Brevet FR2969957A1 — publié le 20120706

PROCEDE DE FABRICATION D'UN VITRAGE FEUILLETE IMPRIME PAR SERIGRAPHIE A L'AIDE D'UN ECRAN DE SERIGRAPHIE DOUBLE TISSAGE L'invention concerne le domaine des vitrages feuilletés, et plus particulièrement l'impression par sérigraphie d'un vitrage feuilleté. Les vitrages feuilletés sont fréquemment utilisés comme pare-brise de véhicule. Ils comportent de nombreuses fonctionnalités : couche réfléchissant le rayonnement solaire, permettant d'abaisser la température du tableau de bord et la température ambiante dans l'habitacle, support de rétroviseur intérieur, bus-bars d'amenée de courant électrique notamment pour une couche ITO ou un réseau de fils chauffants, bande supérieure filtrant le rayonnement solaire, à coloration éventuellement dégradée, détecteur de pluie... Les vitrages feuilletés sont imprimés à diverses fins : bord du vitrage opacifié sur toute sa périphérie pour protéger la colle sous-jacente et cacher des éléments de carrosserie ou joints de la vue d'un observateur à l'extérieur du véhicule, inscriptions relatives au fabricant, à diverses normes, surface opacifiée pour cacher l'embase du rétroviseur intérieur de la vue d'un observateur à l'extérieur du véhicule. Il est habituel de réaliser de telles impressions sur feuilles de verre plat, c'est-à-dire le cas échéant avant des opérations de bombage (la difficulté d'imprimer sur des surfaces bombées est en effet bien supérieure). Un procédé préféré est la sérigraphie. Ce procédé consiste à placer, au-dessus de la feuille à imprimer, un écran de sérigraphie comprenant une partie en tissu perméable à l'encre, dont la forme définit le motif d'impression, et une partie rendue imperméable à l'encre. On dépose la composition d'impression sur l'écran et, en la pressant avec une raclette contre l'écran, on l'amène à se déposer sur la feuille à imprimer. La sérigraphie est apte à procurer les qualités optiques requises : bonnes couvrance, opacité et résolution, est aisément industrialisable. Cependant, la sérigraphie sur feuilles de verre plat n'est pas sans inconvénient. Notamment, les feuilles de verre lors de leur bombage, deux par deux, entrent en contact physique les unes avec les autres, ou avec des éléments mécaniques des installations de bombage. Ce contact physique nécessite l'emploi préalable d'un four supplémentaire pour la recuisson de la composition d'impression, afin d'éviter que les surfaces imprimées insuffisamment durcies et séchées ne soient affectées. Pour résoudre ce problème, la publication WO 2009/122075 propose d'imprimer non pas les feuilles de verre du vitrage feuilleté, mais la feuille adhésive intercalaire de polyvinylbutyral. A cet effet, WO 2009/122075 décrit une composition permettant l'impression par sérigraphie en une seule passe d'un motif sur une feuille de polyvinylbutyral avec des temps de « sec au toucher » améliorés. Les procédés d'impression par sérigraphie de l'état de la technique conduisent à des résultats d'impression inacceptables lorsqu'il sont mis en oeuvre sur des feuilles présentant des rugosités de surface importantes (par exemple présentant une rugosité de surface, définie comme la valeur d'écart moyen arithmétique du profil Ra de plusieurs dizaines de pm). En effet, la rugosité emprisonne une quantité plus élevée de la composition d'impression, ce qui augmente la taille du motif. Les sillons formés par la rugosité guident la composition d'impression à la surface de la feuille avant séchage, ce qui entraîne une déformation du motif. De plus, la composition d'impression se répartit inégalement à la surface de la feuille, ce qui se traduit par des niveaux de gris trop importants. Lorsque l'impression est réalisée sur une feuille présentant une forte rugosité de surface, les procédés de l'état de la technique ne permettent donc pas d'obtenir : une bonne définition du motif imprimé, à contours nets, sans bavure et sans déformation ; - une opacité acceptable; - une faible quantité de niveaux de gris ; une bonne couvrance, se traduisant par l'absence totale de transparence sous forme de « trous 15 d'épingles » (pinholes). Il a été découvert de façon surprenante qu'il était possible d'obtenir ces propriétés en utilisant un écran de sérigraphie qui comprend deux tissus superposés, le tissu (I) destiné à être placé en regard de la face à 20 sérigraphier ayant une ouverture de mailles inférieure à l'autre tissu (S), la