Brevet FR3037275A1 — publié le 20161216

Contexte technique La présente invention porte sur un support plan à deux faces pour le graphisme (écriture ou dessin) à la main, ainsi qu'une feuille coupée dudit support, éventuellement proposée sous la forme de rames, blocs, carnets ou cahiers de feuilles. L'invention porte également sur le procédé de fabrication du support plan. Le support plan de l'invention est particulièrement adapté pour le graphisme au feutre, comme par exemple l'illustration graphique (dessin) au feutre, ou l'écriture au feutre. Le feutre peut être un feutre à solvant (permanent) ou un feutre à eau. Le dessin au feutre est mis en oeuvre par les illustrateurs pour des planches qui sont élaborées en un exemplaire à la main. De telles planches peuvent être ensuite 15 offertes ou conservées sous forme d'exemplaires uniques, ou elles peuvent aussi être ensuite scannées pour faire l'objet d'une reproduction en nombre. Classiquement, les supports plans pour graphisme à la main sont des supports en papier, ou à base de papier. Le papier est un matériau majoritairement à base de fibres, cellulosiques ou de synthèse, mélangées avec divers additifs permettant 20 d'apporter certaines propriétés au matériau ou de les renforcer, selon l'usage final prévu pour le produit. Les produits proposés sont relativement fins, avec des grammages par exemple de l'ordre de 60 à 260 g/m2. Il est apprécié par les utilisateurs que le support plan de type papier soit utilisable des deux côtés. Néanmoins, dans le cas d'une utilisation d'un tel support pour le 25 graphisme au feutre, que celui-ci soit à solvant ou à eau, se pose le problème du transpercement des pigments à travers la feuille, dont la matière est poreuse. De plus, même dans l'hypothèse où les pigments ne traversent pas, l'ombre des marques graphiques apposées sur une face peut être visible sur l'autre face. Cette visibilité peut être rendue possible par la faible épaisseur du support, qui en fonction 30 de son grammage, ne saurait être totalement opaque. On note néanmoins que les contours de l'ombre peuvent apparaître de manière imprécise. Pour rendre un support à base de papier opaque avec de plus un effet barrière aux solvants (y compris l'eau), il est connu d'utiliser des charges minérales dans la pâte à papier et d'ajouter une résine fluorée dans celle-ci. Cette solution n'est pas 3037275 2 totalement efficace pour obtenir une bonne opacité et un effet barrière contre les solvants, même en mettant de fortes quantités de résine fluorée. L'usage de cette dernière est en général réservé aux papiers spécifiquement dédiés à l'emballage de produits gras pour l'agro-alimentaire. 5 On peut par ailleurs insérer une couche de colle stratifiée entre deux jets de papier, la colle pouvant éventuellement contenir des agents opacifiants. C'est le principe retenu par US20130307257, qui utilise un joint intermédiaire composé d'une colle et d'un colorant gris. Cependant, cette solution présente l'inconvénient de modifier la couleur du papier de surface : le niveau d'opacité de ce dernier n'étant pas suffisant 10 pour masquer le joint de colle gris, la teinte du papier sera donc assombrie, et ce dernier sera donc jugé moins lumineux lors de l'application de feutre à sa surface. Par ailleurs, lorsqu'on utilise un feutre de couleur claire, le solvant contenu dans ce dernier va localement rendre transparent ou translucide la feuille de papier et, lorsque les pigments atteignent la barrière de colle foncée, le trait de feutre va prendre une teinte plus foncée, qui peut être jugée disgracieuse par l'utilisateur du produit. C'est seulement lorsque le solvant a séché que le trait de feutre reprend sa couleur d'origine, car le papier redevient suffisamment opaque pour éclaircir la teinte du joint de colle. Il est parfois proposé de constituer un assemblage papier / film étanche au solvant, l'assemblage étant formé à l'aide de colle ou à l'aide d'un polymère extrudé intermédiaire reliant les deux couches. Le film est choisi pour son opacité, et peut être un film de polyéthylène téréphtalate ou de polypropylène contenant par exemple de la craie pour l'opacification, ou imprimé avec une couleur opacifiante sur une face, voire un film d'aluminium. Mais un tel assemblage n'est pas utilisable comme support bi-face pour le graphisme, puisqu'une des faces est constituée d'un film étanche. Ainsi, on manque de support bi-face pour le graphisme qui soit bien opaque, de blancheur élevée, résistant à la traversée du solvant et des pigments d'un feutre, y compris un feutre permanent, et dont