Brevet FR2836088A1 — publié le 20030822

La présente invention concerne un revêtement imprimé comprenant au moins deux couches de nature polyoléfinique ainsi qu'un procédé pour sa préparation. Plus précisément, I'objectif principal de la présente invention est de fournir un revêtement pouvant présenter des motifs ou décors imprimés et utilisable notamment dans le domaine de l'automobile et du bâtiment à titre de revêtement de sol. En l'occurrence, le revêtement imprimé revendiqué est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une première couche à base d'au moins un composant thermoplastique oléfinique eVou élastomère polyoléfinique, formant support et présentant sur une de ses faces des motifs imprimés, une seconde couche transiucide à base d'au moins un composant thermoplastique oléTinique eVou élastomère polyoléfinique appliquée en surface de la face imprimoe de ladite première couche, le couplage entre les deux couches étant assuré par au moins un promoteur d'adhérence appliqué en couche intermédiaire. Le revêtement imprimé selon l'invention est décrit plus en détail ciaprès. Selon l'invention, par " imprimé " on entend désigner des motifs ou décors disposés à la surface de la couche dite support, de manière discontinue et varice, généralement à l'aide d'encres de type vinylique et/ou acrylique eVou polyuréthane modifié, par opposition à une coloration homogène dans la masse conduisant à des matériaux colorés de façon relativement uniforme. Les inventeurs ont constaté qu'en appliquant une seconde couche à base de composants polyoléfiniques en surface de la face imprimée de la couche support, il s'avérait possible de renforcer significativement la résistance mécanique et temporelle des motifs ou décors exposés en surface. Le revêtement revendiqué s'avère ainsi notamment compatible avec les tests d'abrasions standards requis par les constructeurs automobiles et du bâtiment. A notamment ainsi été surmonté la difficulté de faire adbérer deux couches de natures chimiques identiques, à savoir polyoléfinique dans le cas présent, sachant qu'une impression, de nature chimique différente, est déposée en surface de la couche inférieure avant doublage. Outre cet avantage en terme d'usure, le revêtement correspondant s'avère particulièrement intéressant en terme de recyclabilité. En l'occurrence, dans la mesure o la sur-couche, dite encore d'usure, est également de nature polyoléfinique, ledit revêtement présente avantageusement une homogénéité de composition et est donc totalement recyclable. Par " composant thermoplastique oléfinique >>, on désigne conformément à l'invention un polymère ou copolymère thermoplastique oléfinique (TPO) ou un de leurs mélanges. Il peut notamment s'agir de polyéthylène, polypropylène, un de leurs mélanges ou copolymères. Selon l'invention, le composant polyoléfinique présente une dureté shore A allant de 50 à 90, de préférence 80 shore A. Par " élastomère polyoléfinique " on entend couvrir au sens de l' invention les élastomères de types EPDM (monomère éthylène-propylène-diène), les élastomères polyoléfiniques de type POE (copolymère d'éthylène et d'une alpha oléfine comme l'octène) et les élastomères de type SEBS (terpolymère styrène-ethylène-butylène-styrène). Il s'agit de préférence d'un élastomère de type EPDM. LesUites première et seconde couches sont de préférence de même composition. Plus préférentiellement, elles comprennent à titre de composant(s) thermoplastique(s) oléfinique(s) eVou élastomère(s) polyoléfinique(s): - 5 à 95 % et de préférence 50 à 80 % d'un EPDM, - 0 à 50% et de préférence 10 à 40 % d'un copolymère du propylène et - 0 à 50 % et de préférence 5 à 25 % d'un polypropylène. Ces couches polyoléfiniques peuvent par ailleurs contenir divers additifs notamment pour améliorer I modifier les propriétés mécaniques du revêtement imprimé final, sa résistance aux U.V., etc., tels que des plastifiants, agent de protection vis-à-vis des U.V.... La composition de ces couches est typiquement telle qu'indiquée ci- dessous: COMPOSANTS % pondéraux EPDM 63 Copolymère de propylène 29 Polypropylène 4 Additifs 4 Selon une variante préférée de l'invention, la face de la couche support subit préalablement à la fixation des motifs imprimés un traitement de surface de celle-ci. Ce type de traitement est décrit plus en détail ci-après. Généralement la couche support