CH410380A - Procédé de fabrication d'un article moulé en matière plastique portant des motifs décoratifs ou descriptifs et article ainsi obtenu - Google Patents

Description

  
 



   Procédé de fabrication d'un article moulé en matière plastique portant des motifs décoratifs ou descriptifs et article ainsi obtenu
 La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un article moulé en matière plastique portant des motifs décoratifs ou descriptifs.



   Les procédés connus par exemple la décalcomanie, les procédés d'impression directe et par laminage, ne se sont pas montrés satisfaisants pour fournir des articles thermoplastiques moulés comportant les compositions ou sujets décoratifs ou descriptifs désirés. Les impressions sont généralement exposées à nu et ainsi sont facilement abîmées ou usées, alors que lorsqu'on fait appel aux procédés de lamination, les occlusions d'air entre les couches, la distorsion de l'article et le clivage sont fréquents.



  Les déficiences de ces procédés connus sont évidemment plus prononcées lorsque   l'on    produit des articles moulés compliqués, et particulièrement des articles qui sont moulés avec des matériaux thermoplastiques qui offrent une faible adhésion inhérente aux teintures et aux encres et qui n'ont pas d'aptitude à fluer sur d'autres matériaux.



   Le dessin annexé montre à titre d'exemple les phases d'une mise en oeuvre du procédé selon l'invention.



   La fig. 1 représente une vue en plan d'un film imprimé par recouvrement.



   La fig. 2 est une vue verticale en coupe faite transversalement à travers un moule usuel avec le film recouvrant placé dans le moule.



   La fig. 3 représente un vue du moule de la fig. 2 après injection du matériau plastique.



   La fig. 4 représente une vue en perspective d'un article moulé obtenu.



   Le matériau polymère thermoplastique utilisé pour former le film de recouvrement est préférablement le même que celui qui doit être injecté dans le moule de façon à assurer une liaison convenable et à éviter l'introduction de fatigues différentielles pendant le moulage et l'usage ultérieur de l'article fini. Le film employé peut être fabriqué suivant des procédés connus, et il peut être imprimé par des procédés usuels utilisant les encres résistant à la chaleur. Lorsqu'on emploie un film de polyalkylène, la surface à imprimer est traitée par oxydation, bombardement sous-atomique, traitement à la flamme ou quelque traitement équivalent pour la rendre plus mouillable par les encres employées.



   L'épaisseur du film employé comme recouvrement a une importance critique. En pratique, elle doit se trouver dans la gamme de 0,0762 à 0,2794 millimètre (3 à 11 mils) et préférablement de   0,1016    à 0,1524 millimètre (4 à 6 mils). Des films trop fins, c'est-à-dire ayant moins de 0,0762 millimètre d'épaisseur subissent une fusion excessive et souvent complète en présence du matériau plastique fondu injecté pendant l'opération de moulage. Dans ces conditions, le sujet imprimé subit une distorsion ou   écoulement   et est ainsi peu attrayant ou illisible. A l'autre extrême, lorsqu'on emploie des recouvrements de film ayant une épaisseur supérieure à environ 0,2794 millimètre, la chaleur du matériau plastique injecté n'est pas distribuée uniformément et rapidement à travers le film.

   I1 s'ensuit que la matière imprimée est souvent maculée et des fatigues différentielles sont créées pendant l'opération de moulage, ce qui est mis en évidence par la médiocre adhésion du recouvrement et des déformations ou distorsions dans l'article fini.



   Le support du film de recouvrement dans le moule peut être obtenu par tout moyen convenable connu. Pour éviter des techniques de moulage com  plexes, le film de recouvrement est préférablement supporté contre une des parois du moule par une charge statique avec sa surface imprimée exposée à nu. Avec des films faits à partir de polyéthylène ou de polypropylène, par exemple, une charge statique peut être produite le long de la surface du film non imprimé simplement en frottant celle-ci avec une étoffe de laine.



   La fig. 1 illustre un film   1 1    de polypropylène transparent et non orienté, portant un motif décoratif 13 imprimé sur une face de celui-ci. Le film 11 a une épaisseur dans la gamme de 0,0762 à 0,2794 millimètre (3 à   1 1    mils) et il pourrait être traité pour rendre au moins une de ses faces mouillable par des encres usuelles résistant à la chaleur appliquées selon les procédés connus de l'écran de soie.



   Le film imprimé   1 1    est placé dans un moule 15 formé de blocs de moulage 17 et 19 qui sont conformés pour fournir une ouverture de coulée 21 et une cavité 23 correspondant à la configuration désirée dans   Article    fini. Le film   1 1    est maintenu étroitement contre la surface conformée du bloc de moulage 17 par attraction électrostatique soit du film, soit du bloc formant moule, préférablement avec la surface imprimée du film exposé à nu
 (fig. 2). Du polypropylène fondu est alors injecté sous pression à travers l'ouverture de coulée 21 et dans la cavité du moule 23. Les parties exposées à nu de la surface du film   1 1    sont légèrement fondues par la chaleur du polypropylène fondu injecté et se mélangeant avec celui-ci, si bien que l'identification d'un film séparé n'existe plus.

   La chaleur du polypropylène fondu injecté n'a pas d'effet de ramollissement sur les parties imprimées du film, ce qui est dû apparemment aux propriétés isolantes des encres résistant à la chaleur qui sont employées.



   Après une durée suffisant pour permettre au moins aux parties superficielles d'être solidifiées, les blocs de moule sont ouverts. La partie du polypropylène injecté qui a été solidifiée dans l'ouverture de coulée 21 ayant été brisée, l'objet fini 25 apparaît tel qu'en fig. 4, dans laquelle la partie imprimée de recouvrement de film est emprisonnée dans un corps de polypropylène. Par suite de la légère fusion de la surface produite le long des bords exposés du film imprimé 13 pendant l'opération de moulage et par suite du mélange de ces parties de film fondues avec le polypropylène in
 jecté l'objet fini 25 ne présente aucune marque ou ni aucune ligne qui pourrait suggérer qu'un film de recouvrement séparé a été employé dans le moulage.