le prix de revient reste modéré. Définition de l'invention Pour résoudre les problèmes ainsi évoqués, il est proposé un support plan à deux faces pour l'écriture ou le dessin à la main consistant en un assemblage de deux épaisseurs fibreuses pour fixation de marques graphiques sur chacune desdites deux faces du support, et d'un film interne audit support, sombre pour opacifier ledit support, le film étant collé à chacune des épaisseurs fibreuses par un joint respectif 3037275 3 de préparation de matériau thermoplastique comprenant des charges claires, par exemple mais pas nécessairement des charges minérales, adaptées, par leur concentration et l'intensité de la teinte qu'elles donnent à la préparation de matériau thermoplastique, pour masquer le film interne. 5 Notamment le film interne est masqué à un observateur regardant le support à l'aide de lumière réfléchie (réflexion diffuse), même si l'épaisseur fibreuse regardée par l'observateur est rendue translucide par un liquide l'imbibant. Le produit ainsi défini fournit un confort d'écriture pour l'utilisateur, est opaque et fournit un effet barrière contre la traversée de pigments ou du solvant d'une face à 10 l'autre. L'usage de charges blanches dans le jet de matériau thermoplastique permet par ailleurs de ne pas assombrir un trait de feutre de couleur claire, qui gardera sensiblement la même couleur à l'état humide lors de son application, et une fois séché à la surface du papier. Par exemple, le film est un film de polyoléfine, comme un polyéthylène ou un 15 polypropylène, ou un polyester tel que le polyéthylène térephtalate (PET), mais peut être également à base de polymères issus de matériaux renouvelables (biopolymères), comme les polyhydroxyalcanoates, dont un exemple est l'acide polylactique PLA. Dans un mode de réalisation, le film est opacifié en surface avec une métallisation à 20 base d'aluminium. Alternativement, le film porte une impression à l'encre pour son opacification, ou le film comprend un pigment dans son volume. Le film peut avoir une épaisseur de 10 à 14 pm. Le film peut avoir un grammage du film entre 15 et 19 g/m2. 25 La préparation de matériau thermoplastique peut comprendre de 10 à 18% de dioxyde de titane en poids. La préparation de matériau thermoplastique peut être à base de polyoléfine, ou de biopolymère. Le grammage de chacun des joints de préparation de matériau thermoplastique peut 30 être compris entre 10 et 40 g/m2. Le grammage total peut être compris entre 180 et 250 g/m2. Le film peut avoir une épaisseur comprise entre 5 et 50 pm. 3037275 4 Au moins une des deux épaisseurs fibreuses peut être en une matière fibreuse traitée avec un agent hydrophobe comme l'alkyle cétène dimère pour ajuster le niveau d'hydrophobie de la surface du papier. D'autres variantes sont possibles. 5 Il est aussi proposé, dans le cadre de l'invention, une feuille coupée à un format pour l'illustration graphique manuelle, dans un support tel que défini plus haut, ainsi qu'une rame, un bloc spiralé, un bloc collé, un carnet, un livre ou un cahier de telles feuilles. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un support plan pour l'écriture 10 ou le dessin à la main comprenant une extrusion d'une préparation de polymère thermoplastique sous forme d'une coulée entre une première couche fibreuse et un film pour former un premier assemblage, puis le refroidissement de ce premier assemblage, et une extrusion d'une préparation de polymère thermoplastique sous forme d'une coulée entre le film du premier assemblage et une deuxième couche 15 fibreuse pour former un deuxième assemblage, le film étant sombre pour opacifier ledit support, et la préparation de matériau thermoplastique comprenant des charges, par exemple des charges minérales, claires adaptées pour masquer le film interne. Avantageusement, les couches fibreuses sont chacune obtenue par déroulage d'une bobine de papier. 20 L'invention va maintenant être décrite en relation avec les figures. Liste des figures La figure 1 est un schéma d'une étape d'un procédé de fabrication selon l'invention. La figure 2 est une vue d'un produit intermédiaire, en coupe, obtenu à l'issu de l'étape de la figure 1. 25 La figure 3 est un schéma d'une deuxième étape du procédé de fabrication selon l'invention, début avec l'étape de la figure 1. La figure 4 est une vue d'un support plan selon un mode de réalisation de l'invention, obtenu à l'issu de l'étape de la figure 3. La figure 5 est une vue d'un mode d'utilisation du support selon l'invention. 