Brevet FR2910369A1 — publié le 20080627

PROCÉDÉ D'APPLICATION D'UN MATÉRIAU EN BANDE SUR UN OBJET EN PLASTIQUE MOULÉ DOMAINE DE L'INVENTION Cette invention, par certains aspects, concerne un procédé d'application d'un matériau en bande sur un objet mis en forme. Certains aspects de l'invention concernent plus particulièrement un procédé (l'application d'un matériau en bande tel que du tissu sur un objet en plastique moulé avec précision tel qu'un emballage de produit cosmétique. CONTEXTE DE L'INVENTION La décoration des matériaux d'emballage et le placement sur ces derniers de matériaux décoratifs sont des méthodes souvent utilisées pour rendre l'emballage visuellement attrayant pour les acheteurs potentiels. Une telle décoration sert par exemple à distinguer un produit d'un autre ou à attirer les acheteurs potentiels. Un emballage attrayant est important pour attirer les acheteurs. La décoration de l'emballage peut également servir, par exemple, à illustrer le contenu d'un emballage opaque. La décoration peut être formée dans le matériau d'emballage. Par exemple, un motif ou un dessin peut être formé dans le récipient. Parmi les exemples de tels motifs ou dessins, on peut citer des motifs aléatoires formés en mélangeant plusieurs plastiques pendant le moulage par injection ou en plaçant des particules dans un moule afin qu'elles s'intègrent dans un autre matériau coulé dans le moule. De même, un motif formé dans un moule constituera un dessin à la surface du matériau moulé dans ce moule. Les emballages peuvent également être gravés chimiquement ou usinés pour y former un décor. Par exemple, une zone de fini mat ou rugueux peut être introduite sur un objet moulé ou coulé en finissant le moule avec la texture appropriée ou en gravant ou sablant l'objet résultant. La décoration est facile à réaliser lorsque le matériau utilisé pour former cette décoration et le matériau de l'objet à décorer peuvent être soumis au même type de conditions de traitement 2910369 2 pour former l'emballage décoré. Par exemple, des plastiques compatibles et pouvant être formés selon un procédé de formage peuvent être combinés en une seule étape pour produire un emballage décoré. De même, une pièce métallique ou une décalcomanie peuvent être appliquées sur un objet au cours d'une étape de traitement séparée. 5 Il est toutefois difficile de combiner des matériaux différents ou incompatibles pour former un emballage décoré. Par exemple, il peut s'avérer difficile d'empêcher un matériau fin ou flexible de se plisser, se déformer ou se déchirer lorsqu'il est appliqué sur un substrat. Également, lorsque le substrat est aussi un emballage, ce dernier doit souvent conserver ou être formé avec un degré de précision défini, et le procédé qui permet de fixer une décoration 10 ne doit pas altérer l'emballage servant de substrat. Il peut être difficile d'orienter un dessin sur un emballage. L'orientation souhaitée doit d'abord être définie lors du placement du matériau en bande, par exemple dans un moule. Puis, cette bonne orientation doit résister aux conditions de traitement nécessaires au formage de l'emballage servant de substrat. 15 L'application d'une bande de tissu sur un produit moulé par injection présente des difficultés. Lors d'un essai de décoration d'un produit moulé par injection avec une bande de tissu, des problèmes d'orientation et de déformation, entre autres, peuvent survenir. La mise en place manuelle ou automatique d'un insert constitué d'une bande de tissu dans un moule mobilise habituellement des mécanismes complexes afin de garantir que l'insert est placé et reste dans 20 la bonne orientation. Par exemple, une robotique complexe peut être nécessaire pour placer automatiquement et orienter correctement un insert constitué d'une bande de tissu. Le placement et l'orientation manuels sont fastidieux et très demandeurs en main d'oeuvre. En outre, bien souvent, seuls les inserts en bandes épaisses ou rigides peuvent résister aux pressions du moulage par injection, particulièrement aux pressions permettant de former des 25 pièces de précision. Souvent, de tels inserts confèrent au produit décoré une texture ou un aspect visuel qui ne plait pas aux acheteurs de l'emballage. Un besoin existe donc pour un procédé