possède une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5 mm et de préférence entre 0,2 et 0,35 mm. Pour ce qui est de ia sur-couche transiucide son épaisseur varie entre 0, 1 et 0,3 mm et de préférence entre 0,15 et 0,25 mm. En l'occurrence, son épaisseur est généralement ajustée de manière à obtenir un compromis entre une résistance mécanique suffisante et une transparence satisfaisante. En ce qui concerne le promoteur d'adbérence, il a pour fonction principal d'agir en tant qu'agent de couplage entre les pigments d'encre composant les décors imprimés déposés sur la première couche polyoléfinique et les composants polycléfiniques de la couche supérieure. Il doit bien entendu également posséder une cohésion interne sufffisante, notamment un bon allongement à chaud afin de satisfaire une bonne transformation du produit. Conviennent notamment à l'invention comme promoteur d'adhérence, des solutions à base de polyoléfines, de polyoléfines chlorées, de polyoléfines chlorées fonctionnalisoes hydroxy et réticulables par des isocyanates, de polyoléfines chlorées fonctionnalisées anhydride maléique ou époxy et réticulables par des amines, des solutions à base d'acrylique, de polyesters réticulés avec des isocyanates et également des solutions à base de silanes. Selon une variante préférée, le promoteur comprend au moins une polyoléfine chlorée. La résine est généralement utilisée entre 5% et 50% en solution dans le solvant (toluène, xylène, méthyle-éthyle-cétone, eau dans le cas de solution aqueuse). Dans le cas de résines réticulables, le réticulant est utilisé à des taux variant de 1% à 10%. A titre illustratif, cette résine peut étre formulée comme suit: - 15% d'une polyoléfine chlorée, - 85% de Toluène. Ce promoteur est appliqué sur la face inférieure de la couche polyoléfinique supérieure par rotogravure ou héliogravure (cylindre mille points) ou encore par puivérisation. Selon un mode de réalisation spécifique de l'invention, la couche translucide est à son tour revêtue d'un vernis. Ce vernis est avantageux pour l'homogénéité d'aspect final du revêtement. Il s'agit généralement d'un vernis à base d'au moins une résine acrylique ou polyuréthanne eVou mixte comme, par exemple, une résine vinylique/polyuréthanne. Selon l'effet désiré, le vernis de protection peut être incolore ou coloré mais demeure transiucide pour laisser appara^tre le ou les motif(s) imprimé(s). Des additifs " anti-tache de type connu peuvent être introduits par exemple dans le vernis final de protection pour augmenter le pouvoir anti-tache du revêtement final. Ce vernis peut étre appliqué par puivérisation, imprégnation à l'aide d'un rouleau par exemple ou par ia technique d'héliogravure. En figure 1 est représentée une coupe transversale d'un revêtement conforme à l'invention. La présente invention a également pour objet un procédé de préparation d'un revêtement imprimé conforme à l'invention caractérisé en ce que l'on procède, dans un ordre quelconque pour ce qui est des étapes 1 et 2 à: 1la préparation d'une première couche formant support à partir d'au moins un composant thermoplastique oléfinique eVou élastomère polyoléfinique; 2la préparation d'une seconde couche, dite couche transiucide, à partir d'au moins un composant thermoplastique oléfinique eVou élastomère polyoléfinique; 3- le cas échéant, la réalisation sur ladite couche support d'un traitement de surface; 4- I'impression d'un ou des motif(s) ou décor(s) sur la face, traitée éventuellement comme ci-dessus, de ladite couche support; - le dépôt sur la face inférieure de ladite couche transiucide d'au moins un promoteur d'adbérence; 6- I'assemblage de la première et seconde couches, et 7- le dépôt éventuel d'un vernis de protection à la surface de la couche 1 5 transiucide. Avantageusement les compositions des couches dites de support et d'usure sont compatibles avec une application par calandrage ou extrusion. En ce qui concerne le mode d'application dit par extrusion, il comprend le mélange mécanique des différents constituants. Ce mélange est réalisé dans une extrudeuse mono-vis ou bi-vis o le mélange est porté à une température de l'ordre de 200 C. Le mélange est ensuite passé à travers une filière plate disposée en sortie d'extrudeuse. L'agent ainsi formé est ensuite conformé en feuille par passage entre deux cylindres. La température du cylindre est