CH649099A5 - Process for obtaining metallised or highly reflective surfaces employing an aqueous varnish - Google Patents

Process for obtaining metallised or highly reflective surfaces employing an aqueous varnish Download PDF

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CH649099A5
CH649099A5 CH288481A CH288481A CH649099A5 CH 649099 A5 CH649099 A5 CH 649099A5 CH 288481 A CH288481 A CH 288481A CH 288481 A CH288481 A CH 288481A CH 649099 A5 CH649099 A5 CH 649099A5
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CH
Switzerland
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substrate
varnish
transfer agent
coating
layer
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Application number
CH288481A
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English (en)
Inventor
Maurice A Amon
Paul A Heinzer
Original Assignee
Euro Varnish B V
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/02Metal coatings
    • D21H19/04Metal coatings applied as foil
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • B05D1/286Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers using a temporary backing to which the coating has been applied
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B05D5/067Metallic effect
    • B05D5/068Metallic effect achieved by multilayers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0005Separation of the coating from the substrate

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description


  
 

**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.

 



   REVENDICATIONS
 1. Procédé de revêtement d'un substrat non textile où ledit revêtement est un revêtement à haut lustre, caractérisé en ce que a) on recouvre une partie d'au moins un substrat ou d'un agent de transfert avec un vernis aqueux, b) on lamine ensemble ledit substrat et ledit agent de transfert avant que ledit vernis soit sec, c) on sèche ledit vernis, et d) on sépare ledit agent de transfert dudit substrat.



   2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit revêtement est un revêtement métallique spéculaire.



   3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit revêtement métallique spéculaire est appliqué de la manière suivante: a) on dépose sur ledit agent de transfert un film de particules métal liques dont l'ordre de grandeur de l'épaisseur est largement inférieur   à ioao A,    b) on recouvre une portion d'au moins   l'un    dudit substrat ou de l'agent de transfert métallisé avec ledit vernis, c) on lamine ensemble ledit substrat et ledit agent de transfert avant que ledit vernis soit sec, de   maniére    que les particules métalliques soient serties dans ledit vernis, d) on sèche ledit vernis, et e) on sépare ledit agent de transfert dudit substrat, ce qui permet d'obtenir un fini métallique spéculaire sur ledit substrat.



   4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit métal est de l'aluminium.



   5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que a) on dépose sur un substrat ou un agent de transfert un film pour créer une surface polie perméable aux radiations ionisantes, b) on recouvre au moins une partie du substrat ou de l'agent de transfert avec un vernis aqueux, c) on lamine ensemble le substrat et l'agent de transfert en exposant le vernis à des radiations ionisantes, d) on sèche le vernis, et 3) on sépare l'agent de transfert du substrat.



   6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le substrat et/ou l'agent de transfert sont perméables aux radiations ionisantes.



   7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit agent de transfert est un film laminé constitué par un film de polyester laminé avec un second film qui est choisi parmi les films de polypropyléne, de chlorure de polyvinyle et d'acétate de cellulose.



   8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites étapes de laminage et de revêtement sont effectuées simultanément.



   9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit vernis aqueux est préparé à partir de polymères solubles dans les alcalis.



   10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit vernis aqueux est préparé à partir d'une émulsion de polymère ou d'une dispersion colloïdale.



   11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit agent de transfert est un film choisi dans le groupe des films de polypropylène, de polyéthylène, de polyester, de chlorure de polyvinyle et de polyamide.



   12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit agent de transfert est un film composé d'un film de polyester recouvert d'une couche anticollante.



   13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit revêtement à haut lustre est appliqué de la   maniére    suivante: a) on prend un glacis dilué dans un solvant, qui a la propriété de rester adhésif lorsque le solvant a été éliminé mais qui peut être durci, b) on fournit en une application une couche de glacis à la surface du substrat en papier, c) on élimine tout le solvant de la couche, d) puis, pendant que le glacis est adhésif, on superpose une feuille extrêmement bien polie et brillante et on lamine le tout, la couche de glacis et la feuille polie, par application d'une pression, la feuille brillante ayant la propriété de coller au glacis pendant que celui-ci est adhésif, mais de perdre son adhérence lorsque le glacis est durci,

   e) on laisse le glacis se durcir ou on provoque son durcissement pour diminuer l'adhésion avec la feuille brillante, et f) on enlève la feuille brillante.



   14. Produit obtenu par le procédé selon la revendication 1.



   15. Produit selon la revendication 14, obtenu par le procédé selon la revendication 3.



   16. Produit selon la revendication 14, obtenu par le procédé selon la revendication 5.



   17. Produit selon la revendication 14, obtenu par le procédé selon la revendication 13.



   Cette invention concerne de manière générale la métallisation ou le revêtement d'un substrat avec une couche brillante.



