Brevet FR2831563A1 — publié le 20030502

PROCEDE DE REALISATION D'UN REVETEMENT PLASTIQUE DECORE COMPORTANT DES EFFETS EN RELIEF DE MATITES OU BRILLANCES DIFFERENTES. Domaine Technique La présente invention a trait à un procédé perfectionné de réalisation d'un revêtement en matière plastique, pour sols, murs, parois, ou encore comme revêtement de mobilier ou dans le domaine de l'automobile. Elle a trait plus particulièrement à un revêtement fabriqué selon la technique dite"par enduction", du type de la famille dite"à effets reliefs expansés", et dont le décor présente des zones brillantes et des zones mates. Techniques antérieures Il a été proposé depuis fort longtemps de réaliser des revêtements de sol souples, ou sous la forme de plaques plus ou moins rigides, en matière plastique. D'une manière générale, de tels revêtements sont constitués d'une structure de base en matière thermoplastique, souvent renforcée par un matériau textile noyé dans la masse de ladite matière. Par ailleurs, pour améliorer le confort et conférer des caractéristiques d'isolation, souplesse au revêtement, celui-ci peut être associé sur sa face envers à une sous-couche, par exemple à une sous-couche en mousse. De plus, la face apparente est recouverte d'une couche de finition, conférant à l'ensemble des propriétés spécifiques, telles que résistance aux UV, tenue à l'encrassement, à la rayure, au trafic, à l'abrasion... Ces revêtements de sol peuvent être fabriqués par différentes techniques, telles que enduction, calandrage ou pressage. Pour la réalisation d'un revêtement de sol par la technique d'enduction, on réalise un support de base en imprégnant une structure textile de renforcement, constituée en général par un non tissé, cette structure étant très souvent à base de fibres de verre, mais également à base de polymères synthétiques, tels que fibres de polyester, polyamide ou polypropylène ou combinaison de tels matériaux. L'enduction est réalisée à partir d'une composition de plastisols, le plus souvent à base de PVC, mais pouvant être également à base d'acryliques, de polyuréthannes, de polyoléfines, permettant d'obtenir une surface lisse et plane. Après formation du support de base, on réalise la ou les couches superficielles destinées à apporter le décor et la résistance à l'usure, ainsi que la couche d'envers, permettant d'assurer la finition, le confort et/ou l'isolation, par association à une sous-couche par exemple à base de mousse mécanique ou chimique. Outre les revêtements de sol dont la surface apparente est plane, il a été proposé, depuis des décennies, comme cela ressort notamment de l'US-A-3 408 248, de l'US-4 244 899, des FR 2 528 896 et 2 557 905, de réaliser des revêtements de sol présentant des effets en relief et en creux. Parmi les différentes techniques permettant d'obtenir de tels reliefs, la plus répandue consiste, lors de la fabrication, à interposer entre la structure de base imprégnée de résine, et la couche de surface transparente, une couche de mousse chimique, sur laquelle on imprime un décor à partir d'encres dont certaines contiennent des inhibiteurs d'expansion. Après application de la couche d'usure sur le décor ainsi réalisé, on gélifie l'ensemble des couches, ce qui provoque une expansion différente entre les zones imprimées inhibées et celles imprimées non inhibées, entraînant la production d'un décor en relief, l'expansion étant moindre dans les zones imprimées inhibées. Par ailleurs, comme cela ressort du brevet français 2 251 446 (US 4 017 658) et du brevet français 2 198 420 (US 3 905 849), qui concernent une technique différente de la technique d'inhibition rappelée précédemment, il a également été proposé depuis fort longtemps de réaliser des effets tels que si la couche d'usure est mate et le plastisol destiné à créer le relief est brillant après gélification, qu'il est alors possible d'imiter l'aspect d'un carrelage brillant rejoint par un ciment d'aspect mat. Selon ce document, l'impression du décor sur le support est effectué par tout procédé connu, notamment par un procédé héliographique, et l'application du plastisol transparent par exemple par sérigraphie. Le brevet français 2 366 421 (équivalent à l'US4 172 169) ainsi que l'EP 003 965, décrivent également la possibilité de réaliser une combinaison de zones présentant un lustre ou une matité différente. Dans toutes les propositions faites à ce jour, le décor est donc réalisé en dessous de ladite couche d'usure ou de surface transparente, c'est-à-dire avant application de la couche de surface. Si ces techniques donnent des résultats satisfaisants, se pose cependant le problème d'avoir des zones brillantes et des zones mates en parfaite correspondance avec le décor imprimé et le relief. Certes, l'impression héliographique permet d'obtenir pour le revêtement des sols et murs, une infinité de décors