différence d'ouverture de mailles entre les deux tissus se situant dans la plage de 22 à 65 pm. La présente invention propose donc un procédé de 25 fabrication d'un vitrage feuilleté imprimé composé de deux feuilles de verre séparées par une feuille adhésive intercalaire, comprenant les étapes consistant à : (a) sérigraphier par une composition d'impression au moins une face de l'une des feuilles composant le vitrage, 30 à l'aide d'un écran de sérigraphie ; et (b) assembler les différentes feuilles composant le vitrage dont au moins une a été sérigraphiée ; caractérisé par le fait que l'on utilise un écran de sérigraphie qui comprend deux tissus superposés, le tissu (I) destiné à être placé en regard de la face à sérigraphier ayant une ouverture de mailles inférieure à l'autre tissu (S), la différence d'ouverture de mailles entre les deux tissus se situant dans la plage de 22 à 65 pm. La superposition de deux couches de tissus sur un même écran contrôle le comportement de l'encre lors du transfert vers la feuille à sérigraphier et permet d'éviter la déformation du motif imprimé. Le procédé permet également de déposer une plus grande quantité de composition d'impression en surface de la feuille à sérigraphier et améliore donc l'opacité et la densité optique du motif imprimé. En outre, le procédé réduit les niveaux de gris, c'est-à-dire permet l'impression d'un motif uniformément noir ou coloré. Il a été découvert de façon surprenante qu'une différence d'ouverture de mailles supérieure à 65 pm ne permettait pas d'obtenir des caractéristiques d'impression acceptables en ce qui concerne la densité optique, l'imprimabilité et la résolution du motif imprimé. De plus, une différence d'ouverture de maille inférieure à 22 pm ne permet pas d'obtenir une résolution et une imprimabilité acceptables du motif. Les deux couches de tissu de l'écran sont superposées, chacune étant fixée au cadre de l'écran. Elles peuvent être assemblées l'une à l'autre, par exemple par des moyens de serrage ou de collage sur l'un ou plusieurs de leurs bords. Un motif peut être défini sur l'écran par les procédés utilisés couramment en sérigraphie, tel que le clichage, c'est-à-dire l'enduction et le durcissement d'une 10 15 émulsion sur l'écran, avant lavage pour enlever l'émulsion des zones non durcies. Le motif peut être défini sur l'un ou l'autre des tissus ou sur les deux tissus. Avantageusement, la différence d'ouverture de 5 mailles entre les deux tissus se situe dans la plage de 28 à 43 pm. Par exemple, le tissu (I) peut avoir une ouverture de mailles entre 60 et 90 pm, notamment entre 75 et 85 pm. Le tissu (S) peut avoir une ouverture de mailles entre 90 et 130 pm, notamment entre 100 et 120 pm. Avantageusement, les fils du tissu (I) ont un diamètre inférieur aux fils du tissu (S). La différence de diamètre est de préférence entre 5 et 30 pm. Les fils du tissu (I) peuvent avoir un diamètre de 30 pm à 60 pm, notamment de 40 pm à 48 pm. Les fils du tissu (S) peuvent avoir un diamètre de 50 pm à 80 pm, notamment de 55 pm à 70 pm. La trame du tissu (I) est de préférence 20 sensiblement non parallèle à la trame du tissu (S). Avantageusement, la trame du tissu (I) forme un angle de 53 à 83 degrés, notamment de 60 à 75 degrés avec la trame du tissu (S). Le tissu (I) et le tissu (S) peuvent être en 25 polyamide. On peut également utiliser tout matériau habituellement utilisé en sérigraphie. Dans un mode de réalisation, on sérigraphie au moins l'une des faces de la feuille adhésive intercalaire, qui est une feuille de matière plastique, notamment de 30 polyvinylbutyral. Dans le cas d'une impression sur la feuille adhésive intercalaire, notamment de polyvinylbutyral, la composition d'impression peut être une des compositions d'encre de la publication W02009/122075, en particulier une composition comprenant une résine polyvinylbutyral de masse moléculaire évaluée par chromatographie par perméation de gel centrée sur une valeur au plus égale à 50000 en équivalent polystyrène, de préférence au plus égale à 40000, de façon plus préférée au plus égale à 30000. Avantageusement, la résine polyvinylbutyral a une masse moléculaire centrée sur une valeur au moins égale à 10000, de préférence à 15000. Il est préféré que le taux d'[OH] de la résine polyvinylbutyral corresponde à un pourcentage massique maximal de poly(alcool vinylique) de 22, de préférence 20 et en particulier 18%, et minimal de 