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Ministère des Affaires Economiques etdes Classes Moyennes ROYAUME DE BELGIQUE
Direction Générale del'IndustrieetduCommerce
Administration du Commerce T @
Servicedela s 479935 PropriétéIndustrielleetCommerciale
EMI1.1
N ........47.9...955......
LE MINISTRE DES AFFAIRES ECONOMIQUES ET DES CLASSES MOYENNES,
Vu l'arrêté-loi du 8 juillet 1946, prorogeant, en raison des événements de guerre, les délais en matière de propriété industrielle et la durée des brevets d'invention;
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-Vu la loi du 31-4&-embrc 1917, pGFtaR-WIpprobatio.n de t'Arrangemsnt concernant la conser'1:ltion--fW--l.a- roetauration des droits do propriété industrielle atteints par la deuxième guérie mondiato, oigne à Neufchate
Vu la loi du 30 mars 1948,portant modification à l'arrêté-loi du 8 juillet 1946, prorogeant, en raison des événements de guerre, les délais en matière de propriété industrielle et la durée des brevets d'invention.
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Revu l'arrêté ministériel du 16-2-48 , délivrant sous le NI 479.935 , àz'. 'l,.t'.A. Chav;.nnes un brevet d'invention pour : Perfectionnements apportés à la fa- brication de films ou feuilles flexibles et plastiques
ARRETE :
ARTICLE PREMIER. - Les considérants suivants sont insérés dans l'arrêté ministériel N 479.935 du 16 février 1948 , après le considérant "Vu la loi du 24 mai 1854 sur les brevets d'inven- tion" :
Vu l'arrêté-loi du 8 juillet 1946, prorogeant en raison des événements de guerre, les délais en matière de propriété industrielle et la durée des brevets d'invention, modifié par la loi du 30 mars 1948;
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V'. ".br.c1.94eaa.t.ion-cR 'r-...-r^,g.rgn.t-concc.rarEk-la.--cansova.t-ieia ^'--'^ restauration-des-=droits de propHété-industr-ieHe-atteints-pat-ta deuxième guerre mond4ale-,signé-à .Neufohâtel, -le 8 février 1947,
Vu la Convention d'Union pour la Protection de la Propriété Industrielle;
ART. 2. - Le présent arrêté sera annexé à l'arrêté ministériel visé à l'article premier.
Bruxelles, le 11 janvier 1949.
AU NOM DU MINISTRE :
Le Fonctionnaire délégué,
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Perfectionnements apportés à la fabrication de films ou feuilles flexibles et plastiques.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour fabriquer des films, pellicules ou feuilles flexibles en une matière plastique, notamment à base de résine et le produit perfectionné obtenu à l'aide de ce procédé et de ce dispositif.
Elle concerne plus spécialement la fabrication de films ou feuilles dont une face comporte des parties lisses, alors que d'autres parties sont ondulées ou ridées, et elle- s'applique plus spécialement à la production de films ou feuilles plastiques et auto-sustentateurs, surtout à ceux obtenus à partir d'une dispersion contenant une résine viny- lique. L'aspect et la forme des parties ondulées peuvent va- rier entre de larges limites puisque les ondulations du film peuvent être petites ou grandes, qu'elles peuvent avoir l'as-
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pect de craquelures ou présenter tout autre effet ou motif décoratif et utile, en creux et en relief.
Des parties du film peuvent être rendues étin@@l antes ou scintillantes* Pour les régions à surface .on-ondulée, le film est très lisse et brillant.
Dans la demande de brevet belge n .372.243 déposée le 30 Décembre 1947 au même nom et sous le titre: Perfection- nements aux films plastiques et procédé et dispositif pour leur fabrication, il est question de la fabrication d'un film dont une face est ondulée en totalité ou en partie.
L'objet de la présente invention réside en un procédé et un dispositif, fortement améliores, pour obtenir un nouveau film de ce genre et pour lequel les ondulations n'existent qu'en certaines régions ou zones pour réaliser sur ce film des motifs ou dessins bien définis et qui apparaissent d'une manière parti- culièrement nette et précise.
Elle consiste, principalement, à rendre ces procédés et dispositif tels qu'ils soient propres à réaliser un film pour lequel une face présente des ondulations dans au moins une région déterminée, alors que dans son autre face est in- corporée au moins une partie colorée en contraste en une matière plastique, le contour de ladite partie colorée cor- respondant à celui de la région ondulée correspondante.
L'invention consiste, également, à réaliser un film comportant des ondulations plus ou moins prononcées dans di- verses régions d'une de ses faces et, suivant un certain mode de réalisation de l'invention, on peut colorer un film de ce genre, à l'aide de plusieurs pièces rapportées, en une matière plastique que l'on Incorpore dans sa face arrière afin que les parties du film, dont les ondulations sont les plus pro- noncées, paraissent être plus fortement colorées.
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Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Les figs. l à 3 montrent, respectivement en plan, en vue par dessous et en coupe transversale selon 3-3 fig.l, un film ou une pellicule dont la face apparente est lisse et brillante sur la plus grande partie de son étendue et est ondulée dans une région correspondant à un motif ou dessin déterminé, représentant par exemple la lettre V., alors que dans sa face arrière est incorporée une pièce rapportée et colorée, en forme de V et qui correspond au dessin ou motif ondulé de l'autre face. Sur la fig.3 l'épaisseur du film a été fortement exagérée.
Les figs. 4 à 6 montrent, semblablement, un film ou une pellicule analogue pour lequel un motif ou dessin lis- se, en forme de V, est entouré d'une région ondulée et pour lequel la face arrière est lisse dans la partie, en forme de
V, qui correspond au motif ou dessin de l'autre face, alors que dans la partie restante de cette face arrière est incor- porée une pièce rapportée qui forme le fond coloré.
Les figs. 7 à 9 montrent, semblablement, un film dont la face apparente comporte une région ondulée correspondant à un motif ou dessin, en forme de V, alors que la partie restante de cette face est lisse, les ondulations étant plus prononcées ou importantes vers le milieu de chaque branche de V que vers les bords de celle-ci alors que dans sa face arrière lisse sont incorporées plusieurs bandes rapportées et colorées, en une matière plastique, à l'endroit où se trouve le motif en V de l'autre face et qui sont serrées davantage les unes contre les autres vers le milieu de chaque branche du V.
La fig.10 montre, à une échelle plus grande, la section transversale selon 9-9 fig.7 de la fig.9, pour rendre mieux visibles les parties superficielles du film à l'endroit où se -.trouve une branche du V.
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La fig.ll montre, en élévation Schématique,un disposi- tif convenant à la fabrication de films analogues à ceux des figs. 1 à 10.
La fig.12 montre, en plan, un des rouleaux utilisés pour ce dispositif pour obtenir un film analogue à celui des figs. 1 à 3,
La fig.13 montre, à plus grande échelle et en plan, une partie voisine du bord d'un rouleau, qui est une variante de celui de la fig.12 et qui peut être utilisé pour l'obtention d'un film analogue à celui des figs.7 à 10.
La fig.14 montre, en coupe transversale, une partie d'un transporteur.
La flg.15 montre, semblablement, une partie du transpor- teur avec son revêtement poreux.
La fig.16 montre, semblablement, une partie du transpor- teur avec son revêtement poreux et qui porte plusieurs bandes écartées en une matière filmogène, qui peuvent être appliquées sur le transporteur à l'aide d'un rouleau analogue à celui de la fig.13, les épaisseurs des différentes couches étant fortement exagérées.
La fig.17 montre, semblablement à la fig.16, le trans- porteur de la fig.16 et qui porte une couche en une matière plastique fluide.
La fig.18 montre, semblablement, le transporteur de la fig.17 après l'application d'un agent de gonflement sur la matière plastique pour former des ondulations dans la sur- face de cella-ci, les ondulations étant plus prononcées en re- gard des bandes plus rapprochées qui sont incorporées dans l'autre face de la matière plastique.
La fig. 19 montre, semblablement, le film obtenu selon la fig*18 après que ce film a été enlevé de la souche poreuse du transporteur.
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Ea ce qui concerne les moyens à l'aide desquels on peut fabriquer un film ondulé et les différentes matières qui peuvent servir à la constitution de ce film, on se réfère également aux indications et détails donnés dans la demande de brevet antérieure dont question plus haut.
