci-dessus à la signification suivante. L'allure de la courbe obtenue en portant la densité de couleur en fonction de la température est différente selon que la température traverse de bas en haut ou de haut en bas la gamme de températures de changement de couleur. En conséquence, les courbes dans les deux cas précédents forment une boucle ou cycle lorsqu'elles sont combinées comme représenté à la figure 11. En admettant que les températures aux jonctions entre les deux courbes aux extrémités opposées de la boucle aux côtés inférieur et supérieur sont représentées par TA et TB, respectivement, le colorant thermochroique quasi-réversible utilisé selon la présente invention est caractérisé en ce que la température inférieure TA est une température obtenue dans un environnement humain, par exemple, produite par la glace ou l'eau froide, c'est-à-dire une température dans la gamme d'environ 0 à environ 15 C, et la tempé- rature supérieure TB est une température que l'on peut obtenir dans un environnement humain, par exemple, produite par un corps humain, ur bain d'eau chaude, un séchoir à cheveux, etc. Autrement dit, la température supérieure T B est comprise dans une gamme d'environ 27 à environ 90 C. Avec ce colorant thermochroîque quasi-réversible, la gamme de températures dans laquelle l'état coloré et l'état incolore (ou le premier et le second états colorés) peuvent tous deux coexister s'étend sur la gamme des températures ordinaires. Cette gamme est dénommée ci-après "gamme de températures de conser- vation de deux couleurs". En particulier, on choisit de préférence le colorant thermochroique quasi-réversible dont la gamme de tempé- ratures de conservation de deux couleurs existe dans la gamme des températures ordinaires d'environ 10 à environ 35 C. Il existe diverses combinaisons de colorants thermo- chroiques quasi-réversibles, par exemple la combinaison de colo- rants thermochro ques quasi-réversibles ayant des couleurs diffé- rentes, ou bien la combinaison de colorants ayant des gammes de températures de conservation de deux couleurs qui sont différentes l'une de l'autre bien que les deux s'étendent dans la -gamme des températures ordinaires. Un exemple de cette dernière combinaison est la combinaison de colorants dans laquelLe la gamme de tempéra- tures de conservation de deux couleurs de l'un des colorants thermochroîques quasi-réversibles est plus large que celle de l'autre colorant thermochroîque quasi-réversible et la renferme. L'une quelconque de ces combinaisons peut donner une capacité de variation du jouet entre divers tracés ou dessins lorsque cette combinaison est appliquée sur diverses portions de surface du jouet. Le colorant thermochroique quasi-réversible est dispersé dans un milieu convenable de manière à être utilisé comme matière colorante sous la forme d'une encre, d'un pigment ou d'une peinture pour colorer ainsi une portion désirée de la surface d'un jouet moulé (formé). Il va sans dire que le traitement ci-dessus peut être effectué sur la surface des éléments d'un jouet avant leur assemblage. Dans un jouet moulé dans lequel la portion revêtue avec le colorant thermochroique quasi- réversible est à l'état incolore à la température ordinaire, il produit ainsi la configuration dans laquelle apparaît la couleur du support. Si la surface de cette portion incolore est d'abord refroidie au-dessous de la température inférieure TA décrite ci-dessus de manière que la portion passe à A l'état coloré et on ramène ensuite la température de cette portion à la température ordinaire, la configuration de l'état coloré à basse température est conservée dans la gamme des températures ordinaires. Par contre, si l'on ramène la même portion de surface à la température ordinaire après qu'elle ait été chauffée une fois au-dessus de la température supérieure TB décrite ci-dessus de manière à faire passer la portion à l'état incolore, l'état inco- lore à température supérieure est conservé dans la gamme des tempé- ratures ordinaires. La même explication s'applique à l'inter- changeabilité entre les configurations respectives des première et seconde couleurs permutables. Ainsi donc, on construit le jouet selon la présente invention de telle manière que l'une des deux configurations visuelles puisse être choisie et conservée selon le souhait de l'utilisateur. On peut encore passer à volonté de la configuration choisie dans l'autre configuration et l'autre configuration ainsi obtenue reste stable. A ce