avec un rendu exceptionnel, permettant d'avoir une imitation parfaite de produits naturels, tels que carrelage, marbre, parquets de bois, plaques de liège, ainsi que des décors originaux, modernes, imagés, figuratifs. Cependant, comme indiqué précédemment, les techniques antérieures ne permettent pas d'avoir pour un même décor des zones mates et brillantes en correspondance exacte avec ce décor. De même, il n'était pas possible, avec les techniques antérieures, d'associer dans un même décor, des zones mates et brillantes en parfaite correspondance avec les motifs imprimés. Exposé de l'invention Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de l'invention, un procédé perfectionné permettant de réaliser les revêtements comportant en général un décor apporté par impression héliographique, qui présentent un aspect de relief et un aspect de matité différente entre les zones constituant les effets, la netteté et la profondeur desdits effets étant amplifiées. D'une manière générale, l'invention concerne donc un procédé perfectionné permettant d'obtenir un nouveau type de revêtement plastique décoré, comportant des effets en relief de matités ou brillances différentes, procédé qui consiste : à réaliser une enduction sur un support de base en imprégnant une structure textile de renforcement à partir d'une composition de plastisol ; à associer à la structure ainsi enduite au moins une couche à base d'une composition de mousse chimique sur laquelle est imprimé un décor que l'on recouvre d'une couche d'usure de surface transparente ; à provoquer par traitement thermique une expansion localisée de la couche de matière moussable. Le procédé selon l'invention se caractérise en ce que après impression du décor à la surface de la couche moussable et formation de la couche de surface : on soumet le complexe formé à un traitement thermique de pré- gélification entraînant une solidification de ladite couche de surface, et ce à une température inférieure à la température d'expansion du plastisol moussable ; on dépose localement, en correspondance avec le décor imprimé, une deuxième impression au moyen d'une composition comprenant un inhibiteur d'expansion ; on laisse migrer pendant une durée prédéterminée l'inhibiteur ainsi pré-imprimé au travers de la couche de surface pré-gélifiée et de la couche de plastisol moussable ; puis on réalise un traitement thermique complémentaire entraînant la gélification complète de la couche de surface et de l'encre d'impression, et simultanément l'expansion localisée de la couche moussable. De préférence, selon une forme de réalisation préférentielle de l'invention, afin d'obtenir un effet mat-brillant, on associe à une surimpression brillante une couche de surface mate et inversement à une surimpression mate, une couche de surface brillante ou satinée. Grâce à un tel procédé, on obtient ainsi un revêtement comportant un décor à imprimer présentant en plus du relief des zones brillantes ou mates une parfaite concordance avec le dessin. Les traitements thermiques mis en oeuvre conformément au procédé selon l'invention, sont réalisés à des températures conventionnelles pour les compositions de plastisol à base de PVC. La pré-gélification sera par exemple faite à une température de l'ordre de 150 C sur un tambour ou dans un four, alors que le traitement thermique permettant d'obtenir la gélification totale et l'expansion de la mousse sera réalisé par passage dans un four à une température de 200 C. Il convient de noter que, grâce au procédé conforme à l'invention, les encres de surimpression contenant l'inhibiteur, participent localement à la production du décor et font partie intégrante de la couche de surface. La composition de telle encres doit donc être telle qu'elles permettent d'avoir une très bonne résistance à l'abrasion ainsi qu'un comportement au trafic équivalent à celui de la couche de surface. Par suite, les encres sélectionnées pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, sont formulées à base de PVC plastifié dans le cas d'un matériau chloré, et à base de résine acrylique dans le cas d'un matériau non chloré. La composition des encres de surimpression contenant l'inhibiteur sera, de préférence, réalisée avec un taux élevé d'extrait sec permettant d'accentuer l'effet de p brillance. De préférence, ces encres sont sélectionnées dans la famille des encres aqueuses, comportant entre 30 % et 50 % d'extrait sec, ce qui accentue l'effet de brillance comme indiqué précédemment, étant entendu qu'il est également possible d'utiliser des encres solvants ne pouvant comporter que 10 à 15 % d'extrait sec. Par ailleurs, conformément au procédé selon l'invention, le ou les cylindres de surimpression doivent comporter des gravures profondes de l'ordre de 120 à 150 microns, alors qu une gravure standard est réalisée en général avec une profondeur de