Brevet FR2681284A1 — publié le 19930319

PROCEDE POUR LA REALISATION DE DECORS, MOTIFS A LA SURFACE DE PLAQUES OU FEUILLES A BASE DE POLYCHLORURE DE VINYLE (PVC) ET NOUVEAU TYPE DE REVETEMENT DE SOL OU SIMILAIRE AINSI REALISE. La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux procédés permettant de réaliser un décor, motif, à la surface de dalles ou feuilles à base de matière thermoplastique, et plus particulièrement à base de PVC plastifié ; elle concerne également un nouveau type de revêtement de sol ou similaire ainsi obtenu. Elle a trait plus particulièrement à un procédé d'impression (ou teinture) de la surface de revêtements de sols ou similaires, dont au moins la surface utile est constituée par une couche à base de polychlorure de vinyle (PVC), et qui se présente soit sous la forme de bandes de grande longueur, soit de préférene sous la forme de dalles, en général de forme carrée ou rectangulaire, et qui sont juxtaposées les unes à côté des autres directement sur le sol. L'un des problèmes qui se posent pour de tels articles est celui de réaliser des motifs en surface, soit dans un simple but décoratif, soit dans un but fonctionnel, par exemple pour matérialiser les différentes zones de la surface d'un terrain de sport. Si la coloration dans la masse de la matière permet de réaliser des motifs ayant une très grande résistance dans le temps, notamment en ce qui a trait à la stabilité des coloris, une telle manière de procéder présente cependant comme inconvénient de manquer de souplesse étant donné que cette décoration doit être réalisée lors de la réalisation même du revêtement. Cela entraîne donc des stocks importants à tous les niveaux de commercialisation et rend prohibitive la réalisation de petites séries. Afin de résoudre ce problème, il a été envisagé depuis fort lontemps de réaliser le décor par impression de l'article au dernier stade de la chaine de commercialisation. L'impression d'un motif coloré et ce, par quelque technique que ce soit, pose cependant comme problème que l'on a constaté que, dans le temps, les colorants avaient tendance à migrer latéralement ou bien à "saigner", de sorte que les détails de l'impression s'estompent. Par suite, de très nombreuses propositions ont été faites pour adapter les techniques d'impression utilisées en général pour la réalisation de décors sur des articles textiles, et plus particulièrement les techniques d'impression dites "par transfert" qui présentent comme avantage de pouvoir permettre de réaliser des articles à la demande, éventuellement au dernier stade de la commercialisation. La présente invention porte plus particulièrement sur un perfectionnement permettant de réaliser des décors stables et durables dans le temps à partir d'une telle technique d'impression par transfert. D'une manière générale, la teinture ou impression "par transfert" est connue depuis fort longtemps et est décrite notamment dans les brevets français no. 1 223 330 et 1334 829. Une telle technique utilisée à l'origine pour l'impression ou la teinture de structures textiles, consiste à imprimer sur un support provisoire, généralement une feuille de papier, des colorants sublimables selon les dessins et coloris choisis pour la décoration. Dans une telle technique, les motifs sont ensuite reportés à la surface de l'étoffe (ou autre structure plane), en appliquant sur celle-ci la face imprimée du papier et en soumettant l'ensemble à l'action combinée da la chaleur et de la pression, de telle sorte que l'on provoque la sublimation du colorant et son transfert depuis le papier à la surface de l'article.Cette opération peut être réalisée soit à l'aide d'un presse à plateaux, soit au moyen de calandres chauffées permettant de travailler sans temps mort et sur des longueurs continues. Comme colorants, on utilise généralement des colorants plastosolubles, l'impression du support temporaire (papier) étant réalisée de manière conventionnelle, en général au moyen d'une machine à imprimer au cadre rotatif, Helio ou Offset. Jusqu'à ce jour, cette technique a surtout été utilisée pour la teinture et l'impression de supports textiles plats, la matière colorante ne pénétrant pas en général au coeur de l'article. Il a également été proposé depuis fort longtemps de l'appliquer à des feuilles continues à base de matière thermoplastique, notamment à base de PVC. Dans un tel cas, se pose alors le problème de la température à laquelle on doit travailler pour pouvoir effectuer le transfert du colorant. En effet, les conditions normales de travail sur