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CA 02324023 2006-05-26
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Procédé de marquage à chaud et structure multicouche pour la mise en
oeuvre d'un tel procédé
La présente invention concerne l'application d'un décor sur un article en
matière plastique ou'autre, au moyen d'un procédé de marquage à chaud.
Un tel procédé consiste à amener au contact de l'article une structure
multicouche comportant une ou plusieurs couches transférables portées par une
couche de
support, et à appliquer localement sur cette dernière pression et chaleur au
moyen d'un fer
à dorer.
La demande de brevet européen EP-A-0 668 670 fait référence dans son
introduction à ce procédé.
Les couches transférées sur l'article sont habituellement recouvertes dans une
étape ultérieure par un vernis, afin de protéger le décor de l'abrasion.
Il est difficile de déposer le vernis exactement sur le décor, sans déborder
sur
l'article, de sorte qu'en règle générale le vernis est présent autour du
décor, ce qui peut
s'avérer gênant sur le plan esthétique.
Il existe un besoin pour simplifier la réalisation d'un décor par un procédé
de
marquage à chaud et améliorer son esthétique.
L'invention a ainsi pour objet un nouveau procédé de marquage à chaud,
permettant de réaliser un décor sur un article
La présente invention vise un procédé de marquage à chaud
permettant de réaliser un décor sur un article, caractérisé par le fait qu'il
comprend les étapes consistant à:
- fournir une structure multicouche comportant une couche de
vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une couche de support et une
couche de décor, la couche de vernis se situant entre la couche de support et
la
couche de décor,
- amener la structure multicouche au contact de l'article,
- appliquer pression et chaleur sur la couche de support aux
emplacements où l'on souhaite transférer la couche de décor sur l'article, la
couche de vernis étant agencée de manière à être transférée localement sur
l'article conjointement à la couche de décor,
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- retirer la couche de support,
- provoquer le durcissement de la couche de vernis
transférée sur l'article en l'exposant audit rayonnement,
procédé dans lequel la couche de vernis et la couche de décor restent sur une
surface externe de l'articie après le transfert, le vernis est un vernis UV
thermique, et la précuisson du vernis est initiée par exposition thermique
avant
le transfert.
La présente invention vise également un procédé de marquage à
chaud permettant de réaliser un décor sur un article, caractérisé par le fait
qu'il
comprend les étapes consistant à:
- fournir une structure multicouche comportant une couche de
vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une couche de support et une
couche de décor, la couche de vernis se situant entre la couche de support et
la
couche de décor,
- amener la structure multicouche au contact de l'article,
- appliquer pression et chaleur sur la couche de support aux
emplacements où l'on souhaite transférer la couche de décor sur l'article, la
couche de vernis étant agencée de manière à être transférée localement sur
l'article conjointement à la couche de décor,
- retirer la couche de support,
- provoquer le durcissement de la couche de vernis
transférée sur l'article en l'exposant audit rayonnement,
procédé dans lequel la couche de décor reste cohérente après le transfert sur
l'article, le vernis est un vernis UV thermique, et la précuisson du vernis
est
initiée par exposition thermique avant le transfert.
La présente invention vise également un procédé de marquage à
chaud permettant de réaliser un décor sur un article, caractérisé par le fait
qu'il
comprend les étapes consistant à:
- fournir une structure multicouche comportant une couche de
vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une couche de support et une
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2a
- couche de décor, la couche de vernis se situant entre la
couche de support et la couche de décor,
- amener la structure multicouche au contact de l'article,
- appliquer pression et chaleur sur la couche de support aux
emplacements où l'on souhaite transférer la couche de décor sur l'article, la
couche de vernis étant agencée de manière à être transférée localement sur
l'article conjointement à la couche de décor,
- retirer la couche de support,
- provoquer le durcissement de la couche de vernis
transférée sur l'article en l'exposant audit rayonnement,
procédé dans lequel la couche de vernis et la couche de décor restent sur une
face externe de l'article après le transfert, la couche de vernis est exposée
au
rayonnement alors que sa température est encore proche de sa température
maximale au moment où la pression et la chaleur sont appliquées sur la couche
de support, l'écart de température étant inférieur à 30% de la température
maximale.