La présente invention peut être brièvement décrite comme suit. A titre,d'exemple on suppose que l'on veuille fa- briquer un film sur un transporteur qui avance d'une manière continue et à partir d'une dispersion résineuse dans un véhi- cule fluide. Des détails plus spécifiques seront donnés plus loin au sujet des dispersions qui peuvent convenir. Pour un mode de réalisation de l'invention on prépare d'abord un trans- porteur de manière qu'il ait une surface lisse sur laquelle le film peut être formé et qui permet un enlèvement aisé du film terminé, ce transporteur étant, en même temps, absor- bant pour le véhicule de la dispersion.
Pour préparer un tel transporteur on peut enduire une face d'une bande absorban- te d'une couche d'une substance lisse, dure, flexible et re- lativement poreuse, qui adhère à ladite bande mais qui ne colle pas fortement au film quand il est terminé. Une encre non-absorbante ou toute autre matière filmogène est alors appliquée sur certaines régions du transformateur, la forme de ces régions correspondant à celle du motif ou dessin que l'on veut obtenir. Ces régions sont ainsi rendues moins ab- sorbantes pour le véhicule de la dispersion que les autres régions. ûne couche continue de la dispersion est ensuite appliquée sur le motif ou dessin.
L'ensemble formé par le transporteur, portant la couche poreuse et la matière filmo- gène qui forme le dessin, ainsi que la dispersion, est alors exposé à une température déterminée et réglable pendant une courte durée. Pour les régions, où l'encre relativement non-absorbante n'a pas été appliquée, une certaine quantité du véhicule sera absorbée par le support et par la couche poreuse elle-Même-Pour
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les régions, où l'encre est appliquée, urne quantité moindre du véhicule est absorbée. Un agent de gonflement fluide est alors réparti sur la totalité de la face supérieure.
La proportion du véhicule en présence est un facteur de réglage pour déter- miner les résultats obtenus par l'application de cet agent et comme la dispersion se trouve dans des états différents pour les diverses régions de cette face supérieure, on obtien- dra des effets différents dans ces régions. Il en résulte que des ondulations seront produites dans la face supérieure et dans la région correspondant à celle où l'encre a été appli- quée sur le support alors que les autres régions deviennent très lisses et brillantes. Le transporteur, qui supporte la couche absorbante, l'encre et le film passent ensuite dans un four de séchage et de cuisson, après quoi le film est détaché de la couche absorbante qui continue à adhérer au support.
L'encre non-absorbante peut adhérer au film et être incorporée dans celui-ci et, dans ce cas, la face Inférieure du film est lisse. Pour certains modes de réalisation de l'invention, l'encre peut adhérer à la couche absorbante en laissant une partie en creux dans le film. On décrit ci-dessous, d'une ma- nière plus détaillée et à titre d'exemple, l'objet de la présen- te invention.
On suppose, tout d'abord, que l'on veut obtenir un film analogue à celui montré sur les figs. 1 à 3. Ce film comporte un support principal 20 et une pièce colorée 21, formant un motif ou dessin, qui est incorporée dans une face de ce support, comme visible sur la fig.2, alors que la face opposée de ce support est ondulée dans une région 22 qui se trouve en regard de la pièce incorporée, comme visible sur les figs. 1 et 3. on se rend compte que sur la fig.3 on a fortement exagéré l'épaisseur du film pour des raisons de clarté.,
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La fig.ll montre un dispositif qui peut être utilisé pour fabriquer un film de ce genre. Ce dispositif comprend un support 23, qui avance d'une manière continue et sur lequel le film est formé.
On admet que, avant d'être monté sur le dispositif selon la fig.ll, le support a été préparé conformé- ment à une des caractéristiques de la présente invention. Un support satisfaisant peut être constitué en appliquant sur une bande de tissu ou de papier fortement absorbant une ou plu- sieurs substances formant un premier groupe qui comprend les vernis, la nitrocellulose, les laques, la pyroxyline, la ca- séine, la glycérine, l'alcool polyvinylique, le smellac, des gommes et analogues afin de donner à la bande susdite les qua- lités susindiquées c'est-à-dire une surface lisse, une dureté et une flexibilité, ainsi qu'une ou plusieurs substances d'un deuxième groupe parmi lesquelles on peut citer l'argile, la craie, le charbon activé,
l'oxyde d'aluminium ou alumine et d'autres matières absorbantes afin de donner au revêtement la qualité de porosité voulue. Les substances spécifiques, indi- quées ci-dessous, ne sont citées qu'à titre d'exemple et un grand nombre d'autres matières peuvent être utilisées avec satisfaction.
Un exemple d'un revêtement satisfaisant pour une bande en papier absorbant est le mélange suivant:
EMI8.1
<tb> argile <SEP> 26.5 <SEP> parties
<tb>
<tb> caséine <SEP> 49.0 <SEP> "
<tb>
<tb> glycérine <SEP> 24.5 <SEP> "
<tb>
Le support peut avoir.; la forme d'une bande qui, comme montré, peut être déroulée d'une bobine et enroulée sur une autre après usage ou elle peut avoir la forme d'une bande sans fin.
Le support 23 peut être monté sur une bobine 24 et est déroulé de cette bobine par des moyens décrits ci-après. Pour le dispositif montré et si le support porte un revêtement poreux,
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sur une face seulement, ce revêtement doit être appliqué sur la face inférieure du support quand il est déroulé de la bobi- ne 24. Après avoir quitté cette bobine, le support passe entre une série de rouleaux tendeurs 25. Il passe ensuite sur un rouleau encreur et gravé 26 qui est monté avantageusement de manière qu'il plonge en partie dans une encre non-absorbante 272 ou une matière similaire, contenue dans un récipient 28. Il est à noter que divers autres moyens d'encrage peuvent être uti- lisés d'une manière satisfaisante.
Si l'on veut obtenir un film analogue à celui des figs. 1 à 3, on peut donner au rouleau 26 le forme montrée sur la fig.12. Dans ce cas, on ménage dans le rouleau une rainure unique correspondant à chaque branche du V à reproduire. Plus tard on décrira des variantes pour lesquelles chaque branche peut être représentée par plusieurs rainures étroites, formant des traces de lignes. D'autres dispositions similaires sont également possibles.
La constitution de la substance ou de l'encre 27 peut être très variable* En général, on la constitue par une substance analogue à une résine, une peinture, une laque, une gomme ou une encre. Elle doit avoir des propriétés plastiques et peut être une dispersion, une émulsion ou une solution de la plupart des substances plastiques qui peuvent être mises à 7.'état fluide ou liquide, telles que las résines vinyliques, les dérivés de cellulose, les caoutchoucs naturels ou synthéti- ques, les cires et paraffines, les polyamides et analogues.
Ces substances peuvent contenir un solvant, tel que le cét@one méthyle-éthyle, le cétone méthyle-isobutyle. le cyclohexanone, l'acétone ou un. mélange de ces solvants avec ou sans un diluant, tel que le xylol ou analogue* Un plastifiant peut être utilisé ou non, à volonté, le plastifiant peut, par exemple, contenir du phtalate dioctyle, du sébacate dibutyle, de l'huile de ricin ou analogue. Des charges et des pigments peuvent être ajouté$ à
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volonté. Par pigments on entend des colorants, des matières phosphorescentes et fluorescentes, des paillettes métalliques, d'autres matières colorantes, des matières opaques telles que le noir de charbon et la craie, et analogues.
Quand une subs- tance, telle que 27, est préparée comme indiqué et appliquée sur une région d'un support revêtu et absorbant du type spécifié, elle rend généralement cette région moins absorbante.
Un peut désigner la substance 27 comme étant une encre non-absorbante ou une substance plastique en étant entendu que sa composition peut être très variable, comme indiqué plus haut.
Dans bien des cas la constitution de cette substance est diffé- rente de celle qui constitue la partie principale du film à part l'addition d'une matière colorante et dans certains cas il ne peut même y avoir aucune différence du tout.
Les propriétés adhésives de l'encre non-absorbante doivent être considérées avec soin. Si l'on désire que le motif ou dessin, formé à l'aide de cette substance, reste incorporé dans le support 20 du film, cette substance doit être choisie de manière telle qu'elle n'adhère pas fortement au revêtement poreux du support 23 alors qu'elle colle fermement ou est liée d'une manière intégrante à la substance qui est destinée à for- mer la partie principale ou le support 20 du film. D'autre part, si l'on désire que le dessin formé à l'aide de cette encre serve uniquement à produire les ondulations dans le film et ne soit pas attaché à celui-ci, elle doit être choisie, de telle sorte, par rapport au support revêtu, que ce dessin adhère à la surface de ce support et ne colle pas fermement au film.