   De manière plus spécifique,   Invention    présentée ici concerne un procédé pour recouvrir un substrat d'une couche métallique spéculaire ou d'une couche présentant un haut lustre, cela au moyen d'un vernis aqueux. On connaît divers procédés pour métalliser la surface d'une feuille ou d'un tissu. Un de ces procédés consiste à laminer une mince feuille de métal avec le substrat en utilisant des adhésifs dissous dans des solvants aqueux ou non aqueux. Ce procédé est régulièrement utilisé pour métalliser le papier ou le carton et le métal le plus largement utilisé est l'aluminium. Les feuilles les plus minces du commerce ont une épaisseur de 7 à 9   p.    L'éclat et le fini du produit obtenu ne dépendent pas du support, mais de l'éclat et du fini apportés à la feuille pendant le laminage.

  Ce procédé est désavantageux du point de vue économique du fait que le prix de la feuille de métal est élevé et que   l'on    a besoin d'une couche relativement épaisse.



   Un autre procédé qui est couramment utilisé consiste en la métallisation sous vide, où   l'on    condense sur un substrat de la vapeur métallique. Ce procédé doit se dérouler sous un vide de l'ordre de 10-4 Torr. C'est seulement à des pressions aussi basses que les molécules constituant la vapeur métallique, et qui proviennent de la source d'évaporation, peuvent atteindre le substrat sans être retenues ou oxydées par les gaz.



   Il est clair que ce procédé est bien adapté aux matériaux qui ne dégazent pas ou qui ne contiennent pas de substances volatiles comme de l'eau, des plastifiants, des monomères ou des solvants résiduels. Ainsi, de façon générale, le substrat utilisé doit être recouvert d'une couche, la métallisation directe d'un papier sans revêtement donnant une mauvaise finition. De manière à améliorer cette finition, il est nécessaire de venir tout d'abord le papier. De bons résultats sont obtenus seulement si le papier n'absorbe pas trop le vernis et si celui-ci est bien distribué de manière uniforme sur toute la surface.

 

   En outre, lorsque ce procédé est appliqué à des matériaux qui dégazent de manière importante, tels que du papier ou du carton, la métallisation sous vide provoque une perte de l'humidité interne et cause ainsi une déformation permanente du substrat.



   En outre, une réhumidification peut être nécessaire pour éviter une détérioration des propriétés mécaniques du substrat. D'autres procédés qui ont été utilisés dans le passé pour recouvrir des surfaces incluent le procédé appelé métallisation par transfert et le procédé appelé à haut éclat.



   Le procédé de métallisation par transfert est décrit dans les brevets US   N s    4153494 et 4215170 attribués à Oliva. Ces brevets sont cités comme références.



   Ces brevets révèlent que le film qui est utilisé pour supporter et transférer l'agent de métallisation peut être constitué de polypropy  



     léne,    de polyéthyléne, de polyester, d'acétate de cellulose, de chlorure de polyvinyle, de chlorure de polyvinylidéne, de cellulose régénérée ou de matériaux semblables. Ce procédé de métallisation par transfert implique quelquefois le durcissement du vernis qui peut prendre entre 24 et 36 h, cela dépendant des conditions ambiantes.



  Ce temps de durcissement entre le laminage et la séparation empêche un contrôle immédiat ou les traitements suivants, comme le découpage ou l'impression des produits métallisés.



   Le procédé à haut éclat est révélé dans le brevet britannique   N"    1305043, et un mode préféré d'exécution est révélé dans la demande de brevet internationale WO 80/01472. Ces brevets sont cités ici à titre de références.



   Le brevet britannique   N"    1305043 révèle un procédé permettant d'obtenir des surfaces brillantes sur du papier ou du tissu. Ce procédé consiste:
 a) à fournir un glacis dissous dans un solvant, ce glacis ayant la propriété de rester adhésif après l'élimination totale du solvant, mais il peut être durci ultérieurement,
 b) à appliquer une couche de ce glacis dans un solvant, selon une seule application, à la surface du papier ou du tissu,
 c) à éliminer complètement le solvant de la couche,
 d)   à    superposer, pendant que le vernis est adhésif, une feuille extrêmement bien polie et brillante sur la couche de glacis puis à laminer par application d'une pression le substrat, la couche de
 glacis et la feuille polie, cette feuille polie ayant la propriété d'adhé
 rer à la couche de glacis pendant que celui-ci est adhésif,

   mais de perdre son adhérence lorsque le glacis est durci,
 e) à laisser se durcir ou à provoquer le durcissement du glacis, ce
 qui provoque la perte d'adhérence de la feuille polie, et
 f) à enlever la feuille polie.



   La demande WO   NO    80/01472 révèle que   l'on    peut appliquer une
 couche à haut lustre à un substrat en interposant une couche de
 vernis entre le substrat et la surface polie, où le substrat et/ou la
 surface polie sont perméables aux radiations ionisantes, puis en ex
 posant le vernis aux radiations ionisantes et finalement en séparant
 le support de la surface polie.



