Procédé de fabrication d'un film flexible, dispositif pour la mise en oeuvre du procédé
et article obtenu par ce procédé.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un film flexible, notamment en une matière plastique à base de résine.
Elle comprend également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et un article obtenu par ce procédé.
Dans le brevet N 281140, du même titu- laire, il est revendiqué la fabrication d'an film dont une face est ondulée en totalité ou en partie.
La présente invention concerne un procédé fortement amélioré pour obtenir un film de ce genre, dans lequel les ondulations n'exis- tent qu'en certaines régions ; elle permet de réaliser un film présentant des motifs ou dessins bien définis, qui apparaissent d'une manière particulièrement nette et précise.
Le procédé selon l'invention est caracté- risé en ce que l'on applique une couche continue d'une dispersion d'une substance filrmogène dans un véhicule liquide sur un support apte à absorber ledit véhicule, des mesures étant prises pour que le pouvoir d'absorption de ce support diffère d'une région de sa surface à l'autre, on applique sur la face libre de ladite couche continue un agent de gonflement, on sèche cette couche et on la sépare dudit support.
Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte un support mobile formé par une bande absorbante portant sur une face un revêtement poreux et lisse, des moyens pour appliquer sur la face libre de ce revêtement une substance filmogène et non absor- bante, des moyens pour appliquer sur les parties recouvertes et non recouvertes de cette face une couche continue d'une substance filmogene destinée à former le corps du film, des moyens pour enduire la face libre de cette couche continue d'un agent de gon- flement et des moyens pour détacher ladite couche dudit support.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, plusieurs modes de réalisation de l'inven- tion.
Les fig. 1 à 3 montrent, respectivement en plan, en vue par-dessous et en coupe transversale selon 3-3 fig. 1, un film dont la face apparente est lisse et brillante sur la plus grande partie de son étendue et est ondulée dans une région correspondant à un motif déterminé, représentant la lettre V, alors que dans sa face arrière est incorporée une pièce rapportée et colorée, en forme de V, et qui correspond au motif ondulé de l'autre face.
Sur la fig. 3, l'épaisseur du film a été fortement exagérée.
Les fig. 4 à 6 montrent, semblablement, un film pour lequel un motif lisse, en forme de V, est entouré d'une région ondulée et pour lequel la face arrière est lisse dans la partie, en forme de V, qui correspond au motif de l'autre face, alors que, dans la partie restante de cette face arrière, est incorporée une pièce rapportée qui forme le fond coloré.
Les fig. 7 à 9 montrent, semblablement, un film dont la face apparente comporte une région ondulée correspondant à un motif, en forme de V, alors que la partie restante de cette face est lisse, les ondulations étant plus prononcées vers le milieu de chaque branche du V que vers les bords de celles-ci, alors que, dans sa face arrière lisse, sont incorporées plusieurs bandes rapportées et colorées, en une matière plastique, à l'endroit où se trouve le motif en V de l'autre face et qui sont serrées davantage les unes contre les autres vers le milieu de chaque branche du V.
La fig. 10 montre, à une échelle plus grande, la section transversale selon 9-9 fig. 7 de la fig. 9.
La fig. 11 montre, en élévation schémati- que, un dispositif convenant à la fabrication de films analogues à ceux des fig. 1 à 10.
La fig. 1 montre, en plan, un des rouleaux utilisés dans ce dispositif pour obtenir un film analogue à celui des fig. 1 à 3.
La fig. 13 montre, à plus grande échelle et en plan, une partie voisine du bord d'un rouleau, qui est une variante de celui de la fig. 12 et qui peut être utilisé pour l'obtention d'un film analogue à celui des fig. 7 à 10.
La fig. 14 montre, en coupe transversale, une partie d'un transporteur.
La fig. 15 montre, semblablement, une partie du transporteur avec son revêtement poreux.
