Brevet FR2700273A1 — publié le 19940713

Procédé de décoration d'un dessus de ski. La présente invention concerne un procédé de décoration d'un dessus de ski La terminologie "ski" doit s'entendre au sens large et comprend le ski alpin, le ski de fond, le monoski et le surf des neiges. On exige de la surface supérieure d'un ski qu'elle présente un certain nombre de caractéristiques; divers marquages et motifs esthétiques, la marque de fabrique ou de commerce, l'identification du modèle de ski, des indications relatives à la taille ou au montage des fixations et autres De plus en plus nombreux, ces signes distinctifs et éléments esthétiques doivent se différencier les uns des autres facilement. L'enrichissement du décor par la création d'effets attractifs et nouveaux est un souci de plus en plus important des fabricants de matériel Bien entendu, il faut tenir compte aussi des contraintes d'utilisation des skis et notamment des contraintes de résistance de la surface et des décors aux agressions mécaniques (coups de carre de bâton,) et physicochimiques (température, UV, solvants, humidité). De plus, l'interchangeabilité des décors doit pouvoir se faire rapidement et de façon économique d'un modèle à l'autre et d'une année sur l'autre Ainsi, les modèles d'une même gamme ont souvent des motifs ou des marquages communs et des autres distinctifs En raison de l'augmentation du nombre de modèles chez tous les fabricants, la gestion de la décoration et des marquages est de plus en plus lourde, complexe et onéreuse. Parmi les procédés connus, on opère le décor ou marquage sur la surface supérieure du ski, généralement en matière plastique par des moyens d'impression comme la sérigraphie, la sublimation, le marquage à chaud ou encore la tampographie. Le document japonais n O 61-154586 décrit un procédé de décoration d'un ski par sérigraphie dont l'objet est d'imprimer des lettres ou motifs en utilisant une encre de grande tension superficielle afin d'obtenir des dessins ou des lettres saillantes sur le ski Un inconvénient de ce type de décoration est qu'il résiste mal aux agresssions et l'effet esthétique n'est que de courte durée. Le document de la demanderesse FR 2 620 975 décrit un procédé de décoration par sublimation qui consiste à transférer des encres sublimables à partir d'un motif de décoration sur la face externe d'une feuille monocouche opaque de contraste; puis à assembler par collage à chaud la feuille monocouche avec le reste du ski. Le document FR 2 387 793 décrit un procédé de sublimation par transfert de colorant sublimable dans une couche transparente solidarisée à une couche de liant contenant un pigment. L'état actuel des procédés de décoration limite les possibilités d'obtenir des décors durables, suffisamment riches et différenciés, facilement interchangeables tout en restant économiques. L'objet de la présente invention est donc de proposer un procédé de décoration d'un dessus de ski présentant les avantages ci-dessus exposés. Un des buts de l'invention est aussi de pouvoir réaliser facilement et économiquement des décors variés et interchangeables En particulier, on peut réaliser la décoration pour une gamme complète de skis composés de modèles ayant des motifs décoratifs suffisamment différents et distinctifs, sans devoir être obligé de concevoir pour chaque modèle une décoration complète. Un autre objet de l'invention est de pouvoir réaliser des effets décoratifs et esthétiques nouveaux sur un ski, tels que des effets de profondeur, de relief ou des effets variables en fonction de l'angle d'observation du dessus. Un autre objet de l'invention est de pouvoir réaliser une décoration durable contre les agressions extérieures et dans toutes les conditions d'utilisation. Pour cela, l'invention concerne un procédé de décoration d'un dessus de ski comprenant une étape d'assemblage et de solidarisation d'une couche externe épaisse en matière plastique transparente sur une couche interne opaque Préalablement à l'étape d'assemblage, on procède au transfert d'un premier décor sur la face externe de la couche externe et un second décor interne différent du premier décor sur l'une des faces en contact de la couche interne avec la couche externe. L'épaisseur de la couche transparente est supérieure à 0,5 mm, de préférence entre 0,5 mm et 1,1 mm. Le premier et/ou le second décor est (sont) appliqué(s) selon une méthode d'impression par sublimation, sérigraphie, tampographie, marquage à chaud. Dans un premier mode, on applique le second décor sur la surface interne de la couche externe transparente. On dispose sur chaque surface de la couche transparente un papier support qui porte des colorants sublimables, on procède au transfert à chaud, simultanément des encres de chaque papier à l'intérieur de