   Les recherches se sont poursuivies pour obtenir un procédé amé
 lioré qui nécessite un temps de durcissement beaucoup plus court.



   Cette invention est le résultat de ces recherches.



   En conséquence, un objet général de cette invention est d'élimi
 ner ou de réduire de manière substantielle les problèmes rencontrés
 précédemment.



   Un objet plus spécifique de cette invention est de fournir un
 procédé pour recouvrir un substrat ou le temps de séchage après le
 laminage est réduit à un minimum.



   Un autre objet de cette invention consiste à utiliser un vernis
 aqueux dans ce procédé de façon à réduire de manière substantielle
 l'émission de solvant durant le séchage et la rétention du solvant
 dans le produit final.



   D'autres objets et avantages de l'invention présentée ici devien
 dront évidents au cours de la description qui suit et dans les modes
 préférés de réalisation.



   L'invention présentée ici fournit un procédé pour recouvrir un
 substrat. Ce revêtement est un membre choisi dans le groupe
 composé d'un revêtement métallique spéculaire et d'un revêtement à
 haut lustre.



   Ce procédé consiste:
 a) à recouvrir une partie d'au moins   l'un    du substrat et de
 l'agent de transfert avec un vernis aqueux,
 b) à laminer le substrat et l'agent de transfert ensemble avant
 que le vernis soit sec,
 c) à sécher le vernis, et
 d) à séparer l'agent de transfert du substrat.



   Le film métallique ou à haut éclat donne au substrat l'apparence
 d'une finition métallique spéculaire ou à haut lustre.



   L'agent de transfert peut être réutilisé dans des nouvelles appli
 cations. D'autre part, les étapes du revêtement et du laminage
 peuvent être exécutées simultanément.



  Courte description des dessins
 La fig. I est un schéma des différentes étapes du procédé de métallisation de cette invention.



   La fig. 2 illustre l'appareillage utilisé pour les étapes de laminage et de séchage de ce procédé.



   La fig. 3 est une vue en coupe d'un papier laminé avec la feuille de transfert selon cette invention.



   La fig. 4 illustre l'appareillage utilisé pour séparer le substrat métallisé de l'agent de transfert.



   La fig. I illustre le procédé de production d'un substrat recouvert d'une couche métallisée selon cette invention. Un agent de transfert, qui possède une surface polie brillante, est métallisé dans une chambre à vide. L'agent de transfert peut avoir une finition soignée ou une surface présentant une certaine structure. La surface du produit final sera une réplique exacte de la surface de l'agent de transfert. L'adhésion du métal évaporé doit être faible et en particulier elle sera inférieure à celle du vernis que   l'on    utilisera. Comme agents de transfert appropriés, on peut utiliser des films de polypropylène non traité, de polyéthylène, de chlorure de polyvinyle, de cellulose régénérée, de polyamide et de polyesters recouverts d'une couche anticollante.

  De tels agents de transfert sont décrits en détail dans les brevets US   N""    4153494 et 4215170.



   L'agent de transfert 4 est métallisé selon des techniques connues comme la métallisation sous vide, la déposition chimique ou selon d'autres procédés de revêtement. Les métaux qui sont appropriés à cette déposition comprennent l'aluminium, le cuivre, l'argent, le nickel,   l'or    fin, leurs alliages et d'autres métaux qui peuvent être vaporisés.



   La couche de métal déposé aura en général une épaisseur inférieure à environ 1000, de manière typique inférieure à 500 et de préférence inférieure à environ 200    .    La quantité de métal déposé peut être contrôlée par des mesures optiques ou de résistance. La variation de l'épaisseur du métal à travers la largeur du support ne doit pas être trop importante, de façon que le produit final présente une surface métallisée homogène.



   Le substrat, qui sera recouvert avec le film métallique, peut être sous la forme d'un tissu ou d'une feuille et il peut avoir une surface rugueuse ou lisse. Il doit avoir une porosité suffisante (c'est-à-dire une surface absorbante) pour permettre l'évaporation de l'eau de la couche de vernis pendant le séchage.



   De tels substrats appropriés incluent n'importe quelle feuille de matériau qui peut être laminé à l'état humide comme du papier, du carton, du bois, du cuir ou d'autres matériaux.



   Un vernis aqueux approprié peut être sous la forme d'une solution aqueuse, d'une dispersion colloïdale aqueuse ou d'une émulsion aqueuse d'un polymère ou d'une résine.



   Les solutions aqueuses de polymères incluent les solutions d'acétate de polyvinyle   Mowiol    4-88 et 4-98 (disponibles chez Hoechst) et de copolymères de vinylpyrrolidone Collacral VL (disponible chez
BASF).



