Brevet FR2957846A1 — publié le 20110930

Domaine technique et état de l'art L'invention concerne un procédé de décoration d'un objet comprenant une étape de transfert par application sur l'objet à décorer d'un support de transfert imprimé avec au moins une substance thermoactivable et chauffage de l'objet à décorer associé au support de transfert par trempage de l'objet à décorer associé au support de transfert dans un bain. Un procédé de décoration par transfert consiste en une succession d'étapes : tout d'abord l'impression du décor avec une encre dite thermoactive sur un support de transfert (papier ou autre), puis l'application io de la face imprimée du support sur la surface de la pièce à décorer, ensuite le chauffage du support tout en appliquant une pression, l'encre migre alors vers la surface à décorer et transfert le symétrique du décor. La pièce refroidie est ensuite débarrassée du support de transfert pour révéler le décor. 15 Un tel procédé de décoration est bien connu de l'homme de l'art pour la décoration d'objets de communication (tasses, assiettes...) ou de textiles. Pour que le transfert de l'encre vers l'objet à décorer soit efficace, deux conditions doivent être réunies : • la température doit être supérieure à la température d'activation de 20 l'encre pour permettre son changement d'état (sublimation : passage direct de l'état solide à l'état gazeux ; ou fusion : passage direct de l'état solide à l'état liquide) ; • un gradient de pression doit être maintenu entre la surface de la pièce à décorer et le support de l'encre afin que l'encre activée soit contrainte à 25 migrer préférentiellement vers la pièce. Le procédé le plus ancien consiste à utiliser une presse chauffante, l'augmentation de température étant assurée par des plateaux chauffants et la pression assurée par le pressage du support sur la pièce à décorer. Ce i dispositif permet seulement la réalisation de pièces planes (deux dimensions) ou tridimensionnelles peu complexes (ex. tasses à café). Pour réaliser des pièces plus complexes, la technique la plus connue consiste à utiliser un support de transfert souple pour pouvoir épouser les courbes de la pièce à décorer puis l'ensemble pièce et transfert positionné correctement à la surface de la pièce sont placés dans une membrane étanche à l'intérieur de laquelle un vide est créé par aspiration. Le nouvel ensemble en dépression est alors placé dans un four pour procéder à la sublimation de l'encre. Une alternative consiste également, pour des pièces simples (corps io de stylo, manches de couverts...) à placer les pièces et leur support de transfert dans un moule en silicone qui maintient une pression sur la pièce du fait de l'élasticité de la silicone. L'ensemble est alors placé dans un four. Les techniques évoquées ci-dessus sont lentes (plusieurs dizaines de minutes pour un transfert) ou font intervenir des installations particulièrement lourdes 15 pour leur mise en oeuvre. Une autre solution particulièrement élégante a été développée par M. Claveau (FR2856632 et FR2879124) et consiste à immerger la pièce et son support de transfert dans un bain d'alliage en fusion. Le métal chaud fournit la chaleur nécessaire au transfert et la densité du métal en fusion génère une 20 pression suffisante sur la pièce pour obtenir rapidement de bons résultats. Toutefois, ce procédé fait intervenir de grandes quantités de métaux non ferreux tels que le plomb, l'étain, le cadmium et / ou le bismuth. L'exposition prolongée à ces métaux à basse tension de vapeur saturante constitue un risque important pour la santé de l'opérateur et un danger de pollution en cas 25 d'incident. De plus, la préparation du bain suppose un changement d'état des métaux, ce qui nécessite une quantité d'énergie importante pour fournir la chaleur latente nécessaire à la fusion des métaux. Description de l'invention L'invention propose un nouveau procédé de décoration par transfert, ne 30 présentant pas les inconvénients des techniques antérieures. Plus précisément, l'invention propose un procédé de décoration d'un objet comprenant une étape de transfert par application sur l'objet à décorer d'un support de transfert imprimé avec au moins une substance thermoactivable et chauffage de l'objet à décorer associé au support de transfert par trempage de l'objet à décorer associé au support de transfert dans un bain, caractérisé en ce que le bain est un bain fluide de particules solides maintenu à une température appropriée pour l'activation