EP0757724B1 - Procede de realisation de motifs en relief sur du cuir ou analogue - Google Patents

Procede de realisation de motifs en relief sur du cuir ou analogue Download PDF

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EP0757724B1
EP0757724B1 EP95918640A EP95918640A EP0757724B1 EP 0757724 B1 EP0757724 B1 EP 0757724B1 EP 95918640 A EP95918640 A EP 95918640A EP 95918640 A EP95918640 A EP 95918640A EP 0757724 B1 EP0757724 B1 EP 0757724B1
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leather
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C14—SKINS; HIDES; PELTS; LEATHER
    • C14B—MECHANICAL TREATMENT OR PROCESSING OF SKINS, HIDES OR LEATHER IN GENERAL; PELT-SHEARING MACHINES; INTESTINE-SPLITTING MACHINES
    • C14B1/00—Manufacture of leather; Machines or devices therefor
    • C14B1/44—Mechanical treatment of leather surfaces
    • C14B1/56—Ornamenting, producing designs, embossing

Definitions

  • the present invention relates to a method of production of relief patterns on leather or any other material of a similar nature, such as imitation leather, plastic, etc ...
  • this process consists of heating and compressing in a press a multi-layer assembly comprising a leather sheet, a thermoformable material and possibly a sheet of protection, the leather sheet being placed against a press plate whose surface has parts in hollow inside which the leather is repelled by the thermoformable material when the multilayer assembly is hot compressed.
  • the leather sheet that is placed against the etched surface is softened by heat, then pushed back into the recessed parts of the engraved surface by the thermoformable material which "flows" in a plane parallel to the press plate between the parties in relief and the hollow parts thereof.
  • the process illustrated in the aforementioned document allows on the one hand to use additional sheets of leather thinner than those used in the process old press stamping and secondly reduce the compression force exerted by the press, which allows reduce raw material and tool costs.
  • the pressure exerted by the thermoformable material on the leather sheet is never perfectly regular and is found to be significantly lower in contour zones of the relief patterns produced, which leads to a relative imprecision in the formation of these contours.
  • This imprecision in highlighting the sheet of leather can be extremely penalizing, in particular if you want to print a design on the leather monochrome or polychrome in correspondence with the motif in relief made.
  • the object of the present invention is to remedy to these drawbacks by proposing a method of making very fine relief patterns on leather or similar, even if the leather sheet concerned is very slim.
  • step a) the glue thermoformable provided for in step a) is associated with an agent thermo-expansive and that, in step c), the temperature and the pressure are chosen so that the intermediate layer deforms plastically by swelling through the action of the heat-expanding agent to repel the sheet of leather in the recessed parts of the engraved surface.
  • the sheet of leather that is placed against the etched surface is softened by heat, then pushed back into the recessed parts of the engraved surface by the intermediate layer which, placed between the sheet of leather and protective sheet, swells under the effect of heat thanks to its thermo-expansive agent to repel evenly the leather sheet inside the parts hollow.
  • the distribution of the pressure exerted by the middle layer on the leather sheet is perfectly regular, so that the leather sheet hugs faithfully the recessed and raised parts of the surface engraved, especially in the angular contour areas of this one.
  • thermoformable adhesive is a glue based on polyurethane or acrylic polymer in phase aqueous or solvent.
  • the heat-expanding agent includes explosive gas micro-balls, for example micro-balls of air.
  • the heating temperature during step C) is at least equal to 140 ° C., and preferably of around 150 ° C.
  • the engraved surface against which is applied the leather sheet is advantageously made on a copper plate attached to one of the trays of the hurry.
  • a copper plate allows achieve good precision etching and therefore obtain an embossed pattern of optimum finesse.
  • a sheet of silicone paper bearing a drawing intended to be transferred to the sheet between the leather sheet and the surface engraved is engraved.
  • the process for producing relief patterns on leather or the like according to the invention comprises different steps described below with reference to the figures.
  • a first step is to make a set 1 multilayer comprising a sheet of leather 3, a protective sheet 5 and an intermediate layer 6 arranged between sheets 3 and 5 and comprising an adhesive thermo-formable associated with a thermo-expanding agent.