   Les dispersions aqueuses de polymères comprennent les dispersions de chlorure de polyvinyle Vestolit M et Vestolit O (disponibles chez Huls), de copolyméres de chlorure de polyvinyle Lutofan 200D, de copolymère de dichlorure de polyvinylidène Diofan 193D et 233D, de polyvinyléther Lutonal I 60D, d'homopolymère de propionate de polyvinyle Propiofan 6D, de copolymère de propionate de polyvinyle Propiofan 800D, d'homopolymère d'acrylate et de méthacrylate Acronal 4D et 18D, de copolymère d'acrylate et de méthacrylate Acronal 500D et LR8396 et de styrène/acrylate Acronal 170D (tous disponibles chez BASF), d'homopolymére de polyvinylacrylate Mowilith DC et DNN, de copolymère de polyvinylacrylate Mowilith   DMI    et DM56 et de polystyrène Mowilith
DM680 (tous disponibles chez Hoechst), de polyuréthanne Bayer D et V, de polyuréthanne Néorez R970 (de Polyvinyl Chemie), 

   d'acrylonitrile Polysar 761 et de copolymère butadiène/styrène Polysar 725, 902 et 874 (de Polysar Ltd of Canada).



   Les polymères réductibles à l'eau qui peuvent être utilisés comme vernis selon cette invention comprennent les acrylates Baycryl DA50  
 et D100 (disponibles chez Bayer), les acrylates Corona VS 900
 et V40 (disponibles chez Corona), la résine alkyde Plusaqua P48
 (disponible chez Pluss-Staufer), la résine alkyde Reshydrol
 WA 248L (disponible chez Hoechst), et le polyvinylméthyléther
 Lutonal M 40 (de chez BASF).



   De tels vernis présentent un avantage considérable sur les vernis
 non aqueux comme les vernis à base de polyuréthannes qui peuvent
 présenter des problèmes de pollution, de santé et de sécurité, ainsi
 que de gaspillage de solvant.



   Ces problèmes sont éliminés par l'utilisation de vernis aqueux,
 comme cela est le cas aussi pour le problème de l'odeur résiduelle
 dans les emballages pour la nourriture. Les systèmes aqueux de po
 lymères et de résines sont décrits dans  Lehrbuch der Lacke und Be
 schichtungen , Band I, Teil 3, de H. Kittel, qui est cité ici comme
 référence.



   Ce vernis réalise différentes fonctions pendant l'opération de
 transfert. Du fait de sa bonne compatibilité avec le métal, le vernis
 englobe les particules métalliques et les transfère après séchage. Ce
 vernis sert aussi à égaliser et à rendre lisse la surface du substrat. La
 couche de vernis peut être appliquée sur les particules de métal dé
 posées sur le film de transfert ou sur le substrat. Il est aussi possible
 d'utiliser le laminoir pour contrôler directement la quantité de vernis
 déposée.



   La quantité de'vernis qui peut être appliquée peut être facilement
 déterminée par les gens du métier. Cette quantité dépend beaucoup
 de la viscosité du vernis, de la pression utilisée pendant le laminage,
 de la dureté des rouleaux ainsi que de la porosité et des irrégularités
 présentes à la surface du substrat.



   Après que le vernis a été appliqué sur l'agent de transfert ou sur
 le substrat, on effectue une étape de laminage avant que le vernis
 sèche. Ce laminage, semblable à un laminage traditionnel à l'état
 humide, est effectué de préférence sous une faible pression et sans
 chauffage des rouleaux du laminoir. Le substrat absorbe immédiatement l'eau et la formation du film de polymère commence à se réali
 ser.



   Le vernis absorbe les particules métalliques et il prend les carac
 téristiques de la surface de l'agent de transfert.



   Après le laminage, le complexe formé par l'agent de transfert et par le substrat passe à travers un tunnel de séchage de façon à éva
 porer l'eau du vernis.



   Lorsque   l'on    utilise le vernis aqueux de cette invention, une réticulation n'est pas nécessaire pour obtenir la formation d'un film.



   L'addition d'un ou de plusieurs agents de réticulation au vernis peut, cependant, améliorer les propriétés du film de polymère. Ces propriétés incluent une meilleure résistance à l'abrasion, une meilleure résistance à l'action de l'eau et des solvants ainsi qu'une dureté améliorée.



   L'évaporation de l'eau peut aussi être effectuée par chauffage infrarouge ou aux micro-ondes, ou par d'autres moyens de séchage connus des gens du métier.



   Après le séchage, on réalise la séparation. Cette étape peut se dérouler immédiatement après le four de séchage du laminoir. La séparation immédiatement après le laminage représente une amélioration substantielle sur les procédés précédents de métallisation qui nécessitent une réticulation.



   Cette séparation immédiate permet une inspection immédiate du produit métallisé final.