la couche transparente dont l'épaisseur doit être supérieure à la profondeur totale de pénétration des encres, la couche externe ainsi imprimée est assemblée puis solidarisée sur la couche opaque. L'on choisit la couche externe transparente et la couche interne opaque dans des matériaux présentant des températures de fusion voisines ou proches et l'on réalise la solidarisation des couches entre elles par soudage. La couche externe transparente est un ABS ou AS mélangé à un TPU (élastomère thermoplastique polyuréthane) et la couche interne opaque est un ABS ou AS mélangé à un TPU ou un ABS ou AS pur. Dans un second mode, l'on applique le second décor sur la surface de la couche interne opaque destinée à venir en contact avec la surface interne de la couche transparente lors de l'étape d'assemblage et de solidarisation, l'on dispose sur l'une des faces de la couche externe transparente un papier support qui porte des encres sublimables, on dispose sur l'autre surface de ladite couche un film solide de colle thermofusible ayant de bonnes propriétés d'adhésion avec la couche interne et externe, on procède simultanément à chaud au transfert des encres et au collage du film sur la couche externe transparente, on procède ensuite à l'assemblage de la couche externe transparente sur la couche interne opaque en appliquant la face côté film de colle sur la face décorée de la couche interne opaque et on chauffe pour obtenir l'adhésion, l'on choisit la couche externe transparente parmi les polyamides aliphatiques présentant une bonne résistance aux UV et aptes à la sublimation, de préférence les polyamides 1 1 ou 12, l'on choisit la couche interne opaque parmi les polyamides aliphatiques, copolymères à base de polyamide(s) tels que les polyesteramides, polyétharamides, les compositions de copolymères à base de polyamide et de polyoléfine(s) modifiée(s), les copolymères de styrène et d'acide carboxylique ou son anhydre. Le film de collage est à base de polymères ou copolymères de polyéthylène ou d'EVA greffé par action d'acide carboxylique, d'anhydre d'acide carboxylique ou d'ester d'acide carboxylique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Les figures 1 à 5 illustrent un premier mode de réalisation de la décoration d'un dessus de ski selon le procédé. Les figures 6 à 10 illustrent un second mode particulier du procédé. Les figures 11 et 12 illustrent un exemple non limitatif de la conformation d'un dessus décoré selon le procédé de l'invention et son adhésion simultanée avec un élément de renfort supérieur. Le procédé selon l'invention requiert tout d'abord l'utilisation d'une feuille plastique monocouche ( 1) en matériau transparent ou translucide, cette feuille qui sera dénommée "couche transparente" dans la description ci-après Sur chaque face ( 10, 11) de la couche ( 1), on procède à une impression d'un décor par transfert de colorants sublimables Le motif de décoration à imprimer est de façon connue en soi contenu sur une feuille de papier support ( 40, 41) qui est appliquée sous une pression (P) à une température (T) pendant un temps (t) contre chacune des faces ( 10, 11) De préférence, le transfert se fait simultanément sur les deux faces Selon une caractéristique de l'invention, les conditions de la réaction de sublimation ont été déterminées pour que, compte tenu de l'épaisseur (e) de la couche ( 1) transparente, le front de migration ( 50, 51) des colorants sublimés de chaque décor ne se rejoigne pas Autrement dit, la somme des profondeurs (pi) et (p 2) de pénétration des encres est inférieure à l'épaisseur e de la couche transparente. Dans le cas particulier de l'exemple décrit, la couche transparente est constituée d'un ABS (Acrylonitrile, Butadiène, Styrène) ou AS (Acrylonitrile, Styrène) transparent à proportion de 70 à 95 % mélangé à un TPU (Elastomère thermoplastique polyuréthane) à dureté entre 95 sh A et 80 sh A à proportion de 30 à 5 %; la première proportion ayant cependant tendance à donner des teintes jaunissant avec le temps En revanche, toute proportion donne une excellente résistance à la fissuration sous températures très basses Une telle feuille présente l'avantage de pouvoir être facilement conformée après décoration sur uns structure de ski non plane. L'épaisseur de la couche est supérieure à 0,5 mm de préférence comprise entre 0,5 mm et 1,1 mm La sublimation est opérée à une température de 1600 C, une pression de 1 bar pendant 3 minutes 30 secondes environ La profondeur limite de chaque front est de l'ordre de ou légèrement supérieur à 100 gm Les motifs de chaque décor sont bien entendu différents et ne peuvent recouvrir que partiellement la surface de chaque face ( 10, 11) de la couche. Selon la figure 3, l'étape suivante consiste à assembler la couche ainsi prédécorée