maintenue entre 120 C et 170 C. Le mode d'application par calandrage, implique pour sa part le différent mélange de constituants de la composition précédente et leur fusion dans un mélangeur interne ouvert par exemple de type Inthermix. Le mélange est ensuite filtré à l'aide d'une boudineuse-filtreuse préalablement à son calandrage. Selon une variante préférée de l'invention, les deux couches sont formées par calandrage. Pour réaliser l'impression de motifs sur la couche support polyoléfinique précitée, on effectue de préTérence un traitement de surface afin de faciliter I'accrochage et l'adhérence des impressions ultérieures. A cet effet, on peut réaliser un traitement électrique pour rendre polaire la surface d'impression de la couche support. Ensuite, on réalise l'impression proprement dite des motifs souhaités, de préférence par héliogravure, sur la surface ainsi préparée. La technique d'héliogravure est mise en _uvre de manière classique, généralement avec des encres de type acryliques et /ou vinyliques eVou polyuréthanes éventuellement modifiés (agents de mouillabilité, agents matant stab il isants, agents anti-blocking). Les motifs dési rés peuvent être i mprimés avec le matériel classiquement utilisé dans l' impression par héliog ravu re. A l'issue de cette impression, on procède à l'application du promoteur d'adhérence sur la face inférieure de la sur-couche polyoléfinique par héliogravure. Sous-couche et sur-couche sont assemblées par laminage. Ce laminage est généralement réalisé à chaud entre deux cylindres. Cette opération est suivie par un refroidissement pour assurer une bonne planélté et un contrôle de l'épaisseur. Comme précisé précédemment, cette sur-couche peut être revêtue à son tour d'un vernis. L'invention concerne également des articles comprenant un revêtement imprimé tel que précité. Elle s'applique plus particulièrement à la fabrication de revête ments de sol notamment dans les do mai n es de l 'automo bile et d u bâtiment. L'invention va maintenant être illustrce à l'aide d'un exemple qui ne doit pas être considéré comme limitatif. EXEMPLE Les différentes phases de production d'un revêtement imprimé sont les suivantes: 1) Obtention d'une couche support de type film polycléfinique opaque (dépaisseur 0,26mm) par calandrage (25 mètres par minute) selon le protocole suivant: - Mélangeage dans inthermix: 200 C, - Passage de la matière fondue dans une boudineuse filtreuse: 1 80 C - Calandrage, Températures: cylindre 1=1 60 C, cylindre 2=1 50 C, cylindre 3=140 C. Composition du mélange, % en poids: - Elastomère oléfinique type EPDM, 62% - Copolymère du propylène, 29% - Propylène homopolymère, 4.5% - Mélange ma^tre composé d'une résine à base de polyéthylène fortement concentrée en colorant assurant la coloration dans la masse: 4,5% 2) Traitement de l'une des faces de cette couche support en vue de l'impression consécutive: Traitement "Corona" en fin de ligne de calandrage. Ce traitement électrique en surface de la feuille à pour but d'augmenter la tension superFicielle en surface et de ce fait la mouillabilité. 3) Impression par héliogravure de motifs imprimés avec une encre de type acrylique-vinylique sur la face de la couche support traitée comme p récéd em me nt. - Quantité du dépôt: 1 0g humide, - Vitesse: 15 mètres par minute, - Séchage: quelques secondes à 1 50 C. 4) Calandrage de la sur-couche de protection translucide: - Selon le mode opératoire: proposé pour la couche support mais avec une épaisseur de 0, 24mm, - composition du mélange identique à celui utilisé pour la couche support mais sans le mélange maA'tre. ) Dépôt par héliogravure du primaire d'adhérence sur la face inférieure de la sur-couche transiucide de protection: - Quantité du dépôt: 10g humide, - Vitesse: 1 5 mètres/minute, - Séchage: quelques secondes à 100 C. 6) Assemblage des deux couches par laminage à chaud entre deux cylindres: Température: 170 C, - Vitesse: 8 mètres/minute. 7) Vernissage de la face supérieure du revêtement de sol ainsi obtenu par héliogravure à l'aide dun vernis de type polyuréthanne: - Quantité du dépôt: 40g humide, - Vitesse: 15 mètres par minutes, Chauffage: quelques secondes à 1 50 C. REVENDICATIONS 1. Revêtement imprimé caractérisé en ce qu'il comprend au moins une première couche à base d'au moins un composant themoplastique oléfinique et/ou élastomère polyoléfinique formant support et présentant sur une de ses faces des motifs imprimés, une seconde couche translucide à base d'au moins un composant thermoplastique oléfinique eVou élastomère polyoléfinique appliquée en surface de ia face imprimée de ladite première couche, le couplage entre les deux couches étant assuré par au moins un promoteur d'adhérence appliqué en couche interméUlaire. 