de formage d'un objet recouvert d'un matériau en bande qui procure un aspect visuel et une texture souhaités. Un besoin existe également pour un procédé de formage d'un substrat recouvert d'une bande de matériau qui ne résiste pas à la 2910369 3 technique de traitement nécessaire pour former ce substrat. Un besoin existe également pour un procédé permettant de recouvrir un substrat formé avec précision d'un matériau en bande. L'industrie de l'emballage cosmétique a un besoin particulier en matière d'emballage attrayant. En outre, les pièces de l'emballage nécessitent souvent une fabrication précise afin 5 de garantir que le contenu du récipient ne pourra pas fuir ou sortir de l'emballage fermé. Typiquement, de tels emballages sont par exemple des poudriers ou des applicateurs dont les manches servent également à fermer l'emballage hermétiquement, comme par exemple une brosse à mascara stockée dans le récipient de mascara et dont le manche tient également lieu de capuchon de fermeture du récipient. De telles pièces sont souvent en plastique moulé, 10 typiquement moulé par injection. Ces pièces doivent être précisément ajustées. Les éléments de recouvrement ou la totalité de ces objets ont un aspect visuellement agréable et peuvent également inclure une sensation tactile souhaitée. Un besoin particulier existe donc pour un procédé de formage d'un récipient recouvert d'un matériau en bande destiné à des cosmétiques. 15 BREF RÉSUMÉ DE L'INVENTION Un aspect de l'invention est orienté vers un procédé d'application d'un matériau en bande sur un objet servant de substrat. Conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, un matériau en bande décoratif collé sur une première surface d'un matériau thermoformable, dont une seconde surface opposée comporte une colle ou un adhésif thermocollants, est collé 20 sur un objet selon un procédé de thermoformage à vide. Dans un second mode de réalisation, l'objet est un objet moulé avec précision faisant partie d'un récipient pour produit cosmétique. Dans un troisième mode de réalisation, une couche détachable est appliquée sur la surface supérieure du matériau en bande pour le protéger des conditions de traitement pendant le 25 thermoformage. 2910369 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 illustre une feuille de matériau thermoformable ayant une bande de tissu collée sur une de ses faces et une couche de colle ou d'adhésif thermocollant sur l'autre de ses faces. La figure 2 illustre un moule de formage à vide sur lequel sont placés des substrats. 5 La figure 3 illustre les étapes de traitement de l'invention selon la section A-A de la figure 2. La figure 4 illustre une vue en coupe d'un produit décoré formé conformément à l'invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION Un aspect de l'invention est orienté vers un procédé d'application d'un matériau en bande sur un objet servant de substrat. Certains aspects de l'invention sont plus particulièrement 10 orientés vers un procédé d'application d'un matériau en bande sur un objet servant de substrat selon un procédé de thermoformage à vide. Conformément au procédé de l'invention, le substrat peut être n'importe quel objet pouvant subir un procédé de thermoformage à vide. Cet objet peut donc être formé par tout moyen à partir de plastique, métal, bois ou tout autre matériau. Toutefois, dans le présent document, 15 l'invention sera souvent décrite en référence à un article de plastique moulé faisant partie d'un récipient pour produit cosmétique. Typiquement, de tels objets sont moulés avec précision. Par conséquent, pour des raisons pratiques et sans imposer de limitations à l'invention, le procédé de l'invention sera décrit en référence à des objets de plastique moulé. Conformément à un mode de réalisation de l'invention, le matériau en bande appliqué sur une 20 feuille thermoformable dont l'autre face comporte un adhésif thermocollant, est collé sur un objet de plastique moulé selon un procédé de thermoformage à vide. Dans le cadre du procédé de thermoformage à vide, la feuille thermoformable est chauffée pour ramollir le plastique, puis l'adhésif thermocollant est activé afin de coller la feuille, ainsi que la bande fixée dessus, sur l'objet de plastique moulé. Le produit