EP1345779A1 - Procede et installation d'impression par serigraphie, encre d'impression - Google Patents

Procede et installation d'impression par serigraphie, encre d'impression

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Publication number
EP1345779A1
EP1345779A1 EP01996465A EP01996465A EP1345779A1 EP 1345779 A1 EP1345779 A1 EP 1345779A1 EP 01996465 A EP01996465 A EP 01996465A EP 01996465 A EP01996465 A EP 01996465A EP 1345779 A1 EP1345779 A1 EP 1345779A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
printing
support
screen printing
layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01996465A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marc Gagniere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grosfillex SAS
Original Assignee
Grosfillex SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grosfillex SAS filed Critical Grosfillex SAS
Publication of EP1345779A1 publication Critical patent/EP1345779A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/106—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14688—Coating articles provided with a decoration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F15/00—Screen printers
    • B41F15/08—Machines
    • B41F15/12—Machines with auxiliary equipment, e.g. for drying printed articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/12—Stencil printing; Silk-screen printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14688—Coating articles provided with a decoration
    • B29C2045/14704—Coating articles provided with a decoration ink decorations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/1418—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the inserts being deformed or preformed, e.g. by the injection pressure

Definitions

  • the present invention relates to a method of printing a support, by screen printing.
  • inks used for all types of printing processes contain a pigment, a binder and a solvent.
  • the pigment gives the color
  • the binder is used to fix the color, according to the given pattern, on the support and the solvent is used to obtain the desired fluidity of the ink, before its use.
  • the solvent, during the printing process, is then removed, most often by evaporation.
  • the fluidity or viscosity of the inks to be used differs and for this purpose, the inks contain other additives intended, for example to increase or decrease this viscosity or to obtain other physical properties necessary for the 'final application.
  • screen printing the ink is applied to the support through a screen and in mesh through which the ink can pass and mesh closed, so that the ink is applied in a given pattern.
  • different layers of ink are applied successively with different screens, according to the elementary patterns corresponding to each color.
  • it is necessary that each layer of ink is stable once dry, that is to say that there is no risk of transfer or smearing, during the application of the layer. next ink.
  • the ink currently used in screen printing comprises, to obtain this stability, a binder comprising at least two components which react chemically together to form a stable film fixing the pigment on the support or on the previous printed layer.
  • Such an ink is described, for example, in international application WO83 / 01019.
  • This document describes a screen printing process in which an ink is used, the binder of which contains a polyamide adhesive resin and a component forming a nitrocellulose film which react together to form and fix the ink, depending on the pattern. desired impression, on the support.
  • US Pat. No. 4,351,871 also describes a screen printing process in which an ink is used, the binder of which contains two main components, namely a material which can form a polymeric, thermoplastic film which can be crosslinked and a crosslinking agent capable of crosslinking this material, and moreover, a catalyst releasing the crosslinking reaction.
  • the inks currently used in screen printing have the advantage of being stable once dry and give a good quality rendering.
  • this printing technique is long due to the long drying time of these inks since drying requires not only the evaporation of the solvent but also that the reaction between the two components of the binder takes place.
  • the first layer must be dried for approximately 30 min at a temperature of the order of 60 ° C. before the second layer can be applied.
  • the tools used for screen printing are relatively simple and inexpensive. However, the production rates being low, screen printing is a printing technique which is rather suitable for printing small series at the top of the range.
  • Inks used for gravure printing use inks with a single-component binder which dry and fix the pigment by simple evaporation of their solvent, and therefore much faster than inks with two-component binders used in screen printing, which require that the reaction between the two components of the binder occurs.
  • the binder of these inks being a single-component binder, no chemical reaction occurs and should not occur, which makes it possible to increase the production rates.
  • One-component binder inks are therefore used in gravure printing for their fluidity and their ability to dry quickly.
  • the equipment used for this printing technique which includes printing cylinders engraved according to the pattern to be printed, is significantly more expensive than that used for screen printing. Since it is only possible to modify the printing patterns at the cost of engraving new cylinders, such modification is costly.
  • rotogravure is a particularly fast printing process which proves to be economical for mass production.
  • the invention aims to provide a printing process which is compatible with printing in large series at high production rates while allowing modification of the printing patterns which is relatively easy and whose cost is reasonable.
  • the invention aims to propose a screen printing process which, while retaining the advantages of this relative technique, in particular the relatively low cost of the tooling, is compatible with mass production.
  • the ink comprising such a binder is suitable for the screen printing process.
  • This ink dries sufficiently to receive a second layer of ink or a layer of a finishing varnish by simple evaporation of its solvent.
  • the drying time is of the order of only 2 min, or even less at a temperature in the region of 60 ° C., so that the drying of a first layer of ink can be carried out without recovery, in an installation in which the support is driven in a screen printing station and then in a drying station.
  • two successive layers of ink can be applied in two successive stations of the same printing installation in which the support is driven, stations between which is a drying station.