  • the leather used for sheet 3 is leather thin, between 0.6 and 1mm thick, having undergone preferably chrome tanning and retanning, followed by filling with oil and, optionally, a dyeing.
  • the protective sheet 5 can be formed by a strong linen type canvas, cotton, acetate or triacetate, or be made up of a sheet of leather. Linen in particular constitutes a noble support suitable for leather and very resistant to heat and aging. For optimum flexibility, especially in the area of clothing, we prefer a mesh fabric.
  • thermoformable glue used in the constitution of the intermediate layer 6 provides a connection between sheets 3 and 5 and can be hot molded.
  • This glue can be constituted by a thermo-glue cold printed on the canvas 5 such as a base adhesive polyurethane or acrylic polymer in aqueous phase or solvent. You can also use solvent such as polyamide plastisoles, commonly used in the field of textiles. She is mingled with a heat-expanding agent such as gas micro-beads explosives.
  • the multilayer assembly thus produced is placed in a press having a tray upper 7 heated against which the canvas is applied 5 and a lower plate 8 covered with a thickness of silicone foam 9 forming a support for a plate 10 with an engraved upper surface 11.
  • the assembly multilayer 1 is arranged so that the sheet of leather 3 is applied against the engraved surface 11 of the plate 10.
  • the etching of this surface is previously made so that the recessed portions 13 of this surface correspond to the raised parts of the pattern that we want to get on the leather sheet.
  • the plate 10 is preferably made of copper, the material best suited for making engravings and allowing the obtaining of a motif of a optimal finesse.
  • This plate can be made by a traditional print system in which a drawing is made by the artist directly on the plate with a protective varnish (or possibly by photoengraving), the plate then being hollowed out by immersion in an agent attacking agent, such as iron perchloride or acid nitric. The depth of the hollows is made according to that of the desired reliefs on the leather.
  • the press used in the context of the invention can be a simple transfer press of the type of those used in screen printing, adjustable in temperature, heating and pressure. Such a press is directly commercially available and low cost.
  • a third step is to compress hot the multilayer assembly 1 in the press, as illustrated by Figure 4.
  • the leather sheet 3, which is placed against the etched surface 11, is softened by the heat and water vapor from the mixture, and is pushed back into the recessed parts 13 of the etched surface 11, under the effect dynamics of the swelling of the thermo-expanding agent.
  • the press force exerted by the press is very low next to that required for conventional stamping and even compared to that necessary for the implementation of the known process using a thermoformable material without thermo-expanding agent.
  • the thermo-expanding agent used in the process of the invention exercises by itself and uniformly a pressure which repels the leaf of leather against the engraved surface. We thus obtain a leather sheet with very fine relief patterns, the raised parts having a drawn outline of very clearly.
  • the heating temperature can theoretically vary between 100 ° C and 200 ° C, but will most often be at less than 140 ° C, a minimum heating time being necessary to allow complete transmission of the heat to the multilayer assembly 1. Time and heating temperature depends on the type of glue thermo-formable and thermo-expanding agent used, leather and the nature of the plate 10. In practice, for a 1mm thick leather sheet placed between a copper plate, a material that conducts well heat, and a polyurethane adhesive containing an agent thermo-expansive of the micro-ball type of explosive gases, the heating temperature is around 150 ° C with a hold for one minute.
  • a final step is to identify press and allow the relief assembly to cool as well got.
  • the fabric 5 gives the multilayer assembly 1 a capacity of resistance to stretching to avoid elongation of this set which would cause a mitigation of landforms.
  • the final product obtained although having was made from a sheet of weak leather thickness, i.e. low cost, has the appearance thick leather, both tactile than at the level of its mechanical behavior.

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Description

La présente invention concerne un procédé de réalisation de motifs en relief sur du cuir ou tout autre matériau de nature similaire, tel que similicuir, plastique, etc...