ainsi recouvert est ensuite séparé des 25 parties restantes de la feuille thermoformée, c'est-à-dire les parties de la feuille qui n'ont pas été collées sur un substrat et sont restées sur la table à vide. 4 2910369 5 Conformément à un second mode de réalisation de l'invention, la chaleur du procédé de thermoformage est fournie par des rayonnements émis au-dessus d'un moule de formage à vide. Le matériau en bande est recouvert d'une feuille de protection détachable. La feuille de protection détachable protège le matériau en bande des effets délétères résultant de 5 l'exposition à la chaleur par le dessus, comme la fonte ou la combustion. La feuille de protection détachable est retirée du matériau en bande après le thermoformage. Conformément à un troisième mode de réalisation de l'invention, l'objet moulé avec précision est un emballage cosmétique tel qu'un poudrier, un récipient pour mascara, un récipient pour rouge à lèvres ou tout autre récipient cosmétique devant faire l'objet d'un moulage de 10 précision afin de garantir que le produit reste dans le produit lorsque l'emballage est fermé. Par exemple, les poudriers et les récipients pour mascara ou rouge à lèvres doivent retenir le produit. De même, les récipients mis en forme, tels que les flacons de parfum, peuvent être décorés ou étiquetés en utilisant le procédé de l'invention. L'homme de l'art reconnaît qu'un procédé de thermoformage à vide combine la chaleur, 15 permettant de porter une feuille à appliquer à une température souhaitée, et le vide, permettant de déformer ladite feuille dans des conditions appropriées. C'est-à-dire qu'une feuille est chauffée à une température suffisante pour la ramollir et la rendre apte à subir une formation ou un moulage à vide. Ce procédé peut être utilisé par exemple pour former une feuille dans un moule ou sur d'autres objets. Par exemple, la profondeur sur laquelle une 20 feuille peut être formée à vide dépend, entre autres, de la profondeur de la forme et de la déformabilité de la feuille. Alors que dans un mode de réalisation d'une feuille, il pourra être possible de former la feuille sur une profondeur de 25 mm (1 pouce) si la largeur de la forme est de 150 mm (6 pouces), il ne sera certainement pas possible de former la même feuille sur cette profondeur si la largeur de la forme n'est que de 25 mm (1 pouce). Également, le 25 matériau en bande doit pouvoir s'étirer suffisamment pour prendre la forme souhaitée. La forme du moule ou de l'objet à recouvrir n'est limitée que par la capacité de la feuille à atteindre la forme souhaitée. L'homme de l'art reconnaît que la capacité de la feuille à atteindre la forme souhaitée peut dépendre, entre autres, de l'épaisseur de la feuille, de la température à laquelle le procédé est réalisé, de la vitesse à laquelle la feuille est chauffée et 2910369 6 de la température de ramollissement de la feuille. L'homme de l'art peut ainsi utiliser les informations du présent document pour sélectionner les paramètres de traitement, incluant entre autres la vitesse d'échauffement, la température, le taux de vide et l'épaisseur et la composition de la feuille, qui lui permettront d'obtenir le résultat souhaité. 5 La figure 1 illustre un mode de réalisation d'un matériau en bande appliqué sur la feuille thermoformable pour former la feuille appliquée 1. Le matériau en bande 10 devant être fixé sur un objet à recouvrir est fixé sur une feuille thermoformable 12. Le matériau est fixé à l'aide d'une colle, d'un adhésif ou de tout autre produit adapté 11. La face de la feuille thermoformable 12 opposée au matériau en bande contient une colle ou un adhésif 10 thermocollants 13. Une couche détachable facultative 14 est appliquée sur la surface supérieure du matériau en bande 12. La combinaison de deux ou plusieurs couches 10, 11, 12, 13 et/ou 14 peut être désignée comme un système de feuille. Le matériau en bande 10 peut être n'importe quel matériau en bande utilisé de manière appropriée pour recouvrir un autre objet. La bande peut être tissée ou non, en matière 15 synthétique ou naturelle. Une bande tissée peut désigner un tissu tissé, tricoté, crocheté ou tout autre tissu structuré. Par exemple, la bande peut être en coton tissé ou tricoté. Ou alors, le matériau peut