  • a single-component binder is a binder which does not harden or chemically react with another component present in the ink formulation to crosslink or polymerize or produce another chemical reaction, during the printing process. himself.
  • the one-component binder of the invention does not undergo any chemical transformation other than drying or hardening due to simple evaporation of the solvent, during the printing process. That such a single-component binder then undergoes a chemical transformation over time, which would simply be due to the normal aging of such a binder, such as oxidation by ambient air, does not however make it a binder with at least two components.
  • a preferred ink of the invention is an ink comprising a monocomponent binder based on O. polyvinyl.
  • a very particularly preferred ink of the invention is an ink comprising a single-component binder which is polyvinyl butyral.
  • ink comprising, in addition, a solvent belonging to the family of glycol and glycol ethers.
  • the ink comprising a single-component binder suitable for rotography has a viscosity of the order of 40 cP (4.10-2 Pa.s) so as to be sufficiently fluid to penetrate into the engravings of the printing cylinder.
  • the viscosity of known screen printing inks, comprising a binder of the two-component polyurethane type is for example of the order of 500 to 1000 cP (0.5 to 1 Pa.s).
  • the viscosity must be sufficient to prevent the ink, after passing through the open meshes of the screen printing screen, from diffusing into areas of the support which must not be printed.
  • solvents belonging to the family of glycols and glycol ethers consist of molecules having large dimensions and it has been found that, associated with a monocomponent binder based on polyvinyl such as polyvinylbutyral, they make it possible to confer on the ink the desired viscosity for screen printing and they don't evaporate too quickly, so this ink doesn't dry too quickly.
  • Those skilled in the art will be able to choose the proportions of binder and of solvent to obtain a viscosity suitable for screen printing, for example understood, depending on the application which interests him, between 500 and 1,000 cP.
  • the solvent is chosen from propyleneglycol methylether, propyleneglycol diacetate, dipropyleneglycol methylether and tripropylene glycol n-butyl ether.
  • the solvent can consist of a mixture of these different compounds.
  • the invention also relates to an installation for printing a support by screen printing.
  • a support by screen printing.
  • heliography methods affixing on the support several inks to produce patterns of different colors, the support is driven in a printing line and passes successively under the successive printing cylinders, between which are arranged means of drying. The drying times being short, the printing is thus carried out continuously.
  • screen printing methods the supports printed by a first layer must be taken out of the printing line and placed in a drying enclosure for a sufficient time. It is only after the dried media can be reintroduced into a printing line for the application of the second layer. The above operations are repeated for each new printing layer.
  • the invention aims to propose a screen printing installation allowing faster printing.
  • the installation according to the invention comprises means for driving the support and to the fact that it comprises, successively arranged in the direction of advancement of the support, a first screen printing station having means for applying by screen printing on the support a first layer of ink comprising a single-component binder based on polyvinyl and a first drying station capable of subjecting said first layer of ink to drying.
  • the drying station is arranged simply downstream of the first screen printing station in the direction of advancement of the support in the installation. No manipulation of the support is necessary after the printing of the first layer to carry out the drying.
  • the installation further comprises, successively arranged in the direction of advance of the support, at least a second screen printing station having means for applying by screen printing to the support a second layer of ink comprising a monocomponent binder based on polyvinyl and a second drying station capable of subjecting said second ink layer to drying.
  • successive screen printing stations are arranged downstream from each other in the direction of advancement of the support in the installation, and the drying stations are interposed between said screen printing stations.
  • the introduction of a medium leaving a screen printing station in an adjacent drying station is therefore automatic, as is the automatic introduction of a medium leaving a drying station in the screen printing station located downstream.
  • FIG. 1 shows two successive printing phases of the process of the invention, implementing the installation of the invention
  • - Figure 3 shows a step opening reception.
  • supports 10 constituted for example by sheets cut from a film reel 12
  • the supports are driven in the stations of the installation by drive means which are only partially and schematically shown and which comprise, for example, advancement rollers 14.
  • the installation comprises a first screen printing station 16 and a first station drying 18 arranged one after the other in the direction F of advancement of the supports.
  • the first screen-printing station 16 comprises screen-printing means which comprise a table 20 capable of supporting the support 10 during its printing, a screen-printed screen 22 perforated in correspondence with the pattern to be printed on the support 10 and arranged above the latter, and means for applying ink on this screen so that, crossing the openings of the screen printing screen, the ink prints on the support the desired pattern.
  • the means for applying the ink comprise, for example, an injection nozzle system 24 and a doctor blade 26 capable, after the injection of ink, of being moved (D) against the screen so as to both penetrate the ink in the openings of the latter and remove the excess ink, an ink bead 28 being moreover represented at the front of the doctor blade in its direction of movement D.
  • the screen may be slightly spaced of the support and only be brought into contact with the latter by the action of the doctor blade 27.
  • the ink is applied to the support while the latter is stopped in the screen printing station.
  • the drive means advance the support step by step in the different stations of the installation operating, each, at the standstill.
