Brevet FR3074447A1 — publié le 20190607

- 1 - STRUCTURE MULTICOUCHE POUR LA REALISATION D'UN REVETEMENT DE SOL ECONOMIQUE, ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE STRUCTURE MULTICOUCHE DOMAINE TECHNIQUE La presente invention concerne une structure multicouche et son procede de fabrication, pour la realisation d'un revetement de sol dit « economique ». ART ANTERIEUR Il est connu de l'etat de la technique une structure multicouche comprenant une couche superieure d'usure composee au moins de polychlorure de vinyle (PVC), et une couche d'envers, moussee ou compacte, realisee par exemple a partir de PVC. Ce type de revetement de sol est dit economique a produire si la couche d'usure et la couche d'envers sont obtenues par enduction, si la structure multicouche comprend un minimum de couches, et si le decor est directement imprime en envers de la couche d'usure. Afin d' ameliorer la stabilite dimensionnelle du revetement de sol, il est connu que la structure multicouche comprenne un voile de verre enduit d'un plastisol PVC gelifie sur ses deux faces, dispose entre la couche d'usure et la couche d'envers. La face du voile de verre en contact avec la couche d'usure est imprimee par heliogravure. Afin que le revetement de sol presente des proprietes barrieres aux remontees de substances presentes dans le sol recouvert, il est connu d'integrer un film en Polyterephtalate d'ethylene (PET) dans la structure multicouche. 30 Des structures multicouches pour la realisation d'un revetement de sol economique sont illustres dans les documents de !'art anterieur publies sous les numeros EP 3 106 301 et US 2002/0150779. 20 25 - 2 - Cependant, dans les structures multicouches de l' &at de la technique, la qualite du decor imprime est mauvaise car le voile de verre enduit d'un plastisol PVC gelifie presente un &at de surface poreux et irregulier. Ainsi, l'encre deposee penetre dans les porosites et s'etale. De plus, la porosite de ce voile de verre nuit aux proprietes barrieres 5 du revetement de sol, et les substances presentes dans le sol ont tendance a remonter a la surface du revetement de sol, creant des taches. En outre, le revetement de sol realise avec ce type de structure multicouche est tres sensible a l'usure et aux rayures car sa couche d'usure presente une epaisseur 10 relativement faible pour rester economique, notamment inferieure a 100 pm. Enfin, ce type de structure multicouche est relativement complexe et couteuse a fabriquer car les couches s'additionnent pour presenter toutes les proprietes enumerees ciavant, et perd egalement en stabilite dimensionnelle. 15 EXPOSE DE L'INVENTION L'un des buts de l'invention est done de proposer une structure multicouche pour la realisation d'un revetement imprime, stable et economique, tout en presentant des proprietes barrieres aux remontees de substances presentes dans le sol recouvert. A cet effet, it est propose une structure multicouche pour la realisation d'un revetement de sol economique, ladite structure multicouche comprenant une couche superieure d'usure transparente, et une couche d'envers en polymere. La couche d'usure est par exemple realisee en polychlorure de vinyle et presente, de preference, une epaisseur comprise entre 0,1 et 1 mm, preferentiellement entre 0,20 et 0,70 mm. La couche d'envers est par exemple realisee en polychlorure de vinyle, mousse ou compact, et presente de preference une epaisseur comprise entre 0,4 et 6 mm, preferentiellement entre 0,4 et 3 mm. - 3 - Selon l'invention, la structure multicouche comprend un film polymere imprime, dispose entre la couche d'usure et la couche d'envers, et presentant un module d'Young superieur a 1,5 GPa. 5 De cette maniere, la structure multicouche est simple et economique car le nombre de couches est reduit au maximum. Le film polymere est directement imprime afin de presenter un decor et presente des proprietes barrieres aux remontees de substances (migration des colles, humidite, moisissures) presentes dans le sol. Le module d'Young 10 de 1,5 GPa permet d'avoir un film polymere resistant permettant notamment de servir de support aux couches d'usure et d'envers, tout en presentant une epaisseur faible, par exemple superieure a 30 p.m, mais de preference comprise entre 50 p.m et 300 p.m. En dessous de 30 p.m le film serait trop cassant et au-dessus de 300 p.m la manipulation du film serait difficile ce qui entrainerait un surcout de production. 