être un composé synthétique tel que du nylon (polyamide), du polypropylène ou tout autre composé synthétique. La bande peut également être un matériau floqué. Le cuir, les cuirs synthétiques tels que le Naugahyde et les matériaux suédés sont aussi des matériaux 20 en bande 10 appropriés. L'aspect du matériau en bande 10 n'est pas limité. Par exemple, le matériau peut être de couleur unie, comporter un motif fixe ou aléatoire, par exemple un motif écossais ou abstrait, ou tout autre dessin. Il peut avoir l'aspect d'une fleur, d'un logo ou d'un message publicitaire. Chacun des éléments composant la feuille appliquée 1 doit être à même de subir un 25 thermoformage à vide. Ainsi, comme l'homme de l'art le reconnaît, le matériau en bande doit pouvoir s'étirer afin de prendre la forme de l'objet recouvert. De même, la couche détachable, le cas échéant, doit également être étirable. Les informations fournies dans le présent document permettront à l'homme de l'art d'identifier les matériaux en bande adaptés. 2910369 7 Le matériau en bande peut être fixé sur la feuille thermoformable par tout moyen connu de l'homme de l'art afin de garantir une fixation solide qui résistera aux déformations non souhaitées du matériau. Typiquement, le matériau est fixé avec de la colle ou tout autre adhésif sur la feuille thermoformable. Si de la colle est utilisée, elle peut être par exemple 5 étalée, appliquée à l'aide d'une racle ou pulvérisée soit sur le tissu, soit sur la feuille thermoformable. Ce matériau adhésif est indiqué dans les figures par le repère 11. Le matériau en bande 10 peut être fixé à la feuille thermoformable 12 de sorte que tout dessin ou décoration particulière soit correctement orienté lorsque la feuille appliquée 1 est placée sur les objets à recouvrir. 10 La feuille thermoformable 12 est constituée d'un matériau pouvant subir un thermoformage. L'homme de l'art reconnaît que les matériaux thermoformables peuvent être sélectionnés dans une large gamme de produits incluant, par exemple, le polycarbonate. L'épaisseur de la feuille thermoformable doit être adaptée afin de permettre une application correcte de la feuille sur l'objet. 15 L'homme de l'art peut également sélectionner comme colle thermocollante 13 une colle ou un adhésif s'activant à la température qui sera utilisée dans le cadre du procédé de thermoformage. La couche détachable 14 peut être appliquée sur la surface supérieure du matériau en bande 10. Typiquement, la couche détachable est destinée à protéger le matériau en bande des 20 conditions de traitement pendant le thermoformage. Cette protection sert typiquement contre la chaleur provenant du dessus du moule à vide. La couche détachable est donc résistante à la chaleur et empêche par exemple le matériau en bande de fondre suite à l'exposition à la chaleur nécessaire pour thermoformer la feuille. Une couche détachable peut également être utilisée pour protéger le matériau en bande des dommages de tous types. L'homme de l'art 25 reconnaît que la couche détachable est appliquée sur le matériau en bande avec une colle ou un adhésif dont la valeur de libération est faible de manière à pouvoir être retirée du matériau en bande sans endommager ledit matériau. 2910369 8 Les feuilles appliquées sont disponibles dans le commerce. Ces feuilles peuvent également être utilisées pour former un matériau d'application destiné par exemple à des vêtements décorés comme des T-shirts. Un tel produit incluant un flocage en nylon sur une feuille de polycarbonate est disponible dans le commerce auprès de fournisseurs connus dans le secteur. 5 La figure 2 illustre un mode de réalisation de certains aspects de l'invention. La figure 2 montre des substrats 20 placés sur un moule de formage à vide 21. Les substrats sont disposés sur le moule d'une manière appropriée pour le formage à vide de la feuille appliquée 1. Le vide est fait vers le bas, typiquement par une pompe à vide ou une source de vide (non illustrée), lorsque la feuille appliquée 1 a atteint les propriétés et les caractéristiques 10 nécessaires, telles qu'une flexibilité suffisante, pour être formée par le vide. La source de chaleur 22 peut être située au-dessus du moule à vide afin de fournir la chaleur nécessaire au ramollissement de la