WO2018060618A1 - Procede de fabrication de verre peint ou laque - Google Patents

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Guillaume LEQUIPPE
Laurence SIGOGNAULT
Edouard JONVILLE
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing painted or lacquered glass comprising a step of creating visible patterns in the paint or lacquer layer by orientation and / or displacement of magnetizable particles by means of a magnetic field.
  • the exposure of the magnetizable particles contained in the liquid composition to the magnetic field lines causes a change in the organization of the particles and the creation of visible patterns by concentration or selective orientation of the particles.
  • the permanent magnets or electromagnets are integrated in the surface of at least one of the rollers of the conveyor carrying the glass sheet.
  • the tangential velocity of the magnets is always equal to the conveying speed of the glass sheet, the identity of these two speeds guarantee a regular spacing of the patterns or images created.
  • the known method does not allow to easily create large patterns: the size of the patterns in the direction of travel of the glass sheet is indeed limited to the circumference of the conveyor roller in which the magnets are incorporated.
  • the purpose of the present invention is to propose a method similar to that described in applications WO2014 / 009306 and WO2015 / 071 125, but which makes it possible to create large patterns without the need to increase the size of one or several of the conveyor rollers.
  • the method of the present invention operates with an endless, magnetic and magnetizer belt mounted on at least two conveyor rollers.
  • the size of the carpet in the direction of travel of the glass sheet is larger than the circumference of each of the conveyor rolls and determines the maximum dimension of the magnetic patterns that can be created.
  • the use of an endless belt does not imply any increase in the size of the conveyor, compared to a similar conveyor without carpet.
  • the subject of the present invention is therefore a process for manufacturing lacquered glass comprising
  • the method being characterized in that the device for creating a magnetic field 9 is an endless belt 6 mounted on at least two rollers 2 of the conveyor, of which at least one is driven by a motor, the endless belt 6 being provided on its surface with one or more magnetic elements 7.
  • the method of the present invention further has the advantage of giving, for a given scrolling speed, a better resolution than the method of the state of the art. Each point of the glass sheet remains in contact with the magnetic element or elements fixed on the carpet for a longer duration than if these same elements were fixed on a conveyor roll,
  • the increase in the duration of contact of the magnetic element (s) with the glass substrate may also make it possible, for a given quality of resolution, to make the process operate at a higher rate or speed of scrolling.
  • the dimensions of the endless carpet magnetizer can be chosen freely according to the number and the size of the patterns and images that one wishes to create: the larger the size of the patterns or images, the greater the width and the length of the carpet must be large.
  • the dimensions of the endless carpet can be chosen between wide limits: its length in the direction of travel of the glass sheet is for example between 50 cm and 10 m, preferably between 80 cm and 5 m, in particular between 1 , 5 m and 4 m.
  • the width of the carpet, in the direction perpendicular to the direction of travel of the glass sheet is advantageously between 40 cm and 4 m, preferably between 80 cm and 3.5 m and in particular between 1.0 m and 3 m, 0.
  • the magnetic elements, or magnets are preferably permanent magnets, easier to implement than electromagnets.
  • Examples of magnetic materials that may be used for the process according to the invention include steels, ferrites, alloys composed mainly of aluminum (Al), nickel (Ni) and cobalt (Co) (Alnico), samarium and cobalt based alloys and neodymium, iron and boron alloys.
  • the magnetic elements may protrude from the surface of the endless carpet, they may be flush with the surface of the carpet, or they may be slightly recessed from the carpet surface. In all three cases, it may be interesting to cover the surface and the magnetic elements with a thin plastic film in order to protect them, to better hold them in place or to facilitate their cleaning.
  • the endless belt is made of a flexible tensile material, preferably an organic polymer sheet.
  • the deposition of a layer of a liquid composition containing a curable organic binder and magnetizable particles on one side of the glass sheet can be done by known methods, for example by spraying, by roller application or by application to the curtain.
  • the liquid composition contains at least one organic binder, preferably a polymeric binder.
  • Curing is understood to mean any step which has the consequence of increasing the viscosity of the liquid composition to a level sufficient to freeze the magnetizable particles in their position and prevent any modification or disappearance of the pattern even when the initial magnetic field disappears or is replaced by a different magnetic field.
  • Curing can be done by simple evaporation of a solvent, or by a polymerization reaction and / or crosslinking of the monomers, oligomers and / or polymers forming the organic binder, initiated by heating or irradiation of the liquid composition layer.