sur une seconde couche ou feuille ( 2) en matériau opaque Dans l'exemple précis décrit; le matériau est identique à celui de la couche transparente ( 1) ou est un ABS pur L'important est que les deux couches ( 1, 2) aient des températures de fusion voisines ou proches pour pouvoir être solidarisées entre elles par thermosoudage (figure 4). La seconde couche ( 2) est rendue opaque par pigmentation, de préférence en blanc par exemple au moyen de bioxyde de titane incorporé à la fabrication Relativement à la pigmentation de la couche de contraste qui est destinée à révéler les deux décors superposés, il faut préciser qu'on ne se limite nullement à la couleur blanche Citons par exemple toute la gamme de teintes claires, métallisées ou nacrées. Selon une variante des figures 1 et 2; on peut prévoir qu'après décoration de la couche transparente ( 1), on applique simplement une couche de laque sur la surface interne ( 11) de la couche pour révéler le décor Dans ce cas, la laque remplace la couche opaque ( 2). La technique de la sublimation est donnée à titre de mode préféré de l'invention car elle permet de réaliser des décors très riches et surtout durables Ils sont particulièrement résistants à l'abrasion en raison du gradient d'encre créé en profondeur Si l'épaisseur de la couche transparente est suffisante, on peut obtenir des effets de relief très marqués permettant par exemple de garder un motif de fond commun et d'interchanger un motif de surface pour obtenir une différenciation des modèles des skis d'une même gamme. Mais l'invention s'étend à d'autres techniques ou méthodes de transfert d'encres On peut citer à titre d'exemple; la sérigraphie, la tampographie ou encore le marquage à chaud Ainsi l'une ou l'autre des techniques peut être utilisée pour la décoration de chaque face ( 10, 11) de la feuille transparente ( 1). L'utilisation des matériaux de chaque couche ( 1, 2) n'est pas également limitée Tous les matériaux pouvant être thermosoudés facilement, aptes à la décoration et suffisamment résistants aux contraintes imposées par la pratique du ski La couche externe doit également être suffisamment transparente Ainsi, on peut ajouter des matériaux plastiques tels que les polycarbonates, les polyamides et dérivés, les polyesters sulfonés, les polyesters, les polyoléfines transparentes telles que les polyéthylènes à basse densité et polypropylènes, les PVC (polychlorure de vinyle) plastifiés. Il faut noter cependant que sur certains plastiques tels que les polycarbonates, les marquages traditionnels sont difficiles à réaliser. Le bicouche de décoration ainsi formé est ensuite assemblé à la structure restante ( 3) du ski comme l'illustre la figure 5 Ainsi, la solidarisation de la couche interne opaque ( 2) peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme de l'art, par exemple soit avec une colle comportant des solvants organiques, soit avec des colles thermodurcissables (époxy, polyester ou phénoliques) ou encore des colles thermofusibles se présentant sous forme de films solides et manipulables, par exemple. La phase d'assemblage ou de collage peut être intégrée dans un procédé plus complexe rentrant dans la fabrication des skis modernes. Les figures il et 12 qui en sont un exemple le décriront plus précisément plus loin. Comme le montre la figure 5, la couche transparente ( 1) constitue la couche externe du ski Elle comprend des motifs ( 100, 101; 102) en premier plan qui ont été transférés sur la surface externe ( 10) et des motifs ( 110, 111) en second plan, différents des motifs ( 100, 101, 102) qui ont été transférés sur la surface interne ( 11) L'effet de relief peut être plus ou moins marqué selon l'épaisseur de la couche, la profondeur de pénétration des encres, la nature du matériau qui diffuse plus ou moins les encres conférant un contraste plus ou moins important. Un autre mode, illustré aux figures 6 à 10, du procédé selon l'invention peut être envisagé lorsque l'on désire utiliser des matériaux de nature différente pour chaque couche ( 1, 2) Dans ce cas, on procède au transfert d'un décor sur l'une des faces ( 10) seulement de la couche transparente ( 1) Pour cela, la feuille de papier décor ( 40) conservant les encres sublimables est appliquée sur la face ( 10) Simultanément, on applique sur l'autre face ( 11), un film ( 4) transparent de collage Ce film est solide et donc facilement manipulable à température ambiante. C'est un film dit "compatibilisant H c'est-à-dire qu'il est choisi de façon à posséder de bonnes propriétés d'adhésion, à la fois avec le matériau de la couche ( 1) et avec le matériau de la couche opaque sur laquelle la couche ( 1) transparente est destinée à entrer en contact Le film peut être soit monocouche, soit bicouche Il possède une très faible