Dans les domaines tels que ceux du mobilier d'intérieur, de la maroquinerie, du garnissage, de la reliure, ou encore de l'habillement, on souhaite parfois réaliser, pour des raisons essentiellement esthétiques, des motifs en relief sur du cuir ou d'autres matériaux analogues tels que plastiques, cartons, etc.
Actuellement, le procédé le plus couramment utilisé pour la réalisation de tels motifs est un procédé ancien d'estampage sous presse. Ce procédé met en oeuvre une plaque présentant une surface gravée en relief dont les parties en creux correspondent aux parties en relief du motif à réaliser sur le cuir. Une feuille de cuir est pressée entre cette plaque et la contre-plaque associée, la face du cuir sur laquelle doit être réalisé le relief étant plaquée sur la surface gravée. Dans ce dispositif, issu du procédé très ancien de repoussage du cuir par martelage, la feuille de cuir doit être d'une épaisseur suffisante pour que soit obtenu un relief significatif. Dans la pratique, cette épaisseur varie entre 1,5 et 2mm, ce qui correspond à des cuirs relativement coûteux. En outre, l'effort de compression appliqué par la presse sur la feuille de cuir doit être assez élevé pour déformer plastiquement la feuille de cuir et éviter un retour élastique de celle-ci. Cette dernière exigence à'un effort de compression élevé impose d'une part l'acquisition d'une presse puissante et, d'autre part, la réalisation d'une surface gravée présentant des caractéristiques mécaniques élevées. Cette surface gravée doit donc être réalisée sur une plaque d'estampage en un matériau dur tel que de l'acier et non en cuivre, ce qui conduit à une difficulté de fabrication et à l'obtention d'une gravure de finesse médiocre. En conséquence, le procédé actuel d'estampage présente un coût de fabrication élevé, est mal adapté aux fabrications en petites séries, habituelles dans les domaines mentionnés ci-dessus, et ne permet pas l'obtention de motifs de finesse satisfaisante.
On connaít par ailleurs du document FR-A-2.236.658, un procédé de réalisation de motifs en relief sur du cuir ou analogue comportant les étapes définies au préambule de la revendication 1. Plus précisément, ce procédé consiste à chauffer et comprimer dans une presse un ensemble multicouches comprenant une feuille de cuir, un matériau thermo-formable et éventuellement une feuille de protection, la feuille de cuir étant placée contre un plateau de la presse dont la surface possède des parties en creux à l'intérieur desquelles le cuir est repoussé par la matière thermo-formable lorsque l'ensemble multicouches est comprimé à chaud. La feuille de cuir qui est placée contre la surface gravée est ramollie par la chaleur, puis repoussée dans les parties en creux de la surface gravée par le matériau thermo-formable qui "flue" dans un plan parallèle au plateau de la presse entre les parties en relief et les parties en creux de celui-ci.
Le procédé illustré dans le document précité permet d'une part d'utiliser des feuilles de cuir de plus faible épaisseur que celles utilisées dans le procédé ancien d'estampage sous presse et d'autre part de réduire l'effort de compression exercé par la presse, ce qui permet de diminuer les coûts de matière première et d'outillage. Toutefois, la pression exercée par le matériau thermo-formable sur la feuille de cuir n'est jamais parfaitement régulière et se révèle sensiblement plus faible dans les zones de contour des motifs en relief réalisés, ce qui entraíne une relative imprécision dans la formation de ces contours. Cette imprécision de mise en relief de la feuille de cuir peut s'avérer extrêmement pénalisante, notamment dans le cas où l'on souhaite imprimer sur le cuir un dessin monochrome ou polychrome en correspondance avec le motif en relief réalisé.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de réalisation de motifs en relief de grande finesse sur du cuir ou analogue, et ce même si la feuille de cuir concernée est très mince.
