EP0121748A1 - Procédé de fabrication de revêtements synthétiques de décoration, installation à cet effet - Google Patents

Procédé de fabrication de revêtements synthétiques de décoration, installation à cet effet Download PDF

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EP0121748A1
EP0121748A1 EP19840102313 EP84102313A EP0121748A1 EP 0121748 A1 EP0121748 A1 EP 0121748A1 EP 19840102313 EP19840102313 EP 19840102313 EP 84102313 A EP84102313 A EP 84102313A EP 0121748 A1 EP0121748 A1 EP 0121748A1
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EP
European Patent Office
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support
powder
powders
heat treatment
carried out
Prior art date
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EP19840102313
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René Duforest
Albert Roussel
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SOMMER SA
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SOMMER SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/02—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2401/00—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
    • B05D2401/30—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant
    • B05D2401/32—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant applied as powders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing synthetic decorative coatings, an installation for this purpose and extends to the products obtained.
  • synthetic coatings means coatings produced from organic elements which may involve in their formulation products of a mineral (for example asbestos or glass veil) or vegetable (jute) nature.
  • these products consist of a support made of various materials, for example jute fibers, asbestos, non-woven glass fibers, synthetic foam, etc. On this support is applied a sheet or a layer PVC which receives, on the side of use, the desired decoration, itself generally protected by a transparent film.
  • the printing preparations used therefore have in common the fact that a liquid which may be water or a solvent is used for the preparation of a more or less pasty printing ink.
  • Document FR-A-7437741 discloses a process for printing textile surfaces, in particular long-pile materials, in which dye preparations are applied in powder form to the surface to be printed, according to a corresponding decoration; the dye is fixed and the particles which are possibly not fixed are eliminated.
  • This document relates only to textile surfaces and is in no way intended to provide a coating imitating the effects of enamels generally obtained on ceramic materials.
  • the printing process described in document FR-A-7437741 aims to deposit a dye on a pile textile by a technique of depositing dye powders in the interstitial space of the fibers. This technique is essentially dependent on the support and its state of preparation. The final decorative effect sought is limited to adding color to the fibers without seeking a volumetric effect.
  • Document CH-A-595 145 describes the deposition of powders through a screen printing frame necessarily in contact with the support by the use of a magnetic doctor blade. Such a technique does not allow variable volume deposition of the powders.
  • Applicants seek to move away from printing techniques to create a new method of applying powders and having a volume effect opening wide fields of application and ensuring perfect adhesion of the decorative element for the intended use, namely, floor and wall coverings.
  • the present invention therefore aims to provide a method for producing decorative coatings with an appearance mainly similar to ceramic and enamel coatings.
  • the object of the present invention is achieved by a process for manufacturing synthetic decorative coatings, in which at least one powder is deposited locally, according to a pattern or decoration, characterized in that this deposition is carried out by gravity at least one of the deposited powders containing particles, without continuous contact between the means of application of the powder and the support, fuses at a temperature below the deformation temperature of the support, and of a nature compatible with that of the support or at least in the vicinity of said temperature and in that at least one heat treatment is carried out at a temperature below the deformation temperature of the support, in order to fix the decoration obtained by depositing powders.
  • a rotary screen frame will be used.
  • the fixing of the decoration preferably at least partially by a co-fusion of the pattern with the final support.
  • co-fusion is meant a homogeneous nesting of the decoration with the support during the heat treatment sufficient to prevent delamination.
  • said powder penetrates at least partially inside said support.
  • the deposition of said powder can be carried out on a temporary intermediate support on which a heat treatment is carried out and in that the deposition thus carried out is transferred to the aforementioned final compatible support.
  • the process makes it possible in particular to imitate the colored effects which are obtained by ceramists by the use of powders forming glazes, enamels as well as mixing and spreading effects, similar to ceramic and enameled products.
  • the choice of deposition techniques and powders makes it possible to obtain decorations of all kinds, such as abstract patterns or patterns commonly used in this field.
  • the technique of deposition without contact between the means of application of the powder and the support has many advantages.
  • the process of the invention can be used for any type of support compatible with the powder used or treated beforehand to make it compatible with this powder, such as those mentioned in the introduction to the present invention, or even supports whose the surface is not smooth or has a significant relief, as a result of a previous deposit, for example, which may have been carried out optionally according to a conventional process.
  • a rigid support, organic or mineral compatible with the nature of the powder put into service.
  • the products of the invention can be flexible and, while having an appearance similar to ceramics, can be produced continuously and in rollable strips.
  • the support used may or may not be reinforced, it being understood however that the support must have sufficient stability, among other dimensions, at the temperature of the heat treatment of the powders used.
  • Another advantage of the "contactless" technique is that it is possible to superimpose different layers of powders without having to at least partially fix the previous layer or layers. This makes it possible to obtain particular effects due to the interpenetration or overlapping of the strata one in the other.
  • This advantage however also takes on an important economic dimension since it is possible to eliminate the treatments (generally thermal) of fixing between several deposits and to carry out only one final heat treatment. This saves energy by using only one the only oven to keep constantly at temperature, and avoiding heating and cooling the product during manufacture several times in succession. In order to obtain certain specific effects, it may however be advantageous to provide intermediate fasteners between two applications of powders.
  • the means for applying the powders consists of a screen printing frame comprising meshes distributed according to a desired decoration, through which the powders are distributed on the support.
  • this frame takes the form of a rotating cylinder, driven by a circumferential speed synchronized with the running speed of the support, and supplied with powder, uniformly over the entire length, by an internal hopper including two lips ( doctor blades) rub on the inside of said cylinder. Adjusting the spacing of these lips makes it possible to adjust the powder flow rate as a function of the speed of rotation thereof, the size and shape of the meshes and the fluidity of the powder. In this case as a result of the absence of contact and of gravity deposition, the dosage of the powders therefore does not depend on the volume released by a mesh, as in the uses of the screen printing frame in contact for printing.