La fig. 16 montre, semblablement, une partie du transporteur avec son revêtement poreux et qui porte plusieurs bandes écartées en une matière filmogène qui peuvent être appliquées sur le transporteur à l'aide d'un m rouleau analogue à celui de la fig. 13, les épaisseurs des différentes couches étant fortement exagérées.
La fig. 17 montre, semblablement à la fig. 16, le transporteur de la fig. 16 et qui porte une couche en une matière plastique fluide.
La fig. 18 montre, semblablement, le transporteur de la fig. 17 après l'application d'un agent de gonflement sur la matière plastique pour former des ondulations dans la surface de celle-ci, les ondulations étant plus prononcées en regard des bandes plus rapprochées qui sont incorporées dans l'autre face de la matière plastique.
La fig. 19 montre, semblablement, le film obtenu selon la fig. 18 après que ce film a été enlevé de la couche poreuse du transporteur.
En ce qui concerne les moyens et les différentes matières qui peuvent servir à la réalisation de la présente invention, on trouvera des indications et détails supplémentaires dans le brevet cité plus haut.
Le film représenté aux fig. 1 à 3 comprend donc un support principal 90 et une pièce colorée 21, formant un motif ou dessin, qui est incorporée dans une face de ce support, comme visible sur la fig. 2, alors que la face opposée de ce support est ondulée dans une région 22 qui se trouve en regard de la pièce incorporée, comme visible sur les fig. 1 et 3 ; sur la fig. 3, on a fortement exagéré l'épaisseur du film pour des raisons de clarté.
La fig. 11 montre un dispositif qui peut être utilisé pour fabriquer un film de ce genre. Ce dispositif comprend un support 23 qui avance d'une manière continue et sur lequel le film est formé. Avant d'être monté sur le dispositif de la fig. 11, le support a été préparé, par exemple, en appliquant sur une bande de tissu ou de papier fortement absor- bant un produit apte à fournir un revêtement poreux, flexible et résistant et présen- tant une surface lisse. Ce produit peut com- prendre, d'une part, un vernis, une laque, de la caséine, de la glycérine, de l'alcool po ! y- vinylique, des gommes, etc.
(substances destinées à donner au revêtement sa flexibilité, sa résistance et sa surface lisse) et, d'autre part, de l'argile, de la eraie, du charbon activé, de l'oxyde d'aluminium, etc. (matières destinées à donner au revêtement son caraetère poreux).
Un exemple d'un revêtement satisfaisant pour une bande en papier absorbant est le mélange suivant :
Argile 26, 5 parties
Caséine 49, 0
Glycérine 24, 5 Ms
Le support peut être une bande sans lin ou une bande qui, comme montré, est déroulée d'une bobine et enroulée sur une autre après usage.
Le support 23 est monté sur une bobine 24 et est déroulé de cette bobine par des moyens décrits ci-après. Si le support porte un revêtement poreux sur une face seulement, ce revêtement doit être appliqué sur la face inférieure du support quand il est déroulé de la bobine 24. Après avoir quitté cette bobine, le support passe entre une série de rouleaux tendeurs 25. Il passe ensuite sur un rouleau encreur et gravé 26 qui plonge en partie dans une substance non absorbante 27 à l'état liquide ou en solution, contenue dans un récipient 28.
Pour obtenir le film représenté aux fig. 1 à 3, on utilise un rouleau 26 (fig. 12) comportant une rainure unique correspondant à chaque branche du V à reproduire.
La substance 27 doit avoir des propriétés filmogènes et peut se présenter sous forme d'une dispersion, d'une émulsion ou d'une solution. La substance filmogène proprement dite peut être une résine vinylique, un dérivé de cellulose, un caoutchouc naturel ou synthé- tique, une cire ou paraffine, une polyamide.
