Procédé et dispositif pour fabriquer un film flexible, dans lequel est incorpore au moins
un motif, et film obtenu par ce procédé.
La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un film flexible, dans lequel est incorporé au moins un motif, un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, et le film obtenu par ce procédé.
Jusqu'ici, de nombreux essais ont été faits pour imprimer des motifs sur des films ou feuilles flexibles ou plastiques, mais diverses difficultés ont été rencontrées. Par exemple, il est très difficile d'obtenir que les motifs dessins, images, etc.) occupent des emplacements exacts à cause de la flexibilité et de l'élasticité du film. De plus, les solvants utilisés généralement dans les encres et autres produits, qui servent à l'impression de ces motifs, attaquent fréquemment le film, d'où certains effets indésirables. On a éprouvé éga- lement des difficultés pour obtenir que les motifs imprimés restent, en permanence, sur le film.
Par le procédé selon la présente invention, le dessin n'est pas imprimé sur le film, mais vient de fabrication avec lui et lui est incor- poré, ce qui permet d'éviter ces inconvénients.
Ledit procédé est caractérisé en ce que l'on applique sur la surface d'un support mobile, qui avance d'une manière continue, au moins un motif constitué en une matière filmogène et fluide, et qui n'adhère que légèrement à la surface du support, on applique ensuite sur ce motif une couche continue d'une matière filmogène qui, après avoir séché au contact de la matière constituant le motif, adhère à celle-ci, on sèche ladite couche et on détache du support le film formé de cette couche et du ou des motifs qui y sont incorporés.
Ce procédé permet d'obtenir un film portant des motifs en plusieurs couleurs, les motifs de couleurs différentes constituant les différentes parties d'un dessin par superposition ou juxtaposition. Le motif peut être rendu solidaire, en permanence, du film, malgré les effets mécaniques qui sollicitent la surface de celui-ci.
Le motif peut être incorporé dans une face du film, de manière que sa face apparente affleure cette face du film. Contrairement aux films portant des motifs en relief, un tel film peut subir une usure considérable sans que le motif soi abîmé d'une manière appré- ciable. De plus et comparativement aux films avec des motifs en relief, le motif d'un film obtenu conformément à la présente invention est plus résistant aux solvants qui tombent accidentellement sur celui-ci pour la raison qu'il est incorporé dans le film.
Le procédé permet aussi d'obtenir un film libre de tensions intérieures et pouvant être posé à plat sur une surface plane sans qu'il se torde, se gondole ou prenne une forme irré- gulière.
La face du film opposée à celle qui porte le motif peut présenter des ondulations.
L'invention sera maintenant décrite en se référant au dessin ei-annexé, dans lequel :
La fig. 1 montre, en plan, un film dans une face duquel est incorporé un motif déca- ratif et dont la face opposée est lisse.
La fig. 2 montre, en coupe transversale et à plus grande échelle, ce, même film, l'épaisseur du motif étant fortement exagérée.
Les fig. 3, 4 et 5 montrent, respectivement en plan, en vue par-dessous et en coupe transversale (comme sur la fig. 2), un film dans une face duquel est incorporé un motif décoratif et dont la face opposée présente des ondulations.
La fig. 6 montre, en coupe transversale, un transporteur portant un motif décoratif sur lequel une matière filmogene est appli- quée.
La fig. 7 montre, en vue de coté sehémati- que, un dispositif pour l'exécution du procédé selon l'invention.
La fig. 8 montre, en plan et à plus grande échelle, un des rouleaux du dispositif de la fig. 7.
La fig. 9 montre, en élévation, un sac dont une face est formée à l'aide d'un film obtenu conformément à l'invention.
On peut utiliser pour exécuter le présent procédé de très nombreuses matières filmogènes : résines synthétiques, dérivés eellulosi- ques, caoutchouc naturel ou synthétique, sous forme de dispersions, émulsions ou solutions.
On emploie de préférence comme appareil celui qui est représenté à la fig. 7, et qui com- prend un transporteur 20, qui avance d'une manière continue et sur lequel le film est formé. Ce transporteur est constitué par une bande sans fin, par exemple en métal, tel que le nickel.
On pourrait utiliser aussi une bande se dé- roulant d'une bobine pour s'enrouler sur une autre bobine et constituée en un papier solide et relativement lourd dont une ou les deux faces portent un enduit fortement adhérent, face lisse.
Le transporteur 20 passe, au poste A, sur une série de rouleaux tendeurs 21, 22 et 23 et passe ensuite sur un rouleau gravé 24.Ce rouleau est monte de manière qu'il plonge en partie dans une substance filmogène 25, contenue dans un récipient 26 et qu'il soit entraîné dans le sens dextrogyre par le mouvement du transporteur.