épaisseur de l'ordre de quelques microns. Dans le cas particulier de l'exemple décrit, le choix de la demanderesse est l'utilisation d'une couche transparente (destinée à former la couche exposée aux intempéries et contraintes mécaniques) en polyamide aliphatique, de préférence en PA 1 l ou 12 Ces matériaux ont les propriétés d'être transparents, résistants aux UV, fluage à It chaud, à la fissuration à froid Ils sont d'autre part facilement sublimables. L'épaisseur (e) de la couche doit être choisie de façon à être supérieure à la profondeur (p) de pénétration des encres. Les conditions de la sublimation sont choisies de telle façon que l'on procède simultanément au transfert des encres dans la couche et à l'adhésion du film de collage Ainsi, avec les matériaux choisis, la température est de 1800 C à une pression de 2 bar pendant 2 minutes et secondes environ. Dans le même temps (figure 8), le procédé requiert l'utilisation d'une seconde couche opaque ( 2), sur l'une ( 20) des faces de laquelle, on procède au transfert d'un second décor On opère comme précédemment en appliquant sur ladite face ( 20) un papier ( 41) contenant les encres sublimables, l'on chauffe en maintenant une certaine pression pendant un certain temps Dans le cas décrit, la couche est constituée d'un matériau dont la composition est un copolymère de styrène et d'anhydride maléique (SMA) Ce matériau se prête particulièrement bien à la décoration par transfert d'encre sublimable. Par l'emploi de ce matériau, la migration des encres s'opère de façon modérée et peu diffuse créant une netteté intéressante du motif Le rendu et le ton des couleurs sont excellents. Comme l'illustrent les figures 9 et 10, l'étape suivante consiste à assembler les deux couches ( 1, 2) entre elles Pour cela, la face ( 11) de la couche transparente ( 1) comprenant le film de collage est appliqué sur la face ( 20) qui a été prédécorée de la couche opaque ( 2) L'adhésion du film sur la couche opaque ( 2) est obtenue par chauffage Ainsi, on applique une pression de l'ordre de 8 bar, à une température de 1300 c pendant 5 mn Le choix du matériau de la couche opaque est important car il faut qu'il résiste dans les conditions d'adhésion à une dégradation du décor sublimé dans la couche opaque En effet, le fait de procéder à un second cycle de chauffage sous pression a tendance à provoquer une reprise de la diffusion des encres à l'intérieur de la couche opaque Les encres concernées par le phénomène, qui par leur position relative définissaient un motif de décoration précis, vont donc diffuser dans le matériau de façon totalement anarchique; ce qui dans le cadre du procédé selon l'invention, nuirait gravement à la qualité du motif de décoration de la couche interne opaque. A titre d'exemple non limitatif, la couche interne opaque ( 2) peut être choisie parmi les polyamides aliphatiques, les copolymères à base de polyamide(s) tels que les polyesteramides ou polyether-amides, les compositions de copolymère(s) à base de polyamide(s) et de polyoléfine(s) modifiée(s), les copolymères de styrène et d'acide, anhydre ou ester carboxylique, de préférence maléique ou anhydrique. Les films de collage sont à base de polymères ou copolymères de polyéthylène ou d'EVA greffé par action d'acide d'anhydre, ou d'ester carboxylique. Comme dans le cas précédent, le sous-ensemble de décoration ainsi obtenu est ensuite assemblé au reste des éléments du ski dans le cadre du procédé de fabrication proprement dit. L'adhésion du film ( 4) sur la couche opaque ( 2) de SMA est obtenue par chauffage lors d'une seconde étape d'assemblage illustrée aux figures 6 et 7. Les figures 1 i et 12 illustrent un exemple d'assemblage et de formage du bicouche de décoration comprenant la couche externe transparente ( 1) prédécorée et la couche interne opaque ( 2), avec l'élément de renfort supérieur ( 5) du ski. Dans un moule de formage à chaud comprenant une matrice inférieure ( 7), on dispose un empilage de couches destinées à former le dessus du ski; le bicouche ( 1, 2) de décoration prédécoré selon l'invention, une couche ( 5) destinée à former le renfort supérieur du ski et un film solide ( 6) compatibilisant destiné à assurer le collage du dessus avec le reste du ski. La couche ( 5) de renfort est constituée d'une ou plusieurs nappes textile de renfort préimprégnées d'une résine thermodurcissable ou thermoplastique Dans le cas d'un renfort ( 5) en nappe de textile préimprégnée d'une résine thermodurcissable, l'opération de pressage à chaud assure la réticulation ou le complément de réticulation de la résine et l'adhérence du film ( 6) sur le renfort ( 5) Après durcissement, on peut sortir le dessus ainsi formé. L'opération ultérieure de fabrication consiste à placer dans un moule le dessus ainsi que