Le solvant peut être la méthyl-étht l-cétone, la méthyl-isol ; utyl-cétone, la cy-olohexa, none, l'acétone ou un mélange de ces composés ; il peut être dilué avec du xylol ou analogue. Un plastifiant peut être utilisé ou non, à volonté, par exemple le phtalate dioctylique, le séba çate dibutylique, l'huile de ricin, etc. Des charges et des pigments peuvent être ajoutés à voionté, tels que colorants, matières phos pliorescentes et fluorescentes, paillettes métalliques, noir de charbon, craie et analogues.
Dans bien des cas, la constitution de cette substance 27 ne diffère de celle qui constitue le corps du film que par l'addition d'une matière colorante et, dans certains cas, il peut même n'y avoir aucune différence.
Un mélange non absorbant qui a donné satisfaction, qui est blanc et n'adhère pas fortement à un support en papier enduit du revêtement indiqué ci-dessus, peut être constitué de :
Parties en poids
Copolymère acetate-cilorure de
vinyle VYNS ) 100
Phtalate dioctylique (plastifiant) 33
Méthyl-éthyl-cetone (solvant) 1000
Bioxyde de titane (pigment) 50
Quand le rouleau 26 tourne dans ce mélange liquide,. un enduit de cette substance est appliqué sur ce rouleau. L'appareil comporte un racloir 29 qui est serré contre le rouleau pour en enlever le liquide dans les régions autres que celles qui sont gravées en creux.
Quand le support 23 passe sur le rouleau u 26, cet enduit est appliqué dans une région qui correspond à la forme du motif à obtenir, sur la couche absorbante qui recouvre la face inférieure du support. Le support passe ensuite sur un rouleau de guidage 30 qui est en contact avec sa face supérieure et contourne après cela le rouleau de renvoi 31. Ce dernier rouleau peut, avantageusement, être entraîné pour faciliter l'avancement du support.
Le support passe ensuite sur un rouleau chauffé 32 qui sert à sécher, au moins partiellement, le motif constitué à l'aide du mélange.
Cette opération de séchage peut, dans certains cas, être supprimée si on veille à ne pas abîmer le motif au cours des phases ultérieures du procédé. Le rouleau 32 peut, avantageusement, être muni de conduits à vapeur qui sont logés longitudinalement dans ce rouleau ou celui-ci peut comporter d'autres moyens de chauffage.
Le support, portant le motif ou dessin, passe alors dans un appareil endueteur, où une couche continue de matière plastique y est déposée. Comme l'indique la fig. 11, le support passe entre deux rouleaux 33 et 34 serrés respectivement contre la face supérieure et inférieure dudit support, le rouleau 33 étant revêtu de caoutchouc alors que le rouleau 34 a une surface lisse métallique.
Comme visible sur le dessin, les rouleaux 33 et 34 tournent dans le même sens, de manière à freiner l'avancement du support, mais comme le rouleau 33 a une surface en caout chouc et le rouleau 34 une surface lisse en -métal, le rouleau 33 entraîne le support vers la gauche de la fig. 11, alors que le rouleau u 34 roule simplement sur la surface du support et du dessin sans abîmer ce dernier.
Un rouleau 35, en métal. lisse, est disposé à gauche du rouleau 34 au-dessus du support et coopère avec ce rouleau 34 sans être en contact direct avec lui. De plus, ce rouleau 35 n'est pas en contact avec le support. Il tourne dans le même sens que les rouleaux 33 et 34. Une auge 36, formée entre les rouleaux 34 et 35 et qui comporte des parois terminales transversales par rapport aux axes de ces rouleaux, contient une matière plastique 36a qui est appliquée sur le rouleau 34. Cette matière plastique est débitée dans l'auge depuis une cuve 37 et à l'aide d'un tube 38.
La matière plastique 36a est d'ordinaire une dispersion, une émulsion ou un organosol d'une résine dans un véhicule liquide. Les résines vinyliques, plus spécialement les copo Ivmères d'acétate et de chlorure de vinyle, peuvent avantageusement être utilisées à cet effet. Le rapport en poids entre le plastifiant et la résine vinylique sera de préférence supé- rieur à 0, 15 : 1 et inférieur à 1, 10 : 1. Une dispersion satisfaisante peut être obtenue à partir d'un copolymère acétate-chlorure de vinyle, d'un plastifiant et d'un diluant. Le copolymère acétate-chlorure de vinyle peut, avanta geusement, être le produit marque VYNV-1 .
