Brevet FR2903046A1 — publié le 20080104

PROCEDE DE REALISATION D'UN OBJET IRIDESCENT La présente invention concerne un procédé pour rendre la surface externe d'un objet iridescente, tout en permettant de pouvoir modifier et contrôler les caractéristiques des couleurs iridescentes de la surface externe de l'objet. Une surface iridescente est une surface qui change de couleur avec l'angle de vue ou l'angle d'éclairage contrairement à des couleurs pigmentaires qui sont créées par une absorption/réflexion d'une partie du spectre lumineux et qui dépendent très peu de l'angle. Les couleurs iridescentes sont d'origine physique, engendrées par des phénomènes de diffraction et d'interférence des ondes lumineuses réfléchies par la surface. Une méthode couramment utilisée pour réaliser une surface iridescente consiste à peindre la surface avec une peinture spéciale comportant des particules qui diffractent différemment la lumière visible. Une autre technique consiste à coller sur la surface externe d'un objet un papier iridescent obtenu en incorporant lors de la fabrication du papier des pigments iridescents. Ces techniques de réalisation de surface iridescente posent actuellement plusieurs problèmes. Ces techniques basées généralement sur une incorporation de pigments iridescents ne permettent pas offrir une palette de couleurs iridescentes étendues. D'autre part elles ne s'appliquent pas à tout type de matériau dans lequel est réalisé l'objet. Un autre problème est le coût de ces techniques relativement élevé en raison de l'utilisation des pigments iridescents qui sont généralement des extraits de nacre. L'objectif de l'invention est de proposer un procédé simple à mettre en oeuvre, adapté aux divers matériaux tout en permettant de fournir une gamme de couleurs iridescentes illimitée. 2903046 2 Un autre objectif de l'invention est de fournir une nouvelle gamme de couleurs iridescentes, en modifiant et en contrôlant les caractéristiques des couleurs qui sont définies par trois paramètres : sa teinte, sa luminance et sa pureté. En particulier le procédé de l'invention permettra d'obtenir des couleurs proches des couleurs 5 naturelles telles que les couleurs des morphos (vert bleu violet) en se rapprochant de la courbe colorimétrique naturelle des morphos. A cet effet la présente invention concerne un procédé de réalisation d'un objet iridescent, ledit objet présentant sur au moins une partie de sa surface externe au moins une couche de pigments d'au moins une couleur. 10 Selon l'invention, on fixe sur ladite couche de pigments un film multicouche transparent iridescent en le plaquant contre ladite surface externe dudit objet. Dans un mode de réalisation de l'invention dans lequel ledit objet ayant une surface externe lisse, on crée un relief de surface pour modifier le spectre lumineux réfléchi par ledit objet. 15 Dans une première forme de réalisation de ladite surface de relief, on dépose préalablement à la fixation dudit film iridescent au moins une autre couche de pigments sur une ou plusieurs parties de la surface externe dudit objet de manière à créer ledit relief de surface. Dans une deuxième forme de réalisation de ladite surface de relief, on 20 déforme la surface dudit objet en exerçant sur ladite surface une pression avec un outil ayant une pointe. Avantageusement le relief de surface est organisé en réseau, les saillies dudit relief de surface étant espacées à des intervalles réguliers. De préférence, ledit film multicouche transparent iridescent est réalisé dans un matériau plastique. 25 Dans une forme de mise en oeuvre du procédé, ladite couche de pigments étant humide, ledit film est déposé directement sur ladite couche de pigments avant séchage de ladite couche. Dans une autre forme de mise en oeuvre du procédé, ladite couche de pigments étant sèche, ledit film est fixé sur ladite couche au moyen d'un film adhésif. 2903046 3 De préférence, le film adhésif est choisi dans la famille des colles à base solvantée, des colles alimentaires, des résines Epoxy, des résines acryliques et des résines polyuréthanes. Avantageusement, on peut déposer au moins une couche de revêtement de 5 protection sur ledit film iridescent. Dans une forme particulièrement avantageuse du procédé, on peut chauffer ledit objet sur au moins une portion de sa surface opposée à celle recevant ledit film de manière à modifier la structure de décomposition de rayons lumineux dudit film iridescent. 10 Selon l'invention, on peut utiliser le procédé tel que décrit ci-dessus pour fabriquer un mur, un sol ou un objet présentant au moins une surface iridescente. La description détaillée du procédé suivant l'invention est faite en référence aux figures 1 à 3 qui représentent : Figure 1 : une vue éclatée d'un assemblage des différentes couches à 15 appliquer sur la surface d'un objet selon une forme particulière du procédé de l'invention ; Figure 2 : une vue de dessus de l'objet sur lequel est réalisé un relief organisé en réseau, ledit relief de surface étant obtenu en exerçant une pression sur la surface de l'objet avec un outil ayant une pointe pour modifier le spectre lumineux 20 renvoyé par l'objet ; Figure 3A et Figure 3.B représentent respectivement une vue de profil d'un film multicouche iridescent avant le chauffage et après le chauffage. Les couleurs iridescentes sont d'origine purement structurelles, générées