En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un procédé de réalisation de motifs en relief sur du cuir ou analogue, comportant les étapes suivantes :
  • a) on réalise un ensemble multicouches comprenant une feuille de cuir ou analogue, une feuille de protection et une couche intermédiaire disposée entre ces feuilles et comportant une colle thermo-formable ;
  • b) l'ensemble multicouches ainsi réalisé est placé dans une presse dont un plateau présente une surface gravée contre laquelle est appliquée la feuille de cuir dudit ensemble, la gravure de cette surface ayant été préalablement réalisée en fonction du motif désiré de façon que les parties en creux de la surface gravée correspondent aux parties en relief du motif à réaliser sur la feuille de cuir ;
  • c) l'ensemble multicouches est chauffé et comprimé dans la presse ;
  • d) l'ensemble à reliefs ainsi obtenu est dégagé de la presse ;
    • le procédé étant caractérisé en ce que la colle thermo-formable prévue à l'étape a) est associée à un agent thermo-expansif et que, lors de l'étape c), la température et la pression sont choisies pour que la couche intermédiaire se déforme plastiquement en gonflant par l'action de l'agent thermo-expansif pour repousser la feuille de cuir dans les parties en creux de la surface gravée.
    Ainsi, la feuille de cuir qui est placée contre la surface gravée est ramollie par la chaleur, puis repoussée dans les parties en creux de la surface gravée par la couche intermédiaire qui, placée entre la feuille de cuir et la feuille de protection, gonfle sous l'effet de la chaleur grâce à son agent thermo-expansif pour repousser uniformément la feuille de cuir à l'intérieur des parties en creux. Avec un tel procédé utilisant un agent thermo-expansif, la répartition de la pression exercée par la couche intermédiaire sur la feuille de cuir est parfaitement régulière, de sorte que la feuille de cuir épouse fidèlement les parties en creux et en relief de la surface gravée, notamment dans les zones de contour anguleuses de celle-ci.
    Avantageusement, la colle thermo-formable est une colle à base de polymère polyuréthane ou acrylique en phase aqueuse ou à solvant. L'agent thermo-expansif comporte des micro-billes de gaz explosives, par exemple des micro-billes d'air.
    De préférence, la température de chauffe lors de l'étape C) est au moins égale à 140°C, et de préférence de l'ordre de 150°C.
    La surface gravée contre laquelle est appliquée la feuille de cuir est avantageusement réalisée sur une plaque de cuivre rapportée sur un des plateaux de la presse. Ainsi, l'emploi d'une plaque de cuivre permet de réaliser une gravure de bonne précision et donc d'obtenir un motif en relief d'une finesse optimum.
    Eventuellement, une feuille de papier siliconé portant un dessin destiné à être transféré sur la feuille de cuir est disposée entre la feuille de cuir et la surface gravée.
    D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier et non limitatif, en liaison avec les figures des dessins annexés où :
    • la figure 1 est une vue schématique en perspective partiellement éclatée de la presse prête à recevoir un ensemble multicouches selon l'invention (la représentation éclatée des plateaux a été choisie pour plus de clarté, bien qu'en général les presses de ce type soient à plateaux articulés au niveau d'une charnière) ;
    • la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale partiellement éclatée de la presse prête à recevoir l'ensemble multicouches ;
    • la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale de l'ensemble multicouches avant déformation, disposé entre les plateaux de la presse selon l'invention
    • la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, lors de l'étape de chauffe et de compression.
    Le procédé de réalisation de motifs en relief sur du cuir ou analogue selon l'invention comporte différentes étapes décrites ci-après en référence aux figures.
    Une première étape consiste à réaliser un ensemble 1 multicouches comprenant une feuille de cuir 3, une feuille de protection 5 et une couche intermédiaire 6 disposée entre les feuilles 3 et 5 et comportant une colle thermo-formable associée à un agent thermo-expansif.
    Le cuir utilisé pour la feuille 3 est un cuir fin, d'épaisseur comprise entre 0,6 et 1mm, ayant subi de préférence un tannage et un retannage au chrome, suivi d'un remplissage avec de l'huile et, éventuellement, d'une teinture.
    La feuille de protection 5 peut être constituée par une toile forte de type toile de lin, de coton, d'acétate ou de triacétate, ou encore être constituée par une feuille de cuir. La toile de lin en particulier constitue un support noble en adéquation avec le cuir et résistant très bien à la chaleur et au vieillissement. Pour une souplesse optimum, notamment dans le domaine de l'habillement, on préférera un tissu à mailles.