l'ordre de 15 à 45 microns. Comme indiqué précédemment, conformément au procédé conforme à l'invention, l'opération de surimpression (brillant ou mat) est réalisée en incorporant à ladite zone de surimpression l'inhibiteur. Ceci permet d'avoir un relief parfaitement cadré avec les zones brillantes ou mates. Par ailleurs, il a été constaté que même un léger décadrage lors de la surimpression pouvait être accepté, car compte tenu du relief que présente le complexe et de la différence de matité entre les zones, ce léger décadrage n'est pas perceptible à l' il. De plus, il est avantageux de réaliser la surimpression avec une encre brillante, très transparente, permettant de donner un effet de loupe au décor. Enfin, conformément au procédé selon l'invention, il est possible, en utilisant plusieurs cylindres de surimpression, d'obtenir plusieurs niveaux de matité, par exemple une imitation de carrelage salle de bain pouvant être satinée, avec des joints inhibés mats et des décors localisés très brillants. Manière de réaliser l'invention L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce aux exemples comparatifs, donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif. Dans les exemples donnés ci-après, le procédé conforme à l'invention est mis en oeuvre en réalisant un revêtement comprenant une sous-couche constituée par un mât de fibres de verre dont les caractéristiques sont les suivantes : Poids/m2 (g) 50 +/-3 Epaisseur (mm) 0,50 +/-0, 04 Diamètre des fils (um) 10 Longueur des fibres (mm) 8 Perméabilité à l'air (l/m2. s) 2500 Résistance à la traction sens long (N/5cm) 230 Résistance à la traction sens largeur (N/5cm) 170 Ce mât de libres de verre est, de manière conventionnelle, imprégné d'une couche de PVC plastifié chargé, constituant donc le support du complexe. Eventuellement, une sous-couche peut être associée à ce support. Par ailleurs, dans ces exemples, les compositions sont données en parties en poids. Exemple 1 Sur le support tel que rappelé ci-dessus, on dépose, à raison de 250 à 300 g/m2, une couche à base d'une composition susceptible d'être expansée ultérieurement lors d'un traitement thermique, cette couche dite"couche moussable"ayant la composition suivante : PVC émulsion 50 PVC microsuspension 50 Carbonate de Calcium 24 DEHP 46 Fluidifiant 3 Pâte moussante (ZnO + Azodicarbonamide) 8 Oxyde de Titane 4 Le support ainsi préparé est alors soumis à un premier traitement de gélification permettant d'obtenir une structure dont la couche de surface est à l'état solide sans avoir été cependant expansée. Conformément à l'invention, on réalise alors un décor de surface qui, dans le cas présent, est un décor imitant un carrelage avec des joints. Pour ce faire, le décor est imprimé selon la technique hélio, cette impression étant réalisée de manière conventionnelle en utilisant des encres solvants standard. Le décor est réalisé sur une machine d'impression à cinq cylindres et permet d'imiter des carreaux de 30 cm x 30 cm. Le joint coloré, est imprimé avec une encre, mais cette dernière, conformément à l'invention, ne contient pas d'inhibiteur d'expansion. Après impression, le matériau est recouvert d'une couche de surface satinée, ,,,. res impressi par dépose d'une composition de plastisol transparent. Cette couche est réalisée à raison de 300 g/m2 à 800 g/m2 selon la destination du revêtement. La composition de ce plastisol est la suivante : PVC mat 24 PVC brillant 55 PVC extender 21 BUTYL BENZYL PHTALATE 25 DI ISO HEPTYL PHTALATE 17 EPOXY STEARATE D'OCTYL 3, 7 STABILISANT OCTYL ETAIN 3 FLUIDIFIANT 10 Agent de débullage 0, 20 Agent anti-UV 0, 20 Le complexe ainsi réalisé reçoit alors un traitement de pré-gélification réalisé par passage dans un four porté à 140 C, à une vitesse de 40 m/min, le temps de maintien en température étant de l'ordre de 120 secondes, puis il est ensuite refroidi. Conformément à l'invention, on réalise ensuite une seconde impression réalisée en registration sur les zones devant constituer le joint du carrelage, et qui ne devront pas être expansées. Cette surimpression est une surimpression mate et elle contient un inhibiteur. Elle est réalisée avec un cylindre gravé à 120 microns de profondeur. La formulation de l'encre mate est la suivante : PVC extender 8 Polymétacrylate de méthyl réticulé 12 Méthyl-éthyl cétone 90 Cyclohexanone 10 Anhydride trimellitique (inhibiteur) 10 Stabilisant OCTYL ETAIN 0,20 L'extrait sec de cette encre est d'environ 10 %. L'ajustement de la viscosité se fait à la méthyl-éthyl cétone. Le produit ayant reçu sa seconde impression, est alors réceptionné sous la forme de rouleaux. Il est stocké pendant 48 heures pour laisser le temps à l'inhibiteur de migrer au travers de la surface pré-gélifiée de la sous-couche moussable. Après migration de l'inhibiteur, le matériau est repris pour être traité thermiquement par passage