  • the local superposition of one or more layers of powders makes it possible to obtain relief effects but also particular effects in the intensity, the hue, the depth, the shine and / or the iridescence of the colors, for example.
  • the support is formed essentially of PVC containing the usual ingredients, in particular stabilizers and plasticizers, to powders consisting of a polyester, polyamide, polyolefin, polyvinyl, polyurethane, polyacrylate or acetate resin or a compatible mixture of these resins.
  • the powder chosen according to the support will generally be colored and will therefore contain mineral or organic pigments or dyes. When using organic pigments or dyes, however, use those which are stable at the temperatures to which they will be subjected.
  • the particular decorative effects can be obtained, by the technique of the invention, by using powders of different properties.
  • These different properties can be the melting point, hot viscosity, wettability or other physical (diffusion and / or solubility) or chemical characteristics.
  • ground mineral materials for example, such as ground earthenware powder, textile fibers, etc.
  • the technique of the invention is compatible with the use of known techniques for the preparation, production and finishing of floor or wall coverings, in particular for the production of decor. This is how the decoration produced by the technique of the invention can be perfected by another decoration and that the finished product can receive a wear layer, transparent or colored, etc.
  • the known techniques for producing reliefs by embossing or differential foam expansion can also be combined with the technique of the invention.
  • the technique of the invention does not exclude the complementary use of known techniques of decoration by screen printing using a plastisol.
  • the support may be previously coated with liquid or paste, partially or completely, in order to obtain decorative effects.
  • the decorative coating obtained does not have the desired surface properties (wear, abrasion, puncture, scratches), these can be obtained by depositing an adequate coating.
  • the heat treatment at least partially causes the powder to melt, while of course being careful not to displace this decoration. Heating by infrared radiation gives good results. It is however also possible to use other advantageous heating techniques such as heating of the support, etc.
  • a fusible powder can be smoothed during melting and to provide a smooth surface state while a low fusible powder can be deposited the location of the tile joints, for example to obtain a matte joint imitating the cement, it is however necessary that said "joint" is fixed during the heat treatment by chemical reaction or light fusion or by fusion of a component part of the powder deposited at the location of the joints and / or by co-fusion with the support in order to have sufficient resistance.
  • a swelling agent can also be incorporated into the powder in order to obtain a foamable deposit and locally accentuated relief effects.
  • Some effects can be obtained by subjecting the support with its deposits before thermal fixation to controlled disturbances of mechanical, pneumatic or electrical origin (vibrations, air blowing or electric field).
  • a manufacturing installation intended for implementing the method of the invention comprises, by way of example, an unwinding device, a powder application means 2, an oven intended for heat treatment 3, a cooling zone 4 and a winding and cutting device 5.
  • the powder application means 2 comprises at least one cylinder of the type shown in FIGS. 2 and 3. In the present example, it comprises four cylinders for applying powders.
  • the oven 3 intended for heat treatment and causing at a temperature below the deformation temperature of the support, that is to say at a temperature of the order of 200 ° C., a certain co-fusion of the fusible components of the powder and of the support, thus creating the adhesion of the deposits to the support, a smoothing of the surface (gloss) or at least the bond between the grains of powder, is advantageously a source of heat by infrared radiation.
  • the oven 3 can however also heat the support 6 in order to improve the fixing of the powders. We can also provide an air oven hot or by any other means of heating.
  • the cooling zone 4 can consist of a simple passage in the open air of the support coated with powders fixed during the treatment in the oven. Cooling can be accelerated and improved by a stream of cooled air, water exchangers or any other suitable means.
  • the cutting and winding device is known per se and does not require any additional description.
  • the production chain described in this application example comprises four successive powder application cylinders without intermediate fixing.
  • the method is however not limited to this type of application and it is advantageous to provide a greater number of cylinders as well as an intermediate fixing by a slight heating of the support, for example.
  • the four cylinders each rotate at the same circumferential speed, this preferably having the same value as the linear speed of travel of the support, but it is also possible to work at different speeds if one wishes to obtain particular decorative effects.
  • the manufacturing installation described can obviously also be fully or partially integrated into a conventional production chain intended for the manufacture of floor or wall coverings.
  • Figures 2 and 3 show a cylinder for the application of powders, commonly called a rotating frame. It consists of a screen-mesh screen 10, fed by a uniform distribution device, for example, a screw 12 rotating in a supply duct 13 which distributes the powder uniformly in a hopper 14 inside the cylinder.
  • the two longitudinal lips 15 and 16 of this hopper separated by a variable distance, to regulate the flow of powder which passes through the frame 10 as a function of the speed of rotation thereof, the fluidity of the powder and the size of the meshes in order to form localized deposits 17 on the support 20.
  • the adjustment of the spacing of the lips can be carried out by means of a screw 18.
  • the sieve comprises meshes of different shapes and sizes and / or densities depending on the desired pattern.
  • the flow rate of the powder will be locally more or less important depending on the dimensions of the meshes and therefore the differences in color intensity and / or real relief of the decor could be obtained as well.
  • the manufacturing installation described is intended for a continuous process. However, in the case of a batch process, one can provide a screen printing frame (frame) plane on which slides a hopper whose lips (scrapes) are spaced apart by an adjustable distance.
  • frame screen printing frame
  • the covering represents, in section, a drawing of tiling.
  • the decoration consists of four successive deposits of powders, obtained on a continuous production line according to FIG.
  • the support 41 may be cardboard coated with PVC, a thermosetting bonded nonwoven coated with PVC, a glass mat impregnated with PVC and other supports commonly used for this application and compatible with the powder used.