2. Revêtement imprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant thermoplastique oléfinique présente une dureté shore A comprise entre 50 et g0, de préférence de 80 shore A. 3. Revêtement imprimé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composant thermoplastique oléfinique comprend au moins un polymère ou copolymère thermoplastique (TPO) oléfinique ou un de leurs mélanges. 4. Revêtement imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élastomère polyoléfinique est choisi parmi les élastomères de types EPDM (monomère éthylène-propylène-diène), les élastomères polyoléfiniques de type POE (copolymère d'éthylène et d'une alpha oléfine comme l'octène) et les élastomères de type SEBS (terpolymère styrèn e-ethyl ène-butylène-styrèn e). 5. Revêtement imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les première et seconde couches sont de même . composton. 6. Revêtement selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les première et seconde couches sont à base de - 5 à 95 % d'un EPDM, O à 50% d'un copolymère du propylène et O à 50 % de polypropylène. 7. Revêtement imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le promoteur d'adhérence est choisi parmi des solutions à base de polyoléfines, de polyoléfines chlorces, de polyoléfines chlorées fonctionnaiisées hydroxy et réticulables par des isocyanates, de polyoléfines chlorées fonctionnalisées anhydride malélque ou époxy et réticulables par des amines, des solutions à base d'acrylique, de polyesters réticulés avec des isocyanates et des solutions à base de silanes. 8. Revêtement imprimé selon i'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le promoteur d'adhérence comprend au moins une polyoléfine chlorée. 9. Revêtement imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les motifs imprimés sont fixés en surface d'une dès faces de ladite première couche après traitement de surface de ladite face. 10. Revêtement imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est muni en outre d'un vernis de protection appliqué sur la seconde couche transiucide. 11 Procédé pour la préparation d'un revêtement imprimé tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on procède, dans un ordre quelconque pour ce qui est des étapes 1 et 2: 1- la préparation d'une première couche formant support à partir d'au moins un composant thermoplastique oléfinique eVou élastomère polyoléfinique; 2- la préparation d'une seconde couche, dite couche transiucide, à partir d'au moins un composant thermoplastique oléfinique eVou élastomère polyoléfinique; 3- le cas échéant, la réalisation sur ladite couche support d'un traitement de surface; 4- I'impression d'un ou des motif(s) ou décor(s) sur la face, traitée éventuellement comme ci-dessus, de ladite couche support; 5- le dépôt sur la face inférieure de ladite couche transiucide d'au moins un promoteur d'adhérence; 6- I'assemblage de la première et seconde couches, et 7- le dépôt éventuel d'un vernis de protection à la surface de la couche transiucide. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les couches sont telles que déTinies selon l'une quelconque des revendications 2 à 7. 13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la première couche est formée par calandrage. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13 caractérisé en ce que la seconde couche est formée par calandrage. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le promoteur d'adbérence est tel que défini en revendication 8. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que le promoteur d'adhérence est appliqué par héliogravure. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 16, caractérisé en ce que le traitement de surface comprend un traitement électrique. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 17, caractérisé en ce que l' impression des motifs et/ou décors est réalisoe pa r héliogravure. 19. Articles comprenant un revêtement imprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.