par 25 la réflexion de la lumière par une structure lamellaire. On rencontre généralement les couleurs iridescentes dans la nature, notamment chez les papillons où la couleur iridescente est due à la présence des lamelles équidistantes disposées le long des stries à la surface des écailles. Par exemple, lorsque les lamelles sont équidistantes de 0.22 pm qui correspond à la moitié de la longueur d'onde de la lumière bleue, les rayons lumineux ayant cette longueur d'onde interfèrent positivement après réflexion 2903046 4 sur les parties horizontales des lamelles. Ainsi l'aile comportant une telle structure de lamelles est d'un bleu métallique. La présente invention décrit un procédé permettant de rendre iridescente au moins une partie de la surface externe d'un objet, la surface externe pouvant être 5 dans un état brut ou dans un état coloré. Plus précisément, le procédé permet de fabriquer un objet iridescent présentant une gamme de couleurs iridescentes très large. Le procédé de l'invention consiste à appliquer sur au moins une partie de la surface externe de l'objet présentant au moins une couche de pigments un film 10 multicouche transparent iridescent. Une partie du spectre lumineux est absorbée par la couche de pigments, la partie complémentaire est réfléchie par la couche de pigments. Les rayons lumineuses de la partie complémentaire du spectre lumineux en traversant le film multicouche interfèrent après réflexion sur les couches constituant le film. Ce 15 phénomène d'interférence dans un empilement de couches génère une palette de couleurs très riche, il est complété par le phénomène de diffraction assurée par le film multicouche qui se comporte comme un réseau diffractant à deux dimensions. La dispersion spatiale ainsi générée permet d'observer une couleur donnée quelque soit l'angle d'incidence de la lumière. Ainsi la ou les couleurs iridescentes obtenues 20 à la surface de l'objet est/sont le fruit de l'assemblage d'une couche de pigments avec un film multicouche iridescent. La figure 1 illustre une forme de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention pour réaliser au moins une surface iridescente d'un objet 1. Dans le présent exemple, la surface externe de l'objet 6 sur laquelle vient se fixer le film 4 est une 25 surface brute. On dépose tout d'abord une couche externe de pigments 2 sur cette surface au moyen d'un pinceau ou au moyen d'un vaporisateur. L'épaisseur de la couche de pigments est comprise de préférence entre 1 à 2 mm. Généralement c'est une couche de peinture ou d'encre, les différents types de peinture ou d'encre sont choisis en fonction du matériau du support et de l'aspect esthétique désiré. 2903046 5 Dans cet exemple, on attend que la couche de pigments soit sèche, ensuite on la recouvre d'un film adhésif 3 sur lequel on vient fixer le film multicouche transparent iridescent 4. Dans le cas où la surface de l'objet est une surface brute et selon la nature de 5 l'objet, on dépose préalablement une couche d'isolation entre la surface externe et la couche de pigments de manière à éviter la formation des poches d'air. En outre, on fixe le film iridescent sur la couche de pigments en le plaquant contre la surface externe de l'objet. De préférence, le film adhésif est choisi dans la famille des colles à base 10 solvantée, des colles alimentaires telles que l'amidon, des résines Epoxy, des résines acryliques et des résines polyuréthanes. Dans une autre forme de mise en oeuvre du procédé, la surface externe 6 de l'objet est une surface préalablement colorée et la couche de pigments étant séchée, dans ce cas, l'étape du dépôt de la couche de pigments n'est pas 15 nécessaire. Dans une autre forme de réalisation du procédé, la couche de pigments 2 étant encore humide, on dépose le film multicouche iridescent 4 directement sur la couche de pigments humide 2. L'adhérence entre la couche de pigments et le film s'effectue au cours du séchage naturel de la couche de pigments. 20 Afin de protéger la surface externe de l'objet, l'étape finale du procédé consiste à recouvrir le film multicouche iridescent 4 par une couche de revêtement de protection 5, généralement c'est une couche de vernis ou de résine. Avantageusement, le procédé peut être mise en oeuvre pour des objets quelque soit leur forme, le film multicouche transparent iridescent étant fixé sur la 25 couche externe de pigments 2 en venant épouser la forme de l'objet 1. Avantageusement, le procédé peut être appliqué quelque soit le matériau dans lequel les objets sont réalisés. Ils peuvent être par exemple en papier, en plastique, en verre, en céramique, en métal ou en bois. Dans une forme particulière de mise en oeuvre, lorsque la surface de l'objet 30 est une surface lisse, le procédé comporte de préférence une étape supplémentaire 2903046 6 pour créer un relief de surface afin de modifier le spectre lumineux réfléchi par la surface de l'objet. Pour cela, on dépose préalablement à la fixation du film iridescent plusieurs couches de pigments de manière à créer un ensemble stratifié pour créer le relief de 5 surface. Dans un autre mode de réalisation du relief de surface, avant de fixer le film iridescent, on déforme la surface de l'objet en exerçant sur la surface une pression avec un outil ayant une pointe. De préférence la pointe a une forme arrondie. Le déplacement de la pointe peut être effectué manuellement ou automatiquement. 