Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02337140 2001-O1-03
WO 00/01776 PCT/FR99/01640
ENDUIT MAGNETIQUE, PROCEDE D'ENDUCTION METTANT EN OEUVRE
UN TEL ENDUIT ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DU
PROCEDE
La présente invention se rapporte principalement à un enduit
s magnétique, à un procédé d'enduction de surfaces externes, notamment des
matériaux en feuilles, et .à une machine d'enduction mettant en oeuvre ledit
procédé.
II est connu de munir divers objets d'une surface aimantée
pour permettre leur fixation provisoire sur un support ferromagnétique telles
io que porte de réfrigérateur, porte blindée ou analogues. D'autre part, on a
utilisé des plaques de fer comme supports de jeux contenant des pièces
aimantées tels que les jeux d'échecs. Malheureusement, la plupart des
surfaces comme les mur:., les éléments en carton ou analogues ne sont pas
capables de retenir des aimants. De même, on ne dispose pas de manière
ls courante de supports magnétiques souples susceptibles d'être roulés ou
pliés.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir
un procédé permettant de conférer des propriétés ferromagnétiques à tous
supports et notamment aux papier, carton, feuilles de matière plastique
2o souple ou rigide, papier pE:int, murs et autres.
C'est également un but de la présente invention d'offrir un
procédé pour aimanter de tels supports.
C'est aus;>i un but de la présente invention d'offrir un blindage
électromagnétique assurant d'une part le confinement des ondes
2s électromagnétiques émises dans une pièce et, d'autre part limitant la
pénétration d'ondes électromagnétiques dans cette pièce.
C'est également un but de la présente invention d'offrir de tels
procédés présentant un faible coût de revient.
Ces buts sont atteints par un procédé selon la présente
~o invention comportant une ëtape de mélange des particules ferromagnétiques
avec un liant, typiquement une peinture ou une colle. Avantageusement le
mélange (pondéreux, liquide ou pâteux) est homogénéisé avant l'enduction
d'un support. Si de plus on désire obtenir une surface aimantée, on applique
un champ magnétique sur le support enduit comportant des particules
~s ferromagnétiques susceptibles de rester aimantées lorsqu'elles ne sont plus
soumises à un champ magnétique externe.
CA 02337140 2001-O1-03
WO 00/01776 PCT/FR99/01640
2
L'invention a principalement pour objet un enduit, susceptible
d'être étalé sensiblement régulièrement sur une surface, comportant un liant,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre un constituant ferromagnétique,
notamment un oxyde de fer.
s Selon un mode de réalisation avantageux dudit enduit, ledit
liant est une colle, notamment une colle thermofusible.
Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation,
ledit enduit comporte sen~;iblement deux parts en poids de colle thermofusibie
et six parts en poids d'oxyde de fer.
lo Selon un autre mode de réalisation avantageux dudit enduit,
ledit liant est une peinture..
L'invention a également pour objet un procédé d'enduction
d'une surface, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes
a) enduction d'un support, notamment du carton, d'une
ls couche d'épaisseur constante ou sensiblement constante avec un enduit
selon l'invention comportant un liant et un constituant ferromagnétique,
notamment un oxyde de fer ; et
b) prise df; l'enduit étalé sur la surface.
Selon un mode de mise en oeuvre avantageux dudit procédé,
20 l'étape d'enduction est effectuée en présence d'un enduit comportant une
charge ferromagnétique correspondant à 200 à 850 g au mètre carré d'oxyde
de fer, de préférence sensiblement égal à 800 g au mètre carré d'oxyde de
fe r.
Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux dudit
2s procédé, il comporte en outre une étape c) d'aimantation de la charge
ferromagnétique de l'enduit. _
Conformément à l'invention, l'étape c) d'aimantation de la
charge ferromagnétique est avantageusement antérieure à l'étape b) de prise
du liant de l'enduit et le champ magnétique d'aimantation est suffisarnment
3o fort pour assurer l'orientation des particules magnétiques dans le liant
avant la
prise de celui-ci.
L'invention a également pour objet une machine d'enduction
pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, caractérisée en ce
qu'elle comporte des moyens 11 d'enduction d'un support 9, notamment du
3s carton, avec un enduit selon l'invention, ladite machine comportant des
CA 02337140 2001-O1-03
WO 00/01776 PCT/FR99/01640
3
moyens de chauffage d'une colle thermofusible et de son application sur ledit
support 9.