30 La figure 6 porte sur une présentation du produit, dans un mode de réalisation. Description d'un mode de réalisation En référence à la figure 1, qui est une vue de coupe, une machine à extruder 100 est utilisée pour déposer, par une filière, un polymère fondu 110, sous forme d'une coulée, entre une couche 120 de matière fibreuse qui est par exemple déroulée d'un 3037275 5 dérouleur 130 portant une bobine de papier et une couche 121 de film de polyéthylène ou autre polyoléfine, déroulée par exemple d'un dérouleur 131. Le film peut être aussi constitué à base de polymères issus de matériaux renouvelables, ou biopolymères, éventuellement bioplastiques, comme les polyhydroxyalcanoates, dont 5 un exemple est l'acide polylactique PLA. L'ensemble constitué des trois couches est appliqué entre deux rouleaux 140 et 145, à l'aide d'une pression appliquée uniformément. On opère ainsi une lamination des trois couches. L'ensemble des trois couches, une fois ainsi assemblé, est ensuite entrainé sur la 10 surface d'un des rouleaux, ici le rouleau 145, qui est par exemple refroidi en surface, et qui a un diamètre suffisant pour que le temps passé sur ce rouleau permette à la matière de refroidir, afin que les trois couches soient figées ensemble. L'ensemble passe ensuite éventuellement sur un rouleau intermédiaire 150, avant d'être enroulé sur un enrouleur pour former une bobine de produit intermédiaire 160. 15 D'autres montages équivalents sont bien sûr possibles. Le débit de la machine à extruder 100 et la vitesse des dérouleurs 130 et 131 permettent de régler les quantités de matière utilisées. Dans un exemple de réalisation, on fournit sur les dérouleurs 130 et 131 respectivement un papier simple jet à 75 g/m2, ou toute valeur entre 50 et 100 g/m2, 20 et un film de polyoléfine métallisé à base d'aluminium, d'épaisseur 12 pm, ou toute valeur entre 5 et 50 pm, et de grammage de l'ordre de 17 g/m2, ou entre 12 et 22 g/m2. Le film peut aussi être un film de polyester, tel que le PET polyéthylène téréphtalate, ou un film d'une autre matière tel qu'un alcool polyvinylique PVOH, un éthylène vinyl alcool EVOH, ou un biopolymère, tel qu'un acide polyhydroxyalcanique 25 ou polyhydroxyalcanoate PHA, par exemple un acide polylactique PLA, ou encore un poly-p-hydroxybutyrate PHB. La bobine du dérouleur 130 peut aussi être une bobine de papier multi-jet, par exemple à deux jets. On utilise pour le polymère fondu 110, du polyéthylène fondu par exemple un 30 polyéthylène basse densité fondu à une température de l'ordre de 300°C obtenu par extrusion, dont la dépose est comprise entre 10 et 40 g/m2. On peut également utiliser des polymères fondus issus de matières premières renouvelables, comme le PLA ou acide polylactique, par exemple, ou tout acide polyhydroxyalcanique (PHA) qui serait adapté à cet effet. La matière première est constituée de 70 % en poids de 3037275 6 granulés de polyéthylène chargé en dioxyde de titane de type anatase, et 30 % en poids de polyéthylène pur, pour une teneur finale en dioxyde de titane de l'ordre de 14 % en poids, et plus généralement entre 9 et 20 % ou entre 12 et 18 %. D'autres charges ou mélanges de charges, minérales ou non minérales -organiques-, 5 peuvent être utilisées alternativement, ou en complément. En figure 2 on a représenté le produit intermédiaire obtenu sur la bobine 160. Il est composé d'une couche 1100 de matière fibreuse permettant la fixation de marques graphiques, et une couche 1200 de film de polymère opacifié reliées par un joint de polymère extrudé 1150 blanchi. La couche 1150 fait office de colle entre le papier et 10 le film. En référence à la figure 3, qui est une vue de coupe similaire à la figure 1, une machine à extruder 100, qui peut être la même que celle utilisée en figure 1, ou une autre machine est utilisée pour déposer, par une filière, un polymère fondu 210, sous forme d'une coulée, entre une couche 220 de matière fibreuse qui est par exemple 15 déroulée d'un dérouleur 230 portant une bobine de papier et une couche 221 du produit intermédiaire 1000 de la figure 2, déroulé d'un dérouleur 161 qui peut porter la bobine 160 présentée en figure 1. Le polymère fondu peut être identique à celui utilisé en figure 1, ou différent. L'ensemble est appliqué entre deux rouleaux 140 et 145, à l'aide d'une pression 20 appliquée uniformément. On opère ainsi une lamination des couches, qui sont ici, au nombre de cinq, dont trois ont été laminées ensemble auparavant. L'ensemble des cinq couches, une fois ainsi assemblé, est ensuite entrainé sur la surface d'un des rouleaux, ici le rouleau 145, qui est par exemple refroidi en surface, et