La présente invention a pour objet un procédé d'impression à sec de matiéres non textiles, caractérisé par le fait qu'on intercale, entre la surface des matières à imprimer et un support provisoire qui porte une ou plusieurs substances vaporisables qu'on veut appliquer sur la surface à imprimer, un pochoir constitué par une mince couche de matière imperméable aux vapeurs de la ou des substances vaporisables, stable à des températures de l'ordre de 220e C et évidée suivant le motif à imprimer, et qu'on chauffe le tout à la température de vaporisation des substances à transférer assez longtemps pour permettre une vaporisation ou une sublimation de ces substances et leur pénétration dans la matière à imprimer.
Contrairement aux procédés d'impression au cadre ou par sérigraphie traditionnels, qui utilisent des encres liquides ou des pâtes colorées, la présente invention est un procédé d'impression à sec; en effet. c'est à l'état gazeux qu'une ou plusieurs substances vaporisables, de préférence des matières colorantes, sont transférées sur la matière à imprimer. Il est ainsi possible d'obtenir des dégradés. Pochoir et support provisoire ont, de préférence, la même dimension que la surface à traiter et peuvent être assez souple pour être enroulés si cela s'avérait nécessaire.
Les pochoirs ou clichés utilisés dans la présente invention peuvent être obtenus par des méthodes qui sont bien connues des imprimeurs au cadre, et en sérigraphie.
Toutefois, l'impression étant effectuée en phase vapeur, il suffit que le pochoir reste stable à la température de vaporisation des substances transférées et soit insensible à leurs vapeurs. Il n'est plus nécessaire d'augmenter sa résistance à un usage répété en phase liquide, par exemple en le contrecollant sur un support ou en le tannant. Tout support poreux convient à condition qu'il soit stable à la chaleur, perméable aux vapeurs de la substance à transférer et qu'il assure la stabilité dimensionnelle de l'image à reporter.
La présente invention offre de larges possibilités et remédie aux inconvénients inhérents aux procédés dans lesquels des réserves colloïdales obtenues photomécaniquement seraient solidaires du support provisoire, sans pour cela introduire un manque d'efficacité dû à une mauvaise adhérence et à des glissements entre le support provisoire et les réserves. La couche comprenant les substances vaporisables n'étant pas soumise à l'enduction du colloïde et à un dépouillement en phase aqueuse, il n'est plus nécessaire d'utiliser uniquement des encres dont les liants sont insolubles dans l'eau. et il est possible. pour préparer le pochoir, d'effectuer le dépouillement avec un mélange d'eau et de solvant organique, ce qui évite de trop détremper le cliché et facilite le séchage ultérieur.
Les clichés (pochoirs) utilisés dans le procédé de la présente invention peuvent resservir pour de nombreux transferts et peuvent être utilisés avec des supports provisoires porteurs de substances vaporisables différentes d'une utilisation à l'autre. De tels supports sont connus. Constitués par une bande de papier ou d'aluminium portant des colorants et/ou des azurants optiques sublimables et des liants solubles ou non dans l'eau, ils sont commercialisés sous la marque SUBLISTATIC (marque déposée)
par exemple. Tout autre support de dimension voulue, résistant à
la température de vaporisation des substances vaporisables, dont
il est recouvert, peut convenir.
Les pochoirs ou clichés utilisés dans la présente invention, sont constitués par une image ou motif régulier ou non, réalisé dans une matière imperméable aux vapeurs des substances à transférer. ledit motif étant, si nécessaire, supporté par un treillis ou canevas métallique ou de matière textile, ou encore par une bande, feuille ou ruban de matière perméable à ces vapeurs, assurant la stabilité dimensionnelle de l'ensemble, cet ensemble étant stable aux températures de vaporisation des substances à transférer.
Pour préparer les pochoirs ou clichés utilisés dans le procédé de l'invention on peut imprégner ou enduire une bande, feuille ou ruban présentant une bonne stabilité dimensionnelle, perméable
aux vapeurs de la substance vaporisable à transférer, résistant à la température de vaporisation de cette substance et résistant à un iétrempage dans l'eau ou dans le liquide utilisé pour le dépouillenent, avec une composition photosensible imperméable aux vapeurs de la substance vaporisable à transférer et résistant égalenent à la température de vaporisation de cette dernière, et, après séchage, à exposer à la lumière cette couche sensible en interposant le motif régulier ou non, à réserver, réalisé sur une pellicule transparente, puis à dépouiller la matière photosensible non inso [ubilisée, par un simple lavage, et enfin, à sécher.
