Brevet FR2692197A1 — publié le 19931217

Il existe-de nombreux procédes de décoration pour les vétements, et-plus particulierement pour les vétements d'enfants, de sport et de loisir. Parmi ces procédés, le plus courant est l'impression. On peut voir partout ces tee-shirts, polos, chemiset tes, etc, comportant des dessins colorés, des sigles d'uni versite ou des emblèmes de clubs sportifs. Cette impression est généralement réalisée au moyen de deux procédes connus, qui sont - L'impression directe - L'impression par transfert Ces deux systèmes présentent des avantages et des inconvénients que nous allons résumer ci-dessous 1/ - L'impression directe Elle présente l'avantage de réaliser des coloris solides, résistants au lavage et le nombre de couleurs n'est pas limité. Elle présente les inconvénients suivants a) - On ne peut passer qu'un coloris à la fois, ce qui oblige à passer l'empiècement à décorer à l'impression autant de fois qu'il y a de couleurs. Cette opération est longue et délicate compte tenu du positionnement des coloris qui doit etre prècis. b) - L'empiècement ou le vetement imprime doit passer en étuve afin de pouvoir fixer les coloris. Ce fixage exige plusieurs minutes, et de plus il faut disposer de volumes importants d'étuves. Pour des grosses séries, ce volume peut être assez considérable. c) - Il est difficile de faire une impression sur un tissu, du fait de la mauvaise stabilité dimensionnelle du textile. 2/ - L'impression par transfert Elle consiste en l'application par un procédé d'impression quelconque d'un dessin réalisé à l'aide d'encres dites "transférables" sur un papier. Le papier est ap posé sur le tissu, dessin par dessous. Par repassage, à l'aide d'un fer ou d'une presse chauffante, on obtient le transfert de l'encre du papier sur le tissu. Ce système est rapide. Le dessin en une ou plusieurs couleurs, se transfère en une quinzaine de secondes. En ce qui concerne la production du transfert lui-même, il est infiniment plus aisé à fabriquer étant donné la facilité d'impression sur papier par rapport à l'impression sur tissus. - Ce système présente pourtant les inconvénients suivants: a) - Les coloris ne sont pas solides au lavage. Les encres transférables présentent les mêmes inconvénients que les encres d'imprimerie, c'est à dire qu'il est nécessaire de les fixer par passage en étuve. b) - Les encres transférables ne peuvent pas être superposées. Lorsqu'elles se superposent, le dernier coloris passé couvre presque complétement celui qui l'a précédé. Il y a donc impossibilité de mixage. - c) - L'imprimerie des transferts est réalisée à l'aide de machines à sérigraphie. Il est, en effet, nécessaire de déposer une couche d'encre suffisamment importante pour obtenir que, lors du transfert, les encres puissent imprégner les textiles en profondeur. Mais ce procédé d'impression est relativement long puisque les machines à sérigraphie les plus perfectionnées et les plus automatiques ne dépassent guère une vitesse de plus de 1.000 feuilles à la minute. De plus cette épaisseur importante d'encre nécessite un long passage en tunnel pour sécher convenablement. Il est également connu que le procédé sérigraphie réalisé à partir d'écrans de soie, n'est pas suffisamment prècis et ne permet pas l'obtention d'une très grande finesse de dessins comme obtenue par des machines OFFSET par exemple. d) - Lorsque le transfert est appliqué sur des textiles de couleur foncée, quelle que soit l'épais seur des encres du transfert, la couleur de fond du textile seur des encres du transfert, la couleur de fond du textile transparait et altère les coloris du transfert. Sur des textiles noirs, le résultat est tout à fait insuffisant. Il était donc intéressant de trouver un transfert, polyvalent, ne présentant aucun-des défauts signalés plus haut. Il est indispensable de faire appel à deux techniques différentes d'impression pour rechercher, alternativement, les avantages des deux systèmes. Ce sera-par exemple l'impression sérigraphie et l'impression OFFSET. On procèdera de la façon suivante l/ - On utilisera de préférence au papier couché utilisé habituellement un papier rendu anti-adhésif par une enduction siliconnée par exemple. Ce papier aura l'avantage de permettre à l'encre déposée de se transférer plus facilement sur le tissu, l'anti-adhésif ne retenant pas cette encre au moment du transfert. Toutefois, l'enduction siliconnée devra être inférieure à 20 microns afin que le papier conserve une légère adhérence et empêche le transfert de se décoller au cours des manipulations suivantes. 