   L'agent de transfert et le substrat peuvent être séparés sur deux rouleaux différents. Après la séparation, L'agent de transfert peut être réutilisé de nombreuses fois, ce qui est avantageux du point de vue économique.



   Le produit fini comprend un substrat qui présente une surface spéculaire lisse métallisée qui paraît continue et lisse.



   Cette technique de transfert peut aussi être appliquée dans les cas où le vernis n'est appliqué que sur des aires particulières. Ainsi seules certaines parties du substrat auront une apparence métallique.



   Le produit final peut subir d'autres procédés divers comme des découpage, bosselage, matriçage, fendage, laquage et impression.



   Ces dernières opérations nécessitent des techniques habituelles
 comme l'offset, la rotogravure, la flexographie, la sérigraphie ainsi
 que d'autres qui sont bien connues des gens du métier.



   Comme on l'a mentionné ci-dessus, la fig. 2 présente l'appareil
 lage utilisé durant les étapes de laminage et de séchage de ce
 procédé. En fonction de la porosité du substrat 1, on ajuste la visco
 sité du vernis 2 de manière que le polymère se solidifie à l'interface.



   Il n'est pas avantageux que le polymère pénètre profondément dans
 le substrat. Une petite pénétration cependant favorise une bonne
 adhésion de la couche sur le substrat. Lorsque les étapes de laminage
 et de revêtement sont effectuées simultanément, le poids de la couche
 est réglé par la pression des deux rouleaux du laminoir 5.



   Ces rouleaux de laminage n'ont pas besoin d'être chauffés. Après
 le laminage, le complexe formé par l'agent de transfert 4, par le
 vernis 2 et par le substrat 1 passe dans un four chauffé 6 de façon à
 évaporer l'eau. Le séchage de la couche de polymère est accéléré par
 l'absorption de l'eau dans le substrat.



   Si le vernis est à base de polymère dissous dans un alcali, une
 certaine proportion de base volatile est éliminée durant cette opéra
 tion.



   Les polymères solubles dans les alcalis incluent le copolymère
 acrylique soluble dans les alcalis Neocryl BT-8, le copolymère acryli
 que soluble dans les alcalis Neocryl BT-20, la solution de résine
 acrylique soluble dans les alcalis Joncryl 61, la solution de polymère
 acrylique soluble dans les alcalis Joncryl 85, le copolymère acrylique modifié soluble dans les alcalis Celloplex 660-48 et le copolymère
 acrylique soluble dans les alcalis Baycryl DA50.



   Le séchage peut être effectué dans un four à air chaud, dans un four à micro-ondes ou à l'aide de radiateurs à infrarouges. La température de séchage devrait être comprise entre environ 40 et
 environ   160 C,    de manière typique entre environ 60 et environ    120"C C et de préférence entre environ 90 et environ 110  C. Une tem-    pérature trop élevée pourrait endommager l'agent de transfert et causer ainsi une détérioration permanente du film. Une température trop basse doit être évitée, car le temps de séchage à une telle température deviendrait trop long pour être rentable.



   La fig. 3 est une vue en coupe d'un papier laminé avec l'agent de transfert. A titre d'illustration, les dimensions ont été largement exagérées. Le substrat 1 est en contact intime avec le vernis 2. Les inégalités de la surface du substrat 1 sont égalisées par le vernis 2. La couche de métal 3 est enrobée dans le vernis 2. L'agent de transfert 4 est seulement faiblement lié à la couche métallique 3.



   La fig. 4 illustre l'appareillage utilisé pour la séparation. Le rouleau 8 est mis en contact avec une paire de rouleaux enrouleurs 9 et 10, juxtaposés et placés tangentiellement. Le rouleau tangentiel 9 pèle l'agent de transfert 4 et l'enroule en une bobine serrée. L'agent de transfert 4 est propre et démuni de tout revêtement métallique qui a été transféré par le vernis sur le substrat. En conséquence, le rouleau tangent 10 enroule le produit fini 7 qui possède une finition métallique spéculaire. En le déroulant du rouleau 9, on peut utiliser plusieurs fois l'agent de transfert.



   Le produit fini 7 peut alors subir plusieurs autres traitements comme on l'a mentionné précédemment. La force nécessaire pour séparer l'agent de transfert 4 du produit fini 7 est très faible, elle est de l'ordre de 1 à 5 g/cm.

 

   Cette force de traction doit toujours être inférieure à la force de traction entre le vernis et le métal qui est de l'ordre d'environ 50 à environ 250 g/cm.



   Bien que le procédé présenté ici pour recouvrir un substrat ait été décrit en terme de procédé de métallisation par transfert, celui-ci est aussi applicable au procédé de haut lustre décrit en détail dans le brevet britannique   N"    1305043 et dans la demande WO   N"    80/01472 cités ci-dessus.