Les pochoirs utilisés dans le procédé selon Invention peuvent outre préparés autrement que par un procédé photomécanique, par temple par l'un des nombreux procédés connus de durcissement suivant le négatif de l'image à reproduire d'une substance ou d'une composition reticulable on polvnaèrisable à chaud (à base de résines époxydiques ou siloxaniques par exemple) ou bien d'une substance devenant insoluble par décomposition sous l'action de la chaleur. Ils peuvent encore être réalisés par la fusion suivant l'image à reproduire d'une matière imperméable aux vapeurs des substances à transférer (mais résistant à leur température de vaporisation) ou rendue imperméable à ces vapeurs par un traitement ultérieur.
Les pochoirs à utiliser selon la présente invention peuvent aussi être constitués par une feuille (de matière imperméable aux vapeurs de colorants sublimables ou-vaporisables) que l'on a percée de trous selon le motif à transférer ou à reproduire. On peut préparer de telles feuilles à l'aide de graveurs électroniques, par exemple du genre Roneotronic , qui portent sur un stencil le document à reproduire: la gravure du stencil se fait grâce à une étincelle haute fréquence selon la définition choisie. Les trous peuvent également être percés par un rayon laser ou par un faisceau électronique.
Les bandes, feuilles ou rubans utilisables pour la préparation des pochoirs utilisés dans la présente invention doivent être assez minces et poreux pour être perméables, dans les conditions de transfert choisies, aux vapeurs des substances à transférer; elles sont réalisées, par exemple, dans une matière cellulosique comme du papier très poreux analogue à ceux utilisés lors de la teinture en bobine, ou comme des non-tissés très poreux tels les tissus japonais , (dont la porosité, déterminée par le test de Gurley avec un orifice de 0,25 sq.
inch., un cylindre de 400 ml et une charge de 5 oz., est caractérisée de préférence par un nombre inférieur à 50 secondes), à base de Edgeworthia papyrifera, de fibre de ramie, de chanvre de Manille, de mûrier à papier, ou de fibres polynosiques, par exemple, réticulées transversalement, ainsi que tout autre matériau ayant les caractéristiques de porosité indiquées ci-dessus, telle une toile métallique, par exemple, dont la porosité est supérieure à 50 mesh.
On utilise aussi avec avantage un canevas, par exemple un canevas en fils de viscose ou d'acétylcellulose, tels les fins treillis de triacétylcellulose, qu'on trouve sur le marché. Il suffit que ces matériaux soient stables à la température de transfert, résistent au dépouillement sans se froisser, sans se déformer ou se déchirer, et présentent une bonne stabilité dimensionnelle, c'est-à-dire que les fibres délimitant les pores ne glissent pas les unes sur les autres et soient peu déformables. Leurs dimensions correspondent à celles de la surface à traiter; la finesse de leurs mailles détermine naturellement la définition et la précision de l'image.
Le motif peut être réalisé dans une matière photosensible imperméable aux vapeurs des substances à transférer et stable à la température du transfert; comme matière photosensible on peut utiliser certains monomères ou certaines compositions photopoly- mérisables ou photoréticulables ou certains colloïdes protéiques comme la gélatine qui est imperméable aux vapeurs de colorants ou d'azurants optiques par exemple. Cette matière photosensible doit être soluble ou dispersable dans l'eau ou dans un mélange d'eau et de solvant organique, comme un alcool, afin de faciliter
l'enduction de la feuille poreuse qui forme la base du cliché final
et le séchage ultérieur.
On utilise de préférence une gélatine, par exemple de la gélatine d'os. On peut également avoir recours aux gélatines d'autre provenance, telles les colles-matière, la colle de poisson, la Gré nétine , les gélatines blondes, ou à l'albumine, à l'ovalbumine, éventuellement même à la caséine, à la zéine, voire à la lécithine.
Parmi les procédés connus d'obtention d'une image latente, on peut faire appel à l'action de la lumière sur une matière sensibilisée à cette action; on mentionnera par exemple l'insolubilisation par la lumière de gélatine, d'albumine ou de caséine bichromatée, suivie d'un dépouillement à l'eau tiède (30-50" C) ou à l'eau froide ou, au contraire, la solubilisation par la lumière de gélatine ou de caséine insolubilisée au préalable par du chlorure ferrique, un dia zoïque, du cellulose-glycolate ou du cellulose-oxyéthane-sulfonate de sodium, suivie d'un dépouillement à l'eau acidulée.