2/ - On commencera par appliquer, par système sérigraphique un premier film avant les contours extérieurs du dessin. Ce premier film constituera le film de base sur lequel se réalisera l'ensemble du transfert. a) - Il fera fonction de primaire d'accrochage des couleurs sur le papier siliconé évitant un décollage prématuré pendant la réalisation du transfert. b) - Il constituera la couche extérieure du transfert après application et, donc, sa partie exposée. Il devra présenter une bonne résistance à l'abrasion et aux températures élevées. Il devra, tout particulièrement résister au lavage en machine et au repassage. Il devra aussi être suffisamment souple pour suivre les tortions subies par le textile et tout spécialement son étirement. c) - Ce film sera produit par un mélange de résines présentant les caractéristiques ci-dessous - Une résine thermoplastique à température de fusion élevée tel une résine à base de polyamide Basse Densité, mis en solution pour des conditions d'enduction dans de l'alcool auquel il faudra mélanger des résines thermodurcissables à base d'Urée Formol. - A cette résine on ajoutera un agent de matage tel la silice qui assurera la liaison entre les -résines et qui évitera l'aspect brillant non recherché en Industrie textile. - D'autres additifs techniques seront ajoutés pour donner au mélange la fluidité nécessaire à une encre sérigraphique. Ce sera, entre autres, de l'huile de silicone, de l'acétate de butyle, du monostyrène et des solvants appropriés tel l'acétate d'ethyle, de l'alcool, du xylène. 3/ - les feuilles de papier, ainsi revêtues de ces formes de base des dessins à venir peuvent alors être imprimées par un procédé OFFSET. Les avantages de l'impression OFFSET sont évidents: la couche d'encre déposée est beaucoup moins épaisse que celle qui est déposée par sérigraphie et les machines OFFSET sont capables de tourner à des cadences voisines de 10.000 feuilles-minute. De plus, les couches d'encres successives étant très minces, leur mixité est très facile et l'on pourra obtenir des dessins très fins avec tous les mélanges de couleurs possibles comme l'impression en quadrichromie. Les encres utilisées pour les couleurs devront être compatibles avec le film-base. Ces encres ne devront pas se diluer dans le premier film mais se fixer au-dessus comme dans toute imprimerie sur papier. Les encres seront composées de la façon suivante Les encres à utiliser seront les encres OFFSET type Litho. On y ajoutera une résine epoxy ou alkydale dont la propriété sicative neutralisera en surface le plastifiant du film-base et permettra ainsi un acrochage sible en l'absence de cette résine-). Dans une encre OFFSET le séchage se fait principalement par oxydation à l'air. Dans le cas présent les composés oxygénés du film-base vont faciliter l'oxydation de l'encre et la formation d'un film stable par polymérisation. Des réactions secondaires pourront se produire et libérer des aldehydes et des cetones. Pour neutraliser ces produits parasites, il faudra ajouter aux encres une huile minérale de type dérivé d'hydrocarbure. De plus, afin d'éviter un séchage trop rapide des encres sur les rouleaux encreurs de la presse OFFSET, il sera avantageux d'ajouter une légère dose d'alcool méthylique à l'eau de mouillage contenue dans le récipient prévu à cet effet dans la presse OFFSET. 4/ - Il est possible de passer une couche supplémentaire pour obtenir des effets spéciaux en sérigraphie; a) - Ainsi une ou plusieurs des encres pourra être traitée de façon à obtenir un gonflement. Ce gonflement se produira lors de l'application du transfert par presse chauffante. Ainsi l'opération de l'application du transfert permettra par la même occasion le gonflement de l'encre ou de plusieurs des encres. Celà évitera le passage dans un tunnel chauffant ou une étuve, opération longue et fastidieuse. Le produit additif prévu à cet effet sera réalisé ainsi: La base en sera en plastisol transparent existant dans diverses versions et de diverses densités. On incorporera à ce plastisol une résine de type polystyrène. Il est indispensable de réaliser un mélange intime des encres et de la résine au moyen d'un mélangeur tournant à grande vitesse. Au moment du transfert à chaud, le choc thermique provoquera le gonflement des encres qui auront été ainsi traitées. Les autres couleurs, non traitées resteront à plat. Il est aussi possible d'appliquer une forme réalisée avec le produit additif seul en prévoyant que seule la surface ainsi définie seratcelle qui gonflera à l'application du transfert et prendra la ou les couleurs qui se superposeront à elle. b) - Il sera possible d'incorporer à l'une ou plusieurs de ces encres, une poudre métallique dont les grains devront présenter un diamètre inférieur à 100 microns. On pourra utiliser des poudres de cuivre, d'argent, de bronze, afin d'obtenir un aspect