Procédé de décoration d'objets moulés en matières plastiques thermodurcissables
La présente invention a trait à un procédé de décoration d'objets moulés en matières plastiques thermo- durcissables.
Les procédés permettant la décoration des objets moulés en matières plastiques thermodurcissables, du type phénoplastes ou aminoplastes sont aujourd'hui très nombreux, mais ils dérivent, plus ou moins directement, d'un procédé ancien, qui, en principe consistait:
- à préformer l'objet jusqu'à ce qu'il ait sa forme définitive, mais soit encore capable d'adhérer à une nouvelle quantité de résine thermodurcissable;
- a appliquer à la surface de l'objet une feuille souple, décorée, elle-mme imprégnée d'une résine thermodurcissable;
- a réaliser, par la chaleur et la pression, à la fois l'adhésion de la feuille décorée sur l'objet et la cuisson définitive de l'ensemble.
Ce procédé de base a reçu, depuis, de nombreux perfectionnements; c'est ainsi que l'on peut citer parmi les plus caractéristiques:
- l'application de la feuille décorée et imprégnée avec la surface décorée en dessous, c'est-à-dire contre l'objet lui-mme;
- l'emploi de feuilles décorées et imprégnées parfaitement transparentes;
- la possibilité de travailler en continu;
- l'addition d'une seconde feuille transparente destinée à protéger la surface de l'objet contre le frottement;
- l'addition, toujours pour assurer la protection de la surface, d'une résine dite rapportée de constitution un peu particulière, plus lisse et plus brillante.
Tous ces procédés, malgré les améliorations qu'ils ont apportées, présentent de sérieux inconvénients soit dans leur application industrielle, soit dans la qualité et l'apparence des objets qu'ils permettent d'obtenir, soit enfin dans l'augmentation du prix de revient auquel ils conduisent.
En particulier, partout où il n'y a pas addition supplémentaire de résine, l'aspect de la pièce finie est médiocre, car le brillant des parties décorées n'a pas la mme profondeur et la mme tonalité que celui des parties non décorées. De plus - et ceci est valable pour tous les procédés ci-dessus-l'imprégnation par des résines thermodurcissables de la feuille décorée destinée à tre posée sur l'objet, pose des problèmes délicats et onéreux (difficulté d'avoir une répartition homogène, emploi d'un matériel spécial, difficulté de réglage du degré de cuisson de la résine en feuille mince, fragilité de la feuille décorée, difficulté d'adhésion de cette feuille sur l'objet, obligation d'utiliser la feuille décorée aussitôt après son imprégnation, impossibilité de stockage des feuilles décorées et imprégnées, manipulations plus nombreuses et, par suite,
augmentation des risques de perte ou d'avaries, etc.).
La présente invention a pour but d'obvier à ces inconvénients, ou, au moins, d'en réduire considérablement l'importance, en apportant aux divers procédés utilisés plusieurs perfectionnements.
Le procédé perfectionné conformément à l'invention consiste à effectuer, dans le moule approprié, un prémoulage de la résine thermodurcissable pour donner à l'objet sa forme définitive, mais sans aller jusqu'à la cuisson complète; à ouvrir le moule et à y introduire une feuille décorée n'ayant subi aucune imprégnation préalable et ne portant, de ce fait, que le dessin en s'assurant que la feuille décorée adhère bien à l'objet éventuellement en fermant le moule; à ajouter une nouvelle quantité de résine thermodurcissable fusible capable de se souder à la résine constituant l'objet, enfin, à effectuer la cuisson définitive par action simultanée ou séparée de la température et de la pression, le moule étant fermé.
La résine additionnée après introduction de la feuille décorée peut tre identique à celle constituant l'objet ou quelque peu différente.
L'introduction de cette résine additionnelle peut tre faite sous forme d'une poudre, de grains ou de pastilles sur la surface de la feuille décorée.
La résine additionnelle peut tre préchauffée ou non.
Pour les objets présentant de fortes déclivités, tels, par exemple, que des bols, gobelets ou tasses, la résine additionnelle est préférablement déposée sur le fond de la pièce et, la résine étant choisie pour posséder une fluidité suffisante, elle pourra s'étendre entièrement le long de l'objet.
Les résines employées pour la confection des pièces à mouler sont du type thermodurcissable et on peut faire appel, entre autres, aux types bien connus, résines phénoplastes, résines aminoplastes, résines époxy, résines polyesters, etc. Parmi les résines aminoplastes, les résines urée formol, mélamine formol, ou phénol-triazine-formol sont particulièrement intéressantes quand on veut obtenir des objets de couleur claire.
Les poudres à mouler peuvent tre éventuellement chargées soit avec des produits minéraux (tels qu'amiante, ardoise, mica, fibres de verre, etc.) soit avec des produits organiques (tels que bois, cellulose, cellophane, tissus, etc.). Les charges peuvent se présenter sous toutes les formes connues, telles que poudres, flocons, fragments, films, feuilles, fils, éléments stratifiés avec ou sans trame, etc.