Un agent plastifiant satisfaisant est du phtalate dioetylique. Le diluant peut être constitué par un mélange de deux diluants ayant l'un un point d'ébullition relativement élevé et l'autre un point d'ébullition relativement bas. Le xylol ou le produit similaire marque aSolvesso peut être utilisé avee satisfaction comme diluant ayant un point d'ébul- lition relativement élevé et, comme diluant à point d'ébullition bas, on peut se servir du produit marque Apco , qui est un produit de distillation du pétrole, contenant environ 9,
5 0/o de composés aromatiques et dont le 5 0/o s'évapore au-dessous de 123 C et le 95 /o au- dessous de 165 C. Ces substances ont été utilisées, avec succès, dans les proportions suivantes :
Parties en poids Copolymère acétate-chlorure
de vinyle ( VYNV-1 ) 1000
Phtalate dioctylique 500
Xylol ou Solvesso > ,
Diluant Apco 490
Dans ce cas, le rapport en poids entre Je plastifiant (phtalate dioctylique) et la résine vinylique est donc de 0, 5 : 1.
Par la coopération des rouleaux 34 et 35, un revêtement uniforme de la dispersion est appliqué sur le rouleau 34 et est transféré par eelui-ei sur la surface du support audessus de la substance non absorbante séchée.
La bande, portant ces divers revêtements, est alors exposée à une température déterminée pendant peu de temps, en passant dans un four o9, de faible longueur.
Un film, constitué à l'aide de la dispersion indiquée ci-dessus, peut, d'une manière satisfaisante, être exposé à une température com- prise entre 26 et 65 C. En général, plus la température est élevée et plus courte est la durée d'exposition.
La bande ayant été exposée à eette température pendant une durée convenable, un agent de gonflement est appliqué sur toute l'étendue de la face supérieure de la dispersion.
Comme agent de gonflement, on préfère se servir d'acétone, mais la. méthyl-éthylcétone, la cyelohexanone et d'autres solvants ou mélanges de solvants ont un effet de gonflement prononcé sur les particules rési neuses sans qu'il en résulte une dissolution appréciable.
Après application de l'agent dégonflement
(en 40), le transporteur, portant les différentes couches, est séché et chauffé en passant dans un four 41 qui comporte des eomparti ments la et tI. b dans lesquels le séchage et le chauffage se font respectivement.
Pour soutenir le transporteur à l'endroit où il quitte le four, on a recours à un tablier à succion qui comporte un rouleau entraîné 42, un rouleau de guidage 43 et un rouleau fou 44 sur lesquels passe une courroie perforée 45. Le support 23 repose sur la courroie 45 et des moyens, non montrés, tels qu'une pompe à air, interviennent pour créer une (lépression sons la courroie, de sorte que le support est appliqué contre la courroie qui est entraînée dans le sens lévogyre en vue de faire avancer le transporteur vers la gauche de la fig. 1. 1.
Le transporteur passe ensuite entre des rouleaux 46 et 47 à l'aide desquels le film est détaché du revêtement absorbant. Le support, portant le revêtement absorbant, est enroulé sur une bobine 48 bobine le film, dans lequel est incorporé le dessin ou motif, est enroulé sur une bobine 49. Le transporteur et le film peuvent, au début, être détachés l'un de l'autre à ! a main et ensuite attachés respectivement aux bobines 48 et 49. Ces bobines sont entraînées, par des moyens non montrés, a ia même vitesse linéaire afin que le détachement du film se fasse d'une manière convenable.