les éléments inférieurs (carres, semelle, renfort inférieur, etc) puis à injecter une mousse entre ces éléments pour réaliser le noyau du ski. Le procédé de fabrication est décrit plus précisément dans la demande de brevet n 2 654 644 appartenant à la demanderesse Il ne constitue bien entendu qu'un exemple non limitatif et n'est donné que pour illustrer l'intégration de l'invention dans le contexte plus général de la fabrication du ski. A titre de variante (non représentée); on peut prévoir que la couche transparente ( 1) et la couche opaque ( 2) soient assemblées entre elles lors de l'étape de formage proprement dite du dessus du ski ou intégrée dans une étape de moulage du ski. REVENDICATIONS 1 Procédé de décoration d'un dessus de ski comprenant une étape d'assemblage et de solidarisation d'une couche externe épaisse ( 1) en matière plastique transparente sur une couche interne opaque ( 2), caractérisé en ce que préalablement à l'étape d'assemblage, on procède au transfert d'un premier décor sur la face externe ( 10) de la couche externe ( 1) et un second décor interne différent du premier décor sur l'une des faces en contact ( 11, 20) de la couche interne ( 2) avec la couche externe ( 1). 2 Procédé de décoration selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche transparente ( 1) est supérieure à 0,5 mm, de préférence comprise entre O,5 mm et 1,1 mm. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier et/ou second décor(s) est (sont) appliqué(s) selon une méthode d'impression par sublimation, sérigraphie, tampographie, marquage à chaud. 4 Procédé de décoration d'un dessus de ski selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on applique le second décor sur la surface interne opaque ( 11) de la couche externe transparente ( 1). Procédé de décoration selon la revendication 4, caractérisé en ce que: l'on dispose sur chaque surface ( 10, 11) de la couche transparente ( 1) un papier support ( 40, 41) qui porte des colorants sublimables, on procède au transfert à chaud, simultanément des encres de chaque papier ( 40, 41) à l'intérieur de la couche transparente ( 1) dont l'épaisseur (e) doit être supérieure à la profondeur totale (pi, p 2) de pénétration des encres, la couche externe ( 1) ainsi imprimée est assemblée puis solidarisée sur la couche opaque ( 2). 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on choisit la couche externe transparente ( 1) et la couche interne opaque ( 2) dans des matériaux présentant des températures de fusion voisines ou proches et en ce que l'on réalise la solidarisation des couches ( 1, 2) entre elles par soudage. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche externe transparente ( 1) est un ABS ou AS mélangé à un TPU (élastomère thermoplastique polyuréthane), et en ce que la couche 1 1 interne opaque ( 2) est un ABS ou AS mélangé à un TPU ou un ABS ou AS pur. 8 Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on applique le second décor sur la surface ( 20) de la couche interne opaque ( 2) destinée à venir en contact avec la surface interne ( 11) de la couche transparente ( 1) lors de l'étape d'assemblage et de solidarisation. 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on dispose sur l'une des faces ( 10) de la couche externe transparente un papier support ( 40) qui porte des encres sublimables, on dispose sur l'autre face ( 11) de ladite couche ( 1) un film solide de colle ( 4) thermofusible ayant de bonnes propriétés d'adhésion avec la couche interne ( 2) et externe ( 1), on procède simultanément à chaud au transfert des encres et au collage du film ( 4) sur la couche externe transparente ( 1), on procède ensuite à l'assemblage de la couche externe transparente ( 1) sur la couche interne opaque ( 2) en appliquant la face ( 11) côté film de colle ( 4) sur la face décorée ( 20) de la couche interne opaque ( 2) et on chauffe pour obtenir l'adhésion. 10 Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on choisit la couche externe transparente ( 1) parmi les polyamides aliphatiques présentant une bonne résistance aux UV et aptes à la sublimation, de préférence les polyamides 11 ou 12. 11 Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'on choisit la couche interne opaque ( 2) parmi les polyamides aliphatiques, copolymères à base de polyamide(s) tels que les polyesteramides, polyetharamides, les compositions de copolymères à base de polyamide et de polyoléfine(s) modifiée(s), les copolymères de styrène et d'acide carboxylique ou son anhydre. 12 Procédé selon la revendication 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que le film de collage ( 4) est à base de polymères ou copolymères de polyéthylène ou d'EVA par action d'acide carboxylique, d'anhydre d'acide carboxylique ou d'ester d'acide carboxylique.