Selon un mode de réalisation avantageux de ladite machine,
elle comporte en outre un aimant 15 pour l'aimantation de la couche d'enduit.
s La présente invention sera mieux comprise au moyen de la
description ci-après et des figures annexées données comme des exemples
non limitatifs et sur lesquelles
la figure 1 est un diagramme illustrant l'exemple préfèré de
réalisation du procédé selon la présente invention ;
to - la figure 2 est une vue schématique de côté d'une machine
d'enduction selon la présente invention.
Sur la figure 1, on peut voir le principe du procédé selon la
présente invention.
En 1, on effectue le mélange d'un liant typiquement une
ts peinture ou une colle avec des particules ferromagnétiques formant une
charge dans le liant. On emploie une peinture si l'enduit selon la présente
invention doit être apparent sur son support. II est bien entendu que les
particules ferromagnétiquEa peuvent modifier la couleur de la peinture. Si cet
effet n'est pas désiré, il est possible d'utiliser une peinture selon la
prèsente
2o invention comportant unE; charge ferromagnétique comme sous-couche et
première couche et de la recouvrir ensuite par une ou plusieurs couches de
peinture dépourvues) de la charge ferromagnétique.
En variante avantageuse, le liant est une colle. On peut
utiliser tout type de colle compatible avec la charge ferromagnétique
2s employée et avec le support d'enduction.
La colle permet de faire adhërer au support un matériau en _
feuille, comme par exemple une feuille de papier décorée ou non, un film
plastique ou analogues.
On peut par exemple utiliser des colles en dispersion
~o notamment acrylique, acétate de vinyle, copolymère acétate de vinyl-
ëthylène
ou styrène acrylique, les colles en solution du type acétate de vinyle,
acrylique
ou styrène acrylique, des colles végétales notamment du type amidon,
dextrine ou caséine ou, avantageusement des colles thermofusibles (H~otmelt
en terminologie anglo-saxonne) réalisées notamment sur une base éthylène
3s acétate de vinyle, éthylène acrylique, polyoléfine, styrène butadiene ou
styrène isoprène.
CA 02337140 2001-O1-03
WO 00/01??6 PCT/FR99/01640
4
II est biE:n entendu que pour des supports devant être
aimantés, la températurE: de mise en oeuvre de colles thermofusibles, au
moment de l'aimantation" doit être inférieure à la température de Curie du
matériau ferromagnétique employé.
s Pour un matériau ne devant pas présenter de rémanence,
tout matériau ferromagnétique susceptible de présenter la granulométriè
désirée et la stabilité, notamment chimique, dans le temps peut être employé.
On peut par exemple employer du fer doux, du fer trempé, de la ferrite, tout
oxyde de fer, des terres rares ferromagnétiques, du samarium, du baryum ou
io du cobalt.
Pour obtenir un blindage au rayonnement électromagnétique,
il est avantageux d'assurer une charge suffisante en particules
ferromagnétiques pour rendre le revêtement selon la présente invention
conducteur, au moins au;< fréquences que l'on veut éliminer. En variante, on
is utilise des particules conductrices non ferromagnétiques, par exemple en
cuivre, en complément ou à la place des particules ferromagnétiques pour
former un blindage ou une cage de Faraday. Un tel blindage permet de
protéger des équipements électroniques, notamment des équipements de
télécommunications et dies équipements informatiques, des perturbations
2o extérieures ainsi que des indiscrétions en empêchant l'écoute des signaux
électromagnétiques émis par ce type d'équipements en fonctionnement.
En variante, on utilise des particules de fer recouvertes par un
matériau de prôtection contre la corrosion, par exemple par une couche de
cobalt. On peut également utiliser du chrome, de l'oxyde de chrome ainsi que
zs les particules utilisées pocar _f'enduction de bandes magnétiques.
Avantageusement, on utilise la quantité maximale de charge
ferromagnétique susceptible d'être acceptée par le liant, par exemple six
unités en poids de poudlre ferromagnétique pour deux unités en poids de
liant. On dépose par exemple 200 g à 850 g d'oxyde de fer par mètre carré de
3o carton, par exemple 800 ç~ par mètre carré.