15 Selon l'invention, la couche d'usure est transparente a la lumiere visible de maniere a ce que le decor du film polymere imprime lie en envers de la couche d'usure puisse etre visible au travers de la couche d'usure. Le film presente d'autres avantages, it permet notamment de stabiliser la structure 20 multicouche en y apportant plus de rigidite, ce qui permet egalement de resister au poinconnement, de conserver une bonne resistance au fluage, et de favoriser l'impression numerique et d'obtenir un decor plus realiste. Le film polymere permet aussi d'augmenter la resistance a la dechirure de la 25 structure multicouche, ce qui donne notamment un aspect qualitatif lors de la pose du revetement de sol. Le film permet egalement d'homogeneiser l'expansion de la couche d'envers lorsque celle-ci est une mousse de polychlorure de vinyle. Dans cette configuration, la 30 mousse peut etre directement enduite sur le film, contrairement a une expansion sur une grille de verre possedant une surface irreguliere. L'envers de la couche de mousse est alors parfaitement lisse et permet eventuellement d'imprimer un decor avec un bon rendu. - 4 - Selon des caracteristiques avantageuses, prises seules ou en combinaison, le film polymere presente une raideur superieure a 100 N/mm, de preference comprise entre 100 N/mm et 300 N/mm, et le module d'Young est compris entre 1,5 GPa et 5 GPa. Ces caracteristiques permettent de limiter les phenomenes d'indentation dans la couche 5 d'envers lorsque celle-ci est notamment constituee de mousse, en permettant une meilleure repartition des contraintes et une diminution de l'effet de cisaillement sur les parois des cellules de la mousse, correspondant a la deformation perpendiculaire a la penetration du poincon. Le couple raideur et module d'Young est important pour ameliorer la resistance au poinconnement. Si le film polymere presente un module 10 d'Young superieur a 1,5 GPa mais qu'il ne presente pas une raideur suffisante, la resistance au poinconnement ne sera pas amelioree. En dessous de 100 N/mm la raideur n'est pas suffisante pour ameliorer la resistance au poinconnement au-dessus de 300 N/mm, le film devient difficile a manipuler lors du procede de fabrication de la structure multicouche, notamment lors du passage sur des mandrins, etc. En dessous de 15 1,5 GPa cela oblige a utiliser un film polymere tres epais pour obtenir une raideur superieure a 100 N/mm et au-dessus de 5 GPa cela oblige a utiliser un film polymere tres fin pour obtenir une raideur inferieure a 300 N/mm. Le film polymere est generalement extrude. Le polymere utilise pour le film peut notamment etre choisi parmi les polymeres 20 thermoplastiques tels que le polychlorure de vinyle (PVC), le polyethylene terephtalate (PET), le polymethacrylate de methyle (PMMA), le polyethylene terephtalate glycol (PETG), le polysulfure de phenylene (PPS). Le polymere utilise pour realiser le film peut egalement etre choisi parmi les polymeres thermodurs tels que les resines epoxy, les polyesters, les polyvinyl-ester, les resines phenoliques, les polyimides, les polyurethanes 25 reticules. L'utilisation de polymeres thermodurs est cependant plus complexe car elle necessite l'utilisation de procede de complexage autre que le thermocollage, par exemple le collage. Avantageusement, le film polymere forme un complexe avec deux couches de 30 primaire d'adherence aux couches d'usure et d'envers, disposees de part et d'autre du film polymere. - 5 - Par exemple, les couches de primaire d'adherence sont des couches de copolyester, presentant une epaisseur de l'ordre du micrometre, et ameliorent l'adherence du film polymere, notamment sur le polychlorure de vinyle. 