Ci-dessous on donne à titre d'exemple la constitution d'une encre non-absorbante qui a donné satisfaction et qui est blanche, cette encre, en étant utilisée de pair avec un support en papier enduit du revêtement indiqué ci-dessous à titre d'e- xemple, n'adhérant pas fortement au support revêtu. Une telle
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encre peut être constituée à l'aide d'une résine vinylique, telle qu'un copolymère acétate de vinylechiorure de vinyle, par exemple le produit mis sur le marché par la Carbide and Carbon Chemical Company sous le nom de VINS, ou un. produit similaire et à ce produit on peut ajouter un plastifiant tel que phtalate dioctyle, un solvant tel que le cétone méthyle-éthyle et un pigment tel que le bioxyde de titane.
Ces substances sont mélan- gées avantageusement dans les proportions suivantes:
EMI11.1
<tb> parties <SEP> ¯ <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> copolymère <SEP> acétate-chlorure <SEP> de <SEP> vinyle(VYNS) <SEP> 100
<tb>
EMI11.2
phtalate dloctyle.......................... 33
EMI11.3
<tb> cétone <SEP> méthyle-éthyle...................... <SEP> 1000
<tb>
<tb> bioxyde <SEP> de <SEP> titane <SEP> ........... <SEP> 50
<tb>
Quand le rouleau 26 tourne dans l'encre non-absorbante 27, un enduit de cette substance est appliqué sur ce rouleau.
L'appareil comporte une raclette 29 qui est serrée contre le rouleau pour enlever l'encre de celui-ci dans les régions au- tres que celles qui sont en creux ou gravées.
Quand le support 23 passe sur le rouleau 26, cet enduit d'encre est appliqué sur la couche absorbante qui recouvre la face inférieure du support dans urne région qui correspond à la forme du motif ou dessin à obtenir. Le support passe ensuite sur un rouleau de guidage 30 qui est en contact avec sa face supérieure et contourne après cela le rouleau de renvoi 31. Ce dernier rouleau peut, avantageusement, être entraîné pour fa- ciliter l'avancement du support. Le dispositif utilisé pour l'entraînement du support dépend, bien entendu, de l'agencement le plus avantageux de l'ensemble du dispositif.
Le support passe ensuite sur un rouleau chauffé 32 qui sert à sécher le motif constitué à l'aide de l'encre, tout au moins partiellement. Cette opération de séchage peut, dans certains cas, être supprimée si on veille à ne pas abîmer le motif au cours des phases ultérieures du procédé. Le rouleau 32 peut, avantageusement, être muni de conduite à vapeur qui sont
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logés longitudinalement dans ce rouleau ou celui-ci peut comporter d'autres moyens de chauffage. Le séchage peut éga- lement être effectué d'une manière autre qu'à l'aide d'un rou- leau chauffé.
Le support, portant le motif ou dessin, peut alors pas- ser dans un appareil enducteur et tme couche continue de ma- tières plastiques peut être déposée sur le dessin. L'appareil enducteur peut être constitué de diverses manières autres que celle montrée sur la fig.ll; pour l'exemple indiqué le support peut être entraîné en passant entre deux rouleaux 33 et 34 serrés respectivement contre la face supérieure et inférieure dudit support, le rouleau 33 étant, avantageusement, revêtu de caoutchouc alors que le rouleau 34 a une surface lisse et, de préférence, métallique.
Comme visible sur le dessin, le rou- leau 33 tourne dans un sens lévogyre et le rouleau 34 tourne dans le même sens de manière qu'ils puisse s'opposer à l'avan- cement du support mais comme le rouleau 33 a une surfa,ce en ca- outchouc et le rouleau 34 une surface lisse en métal, le rou- leau 33 peut agripper le support et le faire avancer vers la gauche de la fig.ll, alors que le rouleau 34 roule simplement sur la surface du support et du dessin sans abîmer ce dernier.
Un rouleau 35,constitué, de préférence, en un métal lisse, est établi à gauche du rouleau 34 au-dessus du support et coopère avec ce rouleau 34 sans être en contact avec lui tout en étant placé à proximité de ce dernier. De plus, ce rouleau 35 n'est pas en contact avec le support. Il tourne dans un sens lévogyre. Une auge 36, formée entre les rouleaux 34 et 35 et qui comporte des parois terminales transversales par rapport aux axes de ces rouleaux, contient une matière plas- tique 36a qui est appliquée sur le rouleau 34. Cette matière plastique peut, avantageusement, être débitée dans l'auge de- puis une cuve 37 et à l'aide d'un conduit 38.
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La matière plastique 36a comprend généralement une dispersion, une émulsion ou un organosol d'une résine dans un véhicule liquide. Les résines vinyliques, plus spéciale- ment les copolymères d'acétate et de chlorure de vinyle, peu- utilisées à cet effet. Une dispersion satisfaisante peut être obtenue à partir d'un copolymère acétate-chlorure de vinyle, d'un plastifiant et d'un diluant.
Le diluant peut, comme pour l'exemple spécifique indiqué ci- après, être constitué par un diluant ayant 'on point d'ébulli- tion relativement élevé et par un diluant ayant un point d'é- bullition relatiTement bas. Le copolymère acétate-chlorure de vinyle peut, avantageusement, être le produit mis sur le marché par la Carbide and Carbon Chemical Corporation sous le nom de VYNV-1 ou un produit analogue.
Un agent plastifiant satisfaisant est du phtalate dioctyle. Le xylol ou un produit similaire le Solvesso, mis sur le marché par la Standard Oil Company of New-Jersey, peuvent être utilisés, avec satisfac- tion, comme diluant ayant un point d'ébullition relativement élevé et comme diluant à point d'ébullition bas on peut se servir du diluant Apco qui est un produit mis sur le marché par la Anderson Prichard Oil Company ou une matière analogue.
Ces substances ont été mélangées,, avec succès, dans les pro- portions suivantes:
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<tb> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
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copolymere acétate-cblorure de Tinyle (YYEV-1) 1000 phtalate dioctyle ............................ 500 xylol ou Solvesso ............................ 800 diluant Apec ................................. 490
Comme bien connu, on prépare une dispersion de substan- ces indiquées plus haut en broyant les divers constituants ensemble dans un moulin à boulets ou à marteaux pendant une durée assez considérable et à une température déterminée.
La durée du broyage et la température optimum dépendent de la na- ture et de la proportion des constituantspar exemple 24 heures
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peuvent être nécessaires et pour certains mélanges la tempé- rature doit être d'environ 38 C.
En contournant les rouleaux 31 et 32, le support a été inversé de sorte que son revêtement poreux et le dessin en encre non-absorbante, qui se trouvaient d'abord en dessous du support sont maintenant venus au-dessus de celui-ci quand ledit rouleau passe sous le rouleau 34. Par la coopération des rouleaux 34 et
35 un revêtement uniforme de la dispersion est appliqué sur le rouleau 34 et est transféré par celui-ci sur la surface du sup- port au-dessus de l'encre séchée. La bande, portant ces divers revêtements, peut alors être exposée à une température détermi- née pendant peu de temps et, par exemple, en passant dans un four 39, de faible longueur. On peut également utiliser à cet effet d'autres moyens, par exemple ceux indiqués dans la deman- de antérieure, dont question plus haut.
Dans certains cas, cette exposition à l'acfiin d'une température déterminée peut être complètement émise*
La valeur de la température déterminée et réglable et la durée de l'exposition de la matière plastique à cette tem- pérature en vue d'obtenir.l'effet ondulé voulu dépendent de la nature et de la proportion des ingrédients constituant la dis- persion, des conditions dans lesquelles la dispersion a été
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broyée,t 2 épaisseur de la couche de cette dispersion,r:.'hnnidité relative, delavitesse suivant laquelle les gaz passent sur la surface de la couche et d'autres facteurs. Un film, constitué à l'aide de la dispersion indiquée ci-dessus peut, d'une ma- niére satisfaisante, être exposé à une température comprise entre 26 et 65 C.
En tenant compte des diverses conditions à considérer, il est possible de déterminer une température et une durée d'exposition satisfaisantes. En général, plus la tem- pérature est élevée et plus courte est la durée d'exposition.
Il est évident que dans certains cas on peut appliquer des tem-
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pératures qui se trouvent en dehors des limites susindiquées.
Un essai spécifique a été indiqué dans la demande an- térieure, dont question plus haut, pour déterminer une condi- tion convenable pour obtenir un effet ondulé sur un film.
Après avoir été exposée à une température déterminée et pendant une durée convenable, un agent de gonflement est appli- qué sur la dispersion par des moyens appropriés, tels qu'une tuyère 40 (fig.11), une auge ou d'autres dispositifs. L'agent de gonflement peut, avantageusement, être appliqué sur toute l'étendue de la face supérieure de la dispersion.