Un grand nombre d'effets différents peuvent être obtenus en modifiant la constitution du rouleau 26. Par exemple, au lieu d'adopter un motif représentant un V en creux ou obtenu par gravure, il est possible de munir ce rouleau d'un V en relief ou qui se présente différemment et, dans ce cas, toutes les parties du rouleau, excepté celle correspondant au V, sont en retrait. Le racloir est, dans ce cas, réglé de manière qu'il enlève la substance filmogène non absorbante 27 dans la région du rouleau où se trouve le V, et il en résulte e que l'on obtient ainsi un film analogue à celui des fig. 4 à 6. Dans ce cas, la substance non absorbante recouvre la plus grande partie d'une face du film, comme montré en 50. Le corps 51 du film est visible dans la partie 5la qui correspond au motif.
Dans ces conditions, la face opposée du film comporte, dans la région 51b, en regard de l'autre face recouverte de la substance non absorbante, une région ondulée alors qu'une partie lisse et brillante 51c, en forme de V, se trouve en regard de la partie 51 (t, de l'autre face. De cette manière, le motif du film selon les fig. 4 à 6 peut être considéré comme étant le négatif de celui du film des fig. 1 à 3.
Plusieurs autres variantes du rouleau, montré sur la fig. 12, sont possibles. Il peut comporter un dessin gravé en forme de lettres, de lignes fines, comme une dentelle, une silhouette, plusieurs petits dessins ou analogue. On peut aussi obtenir des ondulations ayant un aspect non uniforme. Si le dessin, obtenu à l'aide de la substance non absor- bante 27, est appliqué sur plusieurs petites zones écartées de la couche poreuse du trams- porteur, il est possible, en faisant varier la répartition de la substance non absorbante 27 sur les parties recouvertes du film, de rég] er la quantité du véhicule qui est absorbée par le transporteur. Un des moyens pour régler cette absorption est de se servir d'un rouleau qui porte un dessin en demi-ton.
Par exemple, un rouleau gravé peut appliquer sur le transporteur la substance non absorbante sous forme de points distincts sensiblement simi- laires entre eux et une absorption plus grande se produira dans les régions où ces points sont plus écartés les uns des autres qu'aux endroits s où ils sont plus rapprochés. De même, on peut se servir de rouleaux portant des lignes ou hachures, et les fig. 7 à 10 montrent comment on peut, dans ce cas, obtenir un film dont une face porte, comme montré sur la fig. 7, un motif en forme de V sur un fond lisse et brillant.
Dans la partie intéressée par le V, la surface du film est ondulée et ces ondulations sont plus prononcées vers le milieu de chaque branche du V, c'est-à-dire dans la région 52, que vers les bords de ces branches, e'est-à-dire les régions 53. La fig. 13 montre, en plan et à grande échelle, un rouleau qui peut être utilisé pour l'obtention d'un tel film. Au lieu d'une large rainure pour constituer chacune des branches du V, comme dans le cas de la fig. 12, il présente pour chaque branche plusieurs rainures étroites parallèles aux branches du V. La fig. 13 montre, sehé- matiquement, les rainures utilisées pour une des branches et à proximité de l'extrémité correspondante du rouleau.
On voit que les rai nures sont plus fortement rapprochées vers s le milieu, en 54, que vers les bords, en 55.
Les fig. 14 à 19 montrent différent ; es phases de la fabrication d'un film analogue à celui des fig. 7 à 10. Les fig. 14 et 15 montrent, respectivement, un transporteur 56 en papier ou analogue avant et après avoir reçu son revêtement poreux 57, ces deux figures étant de section transversale. Pour des raisons de simplicité on a admis, pour les fig. 14 à 18, que toutes les substances sont appliquées sur la face supérieure du transporteur, mais, en réalité et comme visible sur la fig. 11, ce transporteur se déplace de manière qu'il soit inversé au cours du traitement.