5 D'une maniere particuliere, le film polymere peut former un complexe avec une armature de renfort, telle qu'un grille de renfort, un voile de verre ou un textile non-tisse, l' armature de renfort etant en contact avec la couche d'envers. Dans le cas d'une couche d'envers moussee, it est possible d'enduire la mousse directement sur la face envers du voile de verre ou du textile non-tisse et d'obtenir une veritable impregnation de la mousse 10 de polychlorure de vinyle et d'ameliorer ainsi l'adherence de la mousse de polychlorure de vinyle au film polymere. Afin d'ameliorer la tenue du film polymere lors du procede de fabrication, ce dernier peut etre complexe avec au moins armature de renfort, telle qu' un voile de verre, 15 un textile non-tisse, une grille de verre ou une grille de polyester. Avantageusement, le film polymere presente une temperature de transition vitreuse superieure a 70°C. De cette maniere, le film polymere est facilement manipulable durant le procede de fabrication de la structure multicouche, notamment lorsque ce procede 20 comprend des &apes d'enduction. Avantageusement, le film polymere est stabilise thermiquement afin de diminuer le retrait du film polymere lorsqu'il est soumis a des temperatures superieures a 80°C. Cette caracteristique permet d'ameliorer la tenue du film lors du procede de fabrication et 25 d'eviter l'apparition de contraintes mecanique internes dans la structure multicouche lorsque le film polymere est lie avec les couches d'usure et d'envers. La structure multicouche ainsi obtenue presente une meilleure stabilite dimensionnelle. L'invention concerne egalement un procede de fabrication d'une telle structure 30 multicouche, remarquable en ce qu'il consiste : enduire puis gelifier l'une des couches d'usure ou d'envers sur l'une des faces d'un film polymere imprime presentant un module d'Young superieur a 1,5 GPa ; -6- - enduire puis gelifier ou a complexer l'autre des couches d'envers ou d'usure sur l'autre des faces du film polymere. Le procede de fabrication est simple, rapide et relativement peu onereux. Le 5 procede peut avantageusement etre mis en oeuvre par enduction de Plastisol PVC. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES D'autres avantages et caracteristiques ressortiront mieux de la description qui va 10 suivre, donnee a titre d'exemple non limitatif, de la structure multicouche selon l'invention, a partir des dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 est une representation schematique et en coupe transversale d'un premier exemple de realisation de la structure multicouche selon l'invention ; - la figure 2 est une representation schematique similaire a celle de la figure 1, 15 illustrant un second mode de realisation de la structure multicouche selon l'invention ; - la figure 3 est une presentation schematique similaire a celle de la figure 1, illustrant un second mode de realisation de la structure multicouche selon l'invention 20 - la figure 4 est une representation schematique similaire a celle de la figure 1, le film polymere etant complexe entre deux couches de copolyester ; DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 25 L'invention concerne une structure multicouche (1) pour la realisation d'un revetement de sol constitue d'un minimum de couches, et relativement peu onereux fabriquer. La structure multicouche (1) selon l'invention peut presenter toute forme, 30 notamment en panneau, dalle, et de preference en rouleau. - 7 - En reference aux figures 1 a 4, la structure multicouche (1) comprend une couche superieure d'usure (2) dont les fonctions principales sont la maitrise de la glissance, la resistance a l'usure, la facilite de nettoyage, et une couche d'envers (3) en polymere. 