   Lorsque   l'on    utilise un tel revêtement à haut lustre, celui-ci est appliqué de la manière suivante:
 a) on prend un glacis dissous dans un solvant, qui a la propriété de rester adhésif après l'élimination complète du solvant mais qui est capable de se durcir après coup,  
 b) on fournit en une seule application une couche de glacis au papier ou au tissu,
 c) on élimine tout le solvant de cette couche,
 d) pendant que le glacis est encore adhésif, on pose dessus une feuille extrêmement bien polie et brillante et on lamine ensemble le substrat, la couche de glacis et la feuille polie par l'application d'une pression, la feuille polie ayant la propriété d'adhérer au glacis pendant que celui-ci est encore adhésif,

   mais elle perd son adhérence lorsque le glacis se durcit,
 e) on laisse le glacis se durcir ou on provoque son durcissement et celui-ci perd son adhérence à la feuille polie, et
 f) on retire la feuille polie.



   Dans un mode de réalisation préféré, le revêtement est appliqué selon la méthode suivante:
 a) on dépose sur l'agent de transfert un film pour créer ainsi une surface polie,
 b) on recouvre une portion d'au moins   l'un    d'entre le substrat et l'agent de transfert avec le vernis aqueux décrit ci-dessus,
 c) on lamine ensemble le substrat et l'agent de transfert en exposant le vernis à des radiations ionisantes, le substrat et/ou la surface polie étant perméables à ces radiations ionisantes,
 d) on sèche le vernis, et
 e) on sépare l'agent de transfert du substrat.



   L'invention présentée ici est encore illustrée par les exemples qui suivent. Tous les parties et pourcentages des exemples, de même que dans les revendications et dans la description, sont exprimés en poids sauf si cela est spécifié différemment.



  Exemple 1:
 On utilise comme agent de transfert un film de 30 d'épaisseur de polypropylène non traité biaxialement orienté et on le métallise sous vide sans autre revêtement préliminaire. L'épaisseur de la couche de métal déposé est comprise de préférence entre environ 50 et environ 300    .    Sur un laminoir d'Anger, on applique ensuite une couche de vernis aqueux de 10 g/m2 à la couche métallique, cela au moyen d'un cylindre à graver.

  Le vernis aqueux, préparé par Sicpa
 Benelux, a la composition suivante:
EMI4.1     


<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> Ingrédients
<tb>  <SEP> 100 <SEP> Baycryl <SEP> DA50
<tb>  <SEP> 2 <SEP> Mowilith <SEP> CT <SEP>    5A    <SEP> 
<tb>  <SEP> 1 <SEP>    Alkapent <SEP> M10 <SEP> N    <SEP> 
<tb>  <SEP> 27 <SEP> Eau
<tb> 
 L'Alkapent M10 N est un ester organique de l'acide phosphorique et il est disponible chez Wayland Chemical Company of
Lincoln, Rhode Island.



   Le film appliqué est laminé à l'état humide et à une vitesse de 40 à 50 m/min avec un papier sans bois de 50 g/m2 et on sèche le tout dans un four à   100"C.    A la sortie du four, le laminé papier/film passe sur un rouleau de refroidissement et on procède immédiate ment à la séparation. Le film porteur est propre et il peut être réutilisé. Le papier métallisé est sec et il possède une surface spéculaire.



   Ce matériau est coupé en bobines de 115 mm de large et il est utilisé pour l'emballage des cigarettes.



  Exemple 2:
 On métallise les deux côtés d'un film de polypropylène biaxiale
 ment orienté de 30   11    d'épaisseur qui a été traité par corona sur une
 seule face. L'épaisseur de la couche de métal est comprise de préfé
 rence entre 50 et 300 Â. Sur une presse pilote à graver   P-15,    on applique une couche de 8 g/m2 d'une dispersion aqueuse de vernis sur du papier glacé, cela au moyen d'un rouleau à graver comprenant
 56 lignes par centimètre.



   Le vernis aqueux, préparé par Sicpa Benelux, a la composition suivante:
EMI4.2     


<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> Ingrédients
<tb>  <SEP> 75 <SEP> Latex <SEP> Polysar <SEP> 874
<tb>  <SEP> 17 <SEP> Acronal <SEP> 4D <SEP> (50%)
<tb>  <SEP> 0,8 <SEP> Bykumen <SEP> WS
<tb>  <SEP> 7,2 <SEP> Ethylèneglycol
<tb> 
 Le Bykumen WS est un agent dispersant et de mouillage anionique, vendu par Byk-Mallinckrodt, Wesel, Allemagne.



   Le film appliqué est immédiatement laminé à l'état humide avec le film métallisé. Le côté non traité du film est utilisé comme agent de transfert. L'autre côté, ayant un film métallique fortement soudé, forme une électrode conductrice qui empêche la formation d'électricité statique pendant les étapes de métallisation, de laminage et de séparation.