qui a à nouveau un diamètre suffisant pour que le temps passé sur ce rouleau 25 permette à la matière de refroidir, pour que les cinq couches soient figées ensemble. L'ensemble passe ensuite éventuellement sur un rouleau intermédiaire 150, avant d'être enroulé sur un enrouleur pour former une bobine de produit final 260. D'autres montages équivalents sont bien sûr possibles. Le débit de la machine à extruder 100 et la vitesse des dérouleurs 230 et 161 30 permettent, comme précédemment, de régler les quantités de matière utilisées. Dans un exemple de réalisation, on fournit sur les dérouleurs 230 et 161 respectivement un papier simple jet à 75 g/m2, ou toute valeur entre 50 et 100 g/m2, et le produit intermédiaire 1000. La bobine du dérouleur 230 peut aussi être une bobine de papier multi-jet, par exemple à deux jets. 3037275 7 A titre d'exemple, on utilise pour le polymère fondu 210, à nouveau du polyéthylène fondu obtenu par extrusion, déposé à raison d'une valeur comprise entre 10 et 40 g/m2. La matière première est à nouveau constituée de 70 % en poids de granulés de polyéthylène chargé en dioxyde de titane de type anatase, et 30 % en poids de 5 polyéthylène pur, pour une teneur finale en dioxyde de titane de l'ordre de 14 % en poids, et plus généralement entre 9 et 20 % ou entre 12 et 18 %. Comme précédemment, d'autres charges ou mélanges de charges, minérales ou non minérales, peuvent être utilisées alternativement, ou en complément. Au final, il est obtenu un produit qui peut être symétrique, avantageusement. 10 En figure 4 on a représenté le produit final 1000' obtenu sur la bobine 260. Il est composé d'une couche 1100 de matière fibreuse permettant la fixation de marques graphiques, une couche 1200 de film de polymère opacifié et une couche 1300 de matière fibreuse permettant la fixation de marques graphiques, reliées par des joints de polymère extrudé 1150 et 1250 blanchi, faisant office de colle. 15 Les couches de matière fibreuse peuvent être des couches de papier traité avec une matière hydrophobe, pour accueillir les pigments de feutre à solvant. On choisit de préférence un papier de faible épaisseur (50 à 100 g/m2), permettant un usage aisé à l'écriture, notamment avec des feutres à solvant type bande dessinée ou mangas. Le papier est choisi pour avoir une surface lisse avec une bonne blancheur. 20 L'hydrophobie (ou collage) est choisie pour permettre au dessinateur de déposer des traits dont l'absorption et le mélange des couleurs éventuel peuvent être contrôlés. Le niveau de collage est assuré par l'addition préalable, dans la pâte à papier, de produit hydrophobe comme par exemple de l'alkyle cétène dimère ou AKD en dose maximale de 0,4 % pur par rapport à la masse fibreuse. 25 Le produit peut avoir un grammage de 215 g/m2. Sa rigidité peut être adaptée en fonction de la quantité de polymère extrudé utilisée ainsi que sur l'épaisseur du film métallisé. En figure 5 on a représenté l'utilisation du support. Il peut être utilisé pour du graphisme sur sa première face 1100, à l'aide d'un feutre 2000, qui peut être un 30 feutre à eau ou à solvant. On peut également utiliser de la peinture, de l'encre de Chine, du stylo, un crayon, du fusain ou du pastel, mais également de l'aquarelle ou de la gouache. Les marques graphiques sont fixées par la matière fibreuse, de manière solide et persistante. En retournant la feuille, les marques graphiques portées par la face 1100 restent invisibles sur la face 1200. En effet, la lumière en 3037275 8 transmission directe est bloquée par le film 1200 (figure 4), et il n'y a pas non plus de diffusion de lumière par ce film 1200. L'ombre des marques graphiques n'apparaît pas sur la face 1300. De plus, grâce à la présence de charges claires dans les joints de polymère extrudé 5 1150 et 1250 (figure 4), on évite que l'aspect sombre du film métallisé 1200 soit visible quand, par application d'un feutre à solvant, le papier est temporairement rendu translucide par la présence dans son volume du solvant, rendant visible, à l'observateur regardant la lumière globalement réfléchie (réflexion diffuse) par le support, la couche inférieure, jusqu'à l'évaporation du solvant. Le joint de polymère 10 extrudé 1150 ou 1250 masque ainsi le film 1200. On note que le film métallisé peut avoir, en plus de sa couleur sombre, également une brillance faible, puisqu'il ne peut pas réémettre, sous le joint de polymère fondu, la lumière réfléchie. Il est donc particulièrement utile de le masquer à l'aide des charges introduite dans le polymère fondu. 