10 La figure 2 illustre un exemple de forme d'un relief de surface. Il est organisé en réseau à deux dimensions 7, les saillies du relief étant espacées à des intervalles réguliers. La structure de reliefs constitue un réseau diffractant qui permet de modifier le phénomène de diffraction et d'interférence des ondes lumineuses. En fonction du 15 pas entre deux saillies et de la densité des saillies, on peut varier les trois paramètres des couleurs iridescentes de la surface de l'objet qui sont la luminance, la teinte et la pureté. Dans une autre forme de mise en oeuvre du procédé, on peut chauffer l'objet sur au moins une portion de sa surface opposée à sa surface recevant le film 20 iridescent de manière à modifier la structure de décomposition des rayons lumineux du film. En fonction du degré de température et de la durée du chauffage, on peut se rapprocher plus ou moins de la courbe colorimétrique naturelle des morphos (vert bleu violet). Les figures 3.A et 3.B représentent respectivement une vue de profil d'un film 25 plastique iridescent 4 avant le chauffage et après le chauffage. Avant le chauffage la surface du film iridescent comporte un ensemble d'aspérités 8. Après le chauffage, sous l'effet de la température les aspérités se penchent d'un certain angle par rapport à la surface plane du film iridescent, modifiant par conséquent le phénomène d'interférence et de diffraction des rayons lumineux réfléchis par la surface du film. 30 Dans un exemple de réalisation où l'objet est réalisé dans un matériau plastique du type PVC sur lequel on a déposé préalablement une couche de 2903046 7 pigments et le film iridescent, on chauffe l'objet de préférence à l'aide d'une flamme à une distance de l'objet comprise entre 1 et 10 cm du côté de la face opposée à celle recevant le film. La température au niveau de la zone de chauffage est de préférence comprise entre 100 et 200 degrés. La durée du chauffage dépend 5 étroitement de l'épaisseur de l'objet et de la nature du matériau dans lequel est réalisé l'objet. A titre d'exemple, pour un objet en plastique ayant une épaisseur de 1 mm, la durée de chauffage est comprise entre 2 et 4 s à une température comprise entre 100 et 200 degrés. Lorsque l'épaisseur de l'objet est de 2 mm, la durée est comprise de préférence entre 3 et 5 s. 10 Le procédé tel que décrit ci-dessus peut être utilisé par exemple pour fabriquer un mur, un sol ou un objet quelconque présentant au moins une surface iridescente. Ce procédé est particulièrement intéressant en terme de coût et de flexibilité, car il peut être utilisé pour divers matériaux. Par ailleurs il permet d'offrir une nouvelle gamme de couleurs iridescentes existant naturellement dans la nature 15 telles que le bleu morpho mais jamais encore réalisées artificiellement. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un objet iridescent (1), ledit objet présentant sur au moins une partie de sa surface externe (6) au moins une couche de pigments d'au moins une couleur (2), caractérisé en ce que l'on fixe sur ladite au moins une couche de pigments un film multicouche transparent iridescent (4) en le plaquant contre ladite surface externe dudit objet. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit objet ayant une surface externe lisse, on crée un relief de surface pour modifier le spectre lumineux réfléchi par ledit objet. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on dépose préalablement à la fixation dudit film iridescent (4) au moins une autre couche de pigments sur une ou plusieurs parties de la surface externe dudit objet de manière à créer ledit relief de surface. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on crée ledit relief de surface dudit objet en exerçant sur ladite surface externe dudit objet une pression avec un outil ayant une pointe. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit relief de surface (7) est organisé en réseau, les saillies dudit relief de surface étant espacées à des intervalles réguliers. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite couche de pigments d'au moins une couleur (2) étant humide, ledit film (4) est déposé directement sur ladite couche avant séchage de ladite couche de pigments. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite couche de pigments d'au moins une couleur (2) étant sèche, ledit film (4) est fixé sur ladite couche de pigments au moyen d'un film adhésif (3). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit film adhésif (3) est choisi dans la famille des colles à base solvantée, des colles alimentaires, des résines Epoxy, des résines acryliques et des résines polyuréthanes. 2903046 9 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on dépose au moins une couche de revêtement de protection (5) sur ledit film iridescent (4). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en 5 ce que l'on chauffe ledit objet sur au moins une portion de sa face opposée à celle recevant ledit film (4) de manière à modifier la structure de décomposition des rayons lumineux dudit film iridescent. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit films multicouche transparent iridescent est réalisé dans un 10 matériau plastique. 12. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour fabriquer un mur, un sol ou un objet présentant au moins une surface iridescente.