    La colle thermo-formable entrant dans la constitution de la couche intermédiaire 6 assure une liaison entre les feuilles 3 et 5 et peut être modelée à chaud. Cette colle peut être constituée par une thermo-colle imprimée à froid sur la toile 5 telle qu'une colle à base de polymère polyuréthane ou acrylique en phase aqueuse ou à solvant. On peut également employer des produits à solvant tels que des plastisoles polyamides, couramment utilisés dans le domaine des textiles. Elle est mêlée à un agent thermo-expansif tel que des micro-billes de gaz explosives.
    Dans une seconde étape, l'ensemble multicouches ainsi réalisé est placé dans une presse ayant un plateau supérieur 7 chauffant contre lequel est appliquée la toile 5 et un plateau inférieur 8 recouvert d'une épaisseur de mousse silicone 9 formant support pour une plaque 10 présentant une surface supérieure gravée 11. L'ensemble multicouches 1 est disposé de telle sorte que la feuille de cuir 3 soit appliquée contre la surface gravée 11 de la plaque 10. La gravure de cette surface est préalablement réalisée de façon que les parties en creux 13 de cette surface correspondent aux parties en relief du motif que l'on souhaite obtenir sur la feuille de cuir.
    La plaque 10 est de préférence réalisée en cuivre, matériau le mieux adapté à la réalisation de gravures et permettant l'obtention d'un motif d'une finesse optimale. Cette plaque peut être réalisée par un système traditionnel en estampe dans lequel un dessin est réalisé par l'artiste directement sur la plaque avec un vernis de protection (où éventuellement par photogravure), la plaque étant ensuite creusée par immersion dans un agent attaquant, tel que du perchlorure de fer ou de l'acide nitrique. La profondeur des creux est réalisée en fonction de celle des reliefs souhaités sur le cuir.
    La presse utilisée dans le cadre de l'invention peut être une simple presse à transfert du type de celles utilisées en sérigraphie, réglable en température, temps de chauffe et pression. Une telle presse est directement disponible dans le commerce et d'un faible coût de revient.
    Une troisième étape consiste à comprimer à chaud l'ensemble multicouches 1 dans la presse, comme illustré par la figure 4. La feuille de cuir 3, qui est placée contre la surface gravée 11, est ramollie par la chaleur et la vapeur d'eau issue du mélange, et est repoussée dans les parties en creux 13 de la surface gravée 11, sous l'effet dynamique du gonflement de l'agent thermo-expansif. L'effort de pression exercé par la presse est très faible en regard de celui nécessaire à un estampage conventionnel et même en regard de celui nécessaire à la mise en oeuvre du procédé connu utilisant une matière thermo-formable sans agent thermo-expansif. En effet, l'agent thermo-expansif utilisé dans le procédé de l'invention exerce par lui-même et de façon uniforme une pression qui repousse la feuille de cuir contre la surface gravée. On obtient ainsi une feuille de cuir avec motifs en relief de grande finesse, les parties en relief présentant un contour dessiné de façon très nette.
    La température de chauffe peut théoriquement varier entre 100°C et 200°C, mais sera le plus souvent au moins égale à 140°C, un temps de chauffe minimum étant nécessaire pour permettre une transmission complète de la chaleur à l'ensemble multicouches 1. Le temps et la température de chauffe sont fonctions des types de colle thermo-formable et d'agent thermo-expansif utilisés, du cuir et de la nature de la plaque 10. Dans la pratique, pour une feuille de cuir de 1mm d'épaisseur disposée entre une plaque en cuivre, matériau bon conducteur de la chaleur, et une colle polyuréthane contenant un agent thermo-expansif du type micro-billes de gaz explosives, la température de chauffe est de l'ordre de 150 °C avec un maintien pendant une minute.