Comme agent de gonflement on préfère se servir d'acéto- ne, mais le cétone méthyle-éthyle, le clyclohexanene et d'autres solvants ou mélanges de solvants ont un effet de gonflement prononcé sur les particules résineuses sans qu'il en résulte une dissolution appréciable. Si l'on admet que la dispersion a été traitée convenablement jusqu'à ce moment, quand on fait agir l'agent de gonflement, des ondulations ou rides en relief ou en creux sont produites dans les régions de la face supé- rieure de la couche formée par la dispersion,qui se trouvent en regard des réglons où est appliquée l'encre non-absorbante.
Par contre, dans les autres régions on obtient des ondulations très réduites ou nulles. Au contraire, dans ces dernfèresré- gions le film devient très lisse et brillant.
Une explication de l'effet ainsi obtenu est que le revêtement poreux forme plusieurs canaux ou pores dans lesquels le véhicule de la dispersion peut passer pour être absorbé par le papier ou analogue qui forme la base sustentatrice du sup- port alors que ces canaux ou pores retiennent eux-mêmes une certaine quantité de ce véhicule. Ces canaux ou pores sont, en général, trop petits pour admettre-les particules résineu- ses de la dispersion.
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La préparation du véhicule dans la dispersion semble être détermi@ante pour l'obtention d'un aspect ondulé ou d'un aspect très lisse par l'intervention d'un agent de gonflement.
Pour le procédé décrit il est visible que dans les régions où l'encre non-absorbante a été appliquée sur le support, une quantité moindre du véhicule sera enlevée de la dispersion par absorption dans ledit support que dans les autres régions. La différence existant entre le teneur en véhicule des régions res- pectives donne lieu à la différence d'aspect que l'on obtient quand l'agent de gonflement est appliqué.
Après application de l'agent de gonflement, le trans- porteur, portant les différentes couches, est séché et chauffé en passant dans un four 41 qui comporte des compartiments 41a et 41b dans lesquels le séchage et le chauffage se font respec- tivement.
Pour soutenir le transporteur à l'endroit où il quitte le four, on peut avoir recours, avantageusement, à un tablier à succion ou analogue. Ce tablier peut comporter un rouleau entraîné 42, un rouleau de guidage 43 et un rouleau fou 44 sur lesquels passe une courroie ou bande perforée 45. Le support 23 repose sur la courroie 45 et des moyens, non montrés, tels qu'une pompe à air, interviennent pour créer une dépression sous la courroie de sorte que le support est aspiré ou appli- qué contre la courroie qui est entraînée dans le sens lévogyre en vue de faire avancer le transporteur vers la gauche de la fig.ll.
Le transporteur passe ensuite entre des rouleaux 46 et
47 à l'aide desquels le film est détaché du revêtement absor- bant. Le support, portant le revêtement absorbant, peut avan- tageusement être enroulé sur une bobine 48 et le film, dans lequel est incorporé le dessin ou motif, peut être enroulé - sur une bobine 49. Le transporteur et le film peuvent, au début,
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être détachés l'un de l'autre à la main et ensuite attachés res- pectivement aux bobines 48 et 49. Ces bobines sont entraînées, par des moyens non-montrés, à la même vitesse linéaire afin que le détachement du film se fasse d'une manière convenable.
Un grand nombre d'effets différents peuvent être obtenus en modifiant la constitution du rouleau 26. Par exemple, au lieu d'adopter un motif représentant un V en creux ou obtenu par gravure, il est possible de munir ce rouleau d'un V en relief ou qui se présente différemment et, dans ce cas, toutes les parties du rouleau, excepté celle correspondant au V, sont en retrait. La raclette est, dans ce cas, réglée de manière qu'elle enlève l'encre non-absorbante ou la substance filmogè- ne 27 dans la région du rouleau où se trouve le V et il en ré- sulte que l'on obtient ainsi un film analogue à celui des figs.
4 à 6. Dans ce cas, l'encre non absorbante recouvre la plus grande partie d'une face du film, comme montré en 50. Le corps ou support principal 51 du film est visible dans la partie 51a qui correspond au dessin ou motif. Dans ces conditions, la face opposée du film comporte dans la région 51b, en regard de l'autre face recouverte de l'encre non absorbante, une région ondulée alors qu'une partie lisse et brillante 51c, en forme de 7, se trouve en regard de la partie 51a de l'autre face. De cette manière, le motif ou dessin du film selon les figs.4 à 6 peut être considéré comme étant le négatif de celui du film des figs.l à 3.
Plusieurs autres variantes du rouleau, montré sur la fig.12, sont possibles. Il peut comporter ion dessin gravé en forme de lettres, de lignes fines, comme une dentelle, une silhouette, plusieurs petits dessins ou analogues. Uns des ca- ractéristiques importantes de la présente invention est qu'elle permet d'obtenir des ondulations ayant un aspect non-uniforme::'. - Si le dessin, obtenu à l'aide de l'encre non-absorbante ou de
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la matière filmogène 27, est appliqué sur plusieurs petites zones écartées de la couche poreuse du transporteur, il est possible, en faisant varier la répartition de l'encre non- absorbante 27 sur les parties recouvertes du film, de régler la quantité du véhicule qui est absorbée par le transporteur.
Un des moyens pour régler cette absorption est de se servir d'un rouleau qui porte un dessin en demi-ton. De cette manière, un rouleau gravé peut appliquer sur le transporteur plusieurs points d'encre analogues et une absorption plus grande se pro- duir dans les régions où ces points sont plus écartés les uns des autres qu'aux endroits où ils sont plus rapprochés. De même, on peut se servir de rouleaux portant des lignes ou hachures et les figs.7 à 10 montrent comment on peut, dans ce cas, obtenir un film dont une face porte, comme montré sur la fig.7, un dessin ou motif en forme de V sur un fond lisse et brillant.
Dans la partie intéressée par le V la surface du film est ondulée et des ondulations sont plus prononcées vers le milieu de chaque branche du V, c'est-à-dire dans la région 52, que vers les bords de ces branches, c'est-à-dire les régions 53. La fig.13 montre, en plan et à grande échelle, un rouleau qui peut aisé- ment être utilisé pour l'obtention d'un tel film.
Au lieu de comporter une large rainure pour constituer chacune des branches du V, comme dans le cas de la fig.12, on prévoie pour chaque branche plusieurs rainures étroites. Ces rainures peuvent être parallèles aux branches du V. La fig.13 montre, schématiquement, les rainures utilisées pour une des branches et à proximité de l'extrémité correspondante du rouleau. On voit que les rainures sont plus fortement rappro- chées vers le milieu, en 54, que vers les bords, en 55.
Les figs. 14,à 19 montrent différentes phases de la fa- brication d'un film analogue à celui des figs. 7 à 10. Les figs.
14 et 15 montrent, respectivement, un transporteur 56 en papier
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ou analogue avant et après avoir reçu son revêtement poreux 57, ces deux figures étant de section transversale. Pour des rai- sons de simplificité on a admis, pour les figs. 14 à 18, que toutes les substances sont appliquées sur la face supérieure du transporteur mais, en réalité et comme visible sur la fig.ll, ce transporteur se déplace de manière qu'il soit inversé au cours du traitement.
La fig.16 montre, à plus grande échelle, la section transversale du transporteur 56 enduit de son revêtement poreux 57 et portant plusieurs bandes étroites constituées par l'encre non-absorbante et qui peuvent être appliquées à l'aide d'un rouleau analogue à celui de la. fig.13. Comme l'encre non-absor- bante est légèrement fluide; elle ne conserve pas exactement la forme obtenue par les rainures gravées du rouleau mais elle tend à s'étaler. On voit que les bandes d'encre non-absorbante sont plus rapprochées dans la région 54a que dans la région 55a En réalité, ces bandes peuvent -être très étroites et très rap- prochées mais sur le dessin on a simplifié la représentation pour des raisons de clarté.
La fig.17 montre les différents constituants visibles sur la fig.16 après que l'encre non-absorbante a été séchée et après qu'une couche d'une substance filmogène 36a a été appliquée sur le transporteur.
La fig.18 montre, semblablement, les constituants visibles sur la fig.17 après l'application d'un agent de gon- flement sur la face supérieure de l'ensemble et après le séchage du film. Il est à noter que les ondulations plus prononcées, dans la région 52, se présentent en regard des bandes fortement rapprochées de 1'* encre non-absorbante dans la région 54a, alors que des ondulations moins prononcées se forment dans les régions 53 en regard des parties 55a.