5 La couche d'usure (2), par exemple realisee en en polychlorure de vinyle, presente une epaisseur comprise entre 0,1 et 1mm, preferentiellement entre 0,20 et 0,70 mm. La couche d'envers (3), par exemple realisee en en polychlorure de vinyle, presente une epaisseur comprise entre 0,4 et 6 mm , preferentiellement entre 0,4 et 3 mm. Une couche d'envers (3) en mousse permet l'absorption des chocs ponctuels. Une couche d'envers 10 presentant une epaisseur comprise entre 3 et 6 mm permet notamment l'usinage de moyens d'assemblage lorsque la structure multicouche se presente sous forme de dalle ou de lame. Ces moyens d'assemblage se presentent generalement sous la forme de profils complementaires usines sur les bords des lames ou des dalles afin de permettre leur assemblage sans colle. 15 La couche d'usure (2) peut etre constituee par une couche calandree ou extrudee transparente. La couche d'envers (3) peut etre compacte, ou moussee. Elle peut etre obtenue par 20 tout procede bien connu de l'homme du métier, notamment par calandrage, par pressage, par extrusion ou encore par enduction. Elle peut etre obtenue a partir de PVC plastifie. De fawn generale et d'une maniere bien connue de l'homme du métier, une couche d'envers peut etre obtenue a partir d'une composition comprenant un polymere, par exemple du PVC, un plastifiant, des charges et eventuellement des stabilisants, lubrifiants, additifs et 25 pigments. Alternativement, le polymere peut etre remplace totalement ou partiellement par du caoutchouc, naturel ou synthetique, du linoleum ou encore du polyester. La couche d'envers (3) en polymere est, lorsqu'il s'agit d'une couche de mousse, realisee, par exemple, a partir de Plastisol de polychlorure de vinyle expanse et presente 30 une densite comprise entre 0,20 et 0,50, et preferentiellement comprise entre 0,30 et 0,40. - 8 - La couche d'envers (3) en polychlorure de vinyle se presente par exemple, lorsqu'il s'agit d'une couche compacte, sous la forme d'une couche de Plastisol gelifiee non moussee. 5 En reference a la figure 2, cette couche d'envers (3) compacte peut etre enduite sur une couche destinee a vernir en contact avec le sol, par exemple sur une couche de textile non tissee (5), notamment en polyester, ou, en reference a la figure 3, sur une couche de mousse d'enduction (6), par exemple sous la forme d'une couche de Plastisol gelifiee moussee de densite 0.40. 10 Selon l'invention, la structure multicouche (1) comprend un film polymere imprime (4), dispose entre la couche d'usure (2) et la couche d'envers (3), et presentant un module d'Young superieur a 1,5 Gpa. 15 Le film polymere (4) apporte une stabilite a la structure multicouche (1), tout en realisant un effet barriere aux remontees de substances presentes dans le sol recouvert. Le film (4) directement imprime permet reduire le nombre de couches et de rendre le revetement de sol economique. De plus, le film imprime (4), du fait d'un module d'Young superieur a 1,5 GPa, permet de realiser un support pour enduire la ou les 20 couches d'usure (2) et d'envers (3), ce qui permet de diminuer davantage les coats lies a la fabrication de la structure multicouche (1). Par ailleurs, lorsque la couche d'envers (3) est constituee de mousse, le film polymere (4) permet de limiter les phenomenes d'indentation du revetement lors du 25 poinconnement par une meilleure repartition des contraintes et par une diminution de l'effet de cisaillement sur les parois des cellules de la mousse, c' est-à-dire une diminution de la deformation perpendiculaire a la penetration d'un poincon. Le film polymere (4) permet donc de diminuer la deformation plastique maximale de la mousse, et d' ameliorer le retour elastique de la structure multicouche (1) et de conserver l'absorption de chocs 30 ponctuels. Le polymere utilise pour realiser le film (4) peut etre choisi parmi les polymeres thermoplastiques tels que le polychlorure de vinyle, le polyethylene terephtalate, le - 9 - polymethacrylate de methyle, le polyethylene terephtalate glycol, le polysulfure de phenylene. Le polymere utilise pour realiser le film (4) peut egalement etre choisi parmi les polymeres thermodurs tels que les resines epoxy, les polyesters, les polyvinyl-ester, les resines phenoliques, les polyimides, les polyurethanes reticules. L'utilisation de 5 polymeres thermodurs est cependant plus complexe car elle necessite l'utilisation de procede de complexage autre que le thermocollage, tel