  • organic binder is not critical to the practice of the present invention and any film-forming base of paint, lacquer, ink or varnish can be used in principle.
  • Magnetizable particles are known as such. They may be ferromagnetic or paramagnetic particles. They preferably, but not necessarily, have an anisotropic form, particularly an elongated or flattened form. Such particles are described for example in the following applications and patents: US 3,676,273, US 4,838,648, WO 02/073250, EP 686,675 or WO 2007/131833.
  • the magnetizable particles preferably represent between 10 and 70% by weight of the liquid composition, in particular between 20 and 60% by weight of the liquid composition.
  • the liquid composition may further contain non-magnetizable pigments and other adjuvants conventionally used in paints, lacquers and varnishes.
  • the first layer of liquid composition contains, as single pigments, magnetizable particles. After curing, the layer then has a certain translucency and may advantageously be covered with a second pigmented layer, free of magnetizable particles.
  • the liquid composition layer containing the curable organic binder and the magnetizable particles is applied to the glass sheet preferably in an amount such that the surface weight of the dried and cured layer is between 30 g / m 2 and 250 g / m 2 .
  • the thickness of the dried and cured layer is advantageously between a few microns and several tens of microns, for example between 1 and 200 microns, preferably between 5 and 150 microns, in particular between 10 and 100 microns.
  • the curing device may for example be a chamber heated typically at a temperature between 50 and 200 ° C, or a radiation source emitting radiation absorbed by one or more components of the organic binder, for example by initiators or photoinitiators.
  • the radiation may be radiation in the visible, UV or infrared range, preferably near infrared.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication de verre laqué comprenant le dépôt, sur une face d'une feuille de verre, d'une couche d'une composition liquide contenant un liant organique durcissable et des particules magnétisables dispersées dans le liant organique, la création d'un champ magnétique à proximité immédiate de la couche de composition liquide de manière à orienter et/ou déplacer les particules magnétisables et créer ainsi un motif visible, et le durcissement du liant organique, les trois étapes étant mises en œuvre pendant que la feuille de verre est transportée au moyen d'un convoyeur successivement devant -un dispositif de dépôt d'une composition liquide, -un dispositif de création d'un champ magnétique, et -un dispositif de durcissement du liant organique, le procédé étant caractérisé par le fait que le dispositif de création d'un champ magnétique est un tapis sans fin monté sur au moins deux rouleaux en rotation, dont au moins un est entraîné par un moteur, le tapis sans fin étant pourvu, à sa surface, d'un ou plusieurs éléments magnétiques.

Description

PROCEDE DE FABRICATION DE VERRE PEINT OU LAQUE
La présente invention concerne un procédé de fabrication de verre peint ou laqué comprenant une étape de création de motifs visibles dans la couche de peinture ou de laque par orientation et/ou déplacement de particules magnétisables au moyen d'un champ magnétique.
On connaît des demandes internationales WO2014/009306 et WO2015/071 125 un procédé de fabrication de verres décoratifs laqués ou peints comprenant l'application, sur une feuille de verre, d'une composition liquide contenant des particules magnétisables, le convoyage de la feuille de verre enduite d'une couche de cette composition liquide au moyen d'un convoyeur horizontal à rouleaux, l'exposition de la couche de composition liquide à un champ magnétique créé par des éléments magnétiques intégrés dans la surface d'au moins un des rouleaux du convoyeur, puis le durcissement de la composition liquide.
L'exposition des particules magnétisables contenues dans la composition liquide aux lignes de champ magnétique entraîne un changement de l'organisation des particules et la création de motifs visibles par concentration ou orientation sélective des particules.
Dans le procédé de l'état de la technique, les aimants permanents ou électroaimants sont intégrés dans la surface d'au moins un des rouleaux du convoyeur transportant la feuille de verre. La vitesse tangentielle des aimants est toujours égale à la vitesse de convoyage de la feuille de verre, l'identité de ces deux vitesses garantissant un espacement régulier des motifs ou images créés.