moment, si l'on applique de la chaleur ou l'on refroidit une partie seulement de la portion peinte, la configuration de cette partie seulement est changée. Si l'on peint des portions de surface respectives dû jouet de la présente invention avec différents types de colorants thermochroiques quasiréversibles, le jouet présente un dessin ou tracé global qui varie chaque fois que l'une des portions de sur- face respectives change de couleu Des exemples d'applications des fonctions ci-dessus peu- vent comprendre: un changement entre deux aspects d'une face peinte et non peinte, ou entre les aspects d'une face peinte de manière ordinaire et d'une face peinte de manière épaisse dans une poupée. Au sens large, un jouet formé ou moulé selon la présente invention comme un véhicule, un animal, un monstre, un dinosaure, etc, un vêtement de poupée et ainsi de suite, comporte des surfaces qui présentent une interchangeabilité entre des dessins, par exemple entre une couleur uniforme et une couleur de camouflage, entre des dessins ou tracés différents, entre un dessin simple et un dessin de fantaisie, entre deux couleurs, ou entre l'une des couleurs et une combinaison de deux couleurs. Plus particulière- ment, même, un jouet en forme d'animal peut être interchangeable entre deux types, par exemple entre un cheval et un zèbre, entre un ours blanc et un panda, et le type d'animal respectif est conservé de manière stable dans la gamme des températures ordinaires. On peut modifier partiellement la couleur de la surface du jouet cidessus mentionné, par exemple, au moyen d'une brosse, d'une brosse d'écriture, d'une éponge, d'un chiffon, etc, qui ont été trempés dans l'eau froide ou chaude. Cependant, il est préfé- rable d'utiliser un tube à souffler constitué par un objet moulé ayant une enbouchure externe en forme d'entonnoir et une portion de tube qui est reliée à l'enbouchure par l'intermédiaire de l'objet moulé. La portion de tube dépasse à l'extérieur et elle est ouverte à son extrémité. Si l'on donne à l'objet moulé du tube à'souffler une forme associée au jouet lui-même, par exemple si le jouet et le tube à souffler ont respectivement la forme d'un soldat et d'un pistolet ou d'une trompette, ou d'un magicien et de sa baguette, le jeu avec cet ensemble du jouet et du tube présente un intérêt redoublé et l'avantage que la respiration de l'utilisateur est utilisée comme source de chauffage. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toute- fois en limiter la portée. Exemple 1 Le premier exemple est une poupée faite en résine de chlorure de polyvinyle et ayant une configuration dans laquelle sa figure a été peinte de manière ordinaire, c'est-à-dire que ses lèvres, ses joues et ses paupières ont été peintes en rose cLair, cinabre clair et pourpre clair, respectivement. Des peintures L', M' et N' contenant des colorants thermochroîques quasi-réversibles L, M et N respectivement ont été appliquées par pulvérisation sur les lèvres, les joues et les paupières, respectivement. Ces colo- rants thermochroiques quasi-réversibles L, M et N peuvent varier thermiquement de manière réversible entre bleu et incolore, entre pourpre et incolore et entre rose et incolore, respectivement. Pour les trois colorants, la température TA est de 10 C et la tempéra- ture T est de 32 C. On sèche la figure de manière que la poupée B soit une poupée à mémoire de couleur pouvant présenter sur sa figure une double configuration. Lorsque la figure de cette poupée a été chauffée à la main, elle présente l'aspect d'une figure maquillée de manière ordinaire. Lorsque la figure est refroidie par l'eau froide à envi- ron 100C au-dessous de la température ambiante d'environ 25 C, les lèvres, les joues et les paupières passent respectivement au bleu foncé, au pourpre foncé et au rose foncé, de sorte que la poupée présente l'aspect d'une figure maquillée dans un style psychédé- lique. Cet aspect est conservé de manière stable dans la gamme de températures de 14 à 29 C. Ensuite, lorsque l'on chauffe à nouveau la figure à la main, le maquillage psychédélique est effacé de la figure de sorte qu'elle présente l'aspect de la figure maquillée de manière ordi- naire. Chaque fois que l'on répète cette opération, la poupée pré- sente la capacité de variation entre l'aspect d'un maquillage psy- chédélique et l'aspet d'un maquillage ordinaire, et il est possible de jouer de manière répétée et plusieurs fois avec ce changement. Il est également possible de faire