  • the supports can be cut from the coil 12 when they enter the installation (discontinuous process) or, preferably, when they exit (continuous process).
  • the invention implements a rotary screen printing technique which allows printing to be carried out continuously, without stopping the support.
  • the screen is shaped as a cylinder stretched at its axial ends on circular frames.
  • the ink is applied to the internal periphery of the screen which is itself applied to the supports while moving at a tangential speed equal to the speed of advancement of the latter.
  • the ink applied in the screen printing station comprises a single-component binder based on polyvinyl and has a viscosity suitable for screen printing. Because the binder is one-component, and with the appropriate choice of solvent, the ink can be dried quickly in the drying station which is arranged downstream of the screen printing station.
  • the drying station 18 is for example in the form of a heating tunnel in which a temperature prevails of the order of 60 ° C.
  • the drying time is a function of the length L of the drying station and the parking time of the support at each step. This time is calculated as that which is necessary for the application of the first layer of ink.
  • the drying station 18 has a length L which is between 2 and 6 times the advancement step, preferably equal to 4 times the advancement step.
  • the length of the station 16 is equal to the advancement step.
  • the length of the tunnel is calculated, based on the speed of continuous advancement of the supports, so that the drying time is sufficient.
  • the drying is for example carried out by infrared rays or by forced air.
  • the printing installation further comprises at least a second screen printing station 26 and a second drying station 28 respectively analogous to stations 16 and 18.
  • the supports 10 are driven step by step in the stations 26 and 28 by step-by-step drive means 24, to the application by screen printing of a second layer of ink and the drying of this ink.
  • stations 16 and 18 belong to a first printing line at the exit of which the supports are arranged in stack on support means 19. us are then conveyed to the entry of a second printing line which includes stations 26 and 28.
  • the support means 19 are shown in phantom. Indeed, they may not be present if, as is advantageously the case, the stations 26 and 28 are directly arranged downstream of the station 18 in the direction of advancement F of the supports in the installation. In this case, the application and drying of successive inks are carried out without recovery, in the same printing line in which the supports are advanced step by step.
  • An installation using rotary screen printing and in which the printing stations are arranged one after the other, with drying stations interposed between them has the advantage of avoiding any stopping of the support and any resumption during the whole of the printing process.
  • one or more layers of ink are applied, for example 4 to 5 layers each arranged in an elementary pattern corresponding to their color.
  • the supports 10 are coated with a protective means. ink.
  • ink It is for example a varnish, in which case the supports are arranged on support means 29 which transfer them to a varnishing unit.
  • a layer of varnish is affixed to each support using varnishing means 30.
  • the varnish applied is advantageously constituted by a polyurethane varnish having a binder of two components. Such a varnish in fact constitutes effective protection of the support against alteration of the printing pattern and surface wear, for example by scratching.
  • the drying time of such a complex varnish is long and, after the application of the varnish, the supports are placed on racks in a drying oven 32, to be dried for example for 1 h 30 at a temperature of around 60 ° C.
  • the protection means can, as a variant, consist of an attached sheet (laminated) on the printed face of each support (continuously, before cutting the supports relative to the reel 12, or one by one).
  • This transparent sheet is for example based on polymethyl methacrylate (PMMA) or difluorinated polyvinyl. It can be complexed on the support by bonding, either using an added adhesive or, advantageously, by the ink itself, when the latter comprises a heat-bonding agent.
  • the duration of the drying of the ink having a polyvinyl-based single-component binder according to the invention is preferably at most close to 2 min, at a temperature close to 60 ° C.
  • the or each drying station extends over a length L corresponding to 4 steps of advancement and the duration of parking at each step is 10 s, from so that the drying time is 40 s.
  • the method according to the invention is suitable for printing on supports made of plastic films intended for decorating a plastic object, for example polypropylene or PNC. It is for example an injection molded object, partially coated by the printed support. It is in particular an outdoor furniture table, the top of which is covered by the support.
  • the support is advantageously constituted by a composite film based on polypropylene or PNC capable of being secured to the object to be decorated or by a film intended to be secured with a substrate based on polypropylene or PVC, itself suitable to be attached to the object to be decorated.
  • This film or this substrate is advantageously secured to the plastic object by overmolding.
  • a decor film is printed using the printing process of the invention described above, this printed film is placed in the cavity of a mold and injects the plastic into this mold by overmolding this film.
  • the support film or the substrate is arranged so as to be in contact with the injected plastic, while the ink and the varnish or the protective sheet are opposite.
  • the composite film can be thermoformed before its application to the object to be decorated (for example before it is placed in the mold for overmolding) in order to be adapted to the shape of this object.
  • the film can be shaped so as not only to cover the horizontal face of the table top, but also the edges of this table.