   D'autres matériaux polymères   thermosplastiques    tels que le polyéthylène peuvent être utilisés, pourvu que le matériau plastique injecté et le matériau formant le film de recouvrement aient des caractéristiques chimiques et thermiques similaires. De plus en plaçant le film de recouvrement à l'intérieur du moule on peut placer sa face imprimée contre ou au-delà de la surface du bloc de moulage sur laquelle repose le recouvrement. Cette dernière position est préférée étant donné que la matière   im-    primée est protégée de l'usure dans l'article fini par le film de recouvrement. Si on le désire, des faces opposées du film de recouvrement peuvent être pourvues d'impression.

   Les induits de moules qui permettent une séparation plus facile de l'article fini, rendent inefficace l'attraction entre le recouvrement de film et la surface des blocs de moulage et doivent, en conséquence, être évités. De plus, pour faciliter une meilleure adhésion entre le recouvrement du film et la surface du moule avant que le matériau polymère fondu ne soit injecté dans celui-ci, le moule est maintenu dans un état relativement froid, c'est-à-dire à la température ambiante, ou même à une température inférieure.



   Les exemples suivants sont donnés pour illustrer le procédé de la présente invention.



   Exemple I
 Un film de polypropylène isotrope ayant une épaisseur de 0,1016 millimètre a été soumis à une décharge par effluves, après quoi sa surface traitée a été pourvue d'une configuration de roses décoratives par le procédé connu de l'écran de soie et avec l'emploi d'encres résistant à la chaleur. La surface non imprimée de ce recouvrement de film a alors été frottée avec une étoffe de laine pour produire dans celle-ci une charge électrique statique: le recouvrement de film a alors été placé dans un moule ayant une cavité conforme suivant la forme d'un plateau de service et il a été maintenu étroitement contre une paroi de la cavité du moule, sa surface imprimée étant exposée à nu seulement par la charge statique produite.



   Le moule étant maintenu à la température de 270 C, du polypropylène fondu a été injecté dans la cavité du moule sous une pression d'un bélier de 914kg/cm2 à partir du cylindre d'un appareil d'injection de matière plastique classique chauffé à une température de 3000 C. L'injection du polypropylène fondu a été achevée en 15 secondes et le cycle de moulage entier a nécessité un total de 45 secondes.



   Le plateau de service moulé dans les conditions ci-dessus était très similiare à celui illustré dans la fig. 4 du dessin et avait une épaisseur de paroi de 0,25 cm. La configuration décorative de roses était complètement emprisonnée dans le polypropylène et elle conservait les couleurs et les détails très précis d'origine.



   Exemple 2
 Comme dans l'exemple 1, une série de films de polypropylène, chacun de 0,0508 millimètre d'épaisseur, a été imprimée avec une configuration de roses et a été placée dans des moules individuels. En employant l'appareillage décrit dans l'exemple 1, le polypropylène fondu a été injecté dans les cavités du moule sous une pression de 914 à 1125kg/cm2  à partir d'un cylindre d'injection chauffé à une température comprise entre 260 et   3000 C.    Les étapes d'injection requéraient chacune 15 secondes pour être achevées et pendant ce temps, les moules étaient maintenus à une température de 15 à 270 C.



   La configuration de roses imprimées sur des plateaux de service produite dans les conditions qui précèdent était brouillée et dans certains   échange    tillons apparaissait comme un mélange de couleurs à la suite de la fusion et de l'écoulement excessifs du recouvrement de film.



   Exemple 3
 Des plateaux de service ont été moulés en employant l'équipement, les conditions et les matériaux décrits dans l'exemple 2 à l'exception que les recouvrements de film imprimés avaient une épaisseur de 0,3048 millimètre. Les plateaux moulés    résultants ont t été trouvé inacceptables, en raison    des configurations brouillées et des distorsions ou déformation des parois des plateaux.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé de fabrication d'un article moulé en matière plastique, portant des motifs décoratifs ou descriptifs selon lequel on place un film comprenant une impression sur une de ses faces, contre une paroi d'une activité de moule, ledit film ayant une épaisseur de 0,75 à 280 microns, on injecte sous pression un matériau polymère thermoplastique fondu dans la cavité du moule pour la remplir, le film étant formé d'un matériau polymère thermoplastique ayant des propriétés chimiques et thermiques analogues à celles du matériau fondu injecté dans la cavité du moule, si bien que les surfaces exposées à nu du film sont légèrement fondues et mélangées avec le matériau injecté, et après on refroidit le matériau polymère thermoplastique dans la cavité du moule.

   SOUS-REVENDICATIONS Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le film est imprimé sur une face seulement et ladite face imprimée est exposée à nu dans la cavité du moule.

   2. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le film est maintenu contre ladite paroi en une charge électrique statique développée dans le film.

   3. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que la cavité du moule est à la température ambiante au moment où le matériau plastique y est injecté.

   4. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le film est un film anisotrope.

   5. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le matériau fondu et le film comprennent un polypropylène isostatique.

   6. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que la surface du film a été traitée pour que l'encre d'impression y soit adhésive.

   REVENDICATION II Article obtenu au moyen du procédé selon la revendication I, comprenant un corps de matériau fondu thermoplastique, des indications à l'encre d'impression dans la masse du matériau fondu, éloignées d'au moins 95 à 280 microns de la surface adjacente la plus proche dudit corps.