Outre le colloïde, de préférence de la gélatine d'os en solution dans l'eau ou dans un mélange eau-alcool à raison de 5 à 30% (la proportion d'alcool éthylique ou méthylique, par exemple, pouvant atteindre 40% de ce mélange), et outre le sensibilisateur, de préférence du bichromate de potassium à raison de 1 à 10%, employé ou non avec des traces de chlorure ferrique (environ 0,0025%), la composition photosensible peut également contenir d'autres adjuvants. Les pourcentages sont indiqués ci-dessus et ciaprès par rapport au poids de gélatine sèche.
Les adjuvants peuvent être soit des anticollants, antimoisissures, etc., destinés à améliorer la conservation et la manipulation des pochoirs selon l'invention, et ajoutés avec le sensibilisateur ou lors du dépouillement, soit des produits destinés à augmenter la netteté de l'image, tels dans le cas d'une image de gélatine bichromatée, le sorbitol (0,25 à 1 %), qui forme un complexe avec la gélatine et l'acide oxalique (0,5 à 5%) ou régularisant le processus de durcissement et la rétention d'humidité, tels les sels d'amphétamine (2 à 8%) ou tels des agents d'azurage optique, et d'autres substances absorbant la lumière.
Le bichromate de potassium peut être combiné avec un ferrioxalate, ou être remplacé par du bichromate d'ammonium, de quinoléine ou de pyridine ou par un sel de diazonium d'une diphénylamine. Le maximum de sensibilité se situant au point isoélectrique de la gélatine, on opère de préférence en présence d'un acide organique ou de son sel, par exemple de citrate de potassium. Ces derniers adjuvants ne doivent pas nécessairement être stables à la température de transfert, car ils sont pour la plupart éliminés lors du dépouillement.
L'enduction peut être réalisée à l'aide d'une racle ou d'un rouleau. L'excès de liquide peut être enlevé à la racle ou par soufflage et la couche égalisée par un couteau à air , c'est-à-dire un jet d'air laminaire dirigé obliquement sur le matériel à enduire. La couche sèche peut atteindre une épaisseur de 3 à 10 microns dans le cas d'une couche à base de gélatine, par exemple. Elle doit être assez mince pour que le cliché puisse être développé dans un laps de temps raisonnablement court; mais trop mince (moins de 2 microns dans le cas de gélatine), elle peut être imperméable aux vapeurs de la substance à transférer, par exemple aux vapeurs de colorants.
Avant insolation, le support ainsi enduit est séché en chambre noire ou sous une lumière rouge afin d'empêcher un durcissement prématuré; le séchage peut être accéléré par chauffage, et n'est pas effectué jusqu'à dessiccation, car en général, un certain pourcentage d'humidité, variant avec le matériau photosensible choisi, augmente la sensibilité.
L'insolation est effectuée par exposition à la lumière du jour ou à une source de lumière actinique, en interposant une pellicule transparente ou translucide portant une image opaque correspondant au dessin ou au motif de l'image monochrome ou à l'une des images élémentaires constitutives de l'image polychrome devant être obtenue sur le support à décorer. Dans le cas d'une couche photosensible insolubilisée par exposition, la partie opaque de la pellicule correspond au positif du motif à reproduire. Le durcissement étant proportionnel au degré de transparence de la pellicule interposée, le temps d'exposition dépend de ce degré de transparence, ainsi que de la distance de la couche photosensible à la source, de l'intensité de cette source et du sensibilisateur utilisé. Il doit être contrôlé assez étroitement.
En effet, I'exposition doit être assez longue pour que le durcissement affecte toute l'épaisseur de la couche photosensible, mais si elle est trop longue, la reproduction des détails devient mauvaise, les contours des parties non exposées commençant également à durcir. En général, il est de l'ordre de quelques secondes à quelques minutes, par exemple de 3 à 15 minutes en lumière du jour, la pellicule étant en contact avec la couche photosensible. Le contrôle du temps d'exposition peut être réalisé par exemple. Il intervient surtout, ainsi que la régularité et l'épaisseur de la couche photosensible, lors de l'obtention de demi-tons, qui peut être réalisée, suivant cette invention en utilisant une pellicule tramée. Plus la trame du pochoir, c'est-à-dire la texture de la matière poreuse supportant la couche photosensible, sera fine, plus satisfaisants seront les résultats.