La fig. 8 montre ce rouleau gravé 24 en plan. On voit qu'il porte un motif creux. Ce motif peut avoir diverses formes et peut comprendre, notamment, plusieurs petits dessins, des lettres, des chiffres, des lignes très minces comme une dentelle, une silhouette, des points s comme par une image en demi-ton ou bien d'autres formes encore. Le motif peut être continu ou discontinu, c'est-à-dire que ses parties peuvent être ou non séparées par des intervalles.
La matière filmogène 25 peu être consti- tuée de diverses manières. A titre d'exemple et dans le cas où l'on veut obtenir un motif blanc, elle peut contenir une résine vinylique telle qu'un copolymère acétate-chlorure de vinyle, par exemple le produit marque VYNS , un plastifiant tel que le phtalate dioctylique, un solvant tel que la métliyl- éthyl-cétone et un pigment tel que le dioxyde de titane.
Ces substances peuvent être mélan- gées dans les proportions suivantes :
Parties
Copolymère acétate-chlorure de en poids
vinyle ( VYNS) 100
Phtalate dioctylique 33
Méthyl-éthyl-cétone 1000
Dioxyde de titane 50
Quand le rouleau 24 tourne dans la matière filmogène 25, il reçoit un revêtement de cette matière. Une raclette 27 est pressée contre le rouleau, de manière à enlever de celui-ci toute matière filmogène qui se trouve sur les régions autres que celles qui sont en retrait et qui correspondent au motif.
Quand le transporteur 20 passe sur le rou- leau 24, ce revêtement en matière filmogène est appliqué sur la face inférieure du transporteur suivant une surface qui correspond à la forme du motif à obtenir. Le transporteur passe ensuite sur un rouleau, de guidage 28 puis sur un rouleau chauffant 29 qui sert à sécher le motif, tout a. moins partiellement.
Ce séchage peut, dans certains cas, être supprimé. Le rouleau 29 peut être chauffé par une série de tubes traversés par de la vapeur et qui sont logés longitudinalement dans ce rouleau ou par d'autres moyens.
Si on le désire, on peut imprimer plusieurs motifs sur le transporteur en des couleurs différentes. Divers moyens peuvent être utilisés pour appliquer le motif sur le transporteur, par exemple un appareil du type à rotogravure ou autre.
Le transporteur, portant le motif, passe ensuite dans un appareil enducteur afin qu'une couche d'une matière filmogène soit formée sur ce motif. Cette couche est continue, de sorte qu'elle s'étend au-delà du motif et est directement en contact avec le transporteur dans certaines régions de celui-ci.
Le transporteur est entraîné par un rou- leau moteur 30, revêtu de caoutchouc et qui tourne dans le sens lévogyre. Avec ce rouleau 30 coopère un rouleau 31 qui est serré contre la face supérieure du transporteur et qui a, de préférence, une surface métallique lisse.
Ce rouleau 31 tourne également dans le sens lévogyre et s'oppose donc à l'avancement du transporteur, mais, comme le rouleau 30 a une surface en caoutchouc et le rouleau 31 une surface métallique lisse, le rouleau 30 agrippe le transporteur et le fait avancer vers la gau- che, alors que la face du rouleau 31 glisse simplement sur la face supérieure du transporteur et du motif porté par celui-ei.
Un rouleau 32, ayant de préférence une surface métallique lisse, est établi à gauche du rouleau 31 au-dessus du transporteur pour coopérer avec ledit rouleau 31. Il est établi à proximité de ce dernier sans lui être tangent, de même qu'il n'est pas tangent au transporteur. Ce rouleau tourne dans le sens lévogyre.
Une auge 33, formée en partie par les rou- leaux 31 et 32 et par des moyens non montrés, qui en forment les parois terminales, contient de la matière filmogène et sert à appliquer cette matière sur le rouleau 31. Cette matière filmogène constituera le corps du film.
Si on désire, ce qui est d'ordinaire le cas, que le motif ne soit pas étalé davantage, on utilisera pour cette matière filmogène un diluant ou solvant qui n'attaque pas, d'une manière appréciable, la matière constituant le motif ou qui n'est pas un bon solvant de cette matière.
La matière, qui sert à constituer le corps du film, doit avoir une affinité adhésive pour la matière dont est constitué le motif, et, de préférence, s'y lier intégralement. D'autre part, le motif et le corps du film ne doivent coller que légèrement au transporteur afin qu'ils puissent être aisément détachés de celui-ci.
La matière filmogène utilisée pour former le corps du film est, par exemple, un organosol d'un copolymère acétate-chlorure de vinyle, contenant un plastifiant, un diluant ayant un point d'ébullition relativement élevé et un diluant ayant un point d'ébullition relativement bas. Le copolymère acétate-chlorure de vinyle est avantageusement le produit marque VYNV-I . Comme plastifiant, on peut se servir de phtalate dioctylique. Le xyloi ou un produit similaire, par exemple le produit marque Solvesso , peuvent être utilisés comme diluants ayant un point d'ébullition relativement élevé.