que le collage. Le film polymere (4) presente une epaisseur superieure a 30 p.m, et de preference comprise entre 50 p.m et 300 p.m. Cette plage de valeur permet au film polymere (4) de 10 presenter une raideur superieure a 100 N/mm, et notamment une raideur comprise entre 100 N/mm et 300 N/mm. Une raideur superieure a 300 N/mm, rendrait le film difficile manipuler lors du procede de fabrication de la structure multicouche (1), notamment lors du passage sur des mandrins, etc.... 15 Le module d'Young du film polymere (4) est de preference compris entre 1,5 GPa et 5 GPa. Le compromis entre epaisseur, raideur et module d'Young est important. Si le film polymere (4) presente un module d'Young superieur a 1,5 GPa mais qu'il ne presente pas une raideur suffisante, la resistance au poinconnement ne sera que tres peu amelioree. 20 Le film polymere (4) permet aussi d'augmenter la resistance a la dechirure de la structure multicouche (1), ce qui donne notamment un aspect qualitatif lors de la pose du revetement de sol. A titre d'exemple, la contrainte en traction necessaire pour un allongement de 1% de la structure multicouche (1) est superieure a 10 Mpa, et de 25 preference comprise entre 10 et 50 MPa. La raideur et la rigidite du film polymere (4) permet egalement de stabiliser la structure multicouche (1) et de conserver sa resistance au fluage. La structure multicouche (1) presente une bonne stabilite thermique. A titre d'exemple, le retrait de la structure 30 multicouche (1) selon l'invention sous une temperature de 150°C pendant 30 min suivi de 24 heures a temperature ambiante est inferieur a 1% aussi bien dans le sens transversal que longitudinal. L'utilisation d'un film polymere (4) stabilise permet de diminuer les - 10 eventuels &arts de retrait entre le sens transversal et longitudinal de la structure multicouche (1) selon l'invention. Etant donne que le film polymere (4) permet de diminuer la deformation plastique maximale d'une couche d'envers (3) moussee, celui-ci permet alors de diminuer la 5 densite et l'epaisseur, et done le poids de la couche d'envers (3) moussee, tout en restant conforme en resistance au fluage. A titre d'exemple, la presente structure multicouche vise un gain de poids de 15-30% par rapport a l'art anterieur. A titre d'exemple non limitatif, et selon la premiere forme de realisation illustree 10 la figure 1, la structure multicouche (1) comprend successivement une couche d'usure (2) presentant une epaisseur de 0.15 mm, un film polymere imprime (4) en Polyterephtalate d'ethylene (PET) presentant une epaisseur de 0.125 mm, et une couche d'envers (3) moussee de densite 0.30 et presentant une epaisseur de 2.23 mm. 15 Selon une deuxieme forme de realisation illustree a la figure 2, la structure multicouche (1) comprend successivement une couche d'usure (2) presentant une epaisseur de 0.23 mm, un film polymere imprime (4) en PET presentant une epaisseur de 0.125 mm, une couche d'envers (3) compacte se presentant sous la forme d'une couche de plastisol gelifiee non moussee presentant une epaisseur de 0.45 mm et enduite et 20 impregnee sur une couche de textile (5) non tissee en polyester presentant une epaisseur de 1.96 mm. Selon une troisieme forme de realisation illustree a la figure 3, la structure multicouche comprend successivement une couche d'usure (2) presentant une epaisseur 25 de 0.63 mm, un film polymere imprime (4) en PET presentant une epaisseur de 0.125 mm ou de 0.075 mm, une couche d'envers (3) compacte se presentant sous la forme d'une couche de plastisol gelifiee non moussee de densite 1.40, presentant une epaisseur de 0.35 mm et enduite sur une couche de mousse d'enduction (6) se presentant sous la forme d'une couche de plastisol gelifiee moussee de densite 0.40 et presentant une epaisseur de 30 2.23 mm. En pratique, et en reference a la figure 4, lors de la fabrication de la structure multicouche (1) selon l' invention, et pour ameliorer l'accroche des couches d'usure (2) et -11 d'envers (3) sur le film polymere (4), d'autant plus lorsqu'il s'agit d'un film (4) en PET et que les couches d'usure (2) et d'envers (3) comprennent du PVC, le film polymere (4) forme un complexe avec deux couches de primaire d'adherence (7) aux couches d'usure (2) et d'envers (3), disposees de part et d'autre du film polymere (4). 