Avantageusement, la poudre ferromagnétique présente une
faible granularité de manière à obtenir un état de surface lisse. D'excellents
résultats ont été obtenus. avec de l'oxyde de fer dont la granulométrie était
égale à 24 ~.m, les granufométries inférieures convenant égaiement. ~i l'état
~s de surface granuleux est acceptable, on peut utiliser des granulométries
supérieures, par exemple comprises entre 25 et 300 ~~m.
CA 02337140 2001-O1-03
WO 00/01776 PCT/FR99/01649
Dans un premier exemple de réalisation, les particules
ferromagnétiques sont sphériques ou sensiblement sphériques. Dans une
variante avantageuse, les particules ferromagnétiques ont la forme de
bâtonnets allongés.
5 On effectue le mélange du liant avec la poudre
ferromagnétique. Ce mélange peut être effectué avec un liant sous formè
liquide ou pâteuse. Dans ce cas, on peut obtenir un mélange parfaitement
homogène. En variante, le mélange s'effectue entre particules solides. Dans
un tel cas, il est avantageux, comme illustré en 3, d'effectuer par la suite
une
lo homogénéisation, par exemple après fusion d'une colle thermofusible.
On va en ~>.
En 5, on effectue l'enduction d'un support. II peut s'agir d'un
support en feuilles, tels que du papier ou du carton, des plaques de plastique
ou analogues. On peut l'utiliser notamment pour l'enduction de cartan pour
Is faire des puzzles, des plateaux de jeux, des livres, des tableaux, du
papier
peint ou analogues. II peut s'agir également des éléments volumiques qui
reçoivent l'enduit selon la présente invention sur au moins une partie de leur
surface externe comme par exemple les murs, les cloisons ou analogues. Si
l'enduit selon la présente invention est une colle, on pose sur la surface à
2o encoller un élément de surface comme par exemple du papier comportant les
motifs désirés. Si le produit doit être aimanté, an le soumet, en 6, à un
champ
magnétique induit pâr des aimants permanents ou avantageusement par un
électroaimant.
Pour des éléments que l'on veut rendre ferromagnëtiques,
2s sans aimantation rémanente, on peut utiliser les dispositifs d'enduction de
type connu avec collage d'un revêtement de surface sur une ou plusieurs -
faces du support, typiquement du carton.
II est possible de recouvrir les deux faces d'un support,
typiquement d'un carton au d'une feuille de plastique, avec le revêtement
3o selon la présente invention de manière à permettre l'empilement des pièces.
En variante, une première face du support reçoit un
revêtement non aimanté, la face opposée recevant un revêtement susceptible
d'être aimanté.
Dans une deuxième variante de réalisation, les deux faces
~s reçoivent un revêtement qui est par la suite aimanté de manière permanente.
CA 02337140 2001-O1-03
WO 00/01776 PCT/FR99/O1b40
G
L'aimantation peut être effectuée en polarisant
magnétiquement des particules prises dans un liant sans déplacement cie ces
particules, soit parce que le champ magnétique n'a pas une intensité
suffisante, soit parce que la colle est déjà sèche et s'oppose à la migration
ou
s à l'orientation des particules. Dans une variante avantageuse, le revêtement
selon la présente invention est soumis à un champ magnétique intense avarit
la fermeture de la colle, c'est-à-dire avant l'immobilisation des particules
de
manière à en assurer l'orientation dans le champ magnétique, puis lors. de la
fermeture de la colle, leur immobilisation dans cette position correspondant à
to un champ magnétique rémanent fort. Cette variante est particulièrement
avantageuse dans le cas d'utilisation de poudre magnétique composée de
particules en forme de bâtonnets. Dans un tel cas, il est particulièrement
avantageux d'utiliser une colle thermofusible dont on peut contrôler aisément
l'ouverture et la fermeture.
ts Sur la figure 2, on a représenté schématiquement un
dispositif d'encollage et d'aimantation du carton. Le dispositif représenté
est
un dispositif simple face étant bien entendu que les dispositifs double-face
ne
sortent pas du cadre de la présente invention.