Comme diluant à bas point d'ébullition, on peut avoir recours à un produit de distillation du pétrole, par exemple le produit marque Apcoo, qui contient 91/2 % de composants aromatiques et dont le 5 /o bout au-dessous de 123 C, le 95 % au-dessous de 165 C. Ces substances peuvent être mélangées, avantageusement, dans les proportions suivantes :
Parties
Copolymère acétate-chlorure de en poids
vinyle ( VYNV-I ) 1000
Phtalate dioetyle 500
Xylol ou Solvesso 200 Apco 490
On broie les différents constituants dans un moulin à boulets ou à marteaux pendant une durée et à une température qui sont dé- terminées par la nature et les proportions des constituants.
Par exemple, la durée peut être d'environ 24 heures et la température d'environ 38 C.
L'organosol est contenu dans une cuve de mélange 34 et fourni à l'auge 33 par une tuyère 34. Un revêtement uniforme d'organosol est ainsi appliqué sur le rouleau 31 et est réparti, sous forme d'une couche continue, par ce rouleau sur la face supérieure du transporteur 20, qui porte le motif.
La fig. 6 montre, en coupe transversale, une partie du transporteur 20 portant le motif et sur lequel la matière filmogène a été appliquée. Il est à noter que cette figure ne montre pas la partie inférieure du transporteur ni la partie supérieure de la couche en matière filmogène. Par contre, elle montre comment le motif et la couche continue de matière filmogène qui le recouvre reposent sur la face supérieure du transporteur pendant la formation du film.
Dans le cas où l'on désire obtenir un film qui porte un motif incorporé dans une face et dont la face opposée est lisse, le transporteur passe dans un four de séchage et de cuisson et le film est ensuite détaché de ce transporteur. Par contre, pour produire un film dont la face opposée à celle qui porte le motif est ondulée, comme montré sur les fig. 3, 4 et 5, le transporteur passe dans un four 36, de faible longueur (fig. 7), dans lequel le film est exposé à une température déterminée pendant une courte durée. Après cela, on fait agir un agent de gonflement sur le film, à l'aide d'une tuyère ou d'im'arroseur 37. Dans certains cas, l'effet ondulé ou ridé peut être obtenu sans l'intervention de moyens de chauffage particuliers.
En ce qui concerne les détails complets du processus de production d'une telle surface ondulée et en ce qui concerne le type de l'agent de gonflement à utiliser, on se réfère au brevet N 281140.
Le transporteur passe ensuite dans un four 38 comprenant des compartiments 38a et 38b réservés respectivement au séchage et à la cuisson et qui fonctionnent de la manière usuelle.
A gauche du four est indiqué un tablier à dépression 39 qui comprend un rouleau 40 entraîné par des moyens non montrés, un rou- leau de guidage 41, un rouleau fou 42 et une courroie perforée 43 passant sur ces rouleaux.
Le transporteur 20 repose sur la courroie 43 et des moyens (non montrés) sont prévus pour créer une dépression sous la courroie perforée afin que le transporteur soit aspiré vers celle-ci. Comme la courroie avance vers la gauche de la fig. 7, elle entraîne le transporteur dans le même sens.
Le transporteur passe ensuite sur nn rou- leau de guidage 44. On a prévu un rouleau 45 qui coopère avec le précédent pour déta- cher le film du transporteur. Ce film est ensuite enroulé sur une bobine 46.
Le transporteur contourne un rouleau de guidage entraîné 47, et il est prévu une brosse tournante 48 en regard de ce rouleau pour nettoyer le transporteur afin que celui-ci soit prête à recommencer son circuit.
Dans le film ainsi produit, le motif est effectivement incorporé dans une face du film et sa surface apparente affleure ladite face du film.
Pour diverses raisons pratiques, il est préférable que le motif décoratif ait une épaisseur supérieure à 0, 00025 mm et inférieure à 0, 025 mm. Le corps du film a une épaisseur qui, de préférence, n'est pas supérieure à 0, 25 mm et qui, d'autre part, peut être très faible, ce qui est un des avantagea du procédé.
Si l'on ne désire pas obtenir d'ondulations, de stries ou de rides, on omettra dans l'installation décrite le four 36 et la tuyère d'arrosage 37.
Le corps du film peut contenir une ma- tière fluorescente ou phosphorescente et le motif décoratif une substance relativement opaque afin que celui-ci agisse comme un cache ou écran pour empêcher ou diminuer la transmission des rayons émanant de la matière fluorescente ou phosphorescente.
Le corps du film et le motif peuvent être en des couleurs qui forment des contrastes.