La fig. 16 montre, à plus grande échelle, la section transversale du transporteur 56 enduit de son revêtement poreux 57 et portant plusieurs bandes étroites constituées par la substance non absorbante et qui peuvent être appliquées à l'aide d'un rouleau analogue à celui de la lig. 13. Comme la substance non absorbante est légèrement fluide, elle ne conserve pas exactement la forme obtenue par les rainures gravées du rouleau, mais elle tend à s'étaler. On voit que les bandes de substance non absorbante sont plus rapprochées dans la région 54a que dans la région 55a. En réalité, ces bandes peuvent être très étroites et très rapprochées, mais sur le dessin on a simplifié la représentation pour des raisons de clarté.
La fig. 17 montre les différents constituants visibles sur la fig. 16, après que la substance non absorbante a été séchée et après qu'une couche d'une substance filmogène 36a a été appliquée sur le transporteur.
La fig. 18 montre, semblablement, les constituants visibles sur la fig, 17 après l'ap- plication d'un agent de gonflement sur la face supérieure de l'ensemble et après le séchage du film. Il est à noter que les ondulations plus prononcées, dans la région 52, se présentent en regard des bandes fortement rapprochées de la substance non absorbante dans la région 54a, alors que des ondulations moins prononcées se forment dans les régions 53 en regard des parties 55a.
La fig. 19 montre, semblablement, le film après qu'il a été détaché de la couche absorbante du transporteur. Les régions ondulées 52 et 53 des fig. 18 et 19 correspondent Åa celles désignées par les mêmes références sur la fig. 7.
En utilisant une matière non absorbante colorée et en se servant de la méthode décrite ci-dessus pour obtenir des ondulations ayant des importances différentes, il est possible de fabriquer un film tel que les régions qui sont ondulées à un degré plus important paraissent être colorées plus fortement à cause de la présence des bandes plus rapprochées de la matière colorante qui se trouvent en regard de ces régions. On peut ainsi obtenir de nouveaux effets décoratifs ou artistiques.
Pour la reproduction d'images, les parties in- tensément colorées ou sombres d'une image peuvent être représentées par des ondulations importantes et, si on le désire, ces parties peuvent être colorées d'une manière plus intense pour produire ainsi des effets très esthé- tiques.
Si on le désire, on peut se servir de plusieurs rouleaux analogues au rouleau 26 et utiliser des matières non absorbantes ayant des couleurs différentes pour produire un film dans lequel est incorporé un dessin multicolore.
Il est également possible d'incorporer dans la substance qui forme le dessin ou dans la matière qui constitue le corps principal du film, ou dans les deux, un produit phosphorescent ou fluorescent.
Avec le procédé décrit, il n'est pas nécessaire de limiter l'application de l'agent de gonflement à la région seulement où l'on veut obtenir des ondulations. Cela présente divers avantages puisque cette application peut se faire aisément et qu'elle permet d'obtenir, dans les régions qui ne doivent pas être ondulées, des zones particulièrement lisses et brillantes sur le film. De plus, les bords ou arêtes de la région ondulée du film sont très nets et cor respondent exactement à ceux du dessin ou motif à obtenir.
Par ailleurs, le revêtement permanent peut avoir des compositions diverses dans différentes régions en étant, par exemple, plus poreux dans certaines régions que dans d'autres.
De e même, le support ou transporteur peut être rendu plus absorbant dans certaines régions que dans d'autres. En appliquant une couche de la dispersion sur le transporteur et en enduisant cette couche d'un agent de gonflement, on peut obtenir un film qui comporte des ondulations en regard des régions moins absorbantes du transporteur, alors que les ondulations ne sont pas prononcées ou nulles en regard des régions plus absorbantes de eelui-ci.
Des effets analogues peuvent être obtenus en appliquant une substance absorbante sur certaines régions de la bande ou du support faisant partie de ce transporteur et pas sur d'autres régions de eelui-ci.
Les dessins ou motifs obtenus de la manière indiquée peuvent servir, par exemple, à former une série d'étiquettes disposées les unes à coté des autres sur une grande feuille que l'on peut découper ensuite pour constituer les étiquettes individuelles.