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La fig.19 montre, semblablement, le film après que celui-ci a été détaché de la couche absorbante du transporteur.
Les régions ondulées 52 et 53 des figs. 18 et 19 correspondent à celles désignées par hs mêmes références sur la fig.7.
La face du film,montré en plan sur la fig.8, porte les bandes incorporées, dont question plus haut, formées par l'encre non-absorbante ou la matière filmogène dans les régions 54a et 55a. Les figs. 9 et 10 montrent, en section transversale, comment se présente l'importance des ondulations en fonction de l'écartement de ces bandes. L'épaisseur du film est exagérée sur la fig. 9 et encore exagérée davantage sur la fig.10, cette dernière ne montrant que les parties qui sont voisines d'une des branches du V. Sur les figs. 14 à 19 la. coupe transversale ne montre également que les parties corres- pondant à une branche du V seulement.
Des effets sensiblement analogues peuvent être obtenus en modifiant la profondeur des rainures ou autres parties gra- vées du rouleau 26 à la place ou en plus des variations prévues pour leur écartement. Ainsi, l'encre non-absorbante, logée dans une rainure profonde, s'étalera davantage et recouvrira une zone plus grande du transporteur absorbant que celle fournie par une rainure étroite.
En utilisant une matière colorante pour l'encre non- absorbante et en se servant de la méthode décrite ci-dessus pour obtenir des ondulations ayant des importances différentes, il est possible de fabriquer un film tel que les régions qui sont ondulées à un degré plus important paraissent être colo- rées plus fortement à cause de la présence des bandes plus rapprochées de la matière colorante qui se trouvent en regard de ces régions. On peut ,ainsi obtenir un moyen par lequel des nouveaux effets décoratifs ou artistiques peuvent être réa- lisés.
Pour la reproduction d'images, les parties intensément
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colorées ou sombres d'une image peuvent être représentées par des ondulations importantes et, si on le désire, ces parties peuvent être colorées d'une manière plus Intense pour produire ainsi des effets très esthétiques.
Si on le désire, on peut se servir de plusieurs rouleaux analogues au rouleau 26 et utiliser des encres ayant des cou- leurs différentes pour produire un film dans lequel est incor- poré un dessin multicolore.
Il est également possible d'incorporer dans la substan- ce qui forme le dessin ou dans la matière qui constitue le corps principal ou support du film; ou dans les deux; un produit phosphorescent ou fluorescent. Le dessin peut être obtenu à l'aide d'une matière contenant une substance opaque pour empê- cher ou réduire le passage de la lumière à travers l'autre matière vue d'un côté du film.
Une des caractéristiques du film, obtenu selon la pré- sente invention,, est que le dessin ou motif constitué par l'encre non-absorbante peut, comme visible sur les dessins, être effectivement incorporé dans le filme la face apparente de ce dessin affleurant à la surface correspondante du film.
Une autre caractéristique est que la méthode ne nécessite pas l'application de l'agent de gonflement sur la région seulement où l'on veut obtenir des ondulations puisque cet agent est ap- pliqué sur toute l'étendue de la face supérieure de la disper- sion. Ceci présente divers avantages puisque cette application peut se faire aisément et qu'elle permet d'obtenir,, dans les régions qui ne doivent pas être ondulées, des zones particuliè- rement lisses et brillantes sur le film. De plus, les bords ou arêtes de la région ondulée du film sont très nefs- et cor- respondent exactement à ceux du dessin ou motif à obtenir.
Dans ce qui précède, on a décrit un genre de transpor- teur absorbant mais il est évident que l'invention n'est nulle-
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ment limitée au mode de réalisation spécifique décrit en détail.
C'est ainsi que l'on peut se servir de différents genres de bandes formant support ainsi que de différents enduits poreux et adhérents en permanence; le revêtement permanent peut avoir des compositions diverses dans différentes régions en étant, par exemple, plus poreux dans certaines régions que dans d'autres.
De même, le support ou transporteur peut être rendu plus absor- bant dans certaines régions que dans d'autres. En appliquant une couche de la dispersion sur le transporteur et en enduisant cette couche d'un agent de gonflement, on peut obtenir un film qui comporte des ondulations en regard des régions moins absor- bantes du transporteur, alors que les ondulations sont peu prononcées ou nulles en regard des régions plus absorbantes de celui-ci.
Des effets analogues peuvent être obtenus par d'autres moyens pour donner au transporteur des propriétés absorbantes qui sont différentes dans diverses régions, par exemple en appliquant une substance absorbante sur certaines régions de la bande ou du support faisant partie de ce transporteur et non pas sur d'autres régions de celui-ci.
Les dessins ou motifs obtenus de la manière indiquée plus haut peuvent être très différents, comme déjà dit. C'est ainsi qu'il est possible, par exemple, de former une série d'étiquettes portant les indications voulues, ces étiquettes étant disposées les unes à côté des autres sur une grande feuille que l'on peut découper ensuite pour constituer les étiquettes individuelles.
Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; - elle en embrasse,au contraire, toutes les variantes.
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Ministry of Economic Affairs and Middle Classes KINGDOM OF BELGIUM
General Directorate of Industry and Commerce
Administration of Commerce T @
Servicedela s 479935 Industrial and Commercial Property
EMI1.1
N ........ 47.9 ... 955 ......
THE MINISTER OF ECONOMIC AFFAIRS AND MIDDLE CLASSES,
Considering the decree-law of July 8, 1946, extending, because of the events of war, the deadlines in matters of industrial property and the duration of patents for invention;
EMI1.2
- Having regard to the law of 31-4 & -embrc 1917, pGFtaR-WIpprobatio.n de t'Arrangemsnt concerning the conservation - fW - the restoration of industrial property rights reached by the second mondiato cured, anointed to Neufchate
Considering the law of March 30, 1948, amending the decree-law of July 8, 1946, extending, because of the events of war, the deadlines in matters of industrial property and the duration of patents for invention.
EMI1.3
Reviewed the ministerial decree of 16-2-48, issuing under NI 479.935, àz '. 'l, .t'.A. Chav; .nnes an invention patent for: Improvements in the manufacture of flexible and plastic films or sheets
STOPPED :
FIRST ARTICLE. - The following recitals are inserted in ministerial decree N 479.935 of February 16, 1948, after the recital "Considering the law of May 24, 1854 on patents for inventions":
Considering the decree-law of July 8, 1946, extending due to the events of war, the deadlines in matters of industrial property and the duration of invention patents, modified by the law of March 30, 1948;
EMI1.4
V '. ".br.c1.94eaa.t.ion-cR 'r -...- r ^, g.rgn.t-concc.rarEk-la .-- cansova.t-ieia ^' - '^ restoration- des- = property rights-industr-ieHe-achieved-by-your second world war-, signed-in. Neufohâtel, -on February 8, 1947,
Having regard to the Union Convention for the Protection of Industrial Property;
ART. 2. - This decree will be annexed to the ministerial decree referred to in article 1.
Brussels, January 11, 1949.
IN THE NAME OF THE MINISTER:
The delegated official,
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Improvements in the manufacture of flexible and plastic films or sheets.
The subject of the present invention is a method and a device for manufacturing flexible films, films or sheets in a plastic material, in particular based on resin, and the improved product obtained using this method and this device.
It relates more particularly to the manufacture of films or sheets, one face of which has smooth parts, while other parts are corrugated or wrinkled, and it applies more specifically to the production of plastic and self-supporting films or sheets, especially those obtained from a dispersion containing a vinyl resin. The appearance and shape of the corrugated parts can vary between wide limits since the corrugations of the film can be small or large, they can have the appearance.
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pect cracks or present any other decorative and useful effect or pattern, in hollow and relief.
Parts of the film may be made sparkling or sparkling. For regions with un-corrugated surfaces, the film is very smooth and shiny.
In Belgian patent application n. 372,243 filed on December 30, 1947 with the same name and under the title: Improvements in plastic films and process and device for their manufacture, it is a question of the manufacture of a film of which one side is wavy in whole or in part.
The object of the present invention resides in a method and a device, greatly improved, for obtaining a new film of this kind and for which the corrugations exist only in certain regions or zones for producing patterns or designs on this film. well defined and which appear in a particularly clear and precise manner.
It consists, mainly, in making these methods and device such that they are suitable for producing a film for which one side has undulations in at least one determined region, while in its other side is incorporated at least one colored part. in contrast in a plastic material, the contour of said colored part corresponding to that of the corresponding corrugated region.
