Brevet FR2918300A1 — publié le 20090109

La présente invention concerne le domaine des profilés métalliques, de type thermolaqués, et plus particulièrement un procédé de réalisation à leur surface d'un décor, tel qu'un veinage imitant l'aspect du bois, ainsi que les profilés ainsi réalisés. Dans le secteur de la construction, en particulier pour portes et fenêtres, les profilés métalliques, par exemple en aluminium, remplacent avantageusement les cadres ou montants en bois. Lorsqu'ils sont recouverts d'un revêtement to thermolaqué, ils ne nécessitent quasiment pas d'entretien. Cependant, afin de recréer l'aspect du bois, plus esthétique et chaleureux, ont été mis au point des procédés d'application de motifs superficiels reproduisant le nervurage du bois. Parmi ces procédés, certains consistent à déposer un motif par transfert à 15 partir d'un film préimprimé (type décalcomanie), d'autres utilisent une étape de poudrage à plat. Cependant ces procédés donnent des résultats peu homogènes et ne sont pas adaptables à une production en continu ; en effet, ils ne peuvent être réalisés à la même cadence que l'étape de laquage des profilés par exemple. En outre, ces procédés ne peuvent s'appliquer à des 20 profilés de formes complexes, en particulier à faces non planes, ni ne permettent de réaliser les motifs simultanément sur plusieurs faces du profilé. On connaît également de EP 0 795 358 une méthode permettant de reproduire les veinages du bois sur une face plane d'un profilé en aluminium revêtu d'une 25 première couche d'un polymère polyester d'une première couleur. Sur ladite première couche est appliquée une seconde couche d'une poudre d'un polymère polyester de couleur plus sombre, à la surface de laquelle est déplacé un élément en forme de peigne dont les dents viennent y tracer des sillons longitudinaux imitant, grâce à quelques mouvements transversaux du 30 peigne, les veinages du bois. L'ensemble est ensuite soumis à une étape de stabilisation dans un four. 25 30 Un tel procédé n'est pas non plus applicable à des profilés de formes très complexes et variées car il nécessite l'usage d'un peigne de forme adaptée à chaque surface de profilé, qui doit donc être changé à chaque modification de forme d'un nouveau profilé. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients des procédés de l'art antérieur, en proposant un procédé plus simple à mettre en oeuvre, en particulier ne comportant pas d'étape de stabilisation dans un four, et adaptable à des profilés de formes complexes. 10 A cet effet, la présente invention concerne un procédé de réalisation en continu d'un décor superficiel, tel qu'un veinage imitant l'aspect du bois, sur un profilé métallique préalablement recouvert d'un revêtement thermolaqué, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de réalisation du décor par 15 impression par jet d'encre dudit décor, à la surface du revêtement thermolaqué, au moyen de buses disposées à proximité d'au moins une face du profilé, suivie de l'application d'une couche de vernis protecteur. Un tel procédé permet l'application sans contact du motif reproduisant l'aspect 20 du bois. Ce procédé peut être réalisé en continu, sans réduction de la cadence imposée par l'étape de thermolaquage. De manière préférée le vernis est appliqué par pulvérisation, c'est-à-dire également par application sans contact avec la surface du profilé. De manière avantageuse, l'encre étant une encre réticulable aux U.V., l'impression est suivie d'une étape de séchage-réticulation sous U.V. ; de même, le vernis étant un vernis réticulable aux U.V., l'application du vernis est suivie d'une étape de séchage-réticulation sous U.V. L'étape de séchage-réticulation aux U.V. est une étape très courte de type "flash U.V." effectuée en quelques fractions de secondes sous une lampe U.V.5 disposée à proximité immédiate du profilé défilant. L'encre et/ou le vernis peuvent inclure des photo-initiateurs pour démarrer cette réaction de réticulation. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'étape de séchageréticulation sous U.V. de l'encre est effectuée après l'application du vernis et est commune à celle du vernis, notamment au moyen d'une seule lampe ultraviolette. Ainsi, la durée de réalisation du motif est très courte. lo La présente invention concerne également un profilé métallique, notamment à faces non planes, du type recouvert d'un revêtement thermolaqué, caractérisé en ce qu'il comporte, sur au moins une face, un motif, tel qu'un veinage imitant l'aspect du bois, imprimé par jet d'encre à la surface du revêtement thermolaqué, le motif étant recouvert d'au moins une couche de vernis 15 protecteur. Un tel profilé peut être réalisé par le procédé selon l'invention décrit ci-dessus. De manière avantageuse, le revêtement thermolaqué est un polymère 20 thermodurcissable, de préférence un polyester comportant des fonctions carboxyliques et/ou hydroxycarboxyliques, favorisant l'adhérence de l'encre à sa surface. Le revêtement thermolaqué peut, en outre, comporter des agents de dureté de 25 surface pour renforcer la tenue mécanique du thermolaquage, sans réduire l'adhérence de l'encre. A cet effet, si le revêtement de thermolaquage est un polyester de type carboxylé, le durcisseur peut être du type hydroxy alkylamide ou à fonction époxy ; si le polyester est de type hydroxylé, l'élément durcisseur peut être par exemple un isocyanate bloqué ou de type urétidione. 