de la dite substance thermoactivable. Le procédé selon l'invention n'utilise pas de métal en fusion et l'état solide io des matériaux utilisés pour la réalisation du bain n'est pas modifié. De plus, la durée du chauffage est faible, du même ordre de grandeur que dans le cas d'un bain de métal liquide. Le procédé selon l'invention ne présente donc pas les inconvénients des procédés antérieurs. L'encre thermoactivable est par exemple une encre sublimable, c'est à dire 15 une encre qui passe de l'état solide à l'état gazeux sous l'effet de la chaleur sans passer par l'état liquide, ou une encre thermofusible, c'est à dire une encre qui passe de l'état solide à l'état liquide sous l'effet de la chaleur. Le support de transfert peut être une feuille non tissée ou un tissu souple ou tout autre support pouvant être imprimé avec des encres thermoactivables. 20 Le critère de choix du support se fera en fonction de la mouillabilité de l'encre et de la souplesse requise pour couvrir toutes les zones à décorer de la pièce. Le bain fluide est un bain de particules solides (encore appelé lit fluidisé) qui peut être fluidisé par un flux de gaz tel que : 25 • de l'air, du gaz carbonique • un gaz inerte, par exemple de l'argon ou de l'azote • un gaz réactif, par exemple un oxydant tel que l'ozone ou un acide tel que l'acide chlorhydrique. Le gaz carbonique et, à fortiori, l'air présentent l'avantage d'être facilement disponibles et peu chers. Un gaz inerte présente l'avantage d'éviter toute réaction avec les particules solides du bain et / ou avec l'objet à décorer. Un gaz réactif présente l'avantage de pouvoir activer chimiquement certaines encres. Les particules solides sont de préférence des particules denses, pour appliquer sur l'objet à décorer une pression suffisante au transfert. Les particules sont des particules de silice, de sable, de polytétrafluoroéthylène (Teflon (TM)), de zircone ou de grenaille métallique. Ces matériaux io présentent l'avantage d'être suffisamment denses, et d'être sensiblement moins chers que les métaux utilisés par le procédé à bain métallique. De plus, ces matériaux présentent un bon coefficient d'échange thermique, ce qui permet de chauffer rapidement le support de transfert et l'objet à décorer. Les particules peuvent avoir un diamètre de 10 à 900 micromètres. De tels 15 diamètres de particules permettent de réaliser facilement un bain fluide de particules solides. Pour des particules de silice, de zircone ou de grenaille métallique, un diamètre compris entre 80 et 400 micromètres donnent de bons résultats. La durée du chauffage peut être comprise entre 1 seconde et 5 minutes. Elle 20 dépend notamment des couleurs et des compositions des encres utilisées et de la matière et de la forme du support de transfert. Pour des encres de type encres sublimables et en fonction de la couleur de ces encres, une durée comprise entre 1 minute et 4 minutes donne de bons résultats. Le choix du matériau et de la taille des particules permet d'optimiser le 25 coefficient d'échange thermique du bain fluidisé et ainsi de minimiser la durée du chauffage de l'objet à décorer. La température appropriée est de préférence comprise entre la température minimale nécessaire au décollement de l'encre du support de transfert et la température maximale supportée par l'objet sans modification de sa structure. Une température comprise entre 140 à 250°C donne de bons résultats pour la décoration d'objets en matériaux polymères. Les objets à décorer peuvent être réalisés en tout type de matériau supportant une température comprise entre 140 et 250°C pendant un temps compris entre 1 seconde et 5 minutes. Préférentiellement, les matériaux sont des plastiques, en particulier des plastiques cristallins dont les polyacétals et les polyamides, ou des métaux laqués tel que de l'aluminium recouvert de laque époxy. io L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus, comprenant un bain fluide thermostaté de particules solides. L'invention peut être utilisée pour la décoration de tout type d'objet par transfert d'un motif de décoration réalisé à l'encre depuis un support de 15 transfert vers l'objet. L'invention est notamment intéressante pour : • la décoration de pièces plastiques, par exemple des ustensiles de cuisine (manches de couverts, récipients divers, etc.), des pièces plastiques apparentes d'appareils électriques (caches de prises ou d'interrupteurs électriques, boîtiers d'appareil électroménagers, etc.), des 20 objets publicitaires (tasses, stylos, etc.) ; • la décoration d'objets en matériau poreux tel que le bois • la décoration d'objets en métal laqué, par exemple des boiseries ou des volets en métal laqué. Brève description des fiqures 25 L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'exemples de mise en oeuvre de procédés selon l'invention. Cet exemple est donné à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec le dessin annexé dans lequel la figure unique est un schéma de principe d'un mode de mise en oeuvre d'un procédé de décoration selon l'invention Description d'un mode de réalisation de l'invention Comme dit précédemment, un procédé selon l'invention comprend une étape de transfert par application d'un support de transfert imprimé avec au moins une substance thermoactivable sur l'objet à décorer et chauffage de l'objet à décorer associé au support de transfert par trempage de l'objet à décorer associé au support de transfert dans un bain. Dans un exemple, l'objet à décorer est un couvert, par exemple un couteau, io en polyamide 66 (Radilon (TM)). Le support de transfert 1 est choisi en fonction de la forme, simple ou complexe, de l'objet à décorer et des substances thermoactivables choisies. Le support de transfert est dans l'exemple une feuille de papier souple adaptée à la sublimation et imprimée avec une ou des encres sublimables 15 selon un procédé d'impression connu par ailleurs, par exemple l'héliogravure, la sérigraphie ou l'impression à l'aide d'une imprimante jet d'encre. La face encrée du support de transfert 1 est appliquée contre la surface de l'objet à décorer 2 et est maintenue en position par un adhésif. L'ensemble 3 formé par l'objet enrobé du support de transfert est ensuite maintenu sur un support 20 de préhension 4 pour être plongé dans un bain chaud. Dans l'exemple, le bain 5 est un bain de particules de zircone de diamètre 150 à 200 micromètre. Le bain est fluidisé par un courant d'air. Le bain est maintenu à une température de 190°C par une résistance électrique et la pièce est maintenue 120 secondes dans le bain. 25 L'objet décoré 6 est ensuite sorti du bain et refroidi à l'air ambiant avant d'être débarrassé du support de transfert. REVENDICATIONS1. Procédé de décoration d'un objet comprenant une étape de transfert par application sur l'objet à décorer (2) d'un support de transfert (1) imprimé avec au moins une substance thermoactivable et chauffage de l'objet à décorer associé au support de transfert par trempage de l'objet à décorer associé au support de transfert dans un bain (5), caractérisé en ce que le bain est un bain fluide de particules solides maintenu à une température appropriée pour l'activation de la dite substance thermoactivable. io 2. Procédé selon la revendication1, dans lequel le bain fluide est un bain de particules solides fluidisé par un flux de gaz tel que : • de l'air, du gaz carbonique • un gaz inerte, par exemple de l'argon ou de l'azote • un gaz réactif, par exemple un oxydant tel que l'ozone ou un acide tel 15 que l'acide chlorhydrique 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel les particules solides sont des particules denses. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les particules sont des particules de silice, de sable, de polytétrafluoroéthylène (téflon (TM)), de 20 zircone ou de grenaille métallique. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les particules ont un diamètre de 10 à 900 micromètres et de préférence entre 80 et 400 micromètres. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la durée du 25 chauffage est comprise entre 1 seconde et 5 minutes, et de préférence entre 1 minute et 4 minutes. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la température appropriée est comprise entre la température minimale nécessaire au décollement de l'encre du support de transfert et la température maximale supportée par l'objet sans modification de sa structure, et de préférence comprise entre 140 à 250°C. 8. Installation pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant un bain (5) fluide thermostaté de particules solides. 9. Utilisation d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 7, pour : io • la décoration de pièces plastiques, par exemple des ustensiles de cuisine, des pièces plastiques apparentes d'appareils électriques, des objets publicitaires ; • la décoration d'objets en matériau poreux tel que le bois • la décoration d'objets en métal laqué, par exemple des boiseries ou des 15 volets en métal laqué.