5 Selon une forme de realisation particuliere le film polymere (4) est un film de PET, et les couches de primaire d'adherence (7) sont des couches de copolyester. Les couches de copolyester presentent une epaisseur entre 1 p.m et 10 p.m avec une temperature de travail preferentielle pour avoir l'adherence la plus forte possible. Pour ameliorer 10 davantage l'adherence du copolyester sur la mousse de PVC, l'homme du métier saura ajuster l'epaisseur des couches de copolyester ou encore la formulation de celles-ci, afin de se rapprocher des conditions optimales de collage vis-à-vis du procede d'enduction de la couche d'envers (3). 15 Il ressort de ce qui precede que l'invention fournit bien une structure multicouche (1) pour la realisation d'un revetement imprime, stable et economique, tout en presentant des proprietes barrieres aux remontees de substances presentes dans le sol recouvert. 20 Pour diminuer le coat de production d'une telle structure multicouche (1), les couches d'usure (2) et d'envers (3) peuvent etre obtenues par pressage ou calandrage. Pour diminuer davantage les coats de production, le procede de fabrication consiste a enduire puis gelifier l'une des couches d'usure (2) ou d'envers (3) sur l'une des 25 faces du film polymere imprime (4), et ensuite a enduire puis gelifier ou a complexer l'autre des couches d' envers (3) ou d'usure (2) sur l'autre face du film polymere (4). REVENDICATIONS1. Structure multicouche (1) pour la realisation d'un revetement de sol economique, ladite structure multicouche (1) comprenant une couche superieure d'usure (2) transparente et une couche d'envers (3) en polymere, caracterisee en ce qu'elle comprend un film polymere imprime (4), dispose entre la couche d'usure (2) et la couche d'envers (3), et presentant un module d'Young superieur a 1,5 GPa. 2. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que le film polymere (4) presente une epaisseur comprise entre 50 p.m et 300 p.m. 3. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que le film polymere (4) presente une raideur superieure a 100 N/mm, et de preference comprise entre 100 N/mm et 300 N/mm. 4. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que le film polymere (4) presente un module d'Young compris entre 1,5 GPa et 5 GPa. 5. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que le film polymere (4) est un film polymere thermoplastique choisi parmi le polychlorure de vinyle, le polyethylene terephtalate, le polymethacrylate de methyle, le polyethylene terephtalate glycol, le polysulfure de phenylene. 6. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que le 25 film polymere (4) forme un complexe avec deux couches de primaire d'adherence (7) aux couches d'usure (2) et d'envers (3), disposees de part et d'autre du film polymere. 7. Structure multicouche (1) selon la revendication 6, caracterisee en ce que les couches de primaire d'adherence (7) sont des couches de copolyester. 30 8. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que la couche d'usure (2) presente une epaisseur comprise entre 0,10 et 1 mm, et la couche d'envers (3) presente une epaisseur comprise entre 0,4 et 6 mm. - 13 9. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que la couche d'usure (2) est en polychlorure de vinyle. 10. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterisee en ce que la 5 couche d'envers (3) est en polychlorure de vinyle. 11. Procede de fabrication d'une structure multicouche (1) selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il consiste : - enduire puis gelifier l'une des couches d'usure (2) ou d'envers (3) sur l'une 10 des faces d'un film polymere imprime (4) presentant un module d'Young superieur a 1,5 GPa ; - enduire puis gelifier ou a complexer l'autre des couches d'envers (3) ou d'usure sur l'autre des faces du film polymere (4). 15