changer seulement de la manière citée ci-dessus les lèvres, ou les joues ou les paupières. Exemple 2 Sur une étoffe bleu clair uni en polyester, on imprime par sérigraphie un dessin à points avec des encres pour sérigraphie P', Q' et R' contenant respectivement des colorants thermochroîques quasi-réversibles P, Q et R, qui peuvent changer de manière réver- sible sous l'effet de la variation de température entre vert et incolore, entre rouge et incolore et entre orangé et incolore, res- pectivement. Pour les trois colorants, la température TA est de 8 C et T est de 35 C. On fabrique ensuite avec l'étoffe une robe que B l'on met à la poupée pour donner une poupée à mémoire de couleur ayant une robe présentant les deux aspects. On chauffe la robe de la poupée avec un séchoir à cheveux de sorte que la poupée semble porter une robe unie bleu clair à la température ambiante d'environ 20 C. Ensuite, après avoir refroidi la poupée au réfrigérateur, la robe unie prend l'aspect d'une robe ayant un dessin à points verts, rouges et oranges. Cet aspect est conservé de manière stable dans La gamme de températures de 15 à 300 C. Ensuite, lorsque l'on chauffe à nouveau la robe avec un séchoir à cheveux, le dessin à points mentionné ci-dessus est ainsi effacé de sorte que la poupée semble à nouveau porter la robe unie bleu clair. Chaque fois qu'on répète cette opération, la robe pré- sente cette dualité entre l'aspect uni et l'aspect à points et il est possible de jouer plusieurs fois de manière répétée avec ce changement. Exemple 3 On pulvérise sur la surface d'une voiture miniature en résine ABS une peinture contenant un colorant thermochroique quasi- réversible entre rouge et jaune en réponse au changement de tempé- rature. La température T est de 10 C et T est de 32 C. La voiture A B miniature est séchée en produisant une voiture miniature à mémoire de couleur ayant une carrosserie présentant un aspect bistable. Cette voiture miniature est représentée dans les figures 1 et 2. On chauffe à la main le corps de la voiture miniature de sorte que la voiture change et présente l'aspect d'une carrosserie jaune (comme représenté à la figure 1) à la température ambiante d'environ 24 C. Ensuite, lorsque la voiture est refroidie par une pulvérisation froide, il vire au rouge. Cet aspect est conservé de manière stable dans la gamme de températures de 15 à 30 C. Ensuite, lorsque l'on chauffe à la main le toit seulement de la voiture, seul le toit vire du rouge au jaune et la voiture présente l'aspect d'une voiture à deux couleurs, jaune et rouge, représentée à la.figure 2. Lorsqu'on la chauffe encore, la voiture a deux couleurs jaune/rouge passe au jaune. Chaque fois que l'on répète cette opération, la voiture présente la capacité de change- ment entre rouge, jaune et la combinaison jaune/rouge et il est possible de jouer avec ce changement plusieurs fois de manière répétée. Exemple 4 Avec une poupée faite en résine de chlorure de polyvinyle et dont la figure présente l'aspect représenté à la figure 3, on applique trois peintures sur des portions correspondant aux centres des yeux 3', au reste des yeux 3 et aux sourcils 3" de la poupée. Ces trois peintures contiennent des couleurs thermochroiques quasir réversibles variant de manière réversible en réponse aux change- ments de température entre vert et incolore, entre brun foncé et incolore et entre brun et incolore, respectivement. Pour les trois peintures, la température TA est de 10 C et T est de 30 C. On A B obtient ainsi une poupée à mémoire de couleur dont la figure pré- sente deux aspects comme représenté séparément dans les figures 3 et 4. La figure 5 est une vue en coupe agrandie de la portion de l'oeil citée ci-dessus et la figure 6 est une vue en coupe agrandie représentant la portion de sourcil citée ci-dessus. Les figures 5 et 6 représentent la matière de support 1 de la figure, les marques 2 et 2' de couleur invariable et les couches 3, 3' et 3" de cou- leurs thermochroîques quasi-réversibles. Lorsque l'on refroidit la figure de la poupée à une tem- pérature inférieure à 10 C, la figure présente un aspect dans lequel les deux yeux sont ouverts comme indiqué à la figure 4. Lorsque l'on presse sur l'un des yeux un chiffon trempé dans l'eau chaude à 30 C, la figure présente un autre aspect dans lequel un seul des yeux est fermé, c'est-à-dire de clignement d'oeil. 2.614549 Lorsqu'on appuie le chiffon sur toute la figure, la figure présente un aspect dans lequel les deux yeux