Le procédé connu ne permet pas de créer facilement des motifs de grande taille : la dimension des motifs dans le sens de défilement de la feuille de verre est en effet limitée à la circonférence du rouleau du convoyeur dans lequel sont incorporés les aimants. Lorsqu'on souhaite augmenter la taille des motifs à plusieurs dizaines de centimètres voire à quelques mètres, on se trouve confronté à la difficulté qu'implique une augmentation très importante de la taille du rouleau magnétique, notamment l'encombrement important. La présente invention a pour but de proposer un procédé similaire à celui décrit dans les demandes WO2014/009306 et WO2015/071 125 mais qui permet de créer des motifs de grande taille sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la taille d'un ou plusieurs des rouleaux du convoyeur.
Le procédé de la présente invention fonctionne avec un tapis sans fin, magnétique et magnétiseur, monté sur au moins deux rouleaux du convoyeur. La dimension du tapis, dans le sens de défilement de la feuille de verre est plus importante que la circonférence de chacun des rouleaux du convoyeur et détermine la dimension maximale des motifs magnétiques qui peuvent être créés. L'utilisation d'un tapis sans fin n'implique aucune augmentation de l'encombrement du convoyeur, par rapport à un convoyeur similaire sans tapis.
Tel qu'illustré par les Figures 1 et 2, la présente invention a par conséquent pour objet un procédé de fabrication de verre laqué comprenant
- le dépôt, sur une face d'une feuille de verre 1 , d'une couche 5 d'une composition liquide 3 contenant un liant organique durcissable et des particules magnétisables dispersées dans le liant organique,
- la création d'un champ magnétique à proximité immédiate de la couche 5 de composition liquide de manière à orienter et/ou déplacer les particules magnétisables et créer ainsi un motif 10 visible, et
- le durcissement du liant organique,
les trois étapes étant mises en œuvre pendant que la feuille de verre 1 est transportée au moyen d'un convoyeur, comportant une pluralité de rouleaux 2, successivement devant
- un dispositif de dépôt 4 d'une composition liquide 3,
- un dispositif de création d'un champ magnétique 9, et
- un dispositif de durcissement 1 1 du liant organique,
le procédé étant caractérisé par le fait que le dispositif de création d'un champ magnétique 9 est un tapis sans fin 6 monté sur au moins deux rouleaux 2 du convoyeur, dont au moins un est entraîné par un moteur, le tapis sans fin 6 étant pourvu, à sa surface, d'un ou plusieurs éléments magnétiques 7. Le procédé de la présente invention présente en outre l'avantage de donner, pour une vitesse de défilement donnée, une meilleure résolution que le procédé de l'état de la technique. Chaque point de la feuille de verre reste en contact avec le ou les éléments magnétiques fixés sur le tapis pendant une durée plus longue que si ces les mêmes éléments étaient fixés sur un rouleau du convoyeur,
L'augmentation de la durée de contact du ou des éléments magnétiques avec le substrat en verre peut également permettre, pour une qualité de résolution donnée, de faire fonctionner le procédé à une cadence ou vitesse de défilement plus important.
Par ailleurs, ces deux avantages sont obtenus avec une installation présentant un encombrement identique ou très faiblement supérieur à celui du procédé de l'état de la technique.
Les dimensions du tapis sans fin magnétiseur peuvent être choisies librement en fonction du nombre et de la taille des motifs et images que l'on souhaite créer : plus la taille des motifs ou images est importante, plus la largeur et la longueur du tapis doivent être grandes.
Les dimensions du tapis sans fin peuvent être choisies entre de larges limites : sa longueur dans le sens de défilement de la feuille de verre est par exemple comprise entre 50 cm et 10 m, de préférence entre 80 cm et 5 m, en particulier entre 1 ,5 m et 4 m. La largeur du tapis, dans la direction perpendiculaire à la direction de défilement de la feuille de verre est comprise avantageusement entre 40 cm et 4 m, de préférence entre 80 cm et 3,5 m et en particulier entre 1 ,0 m et 3,0.
Les éléments magnétiques, ou aimants, sont de préférence des aimants permanents, plus simples à mettre en œuvre que des électroaimants. On peut citer à titre d'exemples de matériaux magnétiques susceptibles d'être utilisés pour le procédé selon l'invention les aciers, les ferrites, les alliages composés principalement d'aluminium (Al), de nickel (Ni) et de cobalt (Co) (Alnico), les alliages à base de samarium et de cobalt et les alliages à base de néodyme, de fer et de bore.