feuille appliquée 1 lorsqu'elle est placée selon le procédé de l'invention. La source de chaleur est une source typiquement utilisée dans les procédés de formage à vide. La figure 3 illustre les étapes de traitement d'un mode de réalisation de l'invention selon la 15 coupe A-A de la figure 2. La figure 3A montre des objets 20 placés sur un moule à vide 21. Comme illustré sur la figure 3B, la feuille appliquée 1 est placée selon la bonne orientation sur les objets 20 eux-mêmes placés sur le moule à vide 21. Puis la chaleur provenant de la source de chaleur 22 est appliquée afin de ramollir la feuille appliquée 1 et d'activer l'adhésif thermocollant placé dessus de sorte que lorsque le vide est fait par le moule à vide 21, la 20 feuille appliquée 1 prend la forme des objets 20 et du moule à vide et se colle aux objets 20. Le vide est relâché et la feuille à laquelle sont collés les objets recouverts, tel qu'illustré à la figure 3D, est séparée du moule à vide. Les objets recouverts sont ensuite séparés des parties restantes de la feuille appliquée 1, qui deviennent des déchets, puis ils sont récupérés. L'objet peut être séparé par tout moyen connu 25 de l'homme de l'art, comme par exemple le découpage à l'emporte-pièce. Si une couche détachable 14 est présente, elle peut être retirée avant ou après la séparation des objets recouverts du reste de la feuille. La figure 4 illustre un objet recouvert formé selon le procédé de l'un des modes de réalisation de l'invention. 2910369 9 Le procédé de l'invention présente de nombreux avantages. Dans ses modes de réalisation, l'adaptation ou l'orientation du matériau de recouvrement sur les substrats est facile à réaliser ; le placement d'inserts dans un moule, très demandeur en main d'oeuvre, ou le placement automatique complexe de tels inserts peut être évité ; des tissus plus délicats 5 peuvent être utilisés car ils ne seront pas exposés à des conditions de traitement extrêmes ; enfin, le matériau en bande est moins susceptible de subir des déformations telles que des plis ou des froissements. Le nombre d'objets pouvant être recouverts en une étape de traitement est limité uniquement par la taille du moule à vide. Le substrat peut être formé avec précision selon un procédé de formage typique de tels objets, sans qu'il soit nécessaire de prendre des 10 précautions particulières pour un insert en tissu. EXEMPLE 1 Une feuille de polycarbonate thermoformable de 127 microns (5 mil), sur laquelle est collée une bande de nylon floqué de 762 microns (30 mil) avec une épaisseur de colle de 50 microns (2 mil) sur une face et un adhésif thermocollant sur l'autre face, est constituée. Une feuille 15 protectrice en polycarbonate de 127 microns (5 mil) est collée de manière amovible sur la bande de nylon. La feuille est placée sur 24 couvercles de poudriers en SAN moulés par injection et formés avec précision disposés sur une table de formage à vide. L'assemblage de la feuille et des couvercles est chauffé à une température d'environ 450 C (840 degrés Fahrenheit) pendant environ 2 secondes, jusqu'à ce que la feuille commence à prendre la 20 forme des couvercles, par un rayonnement infrarouge provenant du dessus. Puis un vide est appliqué sur la feuille environ 2 secondes après le début du chauffage à environ 450 C (840 degrés Fahrenheit) pour former cette dernière et la coller sur les couvercles. Les couvercles recouverts sont ensuite découpés du reste de la feuille à l'emporte-pièce. Bien que l'invention ait été décrite en prenant appui sur des exemples spécifiques incluant les 25 modes de réalisation actuellement préférés de l'invention, les hommes du métier seront sensibles au fait que les systèmes et techniques décrits ci-dessus présentent de nombreuses variations et permutations conservant l'objet et l'esprit de l'invention tel qu'établi dans les revendications en annexe. REVENDICATIONS : 1. Procédé d'application d'un matériau en bande sur un substrat à visée cosmétique comprenant : (a) le placement d'un système de feuille incluant, dans l'ordre, un matériau en bande, une feuille thermoformable et un adhésif thermocollant sur un substrat disposé sur un moule à vide avec l'adhésif thermocollant vers le substrat, (b) l'échauffement du système de feuille en vue