sont fermés, c'est-à-dire un aspect de sommeil, comme indiqué à la figure 3. Les aspects respec- tifs sont conservés dans la gamme de températures ordinaires et le changement entre les aspects respectifs peut être reproduit à plu- sieurs reprises. Exemple 5 Sur une surface latérale d'une voiture ou camion minia- ture, on trace une marque I avec une brosse en utilisant des pein- tures multicolores qui ne changent pas avec la température. On applique ensuite sur toute la marque I une première peinture réver- sible contenant un colorant thermochroîque quasi-réversible pouvant changer entre rose et incolore (TA est de 10 C et TB est de 35 C). On applique ensuite sur la surface de la première peinture de coLo- rant réversible une seconde peinture réversible contenant un colo- rant thermochroique quasi-réversible pouvant changer entre vert foncé et incolore (T est de 10 C et T est de 35 C), de manière A B que les portions revêtues avec les deux peintures réversibles se recouvrent partiellement l'une l'autre en produisant ainsi une voi- ture miniature ayant une marque qui peut présenter deux aspects. La figure 7 est une vue en coupe agrandie représentant la portion de marque précédente. La figure 7 représente une matière de base 11 de la voiture miniature, les peintures 12 et 12' formant la marque I et les deux peintures réversibles 13 et 13'. Lorsque l'on expose la voiture miniature à une tempéra- ture de pas moins de 35 C, la marque I est affichée et reste visible même si la température revient dans la gamme des tempéra- tures ordinaires. Ensuite, lorsque l'on refroidit la voiture minia- ture à une température de pas plus de 10 C, une autre marque II différente de la première marque I est affichée et elle est con- servée même si la température revient dans la gamme des tempéra- tures ordinaires. Il est possible de répéter plusieurs fois ce pro- cessus. Exemple 6 Cet exemple concerne une imitation de photographie ins- tantanée. On imprime par impression offset sur la surface d'un papier couché un dessin aux couleurs vives correspondant à la pho- tographie, avec une encre ne variant pas avec la température et ensuite on effectue sur toute la surface du dessin aux couleurs vives une impression sérigraphique avec une encre contenant un colorant thermochroîque quasi-réversible pouvant varier de manière réversible entre noir etincolore. TA est de 10 C et TB est de C. On obtient ainsi une imitation de photographie instantanée ayant un double aspect. La figure 8 est une vue en coupe agrandie représentant l'imitation de photographie instantanée. La figure 8 représente la matière de support 14 du papier couché, les encres 15, 15' et 15" de différentes couleurs formant le dessin et une couche 16 de colo- rant thermochroîque quasi-réversible. Lorsque l'on refroidit L'imitation de photographie ins- tantanée au-dessous de 10 C, toute la surface de L'imitation de photographie instantanée vire au noir et la couleur noir est con- servée même si la température revient dans la gamme des tempéra- tures ordinaires (15-28 C). Lorsque l'on expose L'imitation de photographie instantanée à une température de pas moins de 30 C, la couleur de la couche noir supérieure disparaît, de sorte que l'imi- tation de photographie instantanée présente le dessin aux couleurs vives sous-jacent. Le dessin en couleurs est conservé dans la gamme des températures ordinaires et.il est possible de répéter la trans- formation. Exemple 7 On peint par putvérisation un soldat-jouet 20, représenté à la figure 9, sur des portions de sa surface correspondant à son casque et à son uniforme avec une peinture contenant un colorant thermochroique quasi-réversible pouvant changer de manière réver- sible entre le vert foncé et le rouge. On le peint encore sur des portions de surface correspondant aux gants et aux bottes avec une autre peinture contenant un colorant thermochroique quasi- réversible pouvant changer de manière réversible entre le brun et le rouge. Pour les deux colorants, TA est de 100C et TB est dé 320C. On obtient ainsi un soldat-jouet à mémoire de couleur. 