La présente invention vise également un procédé de marquage à
chaud permettant de réaliser un décor sur un article, caractérisé par le fait
qu'il
comprend les étapes consistant à:
- fournir une structure multicouche comportant une couche de
vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une couche de support et une
couche de décor, la couche de vernis se situant entre la couche de support et
la
couche de décor,
- amener la structure multicouche au contact de l'article,
- appliquer pression et chaleur sur la couche de support aux
emplacements où l'on souhaite transférer la couche de décor sur l'article, la
couche de vernis étant agencée de manière à être transférée localement sur
l'article conjointement à la couche de décor,
- retirer la couche de support,
- provoquer le durcissement de la couche de vernis
transférée sur l'article en l'exposant audit rayonnement,
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2b
procédé dans lequel la couche de décor reste cohérente après le transfert sur
l'article, la couche de vernis étant exposée au rayonnement alors que sa
température est encore proche de sa température maximale au moment où la
pression et la chaleur sont appliquée sur la couche de support, l'écart de
température étant de préférence inférieur à 30% de la température maximale.
La présente invention vise également un procédé de marquage à
chaud permettant de réaliser un décor sur un article, caractérisé par le fait
qu'il
comprend les étapes consistant à:
- fournir une structure multicouche comportant une couche de
vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une couche de support et une
couche de décor, la couche de vernis se situant entre la couche de support et
la
couche de décor,
- amener la structure multicouche au contact de l'article,
- appliquer pression et chaleur sur la couche de support aux
emplacements où l'on souhaite transférer la couche de décor sur l'article, la
couche de vernis étant agencée de manière à être transférée localement sur
l'article conjointement à la couche de décor,
- retirer la couche de support,
- provoquer le durcissement de la couche de vernis
transférée sur l'article en l'exposant audit rayonnement,
procédé dans lequel la couche de vernis et la couche de décor restent sur une
surface externe de l'article après le transfert et le vernis comporte des
oligomères de faible poids moléculaire.
La présente invention vise également un procédé de marquage à
chaud permettant de réaliser un décor sur un article, caractérisé par le fait
qu'il
comprend les étapes consistant à:
- fournir une structure multicouche comportant une couche de
vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une couche de support et une
couche de décor, la couche de vernis se situant entre la couche de support et
la
couche de décor,
- amener la structure multicouche au contact de l'article,
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2c
- appliquer pression et chaleur sur la couche de support aux
emplacements où l'on souhaite transférer la couche de décor sur l'article, la
couche de vernis étant agencée de manière à être transférée localement sur
l'article conjointement à la couche de décor,
- retirer la couche de support,
- provoquer le durcissement de la couche de vernis
transférée sur l'article en l'exposant audit rayonnement,
procédé dans lequel la couche de décor reste cohérente après le transfert sur
l'article, et le vernis comporte des oligomères de faible poids moléculaire.
La présente invention vise également un procédé de marquage à
chaud permettant de réaliser un décor sur un article, caractérisé par le fait
qu'il
comprend les étapes consistant à:
- fournir une structure multicouche comportant une couche de
vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une couche de support et une
couche de décor, la couche de vernis se situant entre la couche de support et
la
couche de décor,
- amener la structure multicouche au contact de l'article,
- appliquer pression et chaleur sur la couche de support aux
emplacements où l'on souhaite transférer la couche de décor sur l'article, la
couche de vernis étant agencée de manière à être transférée localement sur
l'article conjointement à la couche de décor,
- retirer la couche de support,
- provoquer le durcissement de la couche de vernis
transférée sur l'article en l'exposant audit rayonnement,
procédé dans lequel la couche de vernis et la couche de décor restent sur une
surface externe de l'article après le transfert, et la structure comporte au
moins
une couche de vernis qui est colorée.
La présente invention vise également un procédé de marquage à
chaud permettant de réaliser un décor sur un article, caractérisé par le fait
qu'il
comprend les étapes consistant à:
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2d
- fournir une structure multicouche comportant une couche de
vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une couche de support et une
couche de décor, la couche de vernis se situant entre la couche de support et
la
couche de décor,
- amener la structure multicouche au contact de l'article,
- appliquer pression et chaleur sur la couche de support aux
emplacements où l'on souhaite transférer la couche de décor sur l'article, la
couche de vernis étant agencée de manière à être transférée localement sur
l'article conjointement à la couche de décor,
- retirer la couche de support,
- provoquer le durcissement de la couche de vernis
transférée sur l'article en l'exposant audit rayonnement,
procédé dans lequel la couche de décor reste cohérente après le transfert sur
l'article, et la structure comporte au moins une couche de vernis qui est
colorée.
D'autres objets, aspects, modes de réalisations préférentiels,
variantes et/ou avantages résultants de la présente invention sont brièvement
décrits ci-dessous.
En effet, grâce à l'invention, le décor peut être protégé de
l'abrasion sans une étape supplémentaire de dépôt d'un vernis.