15 On précise aussi que la blancheur du fond du papier garantit le rendu et le contraste des traits appliqués à la surface du papier. Dans l'exemple mentionné ci-dessus, la composition des différents éléments du complexe permet d'atteindre une blancheur CIE (commission internationale de l'éclairage) de l'ordre de 145, ce qui permet un bon contraste avec les éléments graphiques déposés à la surface du papier lors de 20 l'application artistique. En figure 6, on a représenté une rame 5000 de papier comprenant des feuilles séparées les unes des autres, empilées. Chaque feuille est constituée d'un support plan 1000 tel que représenté en figure 2. On a aussi représenté un carnet 6000 de feuilles reliées par une spirale du carnet 25 constituant une reliure, les feuilles étant par exemple détachables individuellement de la reliure. A la place de la spirale, des spires droites parallèles les unes aux autres (reliure intégrale ou Wire-0) peuvent être utilisées. On a aussi représenté un livre à couverture rigide ou « hard book », ici un livre avec couverture rembordée et feuillets cousus 7000, dont les pages sont composées du 30 support plan selon l'invention. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation présenté mais s'étend à toutes les variantes dans le cadre de la portée des revendications. REVENDICATIONS1. Support plan (1000') à deux faces pour l'écriture ou le dessin à la main consistant en un assemblage de deux épaisseurs fibreuses (1100, 1300) pour fixation de marques graphiques sur chacune desdites deux faces du support, et d'un film (1200) interne audit support (1000'), sombre pour opacifier ledit support (1000'), le film (1200) étant collé à chacune des épaisseurs fibreuses par un joint (1150, 1250) respectif de préparation de matériau thermoplastique comprenant des charges claires adaptées pour masquer le film interne. 2. Support plan selon la revendication 1, dans lequel le film est un film de polyoléfine, de polyester ou de biopolymère, 3. Support plan selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le film est opacifié en surface avec une métallisation à base d'aluminium. 4. Support plan selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le film porte une impression à l'encre pour son opacification. 5. Support plan selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le film comprend un pigment dans son volume. 6. Support plan selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le film a une épaisseur de 10 à 14 pm. 7. Support plan selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le grammage du film est de 15 à 19 g/m2. 8. Support plan selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la préparation de matériau thermoplastique comprend de 10 à 18% de dioxyde de titane. 9. Support plan selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le grammage de chacun des joints de préparation de matériau thermoplastique est 30 compris entre 10 et 40 g/m2. 10. Support plan selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la préparation de matériau thermoplastique est à base de polyoléfine, ou de biopolymère. 11. Support plan selon l'une des revendications 1 à 10, de grammage total 35 compris entre 180 et 250 g/m2. 3037275 10 12. Support plan selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel le film a une épaisseur comprise entre 5 et 50 pm. 13. Support plan selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel au moins une des deux épaisseurs fibreuses est en une matière fibreuse traitée avec un 5 agent hydrophobe, par exemple l'alkyle cétène dimère. 14. Feuille coupée à un format pour l'illustration graphique manuelle, dans un support selon l'une des revendications 1 à 13. 15. Rame, bloc spiralé, bloc collé, carnet, livre ou cahier de feuilles selon la revendication 14. 10 16. Procédé de fabrication d'un support plan pour l'écriture ou le dessin à la main comprenant une extrusion d'une préparation de polymère thermoplastique sous forme d'une coulée entre une première couche fibreuse et un film pour former un premier assemblage, puis le refroidissement de ce premier assemblage, et une extrusion d'une préparation de polymère thermoplastique sous forme d'une coulée 15 entre le film du premier assemblage et une deuxième couche fibreuse pour former un deuxième assemblage, le film étant sombre pour opacifier ledit support, et la préparation de matériau thermoplastique comprenant des charges claires adaptées pour masquer le film interne. 17. Procédé de fabrication selon la revendication 16, dans lequel les 20 couches fibreuses sont chacune obtenue par déroulage d'une bobine de papier.