The invention also consists in producing a film comprising more or less pronounced undulations in various regions of one of its faces and, according to a certain embodiment of the invention, it is possible to color a film of this kind. , using several inserts, in a plastic material which is incorporated into its rear face so that the parts of the film, whose undulations are the most pronounced, appear to be more strongly colored.
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The accompanying drawings show, by way of example, several embodiments of the invention.
Figs. l to 3 show, respectively in plan, in view from below and in cross section according to 3-3 fig. l, a film or a film of which the visible face is smooth and shiny over the greater part of its extent and is wavy in a region corresponding to a specific pattern or design, representing for example the letter V., while in its rear face is incorporated a patch and colored, V-shaped and which corresponds to the design or wavy pattern of the other face. In fig.3 the thickness of the film has been greatly exaggerated.
Figs. 4 to 6 show, similarly, a film or similar film in which a smooth, V-shaped pattern or design is surrounded by a wavy region and in which the back side is smooth in the part, in the form of a
V, which corresponds to the pattern or design of the other face, while in the remaining part of this rear face is incorporated an added part which forms the colored background.
Figs. 7 to 9 show, similarly, a film whose visible face has a wavy region corresponding to a pattern or design, in the shape of a V, while the remaining part of this face is smooth, the undulations being more pronounced or important towards the middle from each branch of V towards the edges thereof, while in its smooth rear face are incorporated several added and colored bands, in a plastic material, at the place where the V-pattern is located on the other face and which are pressed closer together towards the middle of each branch of the V.
Fig. 10 shows, on a larger scale, the cross section according to 9-9 fig. 7 of fig. 9, to make the superficial parts of the film better visible at the place where there is a branch of the V .
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Fig.ll shows, in schematic elevation, a device suitable for the manufacture of films similar to those of figs. 1 to 10.
Fig.12 shows, in plan, one of the rollers used for this device to obtain a film similar to that of figs. 1 to 3,
Fig. 13 shows, on a larger scale and in plan, a part close to the edge of a roll, which is a variant of that of fig. 12 and which can be used to obtain a film similar to that of figs. 7 to 10.
Fig. 14 shows, in cross section, part of a conveyor.
Figure 15 shows, similarly, a part of the conveyor with its porous coating.
Fig. 16 shows, similarly, a part of the conveyor with its porous coating and which carries several spaced apart strips of a film-forming material, which can be applied to the conveyor using a roller similar to that of fig. .13, the thicknesses of the different layers being greatly exaggerated.
Fig. 17 shows, similarly to fig. 16, the carrier of fig. 16 and which carries a layer of a fluid plastic material.
Fig. 18 shows, similarly, the carrier of fig. 17 after the application of a blowing agent to the plastic material to form undulations in the surface thereof, the corrugations being more pronounced in re - Keep bands closer together which are incorporated into the other side of the plastic.
Fig. 19 shows, similarly, the film obtained according to fig * 18 after this film has been removed from the porous stump of the conveyor.
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As regards the means by which a corrugated film can be produced and the various materials which can be used to make up this film, reference is also made to the indications and details given in the previous patent application referred to above. .
The present invention can be briefly described as follows. By way of example it is assumed that one wishes to manufacture a film on a continuously advancing conveyor and from a resinous dispersion in a fluid vehicle. More specific details will be given below regarding the dispersions which may be suitable. For one embodiment of the invention, a carrier is first prepared so that it has a smooth surface on which the film can be formed and which allows easy removal of the finished film, this carrier being, at the same time. time, absorbent for the dispersion vehicle.
In order to prepare such a carrier, one side of an absorbent strip can be coated with a layer of a smooth, hard, flexible and relatively porous substance which adheres to said strip but which does not strongly stick to the film when. it is completed. A non-absorbent ink or any other film-forming material is then applied to certain regions of the transformer, the shape of these regions corresponding to that of the pattern or design that is to be obtained. These regions are thus made less absorbent for the dispersion vehicle than the other regions. A continuous layer of the dispersion is then applied to the pattern or design.
The assembly formed by the conveyor, carrying the porous layer and the film-forming material which forms the pattern, as well as the dispersion, is then exposed to a determined and adjustable temperature for a short time. For regions, where the relatively non-absorbent ink has not been applied, a certain amount of the vehicle will be absorbed by the carrier and by the porous layer itself.
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regions, where ink is applied, where less of the vehicle is absorbed. A fluid swelling agent is then distributed over the entire upper face.
The proportion of the vehicle present is an adjustment factor to determine the results obtained by the application of this agent and since the dispersion is in different states for the various regions of this upper face, effects will be obtained. different in these regions. As a result, ripples will be produced in the top face and in the region corresponding to where the ink was applied to the medium while the other regions become very smooth and shiny. The carrier, which supports the absorbent layer, the ink and film then pass through a drying and baking oven, after which the film is peeled from the absorbent layer which continues to adhere to the support.
Non-absorbent ink can adhere to and be incorporated into the film, and in this case the underside of the film is smooth. For some embodiments of the invention, the ink can adhere to the absorbent layer leaving a recessed portion in the film. The object of the present invention is described below in more detail and by way of example.
It is assumed, first of all, that we want to obtain a film similar to that shown in figs. 1 to 3. This film comprises a main support 20 and a colored part 21, forming a pattern or design, which is incorporated in one face of this support, as visible in FIG. 2, while the opposite face of this support is corrugated in a region 22 which is located opposite the incorporated part, as visible in FIGS. 1 and 3. one realizes that in fig. 3 the thickness of the film has been greatly exaggerated for reasons of clarity.,
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Fig.ll shows a device which can be used to make such a film. This device comprises a support 23, which advances in a continuous manner and on which the film is formed.
It is assumed that, before being mounted on the device according to FIG. 11, the support has been prepared in accordance with one of the characteristics of the present invention. A satisfactory support can be made by applying to a strip of fabric or highly absorbent paper one or more substances forming a first group which includes varnishes, nitrocellulose, lacquers, pyroxylin, casein, glycerin, etc. polyvinyl alcohol, smellac, gums and the like in order to give the above-mentioned tape the above-mentioned qualities, that is to say a smooth surface, hardness and flexibility, as well as one or more substances of. a second group including clay, chalk, activated carbon,
aluminum oxide or alumina and other absorbent materials to provide the coating with the desired porosity quality. The specific substances, given below, are given by way of example only, and many other materials can be used with satisfaction.
An example of a satisfactory coating for an absorbent paper strip is the following mixture:
EMI8.1
<tb> clay <SEP> 26.5 <SEP> parts
<tb>
<tb> casein <SEP> 49.0 <SEP> "
<tb>
<tb> glycerin <SEP> 24.5 <SEP> "
<tb>
The support may have .; the shape of a strip which, as shown, can be unwound from one reel and wound onto another after use or it can be in the form of an endless strip.
The support 23 can be mounted on a reel 24 and is unwound from this reel by means described below. For the device shown and if the support has a porous coating,
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on one side only, this coating should be applied to the underside of the support when it is unwound from reel 24. After leaving this reel, the media passes between a series of tension rollers 25. It then passes over a roll. inking and engraving 26 which is advantageously mounted so that it immerses part in a non-absorbent ink 272 or similar material, contained in a container 28. It should be noted that various other inking means can be used. in a satisfactory manner.
If we want to obtain a film similar to that of figs. 1 to 3, the roller 26 can be given the shape shown in fig.12. In this case, a single groove is provided in the roller corresponding to each branch of the V to be reproduced. Later variants will be described for which each branch can be represented by several narrow grooves, forming traces of lines. Other similar arrangements are also possible.
The constitution of the substance or of the ink 27 can be very variable * In general, it is constituted by a substance similar to a resin, a paint, a lacquer, an eraser or an ink. It must have plastic properties and can be a dispersion, an emulsion or a solution of most plastic substances which can be put into a fluid or liquid state, such as vinyl resins, cellulose derivatives, natural rubbers. or synthetic, waxes and paraffins, polyamides and the like.
These substances may contain a solvent, such as methyl-ethyl ketone, methyl-isobutyl ketone. cyclohexanone, acetone or a. mixture of these solvents with or without a diluent, such as xylol or the like * A plasticizer can be used or not, as desired, the plasticizer can, for example, contain dioctyl phthalate, dibutyl sebacate, castor oil or the like. Fillers and pigments can be added $ to
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will. By pigments are meant dyes, phosphorescent and fluorescent materials, metallic flakes, other coloring materials, opaque materials such as carbon black and chalk, and the like.
When a substance, such as 27, is prepared as indicated and applied to a region of a coated and absorbent support of the type specified, it generally renders that region less absorbent.