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Abstract

Procédé d'impression d'un support, dans lequel on applique sur le support par sérigraphie au moins une couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyle, avantageusement du polyvinylbutyral. L'encre comprend, en outre, un solvant appartenant à la famille des glycol et des éthers de glycol, en particulier un solvant choisi parmi le propylèneglycol méthyléther, le propylèneglycol diacétate, le dipropylèneglycol méthyléther et le tripropylèneglycol n-butyléther. Procédé de fabrication et de décor d'un objet moulé par injection, à l'aide dudit procédé d'impression. Installation d'impression d'un support par sérigraphie comprenant une station de séchage.

Description

Procédé et installation d'impression par sérigraphie, encre d'impression
La présente invention concerne un procédé d'impression d'un support, par sérigraphie. H existe de nombreux procédés d'impression mais toutes les encres utilisées pour tous les types de procédé d'impression contiennent un pigment, un liant et un solvant. Le pigment donne la couleur, le liant sert à fixer la couleur, selon le motif donné, sur le support et le solvant sert à obtenir la fluidité voulue de l'encre, avant son utilisation. Le solvant, lors du procédé d'impression, est ensuite éliminé, le plus souvent par évaporation.
Selon le procédé d'impression utilisé, la fluidité ou viscosité des encres à utiliser diffère et à cet effet, les encres contiennent d'autres additifs destinés, par exemple à augmenter ou diminuer cette viscosité ou à obtenir d'autres propriétés physiques nécessaires pour l'application finale. En sérigraphie, on applique l'encre sur le support à travers un écran et en des mailles à travers lesquelles l'encre peut passer et des mailles obturées, de telle sorte que l'encre est appliquée selon un motif donné. Pour former un motif multicolore, différentes couches d'encre sont appliquées successivement avec différents écrans, selon les motifs élémentaires correspondant à chaque couleur. Ainsi, en sérigraphie, il est nécessaire que chaque couche d'encre soit stable une fois sèche, c'est-à-dire qu'il n'y ait aucun risque de transfert ou de bavure, lors de l'application de la couche d'encre suivante.
L'encre utilisée actuellement en sérigraphie comprend, pour obtenir cette stabilité, un liant comprenant au moins deux composants qui réagissent chimiquement ensemble pour former un film stable fixant le pigment sur le support ou sur la couche imprimée précédente.
Une telle encre est décrite, par exemple, dans la demande internationale WO83/01019. Ce document décrit un procédé d'impression par sérigraphie dans lequel on utilise une encre dont le liant contient une résine adhésive polyamide et un composant formant un film à base de nitrocellulose qui réagissent ensemble pour former et fixer l'encre, selon le motif d'impression voulu, sur le support.
Le brevet U.S. 4 351 871 décrit également un procédé d'impression par sérigraphie dans lequel on utilise une encre dont le liant contient deux composants principaux, à savoir un matériau pouvant former un film polymérique, thermoplastique, pouvant être réticulé et un agent de réticulation capable de réticuler ce matériau, et de plus, un catalyseur déelenchant la réaction de réticulation.
Les encres utilisées à l'heure actuelle en sérigraphie présentent l'avantage d'être stables une fois sèches et donnent un rendu de bonne qualité. Toutefois, cette technique d'impression est longue en raison du temps de séchage important de ces encres car le séchage nécessite non seulement l'évaporation du solvant mais également que la réaction entre les deux composants du liant se produisent.
En particulier, lorsque l'on souhaite imprimer un motif ayant plusieurs couleurs, il faut successivement apposer sur le support différentes couches d'encres correspondant à chacune des couleurs et, bien entendu, avant d'appliquer une nouvelle couche correspondant à une nouvelle couleur, on doit attendre que la couche précédente soit suffisamment sèche.
Avec les encres ayant un liant du type à au moins deux composants habituellement utilisées en sérigraphie, il faut faire sécher la première couche pendant environ 30 min à une température de l'ordre de 60°C avant de pouvoir appliquer la deuxième couche. Les outillages utilisés pour la sérigraphie sont relativement simples et peu coûteux. Toutefois, les cadences de production étant faibles, la sérigraphie est une technique d'impression qui est plutôt adaptée à l'impression de petites séries en haut de gamme.
Pour l'impression de supports en grandes séries, à des cadences élevées, on connaît l'utilisation de techniques d'héliographie qui consistent à remplir d'encre les gravures en creux d'un cylindre d'impression et à appliquer ce cylindre sur le support. Les encres utilisées présentent une fluidité élevée pour être capables de pénétrer dans les gravures du cylindre.
On utilise pour l'héliographie, des encres ayant un liant monocomposant qui sèchent et fixent le pigment par simple évaporation de leur solvant, et par conséquent, beaucoup plus rapidement que les encres ayant des liants à deux composants utilisées en sérigraphie, qui elles nécessitent que la réaction entre les deux composants du liant se produise.
En effet, le liant de ces encres étant un liant monocomposant, aucune réaction chimique ne se produit et ne doit se produire, ce qui permet d'augmenter les cadences de production.