   Le vernis est séché dans un four dont la température de l'air est de   100"C.    Ce matériau laminé est refroidi sur un rouleau de refroidissement, et immédiatement après on sépare les feuilles. Le papier glacé présente une surface ayant un haut lustre.



   Après un laquage et une impression, ce papier métallisé est utilisé pour emballer des biscuits.



     Exemple 3:   
 Un film laminé de 30   11    d'épaisseur, composé de polyester à l'extérieur et de polypropylène biaxialement orienté non traité à   l'inte-    rieur, est utilisé comme agent de transfert et ce film est métallisé sous vide sur le côté du polypropylène sans autre couche préliminaire. De préférence, I'épaisseur du métal déposé sera comprise entre 50 et   300 A.   



   Sur un laminoir d'Anger, on applique sur la surface métallisée une couche de 10 g/m2 d'une dispersion aqueuse de vernis au moyen d'une tête à imprimer.



   Le vernis aqueux, préparé par Sicpa Benelux, a la composition suivante:
EMI4.3     


<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> Ingrédients
<tb>  <SEP> 75 <SEP> Lutofan <SEP> 200D <SEP> (50%)
<tb>  <SEP> 25 <SEP> Lutonal <SEP> 160D <SEP> (55%)
<tb>  <SEP> 0,2 <SEP> Napkosant <SEP> K <SEP> (34%)
<tb>  <SEP> 1,8 <SEP> Ethylèneglycol
<tb>  <SEP> 0,2 <SEP> Byk <SEP> 073
<tb>  <SEP> 1,8 <SEP>    Ethylêneglycol    <SEP> 
<tb> 
 Le Napkosant K est un polymère anionique soluble dans l'eau qui est utilisé comme agent antimoussant et comme dispersant. Il est disponible chez Diamond Shamrock Chemical Co. Le Byk 073 est un agent antimousse pour les dispersions aqueuses. Il est vendu par
Byk-Mallinckrodt.



   Le film enduit est immédiatement laminé à l'état humide avec du carton qui est recouvert sur un côté avec 240 g/m2 de vernis aqueux.

 

  Après séchage à   100"C,    le matériau est refroidi sur un rouleau de refroidissement et on sépare immédiatement les feuilles. Le carton présente une surface métallisée ayant un très grand éclat. Après laquage avec un vernis doré, ce carton est utilisé dans la production de boîtes dures ayant un couvercle à charnière.



   Les principes, modes préférés de réalisation et formes d'exécu
 tion de   Invention    présentée ici ont été décrits dans les lignes qui précèdent. L'invention qu'on veut protéger ici ne doit pas être consi
 dérée comme étant limitée à ces formes particulières révélées, du fait que celles-ci sont plus illustratives que restrictives. Des modifications pourront être effectuées par les gens du métier sans se départir de l'esprit de cette invention. 