  • a support has been chosen composed of a glass veil weighing approximately 50 g / m 2 , bonded by a thermosetting resin and coated with a plastisol of formula:
  • the powders are prepared by first preparing a base powder, preferably colorless, in a rapid mixer of the PAPENMEIER type comprising a heating tank and a cooling tank.
  • composition of the base powder is as follows:
  • the four application cylinders are supplied via their interior hopper with the four powders obtained previously.
  • the quantity to be deposited is regulated by the opening of the lips of the internal hopper so as to obtain the following average thicknesses (after heat treatment):
  • the total weight of the deposit is approximately 500 +/- 30 g / m2.
  • the total weight of the finished article is 1000 +/- 50 g / m 2 .
  • the heat treatment which consists of cooking, is advantageously carried out in a single operation in an IR oven set to quickly obtain a temperature of the order of 190 to 210 ° C.
  • the heat treatment must last approximately 45 seconds for the thickness and the weight of the item mentioned above.
  • the item is quickly cooled and rolled up when the temperature is at most 50 ° C.
  • supports composed from a thin metal sheet. This type of support can be used to provide the finished product with better insulation properties.
  • the sheet chosen is in this example an electrolytic copper sheet of 35 microns (+ 280 g / m 2 ) from Yates Industries which has undergone on one of its faces a treatment increasing the porosity.
  • Example 1 The base powder and the colorings are prepared as in Example 1.
  • the decoration is deposited as in Example 1.
  • the heat treatment is slightly longer than in Example 1.
  • the adhesion of the decoration on the support is depending on the porosity of the support (table 1). It is zero on the smooth side. It can be improved by first coating an element compatible with the support and the PVC powder. As an example, some adhesion values are given in table 1.
  • the supports are chosen from the range of paper supports generally used for floor and wall coverings.
  • the formulation of PVC plastisol is identical to that given in Example 1.
  • the weight deposited is 150 grs / m 2 and the coating is pre-gelled at 150 ° C + 15 ° C.
  • the base powder and the colors are prepared as in Example 1.
  • the decoration is deposited in the same way.
  • the heat treatment is identical; only the coated supports have no influence on the coloring of the decor.
  • the decoration is prepared and deposited as in the previous examples but on an incompatible support (silicone paper, for example).
  • the decoration is detached from this intermediate support and deposited on a stable and compatible support.
  • the assembly then undergoes a heat treatment in an IR oven set to quickly obtain a temperature of the order of 190 at 210 ° C.
  • the article On leaving the oven, the article is quickly cooled and rolled up when the temperature is below 50 ° C.
  • the decoration does not present any deformation thus showing the absence of tensions in the decoration sheet.
  • the support and the decor can be assembled on a so-called "combining" machine, the heating cylinder of which would be at a temperature between 120 and 150 ° C.
  • Powder deposition can be carried out even on a liquid support.
  • the method of the invention provides a significant energy saving, since an enamel effect can be obtained at a temperature (200 ° C.) much lower than that which is commonly used for enamels.
  • the method of the invention also makes it possible to obtain tiling each time slightly different, without presenting the repetition necessarily obtained by printing.
  • the effects obtained are not limited to imitation of ceramics, but the invention also makes it possible to produce imitation effects of textiles, in particular fabrics or threads, or to create anti-slip effects, etc.
  • products can be applied to decoration in the broad sense, with or without additional technical effect, both indoors and outdoors.

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Abstract

Procédé de fabrication de revêtements synthétiques de décoration dans lequel on dépose localement, selon un motif ou décor, sur un support au moins une poudre. Le dépôt s'effectue par gravité au cadre continu sérigraphique sans qu'il y ait contact entre le moyen d'application de la poudre et le support, au moins l'une des poudres déposées contenant des particules fusibles à une température inférieure à la température de déformation du support et de nature compatible avec celle du support ou du moins au voisinage de ladite température. On effectue ensuite au moins un traitement thermique à une température inférieure à la température de déformation du support, en vue de fixer le décor obtenu par dépôt de poudres. Le moyen d'application des poudres consiste en un cylindre sérigraphique (10) alimenté par un dispositif de distribution uniforme de la poudre dans une trémie (14) intérieure au cylindre, dont les deux lèvres longitudinales sont écartées d'une distance réglable et sont en contact avec la surface intérieure du tamis.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de fabrication de revêtements synthétiques de décoration,une installation à cet effet et s'étend aux produits obtenus.
  • On entend par revêtements synthétiques, des revêtements réalisés à partir d'éléments organiques qui font éventuellement intervenir dans leur formulation des produits de nature minérale (par exemple amiante ou voile de verre) ou végétale (jute).
  • La production de produits de revêtements synthétiques de décoration, notamment de sols et de murs, à base de matières synthétiques, essentiellement à base de PVC a connu un développement important ces dernières décennies.
  • Généralement, ces produits sont constitués par un support en diverses matières, par exemple en fibres de jute,en amiante, en non-tissé de fibres de verre,en mousse synthétique, etc... Sur ce support est appliquée une feuille ou une couche de PVC qui reçoit, sur la face d' usage, le décor souhaité, lui-même généralement protégé par un film transparent.
  • De nombreuses variantes ont été appliquées pour la réalisation de ce décor. Toutes les techniques utilisées sont cependant apparentées à des techniques d'impression et qui font appel à des préparations liquides plus ou moins visqueuses.Une technique particulière, également dérivée des techniques d'impression, consiste en l'application localisée de plots de plastisol par sérigraphie.
  • Les préparations d'impression utilisées ont donc en commun le fait que l'on a recours à un liquide qui peut être de l'eau ou un solvant pour la préparation d'une encre d'impression plus ou moins pâteuse.