textile exigent des températures de l'ordre de 220"C et un temps de contact de l'ordre de vingt à trente secondes. Une telle température est cependant incompatible avec des matières telles que le PVC, car alors on provoque un jaunissement de la surface du produit et une déformation, notamment lorsque le traitement est effectué sur une dalle. De manière évidente, il aurait pu être envisagé de traiter de telles matières à une température inférieure comme cela ressort notamment du brevet britannique no. 2 120 168 où le traitement thermique est réalisé à 1400C. Dans un tel cas, on a cependant constaté qu'à la longue, le colorant imprimé en surface avait tendance à migrer dans le matériau au cours du temps, ce qui provoquait une dégradation du motif.Par ailleurs, à une telle température, il est très délicat, voire impossible, d'obtenir certains coloris tels que notamment des coloris foncés (noirs). Par suite, pour résoudre ces problèmes et obtenir une pénétration suffisante et durable des colorants pour des matières à base de PVC, de très nombreuses propositions ont été faites. Ainsi, le brevet US-A-4 232 076 a proposé pour éliminer le phénomène de migration latérale des colorants, d'appliquer la technique d'impression par transfert à chaud sur une composition à base de PVC plastifié, rigidifié ou fritté, c'est-à-dire traité à une température suffisante pour obtenir un support ferme d'impression, mais insuffisant pour que les particules de PVC soient complètement solvatées et/ou fondues. Une telle solution, si elle donne de bons résultats, présente cependant comme inconvénient de compliquer notablement la fabrication du produit de base en PVC. Pour résoudre le même problème de la migration des colorants, il a été proposé dans le brevet français 2 467 704, d'imprimer non pas directement la surface du produit, mais de réaliser une impression par sublimation par haute fréquence sur une feuille de PVC transparente (d'épaisseur dix à trente centièmes de millimètre), feuille que l'on soude ensuite à la surface du support PVC lui-même qui, de préférence, est de couleur blanche. On obtient des motifs stables, mais il est évident qu'une telle technique ne peut être mise en oeuvre que lors de la réalisation même du complexe PVC, qui fait que cette technique manque également de souplesse. Parmi les autres solutions proposées pour réaliser des revêtements de feuilles décoratifs à base de PVC, il a également été proposé d'adapter les colorants utilisés normalement lors d'une impression par sublimation. Une telle solution ressort notamment du brevet EP-A-94228 qui propose d'utiliser des colorants basiques sous la forme cationique (quaternaire). Une telle solution, si elle est techniquement satisfaisante, implique cependant des investissements importants et peut difficilement être mise en oeuvre au dernier stade de la commercialisation. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé simple, économique, qui permet d'obtenir des articles décorés à base de PVC, et ce selon la technique d'impression par transfert, qui non seulement permet d'obtenir des motifs colorés ayant une grande stabilité dans le temps, mais qui, par ailleurs, peut être mise en oeuvre en utilisant des papiers transfert imprimés avec des colorants conventionnels pour une telle technique d'impression. D'une manière générale, l'invention concerne donc un procédé pour la réalisation de décors, motifs à la surface de structures (feuilles, plaques..) à base de polychlorure de vinyle, ledit décor étant obtenu par transfert de la matière colorante portée par un support temporaire et ce, sous l'action de la chaleur et de la pression, et il se caractérise en ce que le matériau à décorer est recouvert d'une fine couche de polyuréthane réticulée, l'opération d'impression par transfert étant réalisée à une température comprise entre 120 et 1300C pour une durée de l'ordre de deux à trois minutes, et sous une pression ne dépassant pas huit bars. En d'autres termes, conformément à l'invention, l'opération de transfert est, contrairement au processus conventionnel utilisé pour l'impression de structures textiles réalisées à une température nettement inférieure à celle exigée pour obtenir la sublimation des colorants et la pénétration dans l'étoffe (en général de l'ordre de 200 à 220"C), et ce pendant une durée nettement supérieure (plusieurs minutes au lieu de quelques dizaines de secondes). Il a été constaté que, conformément à l'invention, grâce au traitement superficiel préalable réalisé en surface de l'article (revêtement en polyuréthane réticulé) et à de telles conditions de traitement, que l'on obtenait un article dans lequel les motifs imprimés par sublimation des colorants restent parfaitement stables dans le temps. Avantageusement, conformément à l'invention, le traitement de revêtement de la couche de vernis polyuréthane est réalisé par enduction au pistolet, et ce à raison de trente grammes par mètre carré, de manière à obtenir une couche superficielle ayant une épaisseur de l'ordre de trente microns. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation comparatifs donnés ci-après à titre indicatif, mais non limitatif. Exemple: On réalise un décor imprimé à la surface d'une dalle préalablement fabriquée et ayant une structure complexe comprenant, en allant de la face destinée à être rapportée contre le sol à la face destinée à en recevoir l'impression - une couche de mousse ayant une densité de 0,48 et une épaisseur de 3 mm; - une couche à base de PVC très chargé de 1,2 mm; - une armature constituée par une grille de verre pesant 40 g/m2 et comportant 5 fils/cm dans le sens chaine et 3 fils/cm dans le sens trame, associée à un non tissé cellulose/polyester de 30 g/m2; - une couche interne à base de polychlorure de vinyle avec des pigments ayant une épaisseur de 1,2 millimètres; - une couche superficielle à base de PVC, ayant une épaisseur de 0,8 millimètre et comportant une charge constituée de 2 % de granulés de polyamide;; - et une couche de finition à base de vernis polyuréthane réticulé de 30 g/m2. Une telle dalle est obtenue de manière conventionnelle par calandrage, pressage, découpe et traitement thermique. Conformément à l'invention, avant de réaliser une opération d'impression par transfert de la surface supérieure dudit complexe, on recouvre ladite surface par projection au pistolet d'une fine couche d'une composition à base de polyuréthane et comportant une base de vernis acrylouréthane et des photo-initiateurs qui provoquent la réaction de réticulation. Après réticulation, on obtient en surface un film ayant une épaisseur d'environ trente microns. On imprime sur une presse conventionnelle un dessin préalablement formé de une couleur à de la quadréchromie sur un papier support, les colorants étant des colorants sublimables du type plastosoluble. Les conditions d'impression sont: - température de la presse : 125"C - temps de contact: trois minutes - pression: 8 8 bars. On obtient une dalle imprimée, parfaitement plane, et à la surface de laquelle le motif coloré est parfaitement net. Des essais de vieillissement effectués de manière conventionnelle soit en maintenant le produit pendant trois semaines à 60"C, soit en le maintenant pendant plusieurs mois à température ambiante, montrent que le motif imprimé reste parfaitement stable dans le temps et qu'il n'y a aucune migration du colorant à l'intérieur du PVC. A titre comparatif, des essais similaires effectués sur une dalle n'ayant pas reçu de couche de revêtement superficiel à base de polyuréthane ont permis de constater que l'on obtenait bien un transfert des colorants, mais qu'à la longue, le motif avait tendance à diffuser et à se dégrader. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, l'invention pourrait également être appliquée sur d'autres matières que sur la base de PVC. Un tel procédé est particulièrement adpaté pour réaliser des articles à la demande, tels que notamment des dalles comportant un logo publicitaire, l'enseigne d'une société, mais il peut également être mis en oeuvre pour réaliser des complexes de très grande longueur, pouvant servir par exemple de revêtement mural ou revêtement de sol continu. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour la réalisation de décors, motifs à la surface de structures (feuilles, plaques..) à base de polychlorure de vinyle, ledit décor étant obtenu par transfert de la matière colorante portée par un support temporaire et ce, sous l'action de la chaleur et de la pression, caractérisé en ce que le matériau à décorer est recouvert d'une fine couche de polyuréthane réticulée, l'opération d'impression par transfert étant réalisée à une température comprise entre 120 e 1300C pour une durée de l'ordre de deux à trois minutes, et sous une pression ne dépassant pas huit bars. 2/ Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le revêtement de la couche de polyuréthane est réalisé par enduction au pistolet. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de polyuréthane réticulé est déposée à raison de 30 g/m2 et a une épaisseur de l'ordre de 30 microns.