9, de préférence 11 et en particulier 13%. De préférence, la température de transition vitreuse TG de la résine polyvinylbutyral est au plus égale à 70°C. Une composition d'encre préférée est une composition comprenant 2 à 35% en masse de résine polyvinylbutyral et 1 à 50% en masse d'au moins un pigment et/ou une autre particule et/ou un colorant et/ou un luminophore. Les pigments, particules, colorants, luminophores peuvent être choisis parmi ceux décrits dans la publication 25 W02009/122075. Selon d'autres caractéristiques préférées de la composition, elle comporte 30 à 75% en masse de solvant. Elle peut également comporter 0,2 à 3 en masse d'un agent de thixotropie consistant en une silice ou plusieurs en 30 mélange. Le solvant solubilisant la résine polyvinylbutyral peut également être choisi parmi ceux décrits dans la publication W02009/122075. La au moins une face de feuille adhésive intercalaire que l'on sérigraphie peut présenter une rugosité de surface, définie comme la valeur d'écart moyen arithmétique du profil Ra, de plus de 20 pm, notamment de plus de 30 pm. Le procédé selon l'invention est également avantageux pour l'impression par sérigraphie sur des feuilles moins rugueuses ou non rugueuses. Il permet alors l'amélioration de la densité optique du vitrage feuilleté imprimé. Dans un mode de réalisation, on sérigraphie au moins l'une des faces d'une des feuilles de verre, et la composition d'impression est un émail. Le procédé permet alors d'augmenter l'épaisseur de la couche d'émail déposé sur le verre, et donc l'opacité du motif imprimé, tout en conservant une résolution similaire à celle obtenue avec un écran de sérigraphie à simple tissage. L'invention porte également sur un vitrage 20 feuilleté imprimé obtenu par le procédé tel que défini ci-dessus. Avantageusement, le vitrage feuilleté imprimé présente une densité optique supérieure à 3, de préférence à 4, sur sa partie imprimée. 25 De préférence, le vitrage feuilleté imprimé présente des niveaux de gris inférieurs à 5 sur sa partie imprimée. Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, sans toutefois en limiter la portée, on va en 30 décrire ci-après plusieurs exemples. Exemple 1 : Fabrication d'un vitrage feuilleté selon l'invention Dans cet exemple, on a imprimé un motif par sérigraphie sur une feuille de polyvinylbutyral rugueux de type Solutia RF41 avant de l'assembler entre deux feuilles de verre pour fabriquer un vitrage feuilleté. Les motifs consistaient en des lignes de cercles de diamètre 2,23 mm et 2,26 mm. L'impression s'est faite selon le procédé de l'invention, à l'aide d'un écran de sérigraphie double tissage. L'écran S comprenait 55 fils/cm, les fils ayant un diamètre de 64 pm. L'écran I comprenait 77 fils/cm, les fils ayant un diamètre de 48 pm. A titre comparatif, on a également préparé un vitrage feuilleté imprimé à l'aide du procédé de la technique antérieure, utilisant un écran simple tissage. Les vitrages feuilletés préparés selon les deux procédés ont été analysés pour leur densité optique, leurs niveaux de gris et la définition du motif imprimé. On a mesuré la densité optique avec un densitomètre X-Rite 341. La valeur moyenne de densité optique a été calculée à partir de 10 points de mesure. On a évalué la définition du motif imprimé en mesurant le diamètre maximal des motifs circulaires imprimés. Le Tableau 1 ci-dessous présente les résultats des analyses. Tableau 1 : Comparaison des caractéristiques d'impression obtenues avec un écran simple tissage et un écran double tissage selon l'invention. Ecran simple tissage Ecran double tissage (comp) (inv) Valeur moyenne de 4,09 4,51 densité optique Valeurs moyennes de 4,69 4,18 niveaux de gris Diamètre du motif 2,395 mm 2,312 mm imprimé (motif de 2,26 mm de diamètre) Diamètre du motif 2,382 mm 2,320 mm imprimé (motif de 2,23 mm de diamètre) Le procédé selon l'invention apporte donc une nette amélioration en terme de densité optique. Il permet donc de renforcer l'opacité du vitrage et sa fonction de protection. De plus, il réduit les niveaux de gris et produit donc un motif d'impression plus uniforme. Il permet également d'obtenir une déformation plus faible du motif imprimé, améliorant donc la définition de l'impression. Exemple 2 : Comparaison entre plusieurs écrans double tissage On a procédé comme à l'Exemple 1, en testant différentes configurations d'écran double tissage, chacune présentant une valeur