Le carton 9 défile sous une machine 11 de distribution de
2o colle thermofusible. La machine 11 peut être une machine de type à buse ou,
avantageusement, une m<~chine de type à rouleau, comme par exemple une
machine comportant un ç~énérateur 3960 Multiscan~ vendu par la Société
NORDSON connecté par des tuyaux chauffants automatiques de 2 m 40 à
des pistolets automatiques commercialisés par cette Société sous la
2s référence H20. L'enduit fluide (chaud dans le cas de colle thermofusible)
est
introduit, par exemple, eni:re deux rouleaux et s'écoule par un espace calibré
_
ménagé entre ces roulE;aux. La colle chaude contenant les particules
ferromagnétiques est déposée sur le carton 9 défilant selon la flèche 13 à une
vitesse par exemple comprise entre 20 et 250 m/min., de préférence comprise
3o entre 30 et 150 m/min.
Avantageusement avant la fermeture de la colle, lorsque les
particules sont encore mobiles dans l'enduit selon la présente invention, le
carton enduit passe dans l'entrefer d'un aimant ou électroaimant 15 générant
un champ magnétique sensiblement uniforme sur toute la largeur du carton.
3s Lors de l'arrivée au niveau de l'aimant 15 l'enduit selon la présente
invention a
une température inférieure à la température de Curie du matériau formant les
CA 02337140 2001-O1-03
WO 00/01776 PCT/FR99/0169U
7
particules ferromagnétiques. On utilise par exemple un aimant 15 permanent
engendrant un champ magnétique de 0,4 Teslas sur une surface égale à
1,10 x 0,70 m. En variante, on utilise un électroaimant refroidi par air ou
refroidi par eau, par exemple générant un champ magnétique sensïblement
s égal à 0,5 Teslas. II est: à noter que la viscosité du revétement selon ia
présente invention au nivE;au des éléments 15 ainsi que l'amplitude du champ
magnétique sont tels que on évite la migration des particules magnétiques en
dehors du liant et leur collage dans l'entrefer des éléments 15. De même, des
moyens de guidage (non représentés) empêchent le carton 9 recouvert du
io revêtement selon la présE;nte invention de venir se coller à l'un des pôles
de
l'aimant 15.
Avantageusement, le dispositif de la figure 2 comporte en
outre des moyens de dépose (non illustrés) d'un élément en feuilles,
typiquement en papier, destiné à recouvrir la surface du carton. Le papier
is peut comporter divers impressions et peut ëtre déposé avant ou après
l'application du champ magnétique par l'aimant 15.
Le dispositif de la figure 2 comporte avantageusement des
moyens de découpe du carton 9 (non illustré). II est bien entendu que la
présente invention n'est pas limitée à des moyens d'encollage en continu
2o mais s'applique également aux moyens d'encollage discontinus, feuille à
feuille. Un machine encolle par exemple 90 cartons à la minute, chaque
carton ayant une surface de 40 cm sur 55 cm.
II est également possible, notamment dans le cas d'encollage
discontinu, de déposer le revêtement sur uniquement des zones prédéfinies
2s ou de magnétiser uniquement certaines zonas de manière à faire tenir les
aimants uniquement dans ces zones prédéfinies recevant en outre un _
marquage particulier corrEapondant par exemple à des réponses correctes à
des questions imprimées aur la face visible du support. La magnétisation par
zone peut être obtenue par des entrefers de l'aimant 15 ayant la forme des
3o zones désirées soit en employant un ensemble d'électroaimants disposés de
manière matricielle et en alimentant uniquement les électroaimants se
trouvant en vis-à-vis des zones à aimanter.
Le procédé selon l'invention permet également d'adapter
l'épaisseur de l'enduit en i~onction du grammage des deux feuilles à encoller.
3s Par exemple, le contrecollage d'une feuille d'un poids de 90 g sur une
feuille
de même épaisseur ou plus épaisse nécessite environ 90 à 120 g d'enduit.
CA 02337140 2001-O1-03
WO 00/01776 PCT/FR99/0164_p
8
L'enduit magnétisé de l'aümant peut également être adapté dans les mêmes
conditions. Autrement dit, l'épaisseur de l'enduit peut être parfaitement
adapté
à l'effet esthétique, de poids, de force d'aimantation et de coût économique
que l'on souhaite donner.
s La présente invention s'applique à la réalisation de jeux,
notamment de puzzles, jeux de société, jeux éducatifs, de revêtements
muraux permettant la fi}cation amovible (par des aimants) d'éléments de
décoration ou de signalisation, et analogues.
La présente invention s'applique principalement à la papeterie
Io et au bâtiment.