  • Généralement, pour réaliser la totalité du décor, il faut prévoir plusieurs applications successives par impression de différents éléments du décor, ce qui rend nécessaire un séchage avant chaque passage d'impression et on parachève par un élément de protection transparent.
  • Ces techniques ne donnent que des résultats médiocres, en particulier lorsqu'il s'agit d'imiter des émaux, notamment des carrelages de sols ou des carrelages muraux. Divers perfectionnements, notamment l'utilisation d'agents moussants avec application simultanée et localisée d'agents retardateurs ou d'agents accélérateurs de moussage ont été proposés pour réaliser une expansion localisée (FR-A-1.411.338). Même dans ce cas, on constate que, si l'aspect géométrique du carrelage peut être reproduit assez fidèlement, l'état de surface propre aux produits émaillés ne se trouve que médiocrement reproduit et ne présente pas l'aspect de profondeur propre à ces produits.
  • Par les documents DE-A-2260788 et FR-A-2263893, on connaît des procédés artisanaux pour la réalisation de motifs par le dépôt de substances fusibles sur un support de métal, de verre ou de céramique ou d'un autre matériau qui est stable à la température d'exécution du traitement thermique ultérieur. Ces procédés sont destinés à la réalisation discontinue de motifs colorés se présentant sous forme de souvenirs de voyage ou analogue.
  • Par le document FR-A-7437741,on connaît un procédé d'impression de surfaces textiles, en particulier de matières à long poil, dans lequel on applique des préparations de colorants sous forme pulvérulente sur la surface à imprimer,selon un décor correspondant ; on fixe le colorant et on élimine les particules qui ne sont éventuellement pas fixées. Ce document est relatif uniquement à des surfaces textiles et ne vise nullement à fournir un revêtement imitant les effets d'émaux généralement obtenus sur des matériaux céramiques. Au contraire, le procédé d'impression décrit dans le document FR-A-7437741 vise à déposer une teinture sur un textile à poils par une technique de dépôt de poudres de colorants dans l'espace interstitiel des fibres. Cette technique est essentiellement dépendante du support et de son état de préparation. L'effet décoratif final recherché est limité à un apport de coloration des fibres sans recherche d'obtention d'effet volumétrique.
  • Le document CH-A- 595 145 décrit le dépôt de poudres à travers un cadre sérigraphique nécessairement en contact avec le support de par l'usage d'une racle magnétique. Une telle technique ne permet pas un dépôt en volume variable des poudres.
  • On connaît finalement, par les documents FR-A-2.291.868, FR-A-2.210.148; un procédé dans lequel on a recours dans le même but à une fixation de particules, fibrilles ou poudres par l'effet d'un champ électrostatique, sur un support enduit d'un produit adhésif.
  • Ces diverses techniques ne sont pas applicables de manière satisfaisante à la réalisation de revêtements souples de sols et de murs multi-couches, qui nécessitent une résistance importante à la délamination, ainsi qu'à d'autres contraintes.
  • Les demandeurs cherchent en revanche à s'éloigner des techniques d'impression pour créer un nouveau procédé d'application de poudres et présentant un effet de volume ouvrant de larges champs d'application et assurant une parfaite adhérence de l'élément décoratif pour l'usage envisagé, à savoir, revêtements de sols et de murs.
  • La présente invention vise par conséquent à fournir un procédé permettant de réaliser des revêtements décoratifs d'aspect principalement similaire à la céramique et des revêtements émaillés.
  • Le but de la présente invention est atteint par un procédé de fabrication de revêtements synthétiques de décoration, dans lequel on dépose localement, selon un motif ou décor,sur un support au moins une poudre,caractérisé en ce que ce dépôt s'effectue par gravité au cadre sérigraphique continu, sans qu'il y ait contact entre le moyen d'application de la poudre et le support, au moins l'une des poudres déposées contenant des particules fusibles à une température inférieure à la température de déformation du support, et de nature compatible avec celle du support ou du moins en voisinage de ladite température et en ce qu'on effectue au moins un traitement thermique à une température inférieure à la température de déformation du support, en vue de fixer le décor obtenu par dépôt de poudres.
  • Avantageusement, on utilisera un cadre sérigra- phinque rotatif.
  • La fixation du décor de préférence au moins partiellement par une cofusion du motif avec le support final.
  • On entend par cofusion une imbrication homogène du décor avec le support lors du traitement thermique suffisant pour empêcher la délamination.
  • De manière surprenante, il est apparu que cette technique permet d'obtenir des produits souples et enroulables, d'aspect esthétique remarquable, présentant de bonnes propriétés mécanique et d'usure,convenant pour des revêtements de sols et de murs. Cet effet est de plus obtenu sans recourir aux techniques habituelles dans le traitement des matières plastiques par doublage qui impliquent généralement une combinaison d'un effet mécanique de pression avec l'application d'un effet thermique, par calandrage notamment.
  • Il est particulièrement avantageux que lors dudit traitement thermique, ladite poudre pénètre au moins partiellement à l'intérieur dudit support.
  • Selon une variante opératoire de l'invention, on peut effectuer le dépôt de ladite poudre sur un support intermédiaire provisoire sur lequel on effectue undit traitement thermique et en ce qu'on reporte le dépôt ainsi effectué sur le support compatible final précité.
  • D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront de la description qui suit.
  • Le procédé permet notamment d'imiter les effets colorés qui sont obtenus par les céramistes par l'usage de poudres formant des glaçures, des émaux ainsi que des effets de mélange et d'étalement, de manière similaire aux produits céramiques et aux produits émaillés.Le choix des techniques de dépôt et des poudres permet d'obtenir des décors de tout genre comme des motifs abstraits ou des motifs couramment utilisés dans ce domaine.
  • Suivant la présente invention, la technique de dépôt sans contact entre le moyen d'application de la poudre et le support présente de nombreux avantages.