Le dépouillement est effectué selon les méthodes usuelles par exemple en rinçant à l'eau jusqu'à ce que tout le sensibilisateur n'ayant pas réagi soit éliminé afin d'empêcher un durcissement exagéré des réserves qui pourrait provoquer des craquelures. On peut tiédir et même chauffer l'eau ou l'additionner d'urée, de thiourée, par exemple, facilitant ainsi le dépouillement. On peut également employer un mélange approprié d'eau et de solvants organiques, tel l'alcool méthylique ou éthylique par exemple, pour ne pas trop détremper le pochoir et faciliter le séchage ultérieur.
Lors de ce dernier, on s'arrête de préférence à une humidité de 14% environ, ce qui écarte le risque d'avoir une couche cassante ou de conservabilité amoindrie.
L'utilisation dans le procédé selon l'invention d'un pochoir qui peut être préparé comme indiqué consiste à l'intercaler entre la face d'un support portant la substance sublimable et la face de la matière à traiter, et à chauffer l'ensemble à la température de vaporisation de la substance à transférer pendant le temps requis pour permettre sa vaporisation et sa pénétration dans la matière à traiter.
Les substances sublimables ou vaporisables transférables par le procédé de la présente invention peuvent être des agents de coloration comme certains colorants de dispersion, certains colcrants de cuve, des azurants optiques, des révélateurs ou sensibilisateurs. On peut également transférer selon la présente invention, conjointement ou non avec les agents de coloration cités ci-dessus, toute substance vaporisable à une température à laquelle une matière poreuse perméable et une couche photosensible imperméable résistant aux vapeurs de cette substance peut être transférée suivant l'invention.
Cette substance peut réagir avec la surface à traiter ou avec un agent chimique porté par cette surface; ainsi peuvent être transférés par exemple localement des produits catalysant, activant, inhibant ou retardant la polymérisation d'un revêtement supporté par la surface à traiter, ou un agent chimique facilitant l'arrachage d'un revêtement recouvrant une couche colorée, faisant apparaître une image en creux colorée.
La surface non textile à traiter peut présenter une affinité avec la substance transférée ou même réagir avec elle; elle peut être imprimée ou revêtue d'une matière présentant ces propriétés.
Par exemple, des agents d'azurage optique et/ou des colorants de dispersion sublimable, voire des colorants basiques sublimables peuvent être transférés sur des feuilles non poreuses, des surfaces non textiles réalisées avec des matières synthétiques qui présentent une bonne affinité pour eux (telles que les polyesters linéaires, les polyamides, le polyacrylonitrile). Ces substances peuvent être également transférées, ainsi que d'autres colorants sublimables sur des surfaces de cuir, de matières cellulosiques, d'aluminium anodisé, etc.
Les réserves supportées par le pochoir peuvent porter ellesmêmes une couche de matière sublimable obtenue par transfert en phase vapeur ou par enduction. Ces pochoirs peuvent être par exemple colorés en surface; utilisés avec des supports unis, ils permettent d'obtenir une impression bicolore, par exemple.
Le procédé de la présente invention réunit les avantages des procédés d'impression par transfert en phase gazeuse (procédé en phase sèche, donc sans déformations, d'un grand intérêt écologique et ne nécessitant aucun traitement consécutif au transfert) à ceux de la sérigraphie ou impression dite au cadre traditionnelle (impressions nettes et précises, possibilité de reproduire des détails très fins sans recourir à des rouleaux ou à des plaques gravés, et fidélité accrue des images photographiques comparées aux matrices obtenues thermographiquement, par exemple). Ce procédé permet, par exemple, de transférer en phase gazeuse une photographie en noir et blanc ou en couleur sur une surface de polyester, par exemple, sans aucun traitement ultérieur de cette surface.
Enfin, ce procédé supprime l'inconvénient présenté par les effets de bord, courants dans l'impression au pochoir classique, et dus au cadre sur lequel était tendue la grille de ces pochoirs.
Dans les exemples non limitatifs qui suivent, les parties et pourcentages s'entendent, sauf mention contraire, en poids, et les températures en degrés centigrades.
Exemple 1: On mélange 4 parties de gélatine à 16 parties d'eau et on laisse reposer une heure environ pour que la gélatine gonfle.