Les encres à liant monocomposant sont donc utilisées en héliographie pour leur fluidité et leur capacité à sécher rapidement. Toutefois, l'outillage utilisé pour cette technique d'impression, qui comprend des cylindres d'impression gravés selon le motif à imprimer, est nettement plus coûteux que celui qui sert à la sérigraphie. Dans la mesure où il n'est possible de modifier les motifs d'impression qu'au prix de la gravure de nouveaux cylindres, une telle modification est coûteuse. D'un autre côté, l'héliographie est un procédé d'impression particulièrement rapide et qui se révèle économique pour la fabrication en grandes séries.
L'invention vise à proposer un procédé d'impression qui soit compatible avec l'impression en grandes séries à des cadences de production élevées tout en permettant une modification des motifs d'impression qui soit relativement aisée et dont le coût soit raisonnable.
Ainsi, l'invention vise à proposer un procédé d'impression par sérigraphie qui, tout en conservant les avantages de cette technique relatifs, en particulier au coût relativement modique de l'outillage, soit compatible avec la fabrication en grandes séries.
Ce but est atteint grâce au fait que l'on utilise de l'encre comprenant un liant monocomposant.
De manière surprenante, on a constaté que l'encre comprenant un tel liant convient au procédé d'impression par sérigraphie. Cette encre sèche suffisamment pour recevoir une deuxième couche d'encre ou une couche d'un vernis de finition par simple évaporation de son solvant. Par exemple, le temps de séchage est de l'ordre de seulement 2 min, voire moins à une température voisine de 60°C, de sorte que le séchage d'une première couche d'encre peut être réalisé sans reprise, dans une installation dans laquelle le support est entraîné dans une station de sérigraphie puis dans une station de séchage. De plus, deux couches d'encre successives peuvent être appliquées dans deux stations successives d'une même installation d'impression dans laquelle le support est entraîné, stations entre lesquelles est disposée une station de séchage.
Au sens de l'invention, un liant monocomposant est un liant qui ne durcit pas ou ne réagit pas chimiquement avec un autre composant présent dans la formulation d'encre pour réticuler ou polymériser ou produire une autre réaction chimique, pendant le procédé d'impression lui-même.
Autrement dit, le liant monocomposant de l'invention ne subit aucune transformation chimique autre qu'un séchage ou un durcissement dû à une simple évaporation du solvant, pendant le procédé d'impression. Qu'un tel liant monocomposant subisse ensuite une transformation chimique au cours du temps, qui serait due tout simplement au vieillissement normal d'un tel liant, telle qu'une oxydation par l'air ambiant, n'en fait pas pour autant un liant à au moins deux composants. Une encre préférée de l'invention est une encre comprenant un liant monocomposant à base de O.polyvinyle.
Une encre tout particulièrement préférée de l'invention est une encre comprenant un liant monocomposant qui est du polyvinylbutyral.
Avantageusement, on utilise de l'encre comprenant, en outre, un solvant appartenant à la famille des glycol et des éthers de glycol.
L'encre comprenant un liant monocomposant adapté pour l'héliographie présente une viscosité de l'ordre de 40 cP (4.10-2 Pa.s) de manière à être suffisamment fluide pour pénétrer dans les gravures du cylindre d'impression. La viscosité des encres de sérigraphie connues, comprenant un liant du type polyuréthane à deux composants, est par exemple de l'ordre de 500 à 1 000 cP (0,5 à 1 Pa.s). En effet, la viscosité doit être suffisante pour éviter que l'encre, après son passage à travers les mailles ouvertes de l'écran de sérigraphie, ne se diffuse dans des zones du support qui ne doivent pas être imprimées. De plus, on doit éviter l'utilisation d'une encre qui sécherait dans les mailles de l'écran de sérigraphie et risquerait ainsi de boucher des mailles qui doivent rester ouvertes pour réaliser le motif d'impression.
Par conséquent, il importe d'associer au liant monocomposant de l'encre selon l'invention un solvant lui conférant une viscosité relativement élevée et dont l'évaporation ne soit pas trop rapide lors du séchage. Des solvants appartenant à la famille des glycols et des éthers de glycol sont constitués de molécules ayant des dimensions importantes et l'on a constaté que, associés à un liant monocomposant à base de polyvinyle tel que le polyvinylbutyral, ils permettent de conférer à l'encre la viscosité souhaitée pour la sérigraphie et ils ne s'évaporent pas trop rapidement, de sorte que cette encre ne sèche pas trop vite. L'homme du métier pourra choisir les proportions de liant et de solvant pour obtenir une viscosité adaptée à la sérigraphie, par exemple comprise, selon l'application qui l'intéresse, entre 500 et 1.000 cP.
Dans ce cas, avantageusement, le solvant est choisi parmi le propyleneglycol methylether, le propyleneglycol diacetate, le dipropyleneglycol methylether et le tripropylèneglycol n-butyléther. Le solvant peut être constitué par un mélange de ces différents composés.