  • Ainsi, on peut utiliser le procédé de l'invention pour tout type de support compatible avec la poudre utilisée ou traité préalablement pour le rendre compatible avec cette poudre, tels que ceux cités dans l'introduction de la présente invention, ou même des supports dont la surface n'est pas lisse ou présente un relief important, par suite d'un dépôt antérieur, par exemple, qui peut avoir été effectué éventuellement selon un procédé classique.On peut cependant également utiliser un support rigide, organique ou minéral, compatibilisé avec la nature de la poudre mise en service. On notera également que par suite du choix du support et de la poudre appliquée, les produits de l'invention peuvent être souples et, tout en présentant un aspect semblable aux céramiques, peuvent être produits en continu et en lés enroulables. Le support utilisé peut être armé ou non, étant entendu cependant que le support doit présenter une stabilité, entre autres dimensionnelle, suffisante à la température du traitement thermique des poudres utilisées.
  • Un autre avantage de la technique "sans contact" consiste en ce qu'on peut superposer différentes couches de poudres sans pour autant devoir fixer au moins partiellement la ou les couches précédentes. Ceci permet d'obtenir des effets particuliers dûs à l'interpénétration ou imbrication des strates l'un dans l'autre. Cet avantage prend cependant également une dimension économique importante car on peut supprimer les traitements (généralement thermiques) de fixation entre plusieurs dépôts et ne pratiquer qu'un seul traitement thermique final. De ce fait on économise de l'énergie, en n'utilisant qu'un seul four à maintenir continuellement à température,et en évitant de chauffer et refroidir plusieurs fois successivement le produit en cours de fabrication. En vue d'obtenir certains effets particuliers il peut cependant être avantageux de prévoir des fixations intermédiaires entre deux applications de poudres.
  • Selon une première variante de la présente invention, le moyen d'application des poudres consiste en un cadre sérigraphique comportant des mailles distribuées selon un décor désiré, à travers desquelles les poudres sont réparties sur le support.
  • Selon un procédé continu,ce cadre prend la forme d'un cylindre tournant, animé d'une vitesse circonférentielle synchronisée avec la vitesse de défilement du support, et alimenté en poudre, uniformément sur toute la longueur, par une trémie intérieure dont deux lèvres (râcles) frottent sur la face intérieure dudit cylindre. Le réglage de l'écartement de ces lèvres permet de régler le débit de poudre en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci, de la dimension et de la forme des mailles et de la fluidité de la poudre. Dans ce cas par suite de l'absence de contact et de dépôt par gravité, le dosage des poudres ne dépend donc pas du volume libéré par une maille, comme dans les utilisations du cadre sérigraphique en contact en vue d'une impression.
  • En conséquence, il est possible par un choix judicieux des dimensions de mailles selon la génératrice du cylindre sérigraphique de doser ponctuellement la quantité de poudre déposée.
  • La superposition locale d'une ou plusieurs couches de poudres permet d'obtenir des effets de relief mais aussi des effets particuliers dans l'intensité, la teinte, la profondeur, la brillance et/ou l'irisation des couleurs, par exemple.
  • Pour réaliser des décorations similaires à des émaux, on peut par exemple recourir, dans le cas où le support est formé essentiellement de PVC contenant les ingrédients habituels, notamment des stabilisants et les plastifiants, à des poudres constituées par une résine polyester, de polyamide, de polyoléfine, de polyvinyle, de polyuréthane, de polyacrylate ou d'acétate ou un mélange compatible de ces résines. La poudre choisie en fonction du support, sera généralement colorée et elle contiendra donc des pigments ou colorants minéraux ou organiques. Dans le cas d'utilisation de pigments ou colorants organiques, il convient cependant d'utiliser ceux qui sont stables aux températures auxquelles ils seront soumis.
  • De plus, les effets décoratifs particuliers peuvent être obtenus, par la technique de l'invention, en utilisant des poudres de propriétés différentes. Ces propriétés différentes peuvent être le point de fusion, la viscosité à chaud, la mouillabilité ou d'autres caractéristiques physiques (diffusion et/ou solubilité) ou chimiques.
  • On peut avantageusement obtenir des effets décoratifs particuliers, en incluant dans les poudres des matières créant une hétérogénéité dans le revêtement, notamment des matières minérales broyées par exemple, comme une poudre de terre cuite broyée, des fibres textiles, etc...
  • La technique de l'invention est compatible avec le recours à des techniques connues pour la préparation, la production et la finition de revêtements de sols ou de murs, en particulier pour la réalisation du décor. C'est ainsi que le décor réalisé par la technique de l'invention peut être parfait par un autre décor et que le produit fini peut recevoir une couche d'usure, transparente ou colorée etc... Les techniques connues de réalisation de reliefs par gaufrage ou expansion différentielle de mousse, peuvent être également combinées avec la technique de l'invention.
  • Il convient de noter que, en particulier, la technique de l'invention n'exclut pas l'utilisation complémentaire des techniques connues de décoration par impression sérigraphique à l'aide d'un plastisol.
  • Du fait de l'absence de contact entre le support et l'applicateur de poudre, le support peut être préalablement enduit de liquide ou pâte, partiellement ou totalement, en vue d'obtenir des effets décoratifs.
  • Lorsque le revêtement décoratif obtenu ne possède pas les propriétés de surface désirées (usure, abrasion, poinçonnement, rayures), celles-ci peuvent être obtenues par dépôt d'un recouvrement adéquat.
  • Lorsque le décor a été appliqué sur le support, le traitement thermique provoque au moins partiellement la fusion de la poudre tout en veillant bien entendu à ne pas déplacer ce décor. Le chauffage par rayonnement infrarouge donne de bons résultats. On peut cependant également utiliser d' autres techniques avantageuses de chauffage comme un chauffage du support, etc...