30 Selon d'autres caractéristiques avantageuses de la présente invention : - le motif imprimé peut être constitué d'une encre réticulable aux U.V. ; 30 - le vernis est un vernis protecteur réticulable aux U.V. ; - l'encre et le vernis peuvent être réticulables sous l'action d'un rayonnement U.V. dans une même gamme de longueurs d'onde ou à au moins une même longueur d'onde, afin d'effectuer leur réticulation 5 sous U.V. simultanément. Les compositions d'encre et de vernis sont en outre compatibles chimiquement. Le constituant majoritaire de l'encre et/ou du vernis peut, par exemple, être un monomère ou un oligomère (méth)acrylique, ou un mélange d'un polyester et ~o d'un composé (méth)acrylique, ou un mélange d'un composé (méth)acrylique et d'un composé uréthane, ou encore un mélange d'un polyester et d'un uréthane. De manière avantageuse, l'encre et/ou le vernis sont à très faible teneur en COV (Composés Organiques Volatils). 15 En ce qui concerne la couleur, il peut être prévu avantageusement que le revêtement thermolaqué présente une couleur claire reproduisant les tonalités de différentes espèces de bois et que l'encre appliquée soit de couleur plus sombre reproduisant les veinages du bois. Plusieurs couleurs d'encre peuvent 20 également être mises en oeuvre simultanément dans l'impression jet d'encre, par exemple noir, marron ou carmin ou toute autre couleur. Le revêtement thermolaqué sur le profilé peut présenter une épaisseur comprise entre 60 micromètres et 100 micromètres, l'épaisseur de l'encre ainsi 25 que l'épaisseur du vernis protecteur étant chacune dans une gamme allant de 10 à 50 micromètres. Il est possible également de faire varier la viscosité de l'encre déposée si l'on souhaite réaliser des effets de relief du veinage. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, en vue de l'application en continu d'un décor superficiel sur un s profilé métallique, caractérisé en ce qu'il comprend un chemin de guidage du profilé le long duquel sont disposés, dans le sens du défilement du profilé, successivement des moyens d'éjection de l'encre, des moyens d'éjection du vernis et au moins une lampe U.V. De manière avantageuse, les moyens d'éjection de l'encre sont des têtes d'impression disposées selon une disposition circulaire ou quasi-circulaire autour du chemin de guidage du profilé. lo L'invention va être illustrée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation non limitatif. Exemple 15 Prétraitement : A partir d'un profilé en aluminium extrudé brut, la première étape consiste à préparer la surface par traitement chimique de ce profilé. Cette préparation comporte, tout d'abord, un dégraissage suivi de traitements basique et acide afin d'éliminer les oxydes d'aluminium présents sur cette surface. Les profilés 20 sont ensuite chromatés dans un bain de chrome VI acide ou protégés par un sel organique du type oxyde de zirconium ou similaire. Cette préparation permet de créer une couche de protection de l'aluminium vis-à-vis de l'atmosphère et également de favoriser l'accrochage ultérieur de la poudre polyester du thermolaquage. 25 Thermolaquaqe : L'étape de thermolaquage consiste à projeter la poudre polyester sur les profilés dans un flux d'air comprimé chargé en électricité statique. 30 Un exemple de formulations possibles de ladite poudre polyester (commercialisées par la Société Becker sous la référence Rubiarch KT 21, KT 22 ou KT 23) est donnée ci-après (les teneurs en constituants sont5 exprimées en % en poids) : Résine polyester carboxylée 60 à 70 0/0 Adipamide substitué 2 à 5 Copolymère acrylique fixé sur silice 0,2 à 3 - Benzoïne 0,10 à 1 % Cire polypropylène 0,10 à 1 Sulfate de baryum 1 à 5 0/0 - TiO2 20à30% lo Pigments divers donnant une teinte à dominante marron 0,10 à 1 0/0 Les profilés recouverts de la poudre sont ensuite chauffés à une température de l'ordre de 180 C permettant de durcir le revêtement polyester. 15 Dépôt du motif imitant le bois : Les profilés thermolaqués sont placés sur un chemin de guidage de type convoyeur pour être acheminés dans un "tunnel" dans lequel sont disposées des têtes d'impression d'encre selon un arrangement circulaire ou quasi-circulaire autour du profilé. Ces têtes d'impression, réglables radialement, 20 sont aptes à projeter, par exemple par le procédé DOD (Drop On Demand), l'encre du motif à la surface de toutes les faces du profilé quelle que soit leur géométrie. Le procédé DOD consiste, par effet piezoélectrique, à définir la trajectoire du jet d'encre par un champ électrique qui dévie sur demande le jet sur la cible ou sur une déviation "poubelle" selon le dessin désiré. L'encre 25 déviée de la cible est recyclée. L'intérêt de ce procédé d'impression est une grande finesse d'impression ainsi qu'une facilité de réalisation du dessin recherché ou du motif imitant le bois. Le pilotage des jets d'encre est assuré par un logiciel qui détermine 30 préalablement la nature et la finesse du motif recherché, le motif du bois ayant été préalablement photographié et numérisé pour être piloté, puis projeté par un logiciel adapté. 