L'invention concerne également une installation d'impression d'un support par sérigraphie. Dans les procédés d'héliographie connus, apposant sur le support plusieurs encres pour réaliser des motifs de différentes couleurs, le support est entraîné dans une ligne d'impression et passe successivement sous les cylindres d'impression successifs, entre lesquels sont disposés des moyens de séchage. Les temps de séchage étant courts, l'impression est ainsi réalisée en continu. En revanche, dans les procédés de sérigraphie connus, les supports imprimés par une première couche doivent être sortis de la ligne d'impression et disposés dans une enceinte de séchage pendant un temps suffisant. C'est seulement après que les supports séchés peuvent être réintroduits dans une chaîne d'impression pour l'application de la deuxième couche. Les opérations précitées se répètent pour chaque nouvelle couche d'impression.
L'invention vise à proposer une installation d'impression par sérigraphie permettant une impression plus rapide.
Ce but est atteint grâce au fait que l'installation selon l'invention comprend des moyens d'entraînement du support et au fait qu'elle comporte, successivement disposées dans le sens d'avancement du support, une première station de sérigraphie ayant des moyens pour appliquer par sérigraphie sur le support une première couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyle et une première station de séchage apte à soumettre ladite première couche d'encre à un séchage. Ainsi, avec l'installation selon l'invention, la station de séchage est disposée simplement en aval de la première station de sérigraphie dans le sens d'avancement du support dans l'installation. Aucune manipulation du support n'est nécessaire après l'impression de la première couche pour en réaliser le séchage.
Avantageusement, l'installation comporte, en outre, successivement disposées dans le sens d'avancement du support, au moins une deuxième station de sérigraphie ayant des moyens pour appliquer par sérigraphie sur le support une deuxième couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyle et une deuxième station de séchage apte à soumettre ladite deuxième couche d'encre à un séchage. Avec ces dispositions, les stations de sérigraphie successives sont disposées en aval les unes des autres dans le sens d'avancement du support dans l'installation, et les stations de séchage sont intercalées entre lesdites stations de sérigraphie. L'introduction d'un support sortant d'une station de sérigraphie dans une station de séchage adjacente est donc automatique, de même qu'est automatique l'introduction d'un support sortant d'une station de séchage dans la station de sérigraphie située en aval.
L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation décrit à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - les figures 1 et 2 montrent deux phases successives d'impression du procédé de l'invention, mettant en oeuvre l'installation de l'invention, et - la figure 3 montre une étape finale de vernissage. Dans l'installation de la figure 1, des supports 10, constitués par exemple par des feuilles découpées à partir d'une bobine de film 12, sont imprimés par sérigraphie. Les supports sont entraînés dans les stations de l'installation par des moyens d'entraînement qui sont seulement représentés partiellement et schématiquement et qui comprennent par exemple des rouleaux d'avancement 14. L'installation comprend une première station de sérigraphie 16 et une première station de séchage 18 disposées l'une à la suite de l'autre dans le sens F d'avancement des supports.
La première station 16 de sérigraphie comporte des moyens d'impression par sérigraphie qui comprennent une table 20 apte à supporter le support 10 lors de son impression, un écran de sérigraphié 22 ajouré en correspondance avec le motif devant être imprimé sur le support 10 et disposé au- dessus de ce dernier, et des moyens pour appliquer de l'encre sur cet écran de telle sorte que, en traversant les ajours de l'écran de sérigraphie, l'encre imprime sur le support le motif souhaité. Les moyens pour appliquer l'encre comprennent par exemple un système de buse d'injection 24 et une racle 26 apte, après l'injection d'encre, à être déplacée (D) contre l'écran pour, à la fois, faire pénétrer l'encre dans les ajours de ce dernier et supprimer l'excès d'encre, un bourrelet d'encre 28 étant d'ailleurs représenté à l'avant de la racle dans son sens de déplacement D. L'écran peut être légèrement espacé du support et n'être mis en contact avec ce dernier que par l'action de la racle 27.
Ainsi, dans l'exemple représenté, l'encre est appliquée sur le support alors que ce dernier est à l'arrêt dans la station de sérigraphie. Dans ce cas, les moyens d'entraînement font avancer le support pas à pas dans les différentes stations de l'installation opérant, chacune, à l'arrêt du support. Les supports peuvent être découpés de la bobine 12 à leur entrée dans l'installation (procédé discontinu) ou, de préférence, à leur sortie (procédé continu).
Selon une variante non représentée, l'invention met en œuvre une technique de sérigraphie rotative qui permet de réaliser l'impression en continu, sans arrêt du support. Dans cette technique, l'écran est conformé en cylindre tendu à ses extrémités axiales sur des cadres circulaires. L'encre est appliquée sur la périphérie interne de l'écran qui est lui-même appliqué sur les supports en se déplaçant à une vitesse tangentielle égale à la vitesse d'avancement de ces derniers.
Quelle que soit la variante retenue, l'encre appliquée dans la station de sérigraphie comprend un liant monocomposant à base de polyvinyle et présente une viscosité adaptée à la sérigraphie. Du fait que le liant est monocomposant, et moyennant le choix approprié d'un solvant, l'encre peut être séchée rapidement dans la station de séchage qui est disposée en aval de la station de sérigraphie.