de ramollir la feuille thermoformable et d'activer l'adhésif thermocollant et (c) l'application d'un vide par l'intermédiaire du moule à vide afin de tirer le système de feuille vers le substrat, dans laquelle une partie du système de feuille est ainsi formée et collée au substrat. Procédé de la revendication 1, dans lequel le matériau en bande comprend un matériau floqué. Procédé de la revendication 1, dans lequel le substrat à visée cosmétique est un poudrier. Procédé de la revendication 1, comprenant en outre la séparation du substrat, sur lequel la partie du système de feuille est collée, du reste du système de feuille. Procédé de la revendication 4, dans lequel la séparation est réalisée par découpage à l'emporte-pièce. Procédé de la revendication 1, dans lequel le système de feuille comprend en outre une couche protectrice détachable collée au matériau en bande et incluant également la dépose de la couche protectrice après le collage de la partie du système de feuille sur le substrat.2. 3. 4. 5. 6. 2910369 11 7. Procédé de la revendication 1, dans lequel le matériau en bande est collé sur la feuille thermoformable et l'adhésif thermocollant est collé sur la feuille thermoformable. S. Substrat sur lequel est collé un matériau en bande, dans lequel le matériau en 5 bande est appliqué sur le substrat selon le procédé de la revendication 1. 9. Procédé de recouvrement d'un couvercle de poudrier avec un matériau en bande comprenant : (a) la mise en contact d'un système de feuille avec un couvercle de poudrier, dans laquelle le système de feuille comprend un matériau en bande collé sur une 10 première face d'une feuille thermoformable et un adhésif thermocollant placé sur une seconde face de la feuille thermoformable opposée à la première, et dans laquelle le couvercle de poudrier est disposé sur un moule à vide, (b) l'échauffement du système de feuille en vue de ramollir la feuille thermoformable et d'activer l'adhésif thermocollant, 15 (c) l'application d'un vide pour former le système de feuille sur le couvercle de poudrier et coller le système de feuille sur le couvercle de poudrier. 10. Procédé de décoration de plusieurs objets cosmétiques comprenant : le placement d'un système de feuille au contact de plusieurs objets cosmétiques, 20 l'application de chaleur et l'application d'un vide sur le système de feuille de sorte qu'une première partie du système de feuille prenne la forme et adhère à un premier objet cosmétique et qu'une seconde partie du système de feuille prenne la forme et adhère à un second objet cosmétique et dans lequel le système de feuille comprend un matériau en bande et une feuille thermoformable. 11. Procédé de la revendication 10, comprenant en outre la séparation du premier objet cosmétique avec la première partie du système de feuille collée dessus du reste du système de feuille. 2910369 12 12. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le système de feuille comprend en outre un adhésif. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel le système de feuille comprend en outre une couche détachable et l'adhésif comprend un adhésif thermocollant. 14. Procédé de la revendication 10, dans lequel le matériau en bande est collé sur une première face de la feuille thermoformable et l'adhésif est collé sur une seconde face de la feuille thermoformable. 15. Procédé de la revendication 12, dans lequel l'objet cosmétique est sélectionné dans le groupe comprenant un couvercle de poudrier, un flacon de parfum et un étui de rouge à lèvres. 16. Procédé de la revendication 12, dans lequel l'étape d'application de la chaleur sur le système de feuille comprend l'application d'une chaleur infrarouge émise au-dessus du système de feuille. 15 17. Procédé de la revendication 11, comprenant en outre l'étape de disposition de l'ensemble d'objets cosmétiques sur une table à vide avant le placement du système de feuille au contact des objets cosmétiques. 18. Procédé de la revendication 12, dans lequel le matériau en bande est un tissu tissé. 20 19. Procédé de la revendication 12, dans lequel le matériau en bande est un matériau synthétique non tissé. 20. Objet cosmétique décoré dans lequel l'objet cosmétique décoré est décoré selon le procédé de la revendication 10. 5 10 25