Brevet FR2830483A1 — publié le 20030411

La présente invention concerne un procédé de marquage d'une pièce en matière plastique telle qu'une pièce d'emballage, moulée par expansion. L'invention concerne également la pièce obtenue par ce procédé. Actuellement, les pièces en matière plastique expansée telle que du polystyrène expansé PSE ou du polypropylène expansé PPE, reçoivent des étiquettes collées à l'extérieur de la pièce pour identifier la pièce ou son contenu dans le cas assez général où la pièce est une pièce d'emballage ou de conditionnement telle qu'une barquette isolante pour le conditionnement et le transport de certains produits alimentaires, par exemple des barquettes à poissons ou à produits frais. Cette étiquette d'identification de la pièce présente un double inconvénient. Si l'étiquette n'adhère pas suffisamment à la pièce, elle risque de s'en détacher au cours des manipulations et l'information de l'étiquette inscrite sur celle-ci disparaît, ce qui est contraire au but recherché. Si pour éviter cet inconvénient on colle suffisamment l'étiquette pour assurer un accrochage quasi définitif, l'enlèvement de l'étiquette sera difficile au moment de la récupération de la matière de la pièce puisque la matière de la pièce sera polluée par la matière de l'étiquette. Il faut donc une intervention particulière pour découper l'étiquette ou enlever un morceau de la pièce autour de l'étiquette ce qui est pratiquement incompatible avec l'intérêt de la récupération de la matière de la pièce. Il existe également une autre technique consistant à imprimer les caisses en PSE par sérigraphie. Pour cela, il faut faire passer les caisses dans un poste de sérigraphie, sous la toile de sérigraphie à travers laquelle on applique la couleur selon le motif à imprimer. Ce procédé nécessite un certain temps de séchage de l'encre. De plus, il ne peut pas s'appliquer sur des pièces en PSE qui sortent directement du moule car elles sont humides. Enfin à chaque passage en sérigraphie, on ne peut imprimer qu'une couleur. Il existe des installations automatiques à plusieurs couleurs qui ressemblent à des machines d'imprimerie avec des étuves de séchage entre chaque couleur. Mais ces machines sont longues (voir de 15 mètres pour une impression en deux couleurs) et coûteuses. La présente invention a pour but de développer un procédé de marquage d'une pièce de matière plastique moulée par expansion, sans nécessiter de reprise de la pièce après sa fabrication et facilitant la récupération de la matière de la pièce pour son recyclage. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu' : - on imprime de manière détachable le marquage à l'envers sur un film de support pour former une étiquette, - on place l'étiquette dans le moule à l'endroit prévu pour le marquage de la pièce, l'impression de l'étiquette étant tournée vers l'intérieur du moule, du côté de la matière plastique, - on referme le moule pour appliquer l'impression de l'étiquette contre la pièce et transférer à chaud l'impression de marquage sur la pièce. En sortie de moule de première expansion ou d'expansion complémentaire, avec éventuellement mise en place d'un film de matière non expansée comme par exemple du polystyrène PS sur une base de polystyrène expansé ou un film de polypropylène PP sur une base de polypropylène expansé, l'impression de marquage est transférée à la pièce. Il suffit alors, si on le souhaite, de peler le film support de l'étiquette pour dégager l'impression marquée sur la pièce. Si le film est transparent et si la pièce n'est pas directement utilisée en sortie de fabrication, il peut être intéressant de laisser le film sur la pièce jusqu'à l'utilisation de celle-ci pour la protéger pendant le transport ou les manutentions, pour éviter une éventuelle abrasion de l'encre accrochée à la pièce. Le pelage du film de l'étiquette est relativement simple puisque ce film n'adhère pas à la pièce aux endroits autres que ceux constitués par le lien de l'impression. Mais comme cette impression s'accroche bien à la matière de la pièce, le film se détache simplement même des parties imprimées. En fait, en sortie du