On ajoute ensuite en tiédissant 0,04 partie d'une solution à 25% de sorbitol et on complète à 20 parties avec de l'eau. On ajoute alors en agitant vigoureusement 0,034 partie d'acide oxalique dissous dans 1,5 partie d'eau chaude et on laisse reposer environ 15 minutes. Enfin. on ajoute 0,005 partie d'une solution de chlorure ferrique à I io et 0,150 partie de bichromate d'ammonium dans 5 parties d'eau.
On enduit au rouleau à l'aide de cette composition une bande de 0,8 m de large d'un papier fin, très perméable à l'air et aux vapeurs et on égalise avec un couteau à air . Après enduction, on sèche dans le noir à 50 jusqu'à ce que la teneur en eau soit d'environ 15 o. ce qui nécessite environ 10 minutes. La couche régulière de gélatine ainsi obtenue a une épaisseur de 5 u environ.
On expose successivement toute sa surface à la lumière du jour pendant 10 minutes pour chaque motif en interposant une pellicule portant le motif à reproduire opaque. On dépouille ensuite
avec une solution d'alcool éthylique à 40% dans l'eau et on sèche en s'arrêtant avant la dessiccation complète, lorsque la teneur en
eau est de l40.o environ. On obtient un pochoir évidé suivant le
motif à imprimer.
II suffit de presser 40 secondes sur une plaque chauffée à 207"
un sandwich composé du pochoir réalisé ci-dessus intercalé entre
une bande de papier Sublistatic imprimée uniformément, selon
le brevet français N" 1223330, d'une encre jaune obtenue à partir du
colorant de formule
EMI3.1
et une feuille en polytéréphthalate d'éthylène, pour obtenir une impression nette et précise du motif sur fond blanc, reproduisant fidèlement les détails les plus fins, et sans effet de bord.
Exemple ': On mélange 4 parties de gélatine dans 10 parties d'eau et 6 parties en volume d'alcool éthylique, et on prépare un pochoir suivant le procédé indiqué dans l'exemple 1 à partir d'une pellicule sur laquelle des carrés opaques alternent avec des carrés transparents. En procédant de la même manière, mais en exposant à travers le pochoir précédemment obtenu (pochoir N 1) on obtient un deuxième pochoir évidé suivant I'image'néga- tive du premier. On intercale le pochoir N" 1 entre un papier : < Sublistatic > à rayures rouges et bleues et une feuille en polyadipanide d'hexaméthylène, la couche à rayures étant en contact avec le pochoir.
La coloration bleue est réalisée à partir du colorant
EMI3.2
et la coloration rouge à partir du colorant
EMI3.3
On chauffe le tout 30 secondes à 210O. On intercale ensuite le pochoir N" 2 entre un papier Sublistatic à pois rouges et bleus (dont les colorations sont obtenues à partir des mêmes colorants que ci-dessus), et la feuille déjà imprimée, et on chauffe le tout 30 secondes à 210 . On obtient ainsi une impression suivant un damier dont les carrés sont alternativement à pois et à rayures.
Suivant le même procédé, on peut imprimer successivement l'envers et l'endroit de la surface à traiter en intercalant lors des transferts deux pochoirs dont l'un est le négatif de l'autre.
Exemple 3:
Pour imprimer une surface de 20 x 13 cm, une trame d'acier
USA dont la porosité est de 250 mesh est tendue sur un cadre d'acier de 3 cm de largeur et 0,5 cm d'épaisseur délimitant une surface de 40 x 30 cm. Ce réseau est dégraissé et séché et enduit avec une racle, dans une pièce sans poussière, d'une laque pour photo constituée par un mélange de 1000 g d'émulsion photo 96 D 1833 de la Lackfabrik Rosen, à Kaldenkirschen (Allemagne) 50 ml d'une solution à 20% de dichromate d'ammonium.
Le réseau ainsi préparé est exposé au rayonnement d'une lampe de quartz-halogène HPR 125 watts à travers un cliché positif. Les endroits non exposés de l'émulsion sont dépouillés à l'eau tiède à 30', pendant 10 minutes.
Le réseau est ensuite séché à température ordinaire, toujours dans une pièce exempte de poussière, et étuvé à 1801 .
Les réseaux ainsi préparés peuvent être utilisés comme pochoirs dans le procédé décrit dans les exemples précédents: ils permettent d'obtenir une reproduction avec une bonne définition et permettent une superposition très exacte des images monochromes lors d'impressions polychromes.