One may refer to substance 27 as being a non-absorbent ink or a plastic substance with the understanding that its composition may vary widely, as noted above.
In many cases the constitution of this substance is different from that which constitutes the main part of the film apart from the addition of a coloring matter and in some cases there may not even be any difference at all.
The adhesive properties of non-absorbent ink should be carefully considered. If it is desired that the pattern or design, formed with the aid of this substance, remains incorporated into the support of the film, this substance should be chosen such that it does not adhere strongly to the porous coating of the support. 23 while firmly adhering or integrally bonded to the substance which is intended to form the main part or backing 20 of the film. On the other hand, if it is desired that the design formed using this ink only serve to produce the waves in the film and not be attached to it, it must be chosen, in such a way, by compared to the coated support, that this design adheres to the surface of this support and does not stick firmly to the film.
Below is given by way of example the constitution of a non-absorbent ink which has given satisfaction and which is white, this ink, being used together with a paper support coated with the coating indicated below as for example, not adhering strongly to the coated support. Such a
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The ink may be formed using a vinyl resin, such as a vinyl chloride vinyl acetate copolymer, for example the product marketed by the Carbide and Carbon Chemical Company under the name VINS, or a. similar product and to this product can be added a plasticizer such as dioctyl phthalate, a solvent such as methyl-ethyl ketone and a pigment such as titanium dioxide.
These substances are advantageously mixed in the following proportions:
EMI11.1
<tb> parts <SEP> ¯ <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> <SEP> acetate-chloride <SEP> vinyl <SEP> copolymer (VYNS) <SEP> 100
<tb>
EMI11.2
dloctyl phthalate .......................... 33
EMI11.3
<tb> ketone <SEP> methyl-ethyl ...................... <SEP> 1000
<tb>
<tb> <SEP> titanium dioxide <SEP> <SEP> ........... <SEP> 50
<tb>
As the roller 26 rotates in the non-absorbent ink 27, a coating of this substance is applied to this roller.
The apparatus has a squeegee 29 which is clamped against the roller to remove ink therefrom in regions other than those which are recessed or engraved.
When the support 23 passes over the roller 26, this ink coating is applied to the absorbent layer which covers the underside of the support in a region which corresponds to the shape of the pattern or design to be obtained. The support then passes over a guide roller 30 which is in contact with its upper face and thereafter bypasses the return roller 31. The latter roller can advantageously be driven to facilitate the advancement of the support. The device used for driving the support depends, of course, on the most advantageous arrangement of the entire device.
The support then passes over a heated roller 32 which is used to dry the pattern formed using the ink, at least partially. This drying operation can, in certain cases, be omitted if care is taken not to damage the pattern during the subsequent phases of the process. The roller 32 can advantageously be provided with steam pipes which are
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housed longitudinally in this roller or it may include other heating means. Drying can also be carried out in a manner other than using a heated roller.
The support, bearing the pattern or design, can then pass through a coating apparatus and a continuous layer of plastics can be deposited on the design. The coating apparatus can be constituted in various ways other than that shown in fig.ll; for the example indicated the support can be driven by passing between two rollers 33 and 34 clamped respectively against the upper and lower face of said support, the roller 33 being, advantageously, coated with rubber while the roller 34 has a smooth surface and, preferably metallic.
As can be seen in the drawing, the roller 33 turns in a levorotatory direction and the roller 34 turns in the same direction so that they can oppose the advancement of the support but since the roller 33 has a surface. , this in rubber and the roller 34 a smooth metal surface, the roller 33 can grip the carrier and feed it to the left of Fig. 11, while the roller 34 simply rolls on the carrier surface. and drawing without damaging the latter.
A roller 35, preferably made of a smooth metal, is established to the left of the roller 34 above the support and cooperates with this roller 34 without being in contact with it while being placed near the latter. In addition, this roller 35 is not in contact with the support. It turns in a levorotatory direction. A trough 36, formed between the rollers 34 and 35 and which has end walls transverse to the axes of these rollers, contains a plastic material 36a which is applied to the roll 34. This plastic material can advantageously be fed. in the trough from a tank 37 and using a duct 38.
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Plastic material 36a generally comprises a dispersion, emulsion or organosol of a resin in a liquid vehicle. Vinyl resins, more especially copolymers of vinyl acetate and chloride, little used for this purpose. A satisfactory dispersion can be obtained from an acetate-vinyl chloride copolymer, a plasticizer and a diluent.
The diluent can, as for the specific example given below, consist of a diluent having a relatively high boiling point and a diluent having a relatively low boiling point. The acetate-vinyl chloride copolymer can advantageously be the product marketed by the Carbide and Carbon Chemical Corporation under the name VYNV-1 or the like.
A satisfactory plasticizer is dioctyl phthalate. Xylol or a similar product Solvesso, marketed by the Standard Oil Company of New Jersey, can be used, with satisfaction, as a diluent having a relatively high boiling point and as a diluent with a boiling point. Basically, Apco Thinner which is a product marketed by the Anderson Prichard Oil Company or the like can be used.
These substances have been mixed successfully in the following proportions:
EMI13.1
<tb> parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
EMI13.2
tinyl acetate-cbloride copolymer (YYEV-1) 1000 dioctyl phthalate ............................ 500 xylol or Solvesso .... ........................ 800 Apec thinner ....................... .......... 490
As is well known, a dispersion of the substances mentioned above is prepared by grinding the various components together in a ball or hammer mill for a fairly considerable time and at a determined temperature.
The grinding time and the optimum temperature depend on the nature and the proportion of the constituents, for example 24 hours
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may be necessary and for some mixtures the temperature should be around 38 C.
By bypassing rollers 31 and 32, the medium has been reversed so that its porous coating and non-absorbent ink design, which was first below the medium now came on top of it when said roller passes under the roller 34. By the cooperation of the rollers 34 and
A uniform coating of the dispersion is applied to the roller 34 and is transferred by it to the surface of the medium above the dried ink. The strip, carrying these various coatings, can then be exposed to a determined temperature for a short time and, for example, by passing through an oven 39, of short length. Other means can also be used for this purpose, for example those indicated in the previous application, referred to above.
In some cases, this exposure to acfiin of a certain temperature can be completely emitted *
The value of the determined and adjustable temperature and the duration of exposure of the plastic material to this temperature in order to obtain the desired wavy effect depend on the nature and the proportion of the ingredients constituting the dispersion. , the conditions under which the dispersion was
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crushed, t 2 layer thickness of this dispersion, r: relative humidity, rate at which gases pass over the surface of the layer and other factors. A film made from the above dispersion can satisfactorily be exposed to a temperature between 26 and 65 C.
By taking into account the various conditions to be considered, it is possible to determine a satisfactory temperature and duration of exposure. In general, the higher the temperature, the shorter the exposure time.
It is obvious that in certain cases it is possible to apply
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peratures which are outside the above-mentioned limits.
A specific test has been given in the prior application, discussed above, to determine a suitable condition for obtaining a wavy effect on a film.
After being exposed to a determined temperature and for a suitable period of time, a blowing agent is applied to the dispersion by suitable means, such as a nozzle 40 (fig. 11), a trough or other devices. The swelling agent can advantageously be applied over the entire extent of the upper face of the dispersion.
As the swelling agent it is preferred to use acetone, but methyl-ethyl ketone, clyclohexanene and other solvents or solvent mixtures have a pronounced swelling effect on resinous particles without resulting in dissolution. appreciable. Assuming that the dispersion has been properly processed up to this point, when the swelling agent is operated, raised or recessed waves or wrinkles are produced in the regions of the upper face of the skin. layer formed by the dispersion, which are located opposite the rulers where the non-absorbent ink is applied.
On the other hand, in the other regions, very small or no undulations are obtained. On the contrary, in these latter regions the film becomes very smooth and shiny.
One explanation of the effect thus obtained is that the porous coating forms several channels or pores through which the carrier of the dispersion can pass to be absorbed by the paper or the like which forms the supporting base of the carrier while these channels or pores themselves retain a certain amount of this vehicle. These channels or pores are, in general, too small to admit the resinous particles of the dispersion.
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The preparation of the vehicle in the dispersion appears to be instrumental in obtaining a wavy appearance or a very smooth appearance by the intervention of a blowing agent.
For the method described it is visible that in the regions where the non-absorbent ink has been applied to the support, less of the vehicle will be removed from the dispersion by absorption in said support than in the other regions. The difference in the vehicle content of the respective regions gives rise to the difference in appearance obtained when the swelling agent is applied.
After application of the swelling agent, the carrier, carrying the different layers, is dried and heated by passing through an oven 41 which has compartments 41a and 41b in which the drying and heating take place respectively.