moule, le film est plaqué contre la surface de la pièce et y reste accroché principalement par des forces de type électrostatique. De plus, comme le film sur lequel est réalisée l'impression, est lisse, suivant la température appliquée au film au moment de l'accrochage de l'impression sur la pièce, on a un effet de glaçage qui donne une surface brillante à l'impression de marquage. Ce glaçage faci- lite également le décrochage du film par rapport à l'impression accrochée à la pièce. Le procédé d'impression selon l'invention est non seulement très simple et ne nécessite pas de précautions particulières mais il permet également de réaliser des impressions en plusieurs couleurs puisque celles-ci sont faites par impression classique en dehors du moule. Selon l'invention, la mise en place de l'étiquette dans le moule peut se faire avant le remplissage du moule avec la matière à expanser et dans ce cas l'accrochage de l'impression sur la pièce se fait en même temps que l'expansion, celle-ci étant faite par un apport de chaleur par chauffage du moule ou par injection de vapeur dans la cavité du moule. Selon une autre variante, on ne fait d'abord qu'une expansion partielle de la matière de la pièce, puis on introduit l'étiquette dans le moule et on termine l'expansion, l'accrochage de l'encre se faisant à ce moment. Selon une autre variante, on expanse la pièce, on ouvre le moule pour y introduire l'étiquette en la plaçant à l'endroit qui lui est destiné puis on referme le moule pendant le temps nécessaire à l'accrochage de l'encre sur la pièce et on ouvre le moule pour démouler. Le procédé s'applique en particulier à des pièces réalisées par expansion en polystyrène expansé (PSE) /polystyrène compact, polypropylène expansé (PPE) /polypropylène compact et polyéthylène expansé (PEE) et polyéthylène compact. Comme la matière de la pièce a une certaine porosité, pour rendre l'impression plus précise selon les signes à imprimer pour former l'étiquette, on imprime avec un excès d'encre, cette encre pénétrant plus ou moins dans les pores formés entre les grains de matière plastique expansée. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation du procédé représenté dans l'unique figure annexée. La figure montre différentes étapes du procédé de marquage selon l'invention. Dans une première étape 1 on imprime sur un film de support 1 le marquage 2 de façon détachable, pour qu'il ne pénètre pas dans le film 1. Il s'agit d'une impression qui peut par exemple être réalisée par une imprimante de type laser. Le support 1 est un support continu qui sera découpé en fonction de l'image de marquage 2 ou un support découpé à la taille de l'image de marquage 2 ou de préférence une taille plus grande. L'étiquette ainsi imprimée 3 est placée dans un moule 4,5 formé de deux parties 4,5 qui s'ouvrent ou se ferment l'une par rapport à l'autre. L'étiquette 3 est placée à l'endroit approprié de la partie 5 du moule, là où doit apparaître le marquage sur le produit. Puis on introduit la matière à expanser 6 dans la cavité du moule. Cette matière à expanser est du polyéthylène ou du polystyrène. Dans l'étape 3 on expanse par apport de la chaleur en chauffant le moule ou l'une des parties 4,5 de celui-ci par des canaux traversés par un fluide caloporteur ou en injectant de la vapeur dans la cavité du moule pour faire expanser la matière 6. On obtient ainsi le produit expansé 7 plaqué contre l'étiquette 3. La chaleur à l'intérieur de la cavité et du produit 7, est suffisante pour faire adhérer le marquage à la surface du produit 7. Ensuite (étape 4) on ouvre le moule et on extrait le produit 7 sur lequel le film 1 continue d'adhérer, l'impression de marquage 2 étant transférée sur la surface du produit 7. On peut alors laisser le film 1 provisoirement sur le produit 7 pour protéger le marquage ou l'enlever (étape 6). Le procédé peut également s'appliquer au marquage de produits munis d'un film, par exemple un produit en polystyrène ou en polypropylène expansés, revêtu d'un film de la même matière mais non expansé, c'est-à-dire du polystyrène ou du polypropylène non expansé. Dans ce cas, on réalise d'abord