dans un four à 30 m/min, ayant une longueur de 50 m et chauffé à une température de 200 C. Pendant ce passage, la couche de surface et l'encre de surimpression sont complètement gélifiées et simultanément, la couche moussable s'expanse sauf au niveau des joints du carrelage. Après réalisation, on obtient un revêtement imitant à la perfection un carrelage satiné avec des joints en creux très mats. Exemple 2 On répète l'exemple 1, si ce n'est que la première impression est faite avec des encres à l'eau standard et que la seconde impression est également faite avec des encres aqueuses ayant la formulation suivante : Dispersion mixte PVC-Acrylique 100 Polymétacrylate de Méthyl réticulé 12 Cyclohexanon 10 Eau 40 Thiourée (inhibiteur) 5 Stabilisant OCTYL ETAIN 0, 20 L'extrait sec de cette encre est environ de 30 %. L'ajustement de la viscosité se fait à l'eau. Par rapport au produit réalisé selon l'exemple 1, on obtient un revêtement dont le décor présente une profondeur accentuée. Par exemple, pour une épaisseur de mousse de 0,60 mm correspondant à une dépose de plastisol de 300 g/m2, l'épaisseur du relief sera de 0,45 mm au maximum dans le cas de l'exemple 1 et de 0,55 mm dans le cas de l'exemple 2, soit une augmentation de plus de 20 %. Si ces exemples sont donnés pour la réalisation de motifs simples (carrelage), il est évident que l'invention peut être mise en oeuvre pour réaliser des aspects variés, tels que ceux imitant le marbre ou tout autre décor. Il est donc possible d'obtenir des effets parfaitement registrés avec le décor et pouvant comporter des motifs brillants. L'association de différentes brillances en correspondance avec les motifs imprimés, renforce profondément la perception du décor et apporte des effets nouveaux et inédits dans la décoration des revêtements plastiques. Il a été constaté, de manière surprenante, que le fait d'incorporer l'inhibiteur non pas dans la composition d'impression, mais par une impression additionnelle réalisée après formation de la couche de surface, permettait non seulement d'accentuer les effets, mais donnait également plus de profondeur, de relief par rapport à des articles similaires dans lesquels l'inhibiteur se trouve incorporé dans la première composition d'impression des motifs. REVENDICATIONS 11 Procédé d'obtention d'un revêtement plastique décoré comportant des effets de relief de matités ou brillances différentes, qui consiste : à réaliser une enduction sur un support de base en imprégnant une structure textile de renforcement à partir d'une composition de plastisol ; à associer à la structure ainsi enduite au moins une couche à base d'une composition de mousse chimique sur laquelle est imprimé un décor que l'on recouvre d'une couche d'usure de surface transparente ; à provoquer par traitement thermique une expansion localisée de la couche de matière moussable, caractérisé en ce que après impression du décor à la surface de la couche moussable et formation de la couche de surface : on soumet le complexe formé à un traitement thermique de pré- gélification entraînant une solidification de ladite couche de surface, et ce à une température inférieure à la température d'expansion du plastisol moussable ; on dépose localement, en correspondance avec le décor imprimé, une deuxième impression au moyen d'une composition comprenant un inhibiteur d'expansion ; on laisse migrer pendant une durée prédéterminée l'inhibiteur ainsi pré-imprimé au travers de la couche de surface pré-gélifiée et de la couche de plastisol moussable ; puis on réalise un traitement thermique complémentaire entraînant la gélification complète de la couche de surface et de l'encre d'impression, et simultanément l'expansion localisée de la couche moussable. 30 2/Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'effet mat-brillant est obtenu en associant à une surimpression brillante une couche de surface mate et inversement à une surimpression mate, une couche de surface brillante ou satinée. 3/Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que 35 l'opération de pré-gélification est faite à une température de l'ordre de 150 C, le traitement thermique permettant d'obtenir la gélification totale et l'expansion de la mousse étant réalisé par passage dans un four à une température de 200 C. 4/Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la composition des encres de surimpression contenant l'inhibiteur est choisie parmi les encres sélectionnées dans la famille des encres aqueuses comportant entre 30 et 50 % d'extrait sec permettant d'accentuer l'effet de brillance. 5/Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou les cylindres de surimpression comportent des gravures profondes de l'ordre de 120 à 150 microns. 6/Revêtement de sol obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5. DEPOSANT : GERFLOR SA MANDATAIRE : Cabinet LAT & CRARRAS