Comme il a été dit plus haut la résine utilisée dans la seconde partie du moulage, c'est-à-dire après l'introduction de la feuille décorée, n'est pas obligatoirement la mme que celle qui constitue l'objet; il est cependant indispensable qu'elle ait, avec la première résine, un certain nombre de points communs pour que l'adhérence, qui doit se faire à travers la feuille décorée, soit immédiate et parfaite. Dans le cadre de la présente invention, cette adhérence est considérablement facilitée par le fait que la feuille décorée ne porte elle-mme aucune imprégnation.
Tout en respectant cette condition, la seconde résine pourra contenir des produits nouveaux donnant à la surface de l'objet un caractère particulier (poudres de cellulose, farine de bois, poudres métalliques, charges décoratives etc.) qu'il n'était pas nécessaire d'introduire dans l'objet lui-mme. Cette résine pourra également contenir des catalyseurs, plastifiants, lubrifiants, etc. de type bien connu pour les résines thermodurcissables, ainsi que des colorants, des agents d'azurage optique, des agents antistatiques, ou antisalissures ou anti-rayons ultraviolets, etc.
La feuille décorée non imprégnée, dont la préparation est beaucoup plus simple, puisqu'elle ne comporte que l'application d'un dessin, pourra tre quelconque, cependant, pour la bonne exécution du travail, il est important que cette feuille soit mince mais résistante, perméable aux résines thermodurcissables encore incomplètement condensées et exempte de matières grasses; à titre indicatif, mais non limitatif, des feuilles de cellulose à longues fibres conviennent très bien.
On peut également utiliser de la Cellophane , des feuilles du type overlay , tous papiers, pourvu qu'ils soient perméables aux résines, des tissus, des fibres de verre; on peut également envisager de mettre une ou plusieurs couches.
La décoration de cette feuille sera réalisée par tous les procédés d'impression connus, en choisissant naturellement les colorants ou les pigments qui ne risquent pas de diffuser dans les matières plastiques thermodurcissables avant et après leur condensation finale.
La suppression de toute imprégnation préalable de cette feuille décorée simplifie considérablement la confection et l'utilisation de cette feuille puisqu'il n'y aura, en dehors d'une machine à imprimer, aucun appareil spécial à prévoir; de plus il sera possible d'envisager l'impression d'avance, sans risque de polymérisation accidentelle ou de collage des feuilles imprégnées. Ce sont là des avantages considérables de la présente invention.
I1 est évident que les pièces moulées ainsi obtenues présenteront l'avantage d'avoir le mme brillant et le mme aspect sur toute leur surface dans les parties colorées comme dans celles qui ne le sont pas.
On cite ci-après, à titre indicatif, deux exemples d'application du procédé selon l'invention.
Exemple 1
on a préparé une résine thermodurcissable ayant la composition suivante: résine mélamine formol en poudre atomisée présentant un rapport molaire F/M 2,2 à 3 et de préférence F/M 2,4 et un degré de condensation tel qu'à 200 C une solution aqueuse à 20 O/o présente un trouble alors que les solutions plus concentrées sont encore limpides.
A cette résine, on a ajouté les produits ci-dessous dans les proportions indiquées:
Résine définie ci-dessus 243,0 g
Anhydride phtalique 0,5 g
Paratoluène sulfamide 1,5 g
Stéarate de zinc 5,0 g
La quantité de poudre à mouler peut tre préparée par pesée, mesure volumétrique ou pastillage.
Après l'avoir, de préférence, préchauffé, on a placé ce composé mélangé à une charge constituée par de l'alpha cellulose, des pigments, colorants, azurants optiques, durcisseurs et lubrifiants nécessaires, dans le moule, préférablement chromé, d'une presse à compression classique.
On a fermé la presse et, le moule étant porté à une température de 150/165 C, on a appliqué une pression d'environ 300 kg/cm2 pendant 45 secondes, ce temps pouvant dépendre de l'importance de la pièce et de la méthode de mise en oeuvre (matière préchauffée ou non, matière étuvée ou non).
On a ouvert le moule et on y a posé la feuille décorée non imprégnée, à l'envers ou à l'endroit (suivant le cas); on a fermé à nouveau la presse et on a maintenu la pression quelques secondes pour fixer la feuille décorée.
On a rouvert le moule et déposé sur la feuille décorée 4 g de résine fusible telle que précédemment décrite.
On a fermé le moule pour terminer la cuisson de l'ensemble par action simultanée ou séparée de la température et de la pression.
La pièce obtenue présentait un brillant uniforme et un aspect semblable sur toute sa surface.
Exemple 2
Le composé de moulage était constitué par une résine urée formol, de rapport molaire 1,6, chargée avec de l'alpha-cellulose; le composé contenait en outre les pigments, colorants, agents d'azurage optique, durcisseurs, lubrifiants, etc. nécessaires.
La mise en oeuvre a été identique à celle de l'exem- ple 1. La pièce obtenue présentait un brillant uniforme sur toute sa surface, mais avait une moins bonne résistance au test à la tache.
On pourrait également, sans s'écarter de l'esprit de l'invention, avoir une deuxième résine différente de la première et on pourrait, dans les deux cas, ou dans le second seulement, ajouter des charges inertes ou décoratives dont l'emploi est bien connu.
Il est bien évident que ces exemples d'application ne sont donnés qu'à titre indicatif: les quantités indiquées peuvent varier dans de larges limites; de mme les pro duits indiqués peuvent, chacun dans leur catégorie, tre remplacés par d'autres donnant des résultats semblables.