To support the conveyor at the point where it leaves the oven, recourse may advantageously be had to a suction apron or the like. This apron may include a driven roller 42, a guide roller 43 and an idle roller 44 over which a belt or perforated strip 45 passes. The support 23 rests on the belt 45 and means, not shown, such as a pump. air, intervene to create a depression under the belt so that the medium is sucked or pressed against the belt which is driven in the levorotatory direction in order to advance the conveyor towards the left of fig.ll.
The conveyor then passes between rollers 46 and
47 by means of which the film is released from the absorbent coating. The carrier, carrying the absorbent coating, can advantageously be wound on a reel 48 and the film, in which the design is incorporated, can be wound - on a reel 49. The conveyor and the film can, at the beginning, be wound up.
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be detached from each other by hand and then attached to reels 48 and 49, respectively. These reels are driven, by means not shown, at the same linear speed so that film detachment takes place. 'a suitable way.
A large number of different effects can be obtained by modifying the constitution of the roller 26. For example, instead of adopting a pattern representing a V hollow or obtained by engraving, it is possible to provide this roller with a V in relief or which appears differently and, in this case, all parts of the roller, except that corresponding to the V, are recessed. The squeegee is, in this case, adjusted so that it removes the non-absorbent ink or the film-forming substance 27 in the region of the roller where the V is located, and the result is thus a film similar to that of figs.
4 to 6. In this case, the non-absorbent ink covers most of one side of the film, as shown at 50. The main body or support 51 of the film is visible in the part 51a which corresponds to the design or pattern. . Under these conditions, the opposite face of the film comprises in region 51b, opposite the other face covered with the non-absorbent ink, a wavy region while a smooth and shiny part 51c, in the shape of a 7, is located. opposite part 51a of the other face. In this way, the motif or design of the film according to figs. 4 to 6 can be considered as being the negative of that of the film of figs. 1 to 3.
Several other variations of the roller, shown in fig. 12, are possible. It may include an engraved design in the form of letters, fine lines, such as lace, a silhouette, several small designs or the like. One of the important characteristics of the present invention is that it enables corrugations having a non-uniform appearance to be obtained. - If the design, obtained using non-absorbent ink or
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the film-forming material 27, is applied to several small spaced areas of the porous layer of the conveyor, it is possible, by varying the distribution of the non-absorbent ink 27 on the covered parts of the film, to adjust the amount of the vehicle which is absorbed by the carrier.
One of the ways to regulate this absorption is to use a roller which carries a halftone design. In this way, an engraved roll can apply several like ink dots to the conveyor, and greater absorption will occur in areas where these dots are further apart than in places where they are closer together. Likewise, it is possible to use rollers bearing lines or hatching and figs. 7 to 10 show how it is possible, in this case, to obtain a film, one side of which bears, as shown in fig. 7, a design or pattern V-shaped on a smooth shiny background.
In the part concerned by the V the surface of the film is corrugated and undulations are more pronounced towards the middle of each branch of the V, that is to say in the region 52, than towards the edges of these branches, that is that is, regions 53. Fig. 13 shows, in plan and on a large scale, a roll which can easily be used to obtain such a film.
Instead of having a wide groove to constitute each of the branches of the V, as in the case of FIG. 12, several narrow grooves are provided for each branch. These grooves can be parallel to the branches of the V. Fig.13 shows, schematically, the grooves used for one of the branches and near the corresponding end of the roller. We see that the grooves are closer together towards the middle, at 54, than towards the edges, at 55.
Figs. 14, to 19 show different phases in the manufacture of a film similar to that of FIGS. 7 to 10. Figs.
14 and 15 show, respectively, a paper conveyor 56
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or the like before and after having received its porous coating 57, these two figures being of cross section. For reasons of simplicity, it has been admitted, for figs. 14 to 18, that all the substances are applied on the upper face of the conveyor but, in reality and as visible in fig.ll, this conveyor moves in such a way that it is reversed during the treatment.
Fig. 16 shows, on a larger scale, the cross section of the conveyor 56 coated with its porous coating 57 and carrying several narrow bands formed by the non-absorbent ink and which can be applied using a similar roller. to that of the. fig.13. Since the non-absorbent ink is slightly fluid; it does not exactly keep the shape obtained by the engraved grooves of the roller, but it tends to spread out. It can be seen that the bands of non-absorbent ink are closer together in region 54a than in region 55a In reality, these bands can be very narrow and very close together, but in the drawing the representation has been simplified for reasons. of clarity.
Fig. 17 shows the different constituents visible in Fig. 16 after the non-absorbent ink has been dried and after a layer of a film-forming substance 36a has been applied to the conveyor.
Fig. 18 shows, similarly, the constituents visible in fig. 17 after the application of a blowing agent on the upper face of the assembly and after drying of the film. Note that the more pronounced undulations in region 52 occur opposite the closely spaced bands of non-absorbent ink in region 54a, while less pronounced undulations form in adjacent regions 53. of parts 55a.
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Fig. 19 similarly shows the film after it has been peeled from the absorbent layer of the carrier.
The wavy regions 52 and 53 of Figs. 18 and 19 correspond to those designated by the same references in FIG. 7.
The face of the film, shown in plan in FIG. 8, bears the incorporated bands, referred to above, formed by the non-absorbent ink or the film-forming material in the regions 54a and 55a. Figs. 9 and 10 show, in cross section, how the size of the corrugations appears as a function of the spacing of these bands. The thickness of the film is exaggerated in fig. 9 and further exaggerated in fig.10, the latter showing only the parts which are close to one of the branches of V. In figs. 14 to 19 la. Cross section also shows only the parts corresponding to one branch of the V only.
Substantially similar effects can be obtained by varying the depth of the grooves or other engraved portions of the roller 26 instead of or in addition to the variations provided for their spacing. Thus, the non-absorbent ink, housed in a deep groove, will spread more and cover a larger area of the absorbent carrier than that provided by a narrow groove.
By using a coloring material for the non-absorbent ink and using the method described above to obtain corrugations having different magnitudes, it is possible to make a film such as the regions which are corrugated to a greater extent. important appear to be stained more strongly because of the presence of the closer bands of coloring matter which lie opposite these regions. A means can thus be obtained by which new decorative or artistic effects can be achieved.
For image reproduction, the intensely
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colored or dark of an image can be represented by large ripples and, if desired, these parts can be colored in a more intense way to thus produce very aesthetic effects.
If desired, several rollers similar to roll 26 can be used and inks of different colors used to produce a film having a multi-color pattern incorporated therein.
It is also possible to incorporate in the substance which forms the design or in the material which constitutes the main body or support of the film; or both; a phosphorescent or fluorescent product. The pattern can be obtained by using a material containing an opaque substance to prevent or reduce the passage of light through the other material seen from one side of the film.
One of the characteristics of the film, obtained according to the present invention, is that the design or pattern constituted by the non-absorbent ink can, as visible in the drawings, be effectively incorporated into the film with the visible face of this design flush. to the corresponding surface of the film.
Another feature is that the method does not require the application of the swelling agent to the region only where it is desired to obtain waves since this agent is applied over the entire extent of the upper face of the disper. - if we. This has various advantages since this application can be done easily and allows to obtain, in the regions which must not be wavy, particularly smooth and shiny areas on the film. In addition, the edges or ridges of the corrugated region of the film are very navy and correspond exactly to those of the design or pattern to be obtained.
In the foregoing, a kind of absorbent carrier has been described, but it is obvious that the invention is void.
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ment limited to the specific embodiment described in detail.
Thus one can use different kinds of support bands as well as different porous and permanently adherent coatings; the permanent coating may have diverse compositions in different regions, for example being more porous in some regions than in others.
Likewise, the carrier or carrier may be made more absorbent in some areas than in others. By applying a layer of the dispersion to the conveyor and coating this layer with a blowing agent, a film can be obtained which has corrugations facing the less absorbent regions of the conveyor, while the corrugations are not very pronounced or zero with respect to the more absorbent regions thereof.
Similar effects can be obtained by other means of giving the carrier absorbent properties which are different in various regions, for example by applying an absorbent substance to certain regions of the web or carrier forming part of this carrier and not to other regions of it.
The designs or patterns obtained in the manner indicated above can be very different, as already said. This is how it is possible, for example, to form a series of labels bearing the desired indications, these labels being arranged one beside the other on a large sheet which can then be cut to constitute the labels. individual.
As goes without saying and as it already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application nor to those of the embodiments of its various parts, which have been more especially indicated. ; - it embraces, on the contrary, all the variants.