ce produit composite (étape 2 bis) puis on ouvre le moule et on place l'étiquette 3 sur le produit 7'ainsi expansé/moulé et on referme le moule comme à l'étape 2-3 pour laisser l'étiquette 3 au contact de la surface du produit 7 suffisamment de temps pour transférer le marquage 2 sur le produit 7'. La suite des opérations se déroule comme les étapes 4,5, 6 décrites ci-dessus. Il est à remarquer que l'étape 1 montre l'étiquette 3 en position d'impression, c'est-à-dire le support 1 placé en dessous et le marquage 2, schématisé par de petits traits, placés sur la face supérieure du film 1. Mais dans la position des parties du moule servant à la fabrication de la pièce à marquer, on inverse l'étiquette 3 de façon que l'impression de marquage 2 soit tournée vers le bas et le film 1 vers le haut, c'est-à-dire vers l'extérieur du moule, le marquage 2 étant tourné vers la matière expansée ou qui sera expansée, ou plus généralement la matière contenue dans la cavité du moule. De façon schématique, l'étiquette 3 a été présentée comme ayant des dimensions correspondant sensiblement à la surface supérieure de la pièce 7. En fait, cette étiquette peut se trouver à n'importe quel endroit de la pièce 7 et surtout elle n'a pas nécessairement une surface égale à celle de l'une des facettes de la pièce 7. Pour des raisons d'enlèvement ou de pelage du film 1 il est intéressant de lui donner une taille supérieure à la surface de marquage 2 car le film 2 n'adhère à la surface de la pièce 7 une fois fabriquée que par l'intermédiaire des points ou traces d'impression 2 constituant le marquage. Partout ailleurs, le film 1 n'adhère aucunement à la surface de la pièce 7. De plus, même au niveau des points de marquage, l'adhérence est un simple accrochage mécanique/électrostatique qui se sépare facilement, du moins qui n'arrache pas l'encre de la surface de la pièce 7 contre laquelle l'encre a été fixée. REVENDICATIONS l') Procédé de marquage d'une pièce en matière plastique telle qu'une pièce d'emballage, moulée par expansion, procédé caractérisé en ce que : - on imprime de manière détachable le marquage à l'envers sur un film de support pour former une étiquette (3), - on place l'étiquette (3) dans le moule (4,5) à l'endroit prévu pour le marquage de la pièce, l'impression de l'étiquette étant tournée vers l'intérieur du moule, du côté de la matière plastique, - on referme le moule pour appliquer l'impression de l'étiquette contre la pièce et transférer à chaud l'impression de marquage sur la pièce. 2 ) Procédé de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on place l'étiquette dans le moule avant son remplissage avec la matière à expanser. 3 ) Procédé de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' - on fait une expansion au moins partielle de la pièce, - on introduit l'étiquette dans le moule, - on termine l'expansion. 4 ) Procédé de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' - après l'expansion complète de la pièce on ouvre le moule pour y intro- duire l'étiquette en la plaçant sur la pièce à l'endroit destiné au mar- quage, - on referme le moule pendant le temps nécessaire au transfert de l'impression de marquage sur la matière de la pièce, - on démoule la pièce. 5 ) Procédé de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on réalise la pièce par expansion en une matière choisie dans le groupe formé par le polystyrène expansé PSE, le polystyrène expansé PSE muni d'un film de polystyrène PS, le polypropylène expansé PPE, le polypropylène expansé PPE muni d'un film de polypropylène PP. 6 ) Procédé de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on imprime l'étiquette avec un excès d'encre. 7 ) Procédé de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on enlève le film support de l'impression après la sortie de la pièce du moule. 8 ) Pièce en matière plastique, en polystyrène expansé (PSE)/polystyrène compact, polypropylène expansé (PPE)/polypropylène compact et poly- éthylène expansé (PEE) et polyéthylène compact, obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu' elle comporte un marquage par impression réalisé dans le moule d'expansion.