    Une dernière étape consiste à dégager de la presse et à laisser refroidir l'ensemble à reliefs ainsi obtenu. La couche intermédiaire 6, modelée et expansée lors de l'étape précédente, se durcit en refroidissant et maintient le cuir dans sa forme définitive.
    En plus de sa fonction précitée de protection, la toile 5 confère à l'ensemble multicouches 1 une capacité de résistance à l'étirement permettant d'éviter un allongement de cet ensemble qui provoquerait une atténuation des reliefs. En outre, le produit final obtenu, bien qu'ayant été réalisé à partir d'une feuille de cuir de faible épaisseur, c'est-à-dire d'un faible coût, présente l'apparence d'un cuir épais, aussi bien d'un point de vue tactile qu'au niveau de son comportement mécanique.
    Par ailleurs, lors de l'opération de compression à chaud, il est possible d'interposer entre la feuille de cuir 3 et la surface gravée 11 une feuille de papier siliconé portant un dessin éventuellement polychrome correspondant au motif en relief à réaliser et destiné à être transféré, de manière connue, sur la feuille de cuir 3 sous l'effet de la température élevée. On obtient ainsi en une seule opération un produit à reliefs polychromes de très grande finesse. Un tel transfert ne pouvait être envisagé avec les procédés connus en raison de l'imprécision du contour des reliefs réalisés.
    Le procédé qui a été décrit pour réaliser des motifs en relief sur du cuir peut être utilisé avec tout autre matériau présentant des caractéristiques analogues, tel que du similicuir et autres matières plastiques analogues.

    Claims (9)

    1. Procédé de réalisation de motifs en relief sur du cuir ou analogue, comportant les étapes suivantes :
      a) on réalise un ensemble (1) multicouches comprenant une feuille de cuir (3) ou analogue, une feuille de protection (5) et une couche intermédiaire (6) disposée entre ces feuilles et comportant une colle thermo-formable ;
      b) l'ensemble multicouches (1) ainsi réalisé est placé dans une presse dont un plateau présente une surface gravée (11) contre laquelle est appliquée la feuille de cuir (3) dudit ensemble, la gravure de cette surface ayant été préalablement réalisée en fonction du motif désiré de façon que les parties en creux (13) de la surface gravée (11) correspondent aux parties en relief du motif à réaliser sur la feuille de cuir (3) ;
      c) l'ensemble multicouches (1) est chauffé et comprimé dans la presse ;
      d) l'ensemble à reliefs ainsi obtenu est dégagé de la presse ;
         le procédé étant caractérisé en ce que la colle thermo-formable prévue à l'étape a) est associée à un agent thermo-expansif et que, lors de l'étape c), la température et la pression sont choisies pour que la couche intermédiaire (6) se déforme plastiquement en gonflant par l'action de l'agent thermo-expansif pour repousser la feuille de cuir (3) dans les parties en creux (13) de la surface gravée (11).
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la colle thermo-formable (6) est une colle à base de polymère polyuréthane ou acrylique en phase aqueuse ou à solvant.
    3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'agent thermo-expansif comporte des micro-billes de gaz explosives.
    4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température de chauffe lors de l'étape c) est au moins égale à 140°C, et de préférence de l'ordre de 150°C.
    5. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la surface gravée (11) contre laquelle est appliquée la feuille de cuir (3) est réalisée sur une plaque de cuivre (10) rapportée sur un des plateaux de la presse.
    6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une feuille de papier siliconé portant un dessin destiné à être transféré sur la feuille de cuir (3) est disposée entre la feuille de cuir (3) et la surface gravée (11).
    7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la presse est une presse à transfert utilisée en sérigraphie.
    8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la feuille de protection (5) est constituée par une toile de lin.
    9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la feuille de protection (5) est constituée par une feuille de cuir.
    EP95918640A 1994-04-27 1995-04-25 Procede de realisation de motifs en relief sur du cuir ou analogue Expired - Lifetime EP0757724B1 (fr)

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    FR9405099 1994-04-27
    PCT/FR1995/000541 WO1995029262A1 (fr) 1994-04-27 1995-04-25 Procede de realisation de motifs en relief sur du cuir ou analogue

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