Les supports sortant de cette dernière sont entraînés dans la station de séchage (en continu ou pas à pas, selon la technique de sérigraphie utilisée). Sur la figure 1, la station de séchage 18 se présente par exemple sous la forme d'un tunnel chauffant dans lequel règne une température de l'ordre de 60°C. La durée du séchage est fonction de la longueur L de la station de séchage et du temps de stationnement du support à chaque pas. Ce temps est calculé comme étant celui qui est nécessaire à l'application de la première couche d'encre. La station de séchage 18 présente une longueur L qui est comprise entre 2 et 6 fois le pas d'avancement, de préférence égale à 4 fois le pas d'avancement. La longueur de la station 16 est quant à elle égale au pas d'avancement.
Lorsqu'on utilise la sérigraphie rotative, la longueur du tunnel est calculée, en fonction de la vitesse d'avancement en continu des supports, pour que la durée de séchage soit suffisante.
Le séchage est par exemple réalisé par rayons infrarouges ou par air puisé.
Comme le montre la figure 2, l'installation d'impression comprend, en outre, au moins une deuxième station de sérigraphie 26 et une deuxième station de séchage 28 respectivement analogues aux stations 16 et 18. Après leur passage dans la première station de séchage 18, les supports 10 sont entraînés pas à pas dans les stations 26 et 28 par des moyens d'entraînement pas à pas 24, pour l'application par sérigraphie d'une deuxième couche d'encre et le séchage de cette encre.
Le passage dans les stations 26 et 28 peut être réalisé en reprise après la sortie de la station 18. Dans ce cas, les stations 16 et 18 appartiennent à une première ligne d'impression à la sortie de laquelle les supports sont disposés en pile sur des moyens de support 19. us sont alors convoyés jusqu'à l'entrée d'une deuxième ligne d'impression qui comprend les stations 26 et 28.
Sur les figures 1 et 2, les moyens de support 19 sont représentés en trait mixte. En effet, ils peuvent ne pas être présents si, comme c'est avantageusement le cas, les stations 26 et 28 sont directement disposées en aval de la station 18 dans le sens d'avancement F des supports dans l'installation. Dans ce cas, l'application et le séchage des encres successives sont réalisés sans reprise, dans une même ligne d'impression dans laquelle les supports sont avancés pas à pas. Une installation utilisant la sérigraphie rotative et dans laquelle les stations d'impression sont disposées à la suite les unes des autres, avec des stations de séchage intercalées entre elles présente l'avantage d'éviter tout arrêt du support et toute reprise durant l'ensemble du procédé d'impression.
Selon le motif d'impression désiré, on applique une ou plusieurs couches d'encre, par exemple 4 à 5 couches disposées chacune selon un motif élémentaire correspondant à leur couleur. Avantageusement, lorsque toutes les couches d'encre ont été appliquées et séchées, et donc à la sortie de la dernière station de séchage à l'issue de la phase d'impression proprement dite, les supports 10 sont revêtus d'un moyen de protection de l'encre. II s'agit par exemple d'un vernis, auquel cas les supports sont disposés sur des moyens de support 29 qui les transfèrent dans une unité de vernissage. Une couche de vernis est apposée sur chaque support grâce à des moyens de vernissage 30. Le vernis appliqué est avantageusement constitué par un vernis polyuréthane ayant un liant à deux composants. Un tel vernis constitue en effet une protection efficace du support contre l'altération du motif d'impression et l'usure de surface, par exemple par rayure. Le temps de séchage d'un tel vernis complexe est long et, après l'application du vernis, les supports sont disposés sur des claies dans un four de séchage 32, pour être séchés par exemple pendant 1 h 30 à une température de l'ordre de 60°C. Le moyen de protection peut, en variante, être constitué par une feuille rapportée (complexée) sur la face imprimée de chaque support (en continu, avant la découpe des supports par rapport à la bobine 12, ou un par un). Cette feuille transparente est par exemple à base de polymétacrylate de méthyle (PMMA) ou de polyvinyle difluoré. Elle peut être complexée sur le support par collage, soit à l'aide d'une colle rapportée soit, avantageusement, par l'encre elle-même, lorsque cette dernière comporte un agent thermocollant.
Dans le cycle d'impression, la durée du séchage de l'encre ayant un liant monocomposant à base de polyvinyle, selon l'invention, est de préférence tout au plus voisine de 2 min, à une température voisine de 60°C. Par exemple, dans le cas d'une installation fonctionnant en pas à pas, la ou chaque station de séchage s'étend sur une longueur L correspondant à 4 pas d'avancement et la durée de stationnement à chaque pas est de 10 s, de sorte que la durée du séchage est de 40 s.