  • Par un choix des poudres utilisées, on peut obtenir des effets de matité particuliers.Ainsi par exem- ple, une poudre fusible peut être lissée lors de la fusion et procurer un état de surface brillant alors qu'une poudre peu fusible peut être déposée à l'endroit des joints de carrelage,par exemple pour obtenir un joint mat imitant le ciment;il faut cependant que ledit "joint" soit fixé lors du traitement thermique par réaction chimique ou légère fusion ou par fusion d'une partie composante de la poudre déposée à l'endroit des joints et/ou par cofusion avec le support afin de présenter une résistance suffisante.
  • De manière analogue, on peut également intégrer un agent gonflant dans la poudre en vue d'obtenir un dépôt moussable et des effets de relief accentués localement.
  • On peut obtenir certains effets en soumettant le support avec ses dépôts avant fixation thermique à des perturbations contrôlées d'origine mécanique, pneumatique ou électrique (vibrations, soufflage d'air ou champ électrique).
  • La présente invention offre de nombreuses possibilités et n'est certes pas limitée aux exemples décrits précédemment ou dans la suite du mémoire descriptif mais couvre toutes variantes entrant dans le cadre de l'invention.
  • La présente invention sera décrite plus en détail, en référence aux exemples suivants et aux dessins annexés dans lesquels :
    • - la figure 1 représente une vue schématique d'une installation de fabrication destinée à la mise en oeuvre du procédé de l'invention ;
    • - la figure 2 représente une vue en coupe partielle d'un cylindre sérigraphique travaillant hors contact ;
    • - la figure 3 est une vue en coupe transversale du cylindre de la figure 2, et
    • - la figure 4 est une représentation schématique d'une coupe dans un revêtement mural obtenu suivant le procédé de l'invention.
  • En référence à la figure 1, une installation de fabrication destinée à la mise en oeuvre du procédé de 1' invention comporte, à titre d'exemple un dispositif de déroulage, un moyen d'application de poudre 2, un four destiné au traitement thermique 3, une zone de refroidissement 4 et un dispositif d'enroulement et de découpe 5.
  • Suivant la présente invention, le moyen d'application de poudre 2 comporte au moins un cylindre du genre de celui qui est représenté aux figures 2 et 3.Dans le présent exemple, il comporte quatre cylindres d'application de poudres.
  • Le four 3 destiné au traitement thermique et provoquant à une température inférieure à la température de déformation du support, c'est-à-dire à une température de l'ordre de 200° C,une certaine cofusion des composants fusibles de la poudre et du support, créant ainsi l'adhérence des dépôts au support, un lissage de la surface (brillance) ou tout au moins la liaison entre les grains de poudre, est avantageusement une source de chaleur par rayonnement infrarouge. Le four 3 peut cependant également chauffer le support 6 en vue d'améliorer la fixation des poudres. On peut également prévoir un four par air chaud ou par tout autre moyen de chauffage.
  • La zone de refroidissement 4 peut consister en un simple passage à l'air libre du support revêtu de poudres fixées lors du traitement dans le four. Le refroidissement peut être accéléré et amélioré par un courant d'air refroidi, des échangeurs à eau ou tout autre moyen adéquat.
  • Le dispositif de découpe et d'enroulement est connu en soi et ne nécessite aucune description supplémentaire.
  • Comme on le constate facilement, la chaîne de production décrite dans cet exemple d'application, comporte quatres cylindres d'application de poudre successifs sans fixation intermédiaire. Le procédé n'est cependant pas limité à ce type d'application et on peut avantageusement prévoir un plus grand nombre de cylindres ainsi qu'une fixation intermédiaire par un échauffement léger du support, par exemple.
  • Dans le cas d'application donné, les quatre cylindres tournent chacun à même vitesse circonférentielle, celle-ci ayant, de préférence, la même valeur que la vitesse linéaire de défilement du support, mais il est également possible de travailler à des vitesses différentes si l'on souhaite obtenir des effets décoratifs particuliers.
  • L'installation de fabrication décrite peut évidemment également s'intégrer entièrement ou partiellement dans une chaîne de production classique destinée à la fabrication de revêtements de sols ou de murs.
  • Les figures 2 et 3 montrent un cylindre destiné à l'application des poudres, couramment appelé cadre rotatif. Il est constitué d'un tamis sérigraphique à maille 10, alimenté par un dispositif de distribution uniforme, par exemple, une vis 12 tournant dans un conduit d' alimentation 13 qui distribue la poudre uniformément dans une trémie 14 intérieure au cylindre. Les deux lèvres longitudinales 15 et 16 de cette trémie écartée d'une distance variable, pour régler le débit de poudre qui passe à travers le cadre 10 en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci, de la fluidité de la poudre et de la taille des mailles en vue de constituer des dépôts localisés 17 sur le support 20.
  • Le réglage de l'écartement des lèvres peut être effectué au moyen d'une vis 18.
  • Suivant un mode d'exécution de l'invention, le tamis comporte des mailles de formes et de dimensions et/ ou de densités différentes suivant le motif désiré. De cette manière, par suite de l'absence de contact et du dépôt par gravité, le débit de la poudre sera localement plus ou moins important selon les dimensions des mailles et donc des différences d'intensité des couleurs et/ou de relief réel du décor pourront être obtenues ainsi.
  • L'installation de fabrication décrite est destinée à un procédé continu. Cependant, dans le cas d'un procédé discontinu,on peut prévoir un cadre sérigraphique (cadre) plan sur lequel coulisse une trémie dont les lèvres (râcles) sont écartées d'une distance réglable.
    • EXEMPLE 1
  • L'exemple de fabrication d'un revêtement mural suivant le procédé de l'invention est décrit à l'appui de la figure 4.