La réalisation du décor est simplifiée, de même que son esthétique, puisque le
vernis qui protège le décor ne s'étend pas sur l'article mais seulement sur la
couche de
décor déposée sur l'article.
Le vernis utilisé peut être un vernis UV thermique, en particulier un vemis
UV thermique cationique ou un vernis UV thermique uréthanne acrylate
hydroxylé.
Ce vernis peut comporter des oligomères de faible poids moléculaire, de
préférence compris entre 800 et 2000, et contenir un solvant avant d'être
appliqué sur la
couche de support.
Avantageusement, le vernis comporte un ou plusieurs colorants ou pigments.
De préférence, le vernis comporte des photo-initiateurs dans une proportion
massique comprise entre 0,3 et 3 %, de préférence encore 0,5 % environ.
La couche de décor est avantageusement revêtue d'une couche d'adhésif
fusible à chaud.
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2e
La couche de vernis est de préférence exposée audit rayonnement alors que sa
température est encore proche de sa température maximale au moment où la
pression et la
chaleur sont appliquées sur la couche de support, l'écart de température étant
de
préférence inférieur à 30 % de la température maximale.
La couche de décor peut être une couche de métal déposée sous vide sur la
couche de vernis alors que cette dernière n'a pas été encore exposée au
rayonnement
provoquant sa réticulation.
En variante, la couche de décor peut être une couche d'encre déposée par
impression sur la couche de vemis alors que cette dernière n'a pas encore été
exposée
audit rayonnement.
L'invention a encore pour objet une structure multicouche
comportant une couche de vernis durcissable sous l'effet d'un rayonnement, une
couche de support et une couche de décor, la couche de vernis se situant entre
la couche de support et la couche de décor, le vernis étant un vernis UV
thermique.
La présente invention vise également une structure multicouche
pour la mise en oeuvre d'un procédé de marquage à chaud, caractérisée par le
fait qu'elle comporte une couche de vernis durcissant sous l'effet d'un
rayonnement, non exposée audit rayonnement, une couche de support et une
couche de décor apte à être transférée localement sur un article par
application
de chaleur et de pression sur la couche de support, le vernis étant un vernis
UV
thermique.
Avantageusement, la couche de décor est revêtue d'une couche
d'adhésif fusible à chaud.
De préférence, le vernis utilisé est un vernis UV thermique.
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La couche de décor peut être une couche de métal déposée sous vide ou une
couche d'encre déposée par impression.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui
va
suivre, d'un exemple de mise en aeuvre non limitatif, et à l'examen du dessin
annexé sur
lequel :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une structure multicouche
conforme à l'invention,
- la figure 2 est un schéma illustrant différentes étapes de fabrication de la
structure multicouche de la figure 1, et
- les figures 3 et 4 illustrent la réalisation d'un décor sur un article.
La structure multicouche 10 représentée sur la figure 1 comporte une couche
de support 11 revêtue sur une face 12 d'une couche de séparation 13.
Une couche de vernis 14 vient par une face au contact de la couche de
séparation 13 et porte sur l'autre face 17 une couche de décor 15.
La face 18 de la couche de décor 15 située à l'opposée de la couche de vernis
14 est revêtue d'une couche d'adhésif 16.
Les différentes couches 11 à 16 ont été représentées sur les figures sans
respect des proportions réelles, dans un souci de clarté du dessin.
La couche de support 11 peut présenter par exemple une épaisseur de l'ordre
d'une dizaine de m, la couche de séparation 13 une épaisseur de l'ordre de
0,01 m, la
couche de vernis 14 une épaisseur de l'ordre de 1 m, la couche de décor 15
une
épaisseur de l'ordre de 0,02 m et la couche d'adhésif 16 une épaisseur de
l'ordre de
1 m.
La couche de support 11 peut être constituée par un film de polyester par
exemple.
La couche de séparation 13 peut être constituée par exemple par un
revêtement de cire ou de silicone.
La couche de séparation 13 adhère plus fortement à la couche de support 11
qu'à la couche de vernis 14.
La couche de vemis 14 peut être constituée par exemple par un vernis UV
thermique cationique ou par un vemis UV thermique uréthanne acrylate
hydroxylé.
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D'une manière générale, le vernis utilisé peut être à un ou deux composants,
avec ou sans solvant, comporter des oligomères de faible poids moléculaire, de
préférence compris entre 800 et 2000, contenir un ou plusieurs colorants ou
pigments et
des photo-initiateurs, ces derniers étant de préférence dans une proportion
massique
comprise entre 0,3 et 3 %, de préférence 0,5 % environ.