En particulier, le procédé selon l'invention est adapté à l'impression de supports constitués par des films en matière plastique destinés au décor d'un objet en matière plastique, par exemple en polypropylène ou en PNC. Il s'agit par exemple d'un objet moulé par injection, partiellement revêtu par le support imprimé. C'est en particulier une table de mobilier extérieur dont le plateau est revêtu par le support. Ainsi, le support est avantageusement constitué par un film composite à base de polypropylène ou de PNC apte à être solidarisé avec l'objet à décorer ou par un film destiné à être solidarisé avec un substrat à base de polypropylène ou de PVC, lui même apte à être solidarisé avec l'objet à décorer.
Ce film ou ce substrat est avantageusement solidarisé avec l'objet en matière plastique par surmoulage. Dans ce cas, pour fabriquer et décorer un objet moulé par injection, on imprime un film de décor à l'aide du procédé d'impression de l'invention précédemment décrit, on dispose ce film imprimé dans la cavité d'un moule et on injecte la matière plastique dans ce moule par surmoulage de ce film.
Dans la cavité du moule, le film support ou le substrat est disposé de manière à être en contact avec la matière plastique injectée, tandis que l'encre et le vernis ou la feuille de protection se trouvent à l'opposé.
Le film composite peut être thermoformé avant son application sur l'objet à décorer (par exemple avant sa mise en place dans le moule pour un surmoulage) afin d'être adapté à la forme de cet objet. Par exemple, le film peut être conformé de manière à non seulement recouvrir la face horizontale du plateau d'une table, mais également les chants de ce plateau.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'impression d'un support (10), dans lequel on applique au moins une couche d'encre sur le support par sérigraphie, caractérisé en ce que l'on utilise de l'encre comprenant un liant monocomposant.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant est un liant monocomposant à base de polyvinyle.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liant est du polyvinylbutyral.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise de l'encre comprenant, en outre, un solvant appartenant à la famille des glycol et des éthers de glycol.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on utilise de l'encre comprenant un solvant choisi parmi le propyleneglycol methylether, le propyleneglycol diacetate, le dipropyleneglycol methylether et le tripropylèneglycol n-butyléther.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un cycle d'impression comprenant au moins une étape d'impression et de séchage dans laquelle on applique (16 ; 26) une couche d'encre sur le support (10) par sérigraphie et on sèche (18 ; 28) cette couche à une température voisine de 60°C, pendant une durée au plus voisine de 2 mn.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, à l'issue d'une phase d'impression, on applique sur l'encre un moyen de protection.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de vernissage (30) dans laquelle on applique sur l'encre un vernis protecteur.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le vernis protecteur est un vernis polyuréthane à deux composants.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend l'application d'une feuille protectrice.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on utilise une encre comprenant un agent thermocollant.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un cycle d'impression comprenant l'impression d'au moins une première couche d'encre, dans lequel on fait avancer (14) un support (10) dans une installation d'impression comprenant au moins une première station de sérigraphie (16) et une première station de séchage (18) disposées successivement dans le sens (F) d'avancement du support, on applique par sérigraphie une première couche d'encre sur ce support dans la première station de sérigraphie (16) et on soumet cette première couche d'encre à un séchage dans la première station de séchage (18) et en ce qu'il comprend, à l'issue de ce cycle d'impression, une étape (30) dans laquelle on applique sur l'encre un moyen de protection.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que support (10) est un film en matière plastique.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le support (10) est un film composite à base de polypropylène ou de PVC.
15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le support (10) est un film apte à être solidarisé avec un substrat à base de polypropylène ou de PNC.
16. Procédé de fabrication et de décor d'un objet moulé par injection, caractérisé en ce que l'on imprime un film de décor (10) à l'aide du procédé d'impression selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, en ce que l'on dispose ce film imprimé dans la cavité d'un moule et en ce que l'on injecte de la matière plastique dans ce moule par surmoulage de ce film.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que, après l'impression du film de décor (10), on thermoforme ce film.
18. Installation d'impression d'un support (10) par sérigraphie, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (14) d'entraînement du support et en ce qu'elle comporte, successivement disposées dans le sens (F) d'avancement du support, une première station de sérigraphie (16) ayant des moyens (22, 24, 26) pour appliquer par sérigraphie sur le support (10) une première couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyle et une première station de séchage (18) apte à soumettre ladite première couche d'encre à un séchage.
19. Installation selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, successivement disposées dans le sens (F) d'avancement du support, au moins une deuxième station de sérigraphie (26) ayant des moyens pour appliquer par sérigraphie sur le support une deuxième couche d'encre comprenant un liant monocomposant à base de polyvinyle et une deuxième station de séchage (28) apte à soumettre ladite deuxième couche d'encre à un séchage.
20. Installation selon la revendication 18 ou 19, dans laquelle le film est entraîné en pas à pas, caractérisée en ce que la ou chaque station de séchage (18) présente une longueur (L) comprise entre 2 et 6 fois le pas d'avancement.
21. Utilisation d'une encre d'impression — comprenant un liant monocomposant pour l'impression par sérigraphie de tous supports.
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