6 Les buses d'éjection étant très fines, de l'ordre du micromètre, il est possible d'en utiliser un nombre important (de l'ordre de 200 à 600/inch2 soit 31 à 93/cm2). On a donc une précision élevée et une grande qualité d'impression du motif. Les jets d'encre ne sont pas continus mais sont de préférence cadencés à une fréquence de l'ordre du mégahertz. La vitesse de défilement du chemin de guidage et par suite du profilé est comprise entre 10 et 60 m/min. Les têtes d'impression sont disposées par rapport au chemin de guidage de io manière à être écartées d'une distance comprise entre 2 et 15 mm par rapport à la surface de profilé à imprimer. L'encre utilisée est une encre renfermant des pigments ou colorants (de préférence de couleur plus foncée que le revêtement thermolaqué), dans un 1s liant à base acrylate polymérisable aux U.V. et constituant de 70 à 90 % en poids de l'encre. Application du vernis protecteur : Les profilés passent ensuite devant une unité de projection de vernis 20 protecteur, nécessaire pour l'utilisation ultérieure des profilés pour, par exemple, des huisseries extérieures. La couche de vernis protecteur est appliquée par exemple par pulvérisation, au moins sur les zones de la surface du profilé où l'encre a été déposée. Le vernis utilisé est un vernis réticulable aux U.V., tel que les vernis de 25 référence Beckrylux Clear UV LC 1341 VF ou LC 1342 VF commercialisés par la Société Becker. Réticulation : A la sortie du tunnel, les encres déposées recouvertes ou non de vernis 30 c'est-à-dire avant ou après l'application du vernis, passent sous une lampe U.V. d'une longueur d'onde adaptée à l'encre et au vernis, où elles sont "flashées" par un faisceau U.V. permettant leur réticulation et leur stabilisation à la surface du revêtement thermolaqué recouvrant le profilé. La durée de réticulation est très courte, de l'ordre du dixième de seconde, et s'effectue à température ambiante (15 à 25 C environ), sans nécessiter de traitement thermique. Le vernis permet également d'améliorer la résistance à l'abrasion ainsi qu'aux agressions chimiques de l'encre afin d'éviter la dégradation du veinage dans le temps. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation en continu d'un décor superficiel, tel qu'un veinage 5 imitant l'aspect du bois, sur un profilé métallique préalablement recouvert d'un revêtement thermolaqué, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de réalisation du décor par impression par jet d'encre dudit décor, à la surface du revêtement thermolaqué, au moyen de buses disposées à proximité d'au moins une face io du profilé, suivie de l'application d'une couche de vernis protecteur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vernis est appliqué par pulvérisation. 15 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'encre étant une encre réticulable aux U.V., l'impression est suivie d'une étape de séchageréticulation sous U.V. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 20 que le vernis étant un vernis réticulable aux U.V., l'application du vernis est suivie d'une étape de séchage-réticulation sous U.V. 5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape de séchage-réticulation sous U.V. de l'encre est effectuée après l'application du 25 vernis et est commune à celle du vernis. 6. Profilé métallique, notamment à faces non planes, du type recouvert d'un revêtement thermolaqué, caractérisé en ce qu'il comporte, sur au moins une face, un motif, tel qu'un 30 veinage imitant l'aspect du bois, imprimé par jet d'encre à la surface du revêtement thermolaqué, le motif étant recouvert d'au moins une couche de vernis protecteur. 9l0 7. Profilé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le revêtement thermolaqué est un polymère thermodurcissable. 8. Profilé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le polymère est un polyester comportant des fonctions carboxyliques et/ou hydroxycarboxyliques. 9. Profilé selon les revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le revêtement thermolaqué comporte des agents de dureté de surface. 10. Profilé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le motif imprimé est constitué d'une encre réticulable aux U.V. 11. Profilé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 15 en ce que le vernis est un vernis protecteur réticulable aux U.V. 12. Profilé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'encre et le vernis sont réticulables sous l'action d'un rayonnement U.V. dans une même gamme de longueurs d'onde ou à au moins une même longueur d'onde, afin d'effectuer 20 leur réticulation sous U.V. simultanément. 13. Profilé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le constituant majoritaire de l'encre et/ou du vernis est un monomère ou un oligomère (méth)acrylique, ou un mélange d'un polyester et d'un composé 25 (méth)acrylique, ou un mélange d'un composé (méth)acrylique et d'un composé uréthane, ou un mélange d'un polyester et d'un uréthane. 14. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, en vue de l'application en continu d'un décor superficiel sur un profilé 30 métallique, caractérisé en ce qu'il comprend un chemin de guidage du profilé le long duquel sont disposés, dans le sens du défilement du profilé, successivement des moyens d'éjection de l'encre, des moyens d'éjection du i0vernis et au moins une lampe U.V. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens d'éjection de l'encre sont des têtes d'impression disposées selon une disposition circulaire ou quasi-circulaire autour du chemin de guidage du profilé. Il