  • Le revêtement représente, en coupe, un dessin de carrelage.Le décor est constitué de quatre dépôts successifs de poudres, obtenus sur une chaîne de production en continu suivant la figure l.
  • Le support 41 peut être du papier cartonné enduit de PVC, un non-tissé à liage thermo-durcissable enduit de PVC, un mat de verre imprégné de PVC et d'autres supports couramment utilisés pour cette application et compatible avec la poudre utilisée.
  • Dans l'exemple on a choisi un support composé d'un voile de verre d'un poids de 50 g/m2 environ, lié par une résine thermo-durcissable et enduit d'un plastisol de formule :
    Figure imgb0001
  • On prépare les poudres en préparant en premier lieu une poudre de base, de préférence non colorée, dans un mélangeur rapide du type PAPENMEIER comprenant une cuve chauffante et une cuve de refroidissement.
  • La composition de la poudre de base est la suivante :
    Figure imgb0002
  • Dans l'exemple considéré, on utilise pour :
    • - le fond de pavé rouge 42, la composition suivante :
      Figure imgb0003
    • - le joint de carrelage mat 43, la composition :
      Figure imgb0004
    • - le vernis opalescent satiné 44, la composition :
      Figure imgb0005
    • - le motif décor brillant orange 45, la composition :
      Figure imgb0006
  • En vue du dépôt, les quatres cylindres d'application sont alimentés par l'intermédiaire de leur trémie intérieure par les quatres poudres obtenues précédemment.
  • Le quantité à déposer est réglée par l'ouverture des lèvres de la trémie intérieure de façon à obtenir les épaisseurs moyennes suivantes (après traitement thermique) :
    Figure imgb0007
  • Le poids total du dépôt est d'environ 500 +/-30 g/m2 .
  • Le poids total de l'article terminé est de 1000 +/- 50 g/m2.
  • Le traitement thermique qui consiste en une cuisson,s'effectue avantageusement en une seule opération dans un four I.R. réglé pour obtenir rapidement une température de l'ordre de 190 à 210° C.Le traitement thermique doit durer environ 45 secondes pour l'épaisseur et le poids de l'article mentionné ci-dessus.
  • Sorti du four,l'article est refroidi rapidement et enroulé lorsque la température est au maximum de 50°C.
  • Dans le cas d'un revêtement de sol les formules et le mode opératoire sont essentiellement identiques ; il faut cependant ajouter que la différence essentielle réside dans le support 41 qui est plus approprié à l'usage au sol.
    • EXEMPLE 2
  • Dans cet exemple, on a choisi des supports composés à partir d'une fine feuille métallique. Ce genre de support peut être utilisé pour apporter au produit fini des meilleures propriétés d'isolation.
  • La feuille choisie est dans cet exemple une feuille de cuivre électrolytique de 35 microns (+ 280 g/ m2) de Yates Industries qui a subi sur une de ses faces un traitement augmentant la porosité .
  • La poudre de base et les colorations sont préparées comme dans l'exemple 1. Le décor est déposé comme dans l'exemple 1. Le traitement thermique est légèrement plus long que dans l'exemple 1.
  • L'adhérence du décor sur le support est fonction de la porosité du support (tableau 1).Elle est nulle sur la face lisse. Elle peut être améliorée par enduction préalable d'un élément compatible avec le support et la poudre de PVC. A titre d'exemple quelques valeurs d'adhérence sont reprises dans le tableau 1.
    Figure imgb0008
    • EXEMPLE 3
  • Dans cet exemple,les supports sont choisis dans la gamme des supports papetiers généralement utilisés pour les revêtements de sol et de mur.
  • Les essais ont porté sur des supports enduits ou non d'un plastisol de PVC. La formulation du plastisol de PVC est identique à celle donnée dans l'exemple 1. Le poids déposé est de 150 grs/m2 et l'enduction est pré- gélifiée à 150° C + 15°C.
  • La poudre de base et les colorations sont préparées comme dans l'exemple 1. Le décor est déposé de la même manière. Le traitement thermique est identique.Seuls les supports enduits n'ont pas d'influence sur la coloration du décor.
    • EXEMPLE 4
  • Dans cet exemple, le décor est préparé et déposé comme dans les exemples précédents mais sur un support incompatible (papier silicone, p.ex.).
  • Après traitement thermique et refroidissement, le décor est détaché de ce support intermédiaire et déposé sur un support stable et compatible. L'ensemble subit ensuite un traitement thermique dans un four I.R. réglé pour obtenir rapidement une température de l'ordre de 190 à 210 °C. A la sortie du four, l'article est refroidi rapidement et enroulé lorsque la température est inférieure à 50°C. Le décor ne présente aucune déformation montrant ainsi l'absence de tensions dans la feuille décor.
  • En variante, le support et le décor peuvent être assemblés sur une machine dite "combinante" dont le cylindre chauffant serait à une température comprise entre 120 et 150° C.
  • On peut résumer les avantages du procédé de 1' invention comme suit :
    • Le procédé procure une meilleure stabilité dimensionnelle du produit obtenu étant donné qu'il n'y a pas de contact, donc pas de pression et, par conséquent, moins de traction sur le support qui n'est plus soumis qu'à une tension d'entraînement assez faible.
  • On peut s'affranchir de l'état de surface du support, en effet, une impression sur une surface non plane ou pâteuse est pratiquement impossible.
  • Le dépôt de poudre peut quant à lui être effectué même sur un support liquide.
  • Le procédé de l'invention fournit un gain d' énergie important, étant donné que l'on peut obtenir un effet d'émail à une température (200°C) beaucoup plus basse que celle qui est couramment utilisée pour des émaux. En outre, il est possible d'effectuer, dans une même chaîne de fabrication, des dépôts successifs sans prégélification ou fixation thermique intermédiaire.