2.614549 Les figures 9 et 10 montrent la manière de jouer avec le soldat-jouet 20. On réchauffe par la respiration des portions 21 de la cuisse, d'une épaule et d'une jambe du soldat-jouet de couleur vert foncé et brun, respectivement, en utilisant un dispositif de soufflage 22 en forme de pistolet qui comporte une embouchure 23 et un tube 24 qui dépasse. Les portions 21 virent ainsi au rouge comme si le soldat 20 avait été blessé (figure 10). Cet aspect est con- servé à la température ambiante d'environ 28 C. Ensuite, lorsque l'on refroidit le soldat 20 au-dessous de 10 C, les portions rouges 21 reviennent à leurs couleurs ini- tiales et cet aspect est également conservé à la température ambiante. Il est possible de jouer à plusieurs reprises avec ce changement. Il est entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre préféré décrit ci-dessus et que l'homme de l'art peut y apporter diverses modifications et divers changement sans toutefois s'écarter du cadre et de l'esprit de l'invention. Ainsi, il est possible de modifier l'aspect de tout ou partie de la sur- face d'un jouet en utilisant une source de chauffage ou une source de refroidissement couramment disponible. Il est également possible de conserver un aspect souhaité dans la gamme des températures ordinaires. En outre, si l'on donne un double aspect sélectif à chacune des parties respectives d'une poupée, telles que la figure, la chevelure, les ongles des doigts (manucure), une robe, un acces- soire, des sopliers, un chapeau, etc., on peut utiliser un seul jouet qui peut présenter divers aspects sans remplacement de ces parties. La présente invention peut proposer une variété -de jeux avec un seul jouet et lui donner une valeur supplémentaire élevée. REVENDICATIONS 1. Jouet à mémoire de couleur, caractérisé en ce qu'il comprend: un corps de jouet ayant une surface extérieure; et une matière colorante thermochroîque quasi-réversible appliquée sur ladite surface et ayant une caractéristique d'hysté- résis de température de changement entre un premier et un second états colorés, ladite matière colorante passe complètement dudit premier état coloré audit second état coloré à une température supérieure à une première température lorsque l'on chauffe ladite matière colorante, conserve ledit premier ou second état coloré dans une gamme de températures de conservation de deux couleurs entre ladite première température et une seconde température, et passe complètement dudit second état coloré audit premier état coloré à une température inférieure à ladite seconde température lorsque l'on refroidit ladite matière colorante, ladite gamme de températures de conservation de deux couleurs étant comprise dans la gamme des températures ordinaires. 2. Jouet à mémoire de couleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite gamme de températures de conservation de deux couleurs est d'environ 10 à environ 35 C. 3. Jouet à mémoire de couleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites températures inférieure et supé- rieure peuvent toutes deux être obtenues dans un environnement humain. 4. Jouet à mémoire de couleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite température inférieure est dans la gamme d'environ O à environ 15 C et ladite température supérieure est dans la gamme d'environ 27 à environ 90 C. 5. Jouet à mémoire de couleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps du jouet a une surface extérieure à trois dimensions et ladite matière colorante est appliquée sur une portion seulement de ladite surface. 6. Jouet à mémoire de couleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits premier et second états colorés pré- sentent des couleurs visibles différentes. 7. Jouet à mémoire de couleur. selon La revendication 5, caractérisé en ce que l'un desdits premier et second états cotorés présente une couleur visible et l'autre desdits premier et second états colorés est pratiquement incolore. 8. Jouet à mémoire de couleur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une matière colorée ne variant pas avec la température appliquée entre ladite matière colorante thermochroîque et ledit corps du jouet. 9. Jouet à mémoire de couleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite matière colorée ne variant pas avec La température présente un dessin visible. 10. Combinaison de jouet à mémoi're de couleur selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif de soufflage de la respiration séparé dudit corps du- jouet, ledit dispositif de soufflage de la respiration comprenant un corps moulé, une embouchure en forme d'entonnoir à une extrémité dudit corps mouLé et une portion de tube reliée à ladite embouchure à une première extrémité dudit corps mouLé, traversant ledit corps moulé à une seconde extrémité de ceLui-ci et ayant une extrémité ouverte dépassant depuis ladite seconde extrémité.