On peut également prévoir des motifs ayant des couleurs différentes et qui sont tous incor- pores dans le même film. Diverses combinaisons de charges et de pigments peuvent être introduites dans les matières constituant le motif et le corps du film.
Pour obtenir un motif coloré ayant un aspect vif et éclatant, on peut incorporer à la matière qui le constitue, une concentration élevée en colorants. A cet égard, un des avan tages du procédé est que le motif peut être constitué en une matière à peu près analogue à celle du corps du film, mais dont le poids spécifique est moindre. Par exemple, ces deux matières peuvent contenir, toutes deux, des copolymères acétate-chlorure de vinyle, mais dont les poids moléculaires moyens sont différents. Ces copolymères ont cette particularité remarquable qu'ils adhèrent fortement l'un à l'autre, alors que celui dont le poids moléculaire est le plus bas est plus soluble que celui à poids moléculaire plus élevé.
Comme une concentration élevée en résine est importante, pour le motif, afin qu'elle puisse lier une quantité élevée de matière colorante, il est possible, de cette manière, d'obtenir des eouleurs riches et vives en introduisant des quantités importantes de résine dans la solution à l'aide de laquelle le motif est formé.
On peut aussi constituer le motif et le corps du film par des matières de même na ture, excepté en eeequi eoneerne leurs cou- leurs. De cette manière, elles ont le même point de fusion et on ne risque pas de détacher le motif du corps du film, par exemple quand on fait passer un fer chaud sur le film.
Des résultats similaires peuvent être obtenus en se servant de substances différentes, mais qui ont à peu près le même point de fusion.
Si l'on désire que le motif s'étale, il suffit de se servir, pour la matière filmogène qui sert à la constitution du corps du film, d'un bon solvant pour la substance formant le motif. On peut ainsi obtenir des effets esthéti- ques variés.
Dans le cas où l'on désire constituer le corps du film à l'aide d'une solution à la place d'un organosol et quand on ne désire pas obtenir un effet d'étalement du motif, le solvant utilisé doit avoir peu d'action sur la substance formant le motif. Cela peut être obtenu en utilisant pour le corps et pour le motif des polymères ou des copolymëres qui sont similaires, mais qui ont des poids molé eulaires moyens différents et en se servant pour le motif du produit le plus lourd.
Le procédé selon l'invention peut être combiné à un procédé de fabrication d'articles tels que sacs ou enveloppes. Un tel article est représenté à la fig. 9. Il comprend deux parois constituées deux films réunis par leurs bords sur trois cotés.
Pour obtenir un tel article, on commence par préparer un film conformément à l'inven- tion. On applique sur le film, se trouvant sur le transporteur, un revêtement en une substance qui ne colle pour ainsi dire pas au film, en laissant les bords à nu. Ce revêtement non adhésif peut alors être séché. Une autre C011- che d'une matière filmogène, qui peut être la même que celle qui a servi à la formation du premier film, est ensuite appliquée sur le revêtement non adhésif et sur les parties non recouvertes du premier film, l'ensemble peut alors être séché, cuit et détaché du transporteur, si l'on ne dÚsire pas former des ondulations sur le deuxi¯me film.
Par contre, si l'on veut obtenir de telles ondulations, on applique sur la face apparente du deuxième film, avant son séchage complet, un agent de gonflement, comme expliqué en détail dans le brevet
N 281140. D'autres détails concernant la fa brication de tels articles sont donnés dans le brevet N 288225.
On peut obtenir de manière analogue un ensemble destiné à la fabrication par simple découpage de plusieurs articles de ce genre.
L'invention permet aussi d'obtenir des étiquettes qui portent des motifs incorporés.
A cet effet, on fabrique, conformément à l'in- vention, un film comprenant. une série de motifs identiques, que l'on découpe en des endroits convenables.
On peut encore recouvrir le film obtenu conformément à l'invention avee un autre film du côté où se trouvent les motifs incorporés.
Ce dernier film peut être tellement mince qu'il n'est pas autosustentateur.
Enfin, on peut fabriquer un film dans une face duquel est incorporé au moins un motif décoratif et dont l'autre face porte au moins un motif décoratif en relief. Dans ce cas, on commence par former un film dans lequel le ou les motifs sont incorporés par le procédé décrit plus haut, et avant de détacher ce film du transporteur, on imprime au moins un mo- tif sur sa face supérieure. Des modifications dans les concordances ou superpositions rela- t-ives entre les motifs incorporés et imprimés en relief peuvent être prévues pour obtenir les effets utiles ou esthétiques voulus.
Il veut être indiqué de choisir de manière telle les matières filmogènes, à partir desquelles on obtient le motif décoratif et le corps du film que, lorsque ces parties ont sé ehé, celle qui constitue le motif soit plus élastique que la partie portante. De cette manière, on améliore la durée d'usage du film en plus du fait que le motif est incorporé dans celui-ci.