  • Par suite de l'absence de contact, on peut provoquer une différence de vitesse entre la rotation des cylindres d'application des poudres et le défilement du support afin de créer des effets spéciaux de déformation des décors sans pour autant présenter des décalages comme dans le cas d'impressions superposées.
  • On dispose d'une grande flexibilité au niveau des effets décoratifs recherchés ; on peut mélanger plusieurs poudres de propriétés différentes : teinte, point de fusion, coefficient de dilatation, etc... de manière à obtenir des degrés de matité différents, des inclusions, des craquelures et/ou cratérisations provoqués par exemple par des tensions internes ou des adjuvants chimiques (comme pour imiter une terre cuite, etc...).
  • Le procédé de l'invention permet également d' obtenir des carrelages chaque fois légèrement différents, sans présenter la répétition obligatoirement obtenue par impression.
  • Les effets obtenus ne sont pas limités à l'imitation de céramiques, mais l'invention permet aussi de réaliser des effets d'imitation de textiles, notamment de toiles ou de fils, ou de créer des effets anti-dérapants, etc...
  • En plus des revêtements de sols et de murs, on peut appliquer les produits à la décoration au sens large, avec ou sans effet technique complémentaire, et ce en intérieur comme en extérieur.

Claims (24)

1. Procédé de fabrication de revêtements synthé- tiques de décoration, dans lequel on.dépose localement sur un support, selon un motif oudéco% -au moins une poudre, caractérisé en ce que ce dépôt s'effectue par gravité au cadre continu sérigraphique sans qu'il y ait contact entre le moyen d'application de la poudre et le support, au moins l'une des poudres déposées contenant des particules fusibles à une température inférieure à la température de déformation du support et de nature compatible avec celle du support ou du moins au voisinage de ladite température et en ce qu'on effectue au moins un traitement thermique à une température inférieure à la température de déformation du support, en vue de fixer le décor obtenu par dépôt de poudres.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit cadre est un cadre rotatif.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, lors dudit traitement thermique, ladite poudre pénètre au moins partiellement à l'intérieur dudit support.
4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on effectue le dépôt de ladite poudre sur un support intermédiaire provisoire sur lequel on effectue undit traitement thermique.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit traitement thermique provoque au moins partiellement une cofusion du motif avec le support final.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit support final est un support souple, enroulable et déroulable.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on dépose successivement des poudres de propriétés physico-chimiques différentes telles que teinte, point de fusion, mouillabilité, coefficient de dilatation thermique.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on dépose au moins localement plusieurs couches repérées de poudres et en ce qu'on effectue ensuite un seul traitement thermique pour fixer celles-ci.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'on effectue une fixation thermique intermédiaire entre deux dépôts de poudres.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen d'application des poudres consiste, en un cadre sérigraphique continu comportant des mailles distribuées selon un décor désiré, sur lequel se déplace une trémie à poudre dont les deux lèvres à ouverture réglable raclent la surface dudit cadre.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen d'application des poudres consiste dans le cas d'un procédé en continu,en un cylindre sérigraphique (10) alimenté par un dispositif de distribution uniforme de la poudre dans une trémie (14) intérieure au cylindre, dont les deux lèvres longitudinales (15, 16) sont écartées d'une distance réglable et sont en contact avec la surface intérieure du tamis (10).
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poudres utilisées sont constituées par un thermoplastique,tel qu' une résine de polyester, de polyamide, de polyoléfine, de polyvinyle,de polyuréthane,de polyacrylate,d'acétate, ou des mélanges compatibles de ces résines, éventuellement coloré par des pigments organiques ou inorganiques.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on inclut dans les poudres des matières créant une hétérogénéité, telles que des matières minérales broyées, des fibres textiles ou autres.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le traitement thermique de fixation consiste en une cofusion contrôlée des composants fusibles des poudres avec une partie au moins du support.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue le ou les traitements thermiques par apport de chaleur extérieur, notamment par rayonnement infrarouge et/ou par air chaud.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue le ou les traitements thermiques par un échauffement du support.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on soumet le support avec ses dépôts, avant fixation thermique à des perturbations contrôlées d'origine mécanique,pneumatique, électrique ou autre.
18. Installation de fabrication pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins un dispositif de déroulage (1), un four (3) pour le traitement thermique, une zone de refroidissement (4) et un dispositif d'enroulement et de découpe (5), caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen d'application de poudres (2) sans contact par gravité avec le support (6).
19. Installation de production suivant la revendication 18, caractérisée en ce que le moyen d'application de poudre consiste en au moins un cylindre dont la paroi est constituée par un cadre sérigraphique (10) alimenté par un dispositif de distribution uniforme de la poudre dans une trémie (14) intérieure au cylindre (10), dont les deux lèvres longitudinales (15,16) sont écartées d'une distance réglable et râclent la surface intérieure du cadre (10).
20. Installation de production selon la revendication 19, caractérisée en ce que le cadre est alimenté au moyen d'une vis (12) tournant dans un conduit d'alimentation (13) qui distribue la poudre uniformément dans la trémie (14).
21. Installation de production suivant la revendication 19 ou 20, caractérisée en ce que le moyen d' application de poudre consiste en des cylindres tournant à même vitesse circonférencielle, celle-ci ayant la même valeur que la vitesse linéaire de défilement du support.
22. Installation de production suivant la revendication 19 ou 20, caractérisée en ce que le moyen d' application de poudre consiste en des cylindres tournant à vitesse circonférentielle différente de la vitesse de défilement du support.
23. Produits obtenus par le procédé d'une quelconque des revendications 1 à 17 à l'aide de l'installation selon l'une quelconque des revendications 19 à 22..
24. Produit selon la revendication 23 caractérisé en qu'il est enroulable ou déroulable.
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