La couche de décor 15 peut être constituée par un métal tel que l'aluminium
ou par de l'encre déposée par impression, par exemple un procédé d'impression
offset.
La couche d'adhésif 16 est constituée par un adhésif fusible à chaud.
Dans une variante de réalisation non illustrée, la structure multicouche
comporte en outre, entre la couche de vernis 14 et la couche de décor 15, une
couche d'un
vernis coloré en jaune par exemple.
Pour réaliser la structure multicouche 10 on commence comme illustré sur la
figure 2 par dérouler dans une première étape 20 la couche de support 11 sous
un premier
organe d'enduction, lequel dépose la couche de séparation 13, puis la couche
de support
11 ainsi traitée est amenée sous un deuxième organe d'enduction qui dépose à
l'étape 21
la couche de vernis 14 à l'état non réticulé.
La couche de vernis 14 est ensuite chauffée à une température suffisante pour
provoquer une précuisson, assurant l'évaporation d'un solvant éventuel et sa
stabilité
dimensionnelle sur la couche de support 11.
Ensuite, à l'étape 22, la couche de vernis 14 est métallisée sous vide pour
réaliser un dépôt d'aluminium constituant la couche de décor 15.
L'adhérence de la couche de décor sur la couche de vernis est
particulièrement bonne compte tenu du fait que cette demière n'a pas encore
été exposée
à un rayonnement UV.
Enfin, une colle est déposée au moyen d'un troisième organe d'enduction pour
constituer la couche d'adhésif 16 à l'étape 23.
Dans l'exemple de réalisation décrit, la couche de vernis 14 est colorée dans
la masse, par exemple en jaune afin d'imiter une dorure.
Les pigments ou colorants utilisés pour colorer la couche de vernis 14 et les
photo-initiateurs contenus dans celle-ci sont choisis de manière à présenter
des pics
d'absorption de longueurs d'ondes différentes, par exemple respectivement 420
et
300 nm.
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Ainsi, les pigments ou colorants utilisés n'absorbent pas le rayonnement UV
servant à provoquer la réticulation du vemis.
La structure multicouche 10 s'utilise de la manière suivante.
On l'amène au contact de la surface extérieure d'un article A à décorer, et
l'on
applique au moyen d'un fer à dorer F, comportant des reliefs R correspondant
au décor à
réaliser, pression et chaleur sur la face extérieure de la couche de support
11, comme
illustré sur la figure 3.
La pression et la chaleur du fer à dorer F sont transmises à travers les
différentes couches de la structure multicouche 10 à la couche d'adhésif 16
qui devient
solidaire de l'article A.
Lorsque la structure multicouche 10 est retirée, comme illustré sur la figure
4,
la couche de décor 15 reste sur l'article A aux emplacements où la pression et
la chaleur
ont été localement appliquées.
La couche de séparation 13 facilite le détachement de la couche de vernis 14.
La couche de séparation 13 reste solidaire de la couche de support 11 lorsque
cette dernière est retirée.
Les portions de la couche de décor 15 rendues solidaires de l'article A grâce
à
la couche d'adhésif 16 sont revêtues sur leur face extérieure de la couche de
vernis 14,
laquelle est exposée à un rayonnement ultraviolet de faible longueur d'onde
(UVB) émis
par une source L.
L'exposition au rayonnement UV provoque la réticulation du vernis et son
durcissement.
La couche de vernis 14 constitue après réticulation une protection contre
l'abrasion et il n'est plus nécessaire, contrairement à l'art antérieur, de
déposer ensuite sur
le décor une couche d'un vemis protecteur.
On notera que la puissance de la source L peut être relativement faible dans
le
cas où la couche de décor 15 est une couche de métal car le rayonnement
réfléchi par
cette couche de métal au sein de la couche de vemis 14 participe à
l'activation des photo-
initiateurs.
Ainsi, la puissance de la source L peut être de l'ordre de 100 W/cm par
exemple (la puissance étant mesurée par unité de longueur de l'ampoule).
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De préférence, on procède à l'exposition au rayonnement ultraviolet de la
couche de vernis 14 immédiatement après avoir retiré la couche de support 11,
de
manière à profiter de ce que le vernis soit encore relativement chaud et plus
sensible à
l'exposition au rayonnement ultraviolet.
Le fer à dorer F est utilisé de manière à appliquer la chaleur et la pression
nécessaires à l'obtention du résultat recherché, étant porté à une température
de l'ordre de
150 C par exemple.
L'article A peut subir, le cas échéant, un traitement de surface visant à
améliorer la tenue du décor.