brillant ou métallisé, sans altérer la souplesse du transfert une fois appli qué. Pour faciliter la dispersion des ces particules métalliques, il faudra incorporer aux encres une résine picolite qui facilitera l'enrobage de ces particules tout en ayant un effet neutre sur le transfert. c) - On pourra incorporer aux encres des poudres à effet luminescent. L'utilisation de ce type de poudre permettra au transfert, une fois appliqué, de se charger de lumière pendant les moments éclairés et de restituer cette luminosité lorsqu' il fera plus sombre. Cet effet sera particulièrement spectaculaire pour des vêtements de soirée lorsque la lumière est fortement tamisée. Ces poudres électroluminescentes se trouvent dans le commerce et il en existe une grande variété permettant de nombreux effets. Les fabricants de colorants minéraux possèdent de larges palettes de ces produits. d) - Il est possible aussi d'incorporer à ces encres, des essences de parfum. Celà permettra aux transferts de dégager un parfum qui pourra être en rapport avec les dessin lui-même. Par exemple odeur d'orange pour des dessins representant des oranges, parfum de chlorophyle si le dessin représente des plantes, etc, etc. e) - Des paillettes métalliques microscopiques pourraient être ajoutées aux encres, ce qui aura pour effet de permettre aux transferts, une fois appliqués, de réfléchir la lumière ou le rayon de soleil, chacune de ces minuscules paillettes constituant un miroir microscopique; 5/ - Une fois les encres imprimées, il sera nécessaire d'isoler le transfert de la couleur de fond du textile, afin d'éviter la répercussion de cette couleur sur les couleurs du transfert. Il est donc nécessaire de recouvrir complètement le transfert par un fond, de couleur blanche, lequel jouera le rôle d'isolateur entre le textile et le transfert. Ce fond devra être assez dense pour ne laisser transparaître aucune couleur dans un sens comme dans l'autre. Il serait donc préférable, pour l'application de ce fond, d'utiliser un procédé sérigraphique. Tous les colorants et toutes les encres connus, pour avoir un pouvoir couvrant suffisant, sont fortement chargées (craie, poudre de marbre). Les inconvénients qui en découlent sont de plusieurs sortes a) - Les colorants ou encres sont imprimés suivant une épaisseur importante. Dans le cas d'application sur textile, celà présente un gros inconvénient d 'é- paisseur et de manque de souplesse. b) - Lors de l'application du transfert par presse chauffante, il se produit des craquellements consécutifs au réticulage de ce type de résines. c) - Il est très difficile, lors de l'application du transfert d'interdire aux pigments contenus dans les encres de migrer vers ce fond blanc, par nature absorbant. Il fallait donc trouver un fond couvrant, assez den se pour opacifier le textile, et suffisamment souple pour convenir à des textiles. De plus, ce fond ne doit pas se mélanger avec les encres précédentes, ce qui aurait pour effet de diluer les couleurs du transfert. Il sera, cependant nécessaire que ce fond blanc puisse adhérer à l'ensemble multicouche constituté par le film-base et les encres, déjà appliqués, pour éviter une rupture au sein du transfert. - Et cette rupture ne doit pas se produire, même après application à chaud du transfert. d) - Ce fond blanc sera composé de la façon suivante On préparera une pâte mère avec un mélange résine identique à la première couche, auquel on ajoutera : un oxyde de zinc de très faible granulomètrie dit "fleur de zinc" qui a une excellente dispersion, auquel on ajoute un mélange de sulfure de zinc et de la manganese qui ont un fort pouvoir opacifiant à l'abrasion. On ajoutera enfin comme liant du BUTALDEHYDEANILINE pour ses propriétés élastiques et sa résistance à la chaleur. Ce mélange mère sera ensuite dilué suivant la formule: - 70 parties de résine acrylique sous forme d'émulsion aqueuse, - 20 parties de pâte mère, - 5 parties d'héxaméthoxyméthle mélanine, - l partie d'acide citrique, - 4 parties d'agent épaississant acrylique sérigraphique Ce fond doit être imprimé par sérigraphie avec un écran à larges mailles permettant un dépôt de 200 microns. Il présentera toutes les qualités recherchées et ne présentera aucun des inconvénients décrits ci-dessus. 