particulière de différence d'ouvertures de maille, comme indiqué dans le Tableau 2 ci-dessous. L'écran 11 est un écran double tissage selon 25 l'invention. Les écrans 12 à 15 sont des écrans double tissage qui présentent une différence d'ouverture de maille en dehors de la plage de l'invention. Tableau 2 comparaison entre plusieurs écrans double 5 tissage Ecran Tissu S Tissu I Nb Diamètre Ouverture Nb Diamètre Ouverture Différence fils/ des fils de mailles fils/ des fils de mailles d'ouverture cm (pm) (pm) cm (pm) (pm) de mailles (pm) 11 55 64 117,8 77 48 81,9 35,9 (inv) 12 68 55 92,1 90 40 71,1 20,9 (comp) 13 51 70 126,1 77 48 81,9 44,2 (comp) 14 43 80 152,6 77 48 81,9 70,7 (comp) 15 43 80 152,6 90 40 71,1 81,4 (comp) Pour chaque configuration d'écran, on a évalué 3 propriétés : l'imprimabilité du motif, la densité optique 10 du vitrage feuilleté fini et la résolution. Seul l'écran 11, selon l'invention, permet une impression satisfaisante du motif selon ces trois critères. Les autres configurations d'écran 12 à 15 ne sont pas satisfaisantes en terme de résolution et d'imprimabilité. 15 De plus, les écrans 14 et 15 donnent des résultats non-acceptables en terme de densité optique. REVENDICATIONS1 - Procédé de fabrication d'un vitrage feuilleté imprimé composé de deux feuilles de verre séparées par une feuille adhésive intercalaire, comprenant les étapes consistant à : (a) sérigraphier par une composition d'impression au moins une face de l'une des feuilles composant le vitrage à l'aide d'un écran de sérigraphie ; et (b) assembler les différentes feuilles composant le vitrage dont au moins une a été sérigraphiée ; caractérisé par le fait que l'on utilise un écran de sérigraphie qui comprend deux tissus superposés, le tissu (I) destiné à être placé en regard de la face à sérigraphier ayant une ouverture de mailles inférieure à l'autre tissu (S), la différence d'ouverture de mailles entre les deux tissus se situant dans la plage de 22 à 65 pm. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la différence d'ouverture de mailles entre les deux tissus se situe dans la plage de 28 à 43 pm. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé par le fait que le tissu (I) a une ouverture de mailles entre 60 et 90 pm. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le tissu (S) a une ouverture de mailles entre 90 et 130 pm. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les fils du tissu (I) ont un 30 diamètre inférieur aux fils du tissu (S). 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les fils du tissu (I) ont un diamètre de 30 pm à 60 pm, notamment de 40 pm à 48 pm. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les fils du tissu (S) ont un diamètre de 50 pm à 80 pm, notamment de 55 pm à 70 pm. 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la trame du tissu (I) forme un angle de 53 à 83 degrés, notamment de 60 à 75 degrés avec la trame du tissu (S). 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le tissu (I) et le tissu (S) sont en polyamide. 10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que l'on sérigraphie au moins l'une des faces de la feuille adhésive intercalaire, qui est une feuille de matière plastique, notamment de polyvinylbutyral. 11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la composition d'impression comprend une résine polyvinylbutyral de masse moléculaire mesurée par chromatographie par perméation de gel centrée sur une valeur au plus égale à 50000 en équivalent polystyrène. 12 - Procédé selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé par le fait la au moins une face de la feuille adhésive intercalaire que l'on sérigraphie présente une rugosité de surface, définie comme la valeur d'écart moyen arithmétique du profil Ra, de plus de 20 pm, notamment de plus de 30 pm. 13 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que l'on sérigraphie au moins l'une des faces d'une des feuilles de verre, et que la composition d'impression est un émail. 14 - Vitrage feuilleté imprimé obtenu par le procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 13.15 Vitrage feuilleté imprimé selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'il présente une densité optique supérieure à 3 sur sa partie imprimée. 16 - Vitrage feuilleté imprimé selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé par le fait qu'il présente des niveaux de gris inférieurs à 5 sur sa partie imprimée.