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé de revêtement d'un substrat non textile où ledit revêtement est un revêtement à haut lustre, caractérisé en ce que a) on recouvre une partie d'au moins un substrat ou d'un agent de transfert avec un vernis aqueux, b) on lamine ensemble ledit substrat et ledit agent de transfert avant que ledit vernis soit sec, c) on sèche ledit vernis, et d) on sépare ledit agent de transfert dudit substrat.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit revêtement est un revêtement métallique spéculaire.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit revêtement métallique spéculaire est appliqué de la manière suivante: a) on dépose sur ledit agent de transfert un film de particules métal liques dont l'ordre de grandeur de l'épaisseur est largement inférieur à ioao A, b) on recouvre une portion d'au moins l'un dudit substrat ou de l'agent de transfert métallisé avec ledit vernis, c) on lamine ensemble ledit substrat et ledit agent de transfert avant que ledit vernis soit sec, de maniére que les particules métalliques soient serties dans ledit vernis, d) on sèche ledit vernis, et e) on sépare ledit agent de transfert dudit substrat, ce qui permet d'obtenir un fini métallique spéculaire sur ledit substrat.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit métal est de l'aluminium.
  5. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que a) on dépose sur un substrat ou un agent de transfert un film pour créer une surface polie perméable aux radiations ionisantes, b) on recouvre au moins une partie du substrat ou de l'agent de transfert avec un vernis aqueux, c) on lamine ensemble le substrat et l'agent de transfert en exposant le vernis à des radiations ionisantes, d) on sèche le vernis, et 3) on sépare l'agent de transfert du substrat.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le substrat et/ou l'agent de transfert sont perméables aux radiations ionisantes.
  7. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit agent de transfert est un film laminé constitué par un film de polyester laminé avec un second film qui est choisi parmi les films de polypropyléne, de chlorure de polyvinyle et d'acétate de cellulose.
  8. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites étapes de laminage et de revêtement sont effectuées simultanément.
  9. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit vernis aqueux est préparé à partir de polymères solubles dans les alcalis.
  10. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit vernis aqueux est préparé à partir d'une émulsion de polymère ou d'une dispersion colloïdale.
  11. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit agent de transfert est un film choisi dans le groupe des films de polypropylène, de polyéthylène, de polyester, de chlorure de polyvinyle et de polyamide.
  12. 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit agent de transfert est un film composé d'un film de polyester recouvert d'une couche anticollante.
  13. 13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit revêtement à haut lustre est appliqué de la maniére suivante: a) on prend un glacis dilué dans un solvant, qui a la propriété de rester adhésif lorsque le solvant a été éliminé mais qui peut être durci, b) on fournit en une application une couche de glacis à la surface du substrat en papier, c) on élimine tout le solvant de la couche, d) puis, pendant que le glacis est adhésif, on superpose une feuille extrêmement bien polie et brillante et on lamine le tout, la couche de glacis et la feuille polie, par application d'une pression, la feuille brillante ayant la propriété de coller au glacis pendant que celui-ci est adhésif, mais de perdre son adhérence lorsque le glacis est durci,
    e) on laisse le glacis se durcir ou on provoque son durcissement pour diminuer l'adhésion avec la feuille brillante, et f) on enlève la feuille brillante.
  14. 14. Produit obtenu par le procédé selon la revendication 1.
  15. 15. Produit selon la revendication 14, obtenu par le procédé selon la revendication 3.
  16. 16. Produit selon la revendication 14, obtenu par le procédé selon la revendication 5.
  17. 17. Produit selon la revendication 14, obtenu par le procédé selon la revendication 13.
    Cette invention concerne de manière générale la métallisation ou le revêtement d'un substrat avec une couche brillante.
    De manière plus spécifique, Invention présentée ici concerne un procédé pour recouvrir un substrat d'une couche métallique spéculaire ou d'une couche présentant un haut lustre, cela au moyen d'un vernis aqueux. On connaît divers procédés pour métalliser la surface d'une feuille ou d'un tissu. Un de ces procédés consiste à laminer une mince feuille de métal avec le substrat en utilisant des adhésifs dissous dans des solvants aqueux ou non aqueux. Ce procédé est régulièrement utilisé pour métalliser le papier ou le carton et le métal le plus largement utilisé est l'aluminium. Les feuilles les plus minces du commerce ont une épaisseur de 7 à 9 p. L'éclat et le fini du produit obtenu ne dépendent pas du support, mais de l'éclat et du fini apportés à la feuille pendant le laminage.
    Ce procédé est désavantageux du point de vue économique du fait que le prix de la feuille de métal est élevé et que l'on a besoin d'une couche relativement épaisse.
    Un autre procédé qui est couramment utilisé consiste en la métallisation sous vide, où l'on condense sur un substrat de la vapeur métallique. Ce procédé doit se dérouler sous un vide de l'ordre de 10-4 Torr. C'est seulement à des pressions aussi basses que les molécules constituant la vapeur métallique, et qui proviennent de la source d'évaporation, peuvent atteindre le substrat sans être retenues ou oxydées par les gaz.
    Il est clair que ce procédé est bien adapté aux matériaux qui ne dégazent pas ou qui ne contiennent pas de substances volatiles comme de l'eau, des plastifiants, des monomères ou des solvants résiduels. Ainsi, de façon générale, le substrat utilisé doit être recouvert d'une couche, la métallisation directe d'un papier sans revêtement donnant une mauvaise finition. De manière à améliorer cette finition, il est nécessaire de venir tout d'abord le papier. De bons résultats sont obtenus seulement si le papier n'absorbe pas trop le vernis et si celui-ci est bien distribué de manière uniforme sur toute la surface.
    En outre, lorsque ce procédé est appliqué à des matériaux qui dégazent de manière importante, tels que du papier ou du carton, la métallisation sous vide provoque une perte de l'humidité interne et cause ainsi une déformation permanente du substrat.
    En outre, une réhumidification peut être nécessaire pour éviter une détérioration des propriétés mécaniques du substrat. D'autres procédés qui ont été utilisés dans le passé pour recouvrir des surfaces incluent le procédé appelé métallisation par transfert et le procédé appelé à haut éclat.
    Le procédé de métallisation par transfert est décrit dans les brevets US N s 4153494 et 4215170 attribués à Oliva. Ces brevets sont cités comme références.
    Ces brevets révèlent que le film qui est utilisé pour supporter et transférer l'agent de métallisation peut être constitué de polypropy **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT392086B (de) * 1985-04-16 1991-01-25 Schering Ag Verfahren zur herstellung von metallischen strukturen auf anorganischen, nichtleitenden oberflaechen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AT392086B (de) * 1985-04-16 1991-01-25 Schering Ag Verfahren zur herstellung von metallischen strukturen auf anorganischen, nichtleitenden oberflaechen

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