6/ - La liaison du transfert avec le textile sera réalisée par l'adjonction d'un film thermocollant. Ce film doit présenter les caractéristiques suivantes a) - Il doit être compatible avec le fond blanc. Il doit pouvoir adhérer fortement sans s' y mélanger. b) - Il doit être thermofusible. Sa température de fusion dépendra de la formule choisie en fonc tion de la résistance des textiles à l'application de chaleur par les presses chauffantes. c) - Il pourra être appliqué par procédé sérigraphique, mais sa capacité de collage doit être intense pour autoriser son application en couche mince (-l00 microns maximum). Celà permettra de limiter l'épaisseur totale du transfert et par conséquent de lui conserver sa souplesse. d) - Il devra conserver une certaine élasticité, même après application du transfert à chaud. e) Il devra être suffisamment pénétrant pour pouvoir épouser la contexture du textile à décorer, et plus particulièrement lorsqu'il faudra décorer des textiles à surface rugueuse, grattée ou en bouclettes. Selon la température qu'il sera possible d'appliquer au textile lors de l'application du transfert, il sera possible de préférer, par exemple, l'une des trois formulations suivantes de copolymères : f) Pour des tissus pouvant supporter des températures d'applicatio,n dépassant 200 - 40 parties d'acrylomitrile - 40 parties de chlorure de vinylidène - 20 parties d'agent de réticulation. g) - Pour des tissus dont la température d'application doit être limitée à 150 - 75 parties de chlorure de vinyle - 10 parties de citrate de diammonium - 10 parties d'agent de réticulation - 5 parties d'acide lactique h) - Pour des tissus fragiles dont la température d'application doit être inférieure à 120 - 80 parties de résine styrène - 10 parties de butadienne - 5 parties d'acrylate d'hydroxyèthyle - 5 parties d'agent de réticulation Ces trois copolymères doivent être réalisés en milieu aqueux à température d'environ 20". Il sont stables et pourront être conservés plus de trois mois. Toutefois, si l'utilisation du copolymère choisi doit intervenir au-delà de 3 mois après sa fabrication, il sera nécessaire de procéder à une redispersion des composants à l'aide d'un mélangeur tournant utilisant des lames affutées à divers niveaux de la cuve du mélangeur. Le transfert, ainsi réalisé, sera polyvalent. Quelle que soit la contexture, la composition ou la couleur du textile à décorer, on pourra utiliser le même transfert. Il ne sera donc pas nécessaire de stocker des transferts différents selon les différents textiles. Cette standardisation, très recherchée dans le domaine du textile, cqnfèrera à ce transfert des possibilités qui seront très appréciées. REVENDICATIONS 1/ - Transfert en couleurs applicable à chaud sur différents textiles réalisé à partir d'un procédé original remarquable du fait de sa réalisation en multicouches, chacune d'entre elles conférant une qualité originale et avantageuse. Ces diverses couches sont ainsi détaillées: a/-La première couche sera un film de base, multiresines, non fusible et stable, sur lequel seront imprimés les encres et les additifs colorés constituant le dessin du tranfert. b/-Les couches suivantes seront constituées par des encres offset et divers additifs permettant la coloration du transfert et l'obtention des effets recherchés. c/-La dernière couche sera un film, multiresines, dont l'une d'entre elles thermocollante, ayant fonction d'adhérant à chaud et permettant la fixation du transfert sur le textile à décorer. 2/ - Transfert selon la revendication 1, caractéristique en ce que l'ensemble du transfert est réalisé sur un premier film-base qui en constituera la partie extérieure après application du transfert et permettra à l'impression ainsi réalisée de présenter une excellente résistance aux agents extérieurs tel : abrasion, lavage, repassage. 3/ - Transfert selon la revendication 1 et la revendication 2 caractéristique en ce que le premier film sera produit de façon à pouvoir accrocher sur le papier siliconé servant de support et permettant ainsi toute sorte d'imprimerie, même dans le cas difficile d'imprimerie par OFFSET. 4/ - Transfert selon les revendications 1 et 3 caractéristique en ce que l'imprimerie multicolore sera réalisée sur le premier film en quadrichromie par impression OFF SET. 5 - Transfert selon les revendications l à 4 caractéristique en ce que les encres d'imprimerie OFFSET re çoivent des additifs permettant un séchage instantané sur le premier film. 6/ - Transfert selon les revendications 1 à 5 caractéristique en ce que les encres d'imprimerie sont enrichies par des additions de divers produits permettant l'obtention d'effets spéciaux. 7t - Transfert selon les revendications 1 à 6 caractéristique en ce que toutes les couleurs imprimées ne subissent aucune altération, lors du transfert, grâce à l'adjonction d'un fond blanc opaque d'une formulation originale. 8/ - Transfert selon les revendications 1 à 7 caractéristique en ce que l'adhérence du transfert au textile est réalisée par l'adjonction d'une couche constituée par un mélange copolymère thermocollant choisie parmi diverses formules selon la température possible d'application.