Les éléments magnétiques peuvent faire saillie par rapport à la surface du tapis sans fin, ils peuvent être au ras de la surface du tapis, ou bien ils peuvent être légèrement en retrait de la surface du tapis. Dans les trois cas, il peut être intéressant de couvrir la surface et les éléments magnétiques avec un mince film en matière plastique afin de les protéger, de mieux les maintenir en place ou de faciliter leur nettoyage.
Le tapis sans fin est en un matériau souple résistant à la traction, de préférence une feuille en polymère organique.
Le dépôt d'une couche d'une composition liquide contenant un liant organique durcissable et des particules magnétisables sur une face de la feuille de verre peut se faire selon des méthodes connues, par exemple par pulvérisation, par application au rouleau ou encore par application au rideau.
La composition liquide contient au moins un liant organique, de préférence un liant polymérique. On entend par durcissement toute étape qui a pour conséquent d'augmenter la viscosité de la composition liquide jusqu'à un niveau suffisant pour figer les particules magnétisables dans leur position et empêcher toute modification ou disparition du motif même lorsque le champ magnétique initial disparaît ou est remplacé par un champ magnétique différent.
Le durcissement peut se faire par simple évaporation d'un solvant, ou bien par une réaction de polymérisation et/ou de réticulation des monomères, oligomères et/ou polymères formant le liant organique, amorcée par chauffage ou irradiation de la couche de composition liquide.
La nature chimique du liant organique n'est pas déterminante pour la mise en œuvre de la présente invention et on peut utiliser en principe n'importe quelle base filmogène de peinture, laque, encre ou vernis.
Les particules magnétisables sont connues en tant que telles. Il peut s'agir de particules ferromagnétiques ou paramagnétiques. Elles ont de préférence, mais pas nécessairement, une forme anisotrope, en particulier une forme allongée ou aplatie. De telles particules sont décrites par exemple dans les demandes et brevets suivants : US 3 676 273, US 4 838 648, WO 02/073250, EP 686 675 ou WO 2007/131833. Les particules magnétisables représentent de préférence entre 10 et 70 % en poids de la composition liquide, en particulier entre 20 et 60 % en poids de la composition liquide.
La composition liquide peut contenir en outre des pigments non magnétisables et d'autres adjuvants utilisés classiquement dans les peintures, laques et vernis.
Dans un mode de réalisation particulier, la première couche de composition liquide contient, comme seuls pigments, des particules magnétisables. Après durcissement, la couche présente alors une certaine translucidité et peut avantageusement être couverte d'une deuxième couche pigmentée, exempte de particules magnétisables.
La couche de composition liquide contenant le liant organique durcissable et les particules magnétisables est appliquée sur la feuille de verre de préférence en une quantité telle que le poids surfacique de la couche séchée et durcie est compris entre 30 g/m2 et 250 g/m2.
L'épaisseur de la couche séchée et durcie est avantageusement comprise entre quelques microns et plusieurs dizaines de microns, par exemple entre 1 et 200 microns, de préférence entre 5 et 150 microns, en particulier entre 10 et 100 microns.
Le dispositif de durcissement peut-être par exemple une enceinte chauffée typiquement à une température comprise entre 50 et 200 °C, ou une source de rayonnement émettant un rayonnement absorbé par un ou plusieurs composants du liant organique, par exemple par des amorceurs ou photoamorceurs. Le rayonnement peut être un rayonnement dans le domaine du visible, de l'UV ou de l'infrarouge, de préférence le proche infrarouge.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication de verre laqué comprenant
le dépôt, sur une face d'une feuille de verre, d'une couche d'une composition liquide contenant un liant organique durcissable et des particules magnétisables dispersées dans le liant organique,
la création d'un champ magnétique à proximité immédiate de la couche de composition liquide de manière à orienter et/ou déplacer les particules magnétisables et créer ainsi un motif visible, et
le durcissement du liant organique,
les trois étapes étant mises en œuvre pendant que la feuille de verre est transportée au moyen d'un convoyeur, comportant une pluralité de rouleaux, successivement devant
- un dispositif de dépôt d'une composition liquide,
- un dispositif de création d'un champ magnétique, et
- un dispositif de durcissement du liant organique,
le procédé étant caractérisé par le fait que le dispositif de création d'un champ magnétique est un tapis sans fin monté sur au moins deux rouleaux du convoyeur, dont au moins un est entraîné par un moteur, le tapis sans fin étant pourvu, à sa surface, d'un ou plusieurs éléments magnétiques.
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