EP1343595B1 - Procede d'enduction indirect en couche mince et dispositif a cet effet - Google Patents

Procede d'enduction indirect en couche mince et dispositif a cet effet Download PDF

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EP1343595B1
EP1343595B1 EP20000988523 EP00988523A EP1343595B1 EP 1343595 B1 EP1343595 B1 EP 1343595B1 EP 20000988523 EP20000988523 EP 20000988523 EP 00988523 A EP00988523 A EP 00988523A EP 1343595 B1 EP1343595 B1 EP 1343595B1
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EP
European Patent Office
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coating
cylinder
installation
applicator
tank
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EP20000988523
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EP1343595A1 (fr
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Dung Dao Viet
Gabriel Houba
Jean-Yves Simon
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Tarkett SAS
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Tarkett Sommer SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0826—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets
    • B05C1/0834—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets the coating roller co-operating with other rollers, e.g. dosing, transfer rollers

Definitions

  • the present invention relates to a method improved indirect coating of a thin layer and uniform over a large width, i.e. a coating in which the material, in a conventional manner, is applied in a thin layer on a support which scrolls facing a cylinder, which continuously transfers the material coating on a support.
  • the invention also relates to a device improved coating for supports of the order of 4m large.
  • One or more counter cylinders are provided above the support by exerting a pinching effect (nip).
  • Devices of this type are widely used, especially in the production of various floor and wall coverings.
  • compositions suitable for this use have been described in the European patent application 0 087 0129.4 of June 15, 2000 in the name of the Claimant.
  • composition of these varnishes which have generally a pronounced abrasive character constitutes a problem which has never been resolved in the prior art.
  • Document WO91 / 15306 proposes the use an equalizing cylinder in contact with the cylinder proportioner.
  • This cylinder has a tangential speed differential with respect to the dosing cylinder which allows remove excess material from the dosing cylinder by through a smooth transfer cylinder presenting a Shore A hardness of 60.
  • This system does not allow apply abrasive varnishes in thin layers.
  • EP-A 0550918 Has helical grooves engraved on transfer cylinders allowing a mixture of several components and a better distribution of the coating.
  • the depth of the grooves plays a very important role. important and must always be optimized and adapted in depending on the coatings used. As part of this document, the grooves are relatively deep so keep their mixing function.
  • the invention aims to avoid the drawbacks techniques used so far and aims to ensure at the outlet of the container containing this composition, adequate equalization of the coating composition taken by the applicator cylinder.
  • a applicator cylinder receiving the coating composition contained in a tank or tank in which the cylinder applicator is partially submerged.
  • the emerging part of the applicator cylinder, view of the equalization of the coating composition is in contact with an equalizing cylinder provided with a coating of an elastomeric material, rotating or not in the same direction of rotation than the applicator cylinder and whose speed rotation device is different from that of the applicator cylinder.
  • the installation used consists of classic way by a soaking tank, a cylinder applicator partially submerged in this tank and a cylinder equalizer of the coating composition for the support to coat which is in contact with the emerging part of the applicator cylinder.
  • That of the invention does not include a doctor blade or equalization doctor acting on the material brought by the applicator cylinder, but involves the use of a cylinder equalizer provided with a coating of a material elastomer, rotating or not in the same direction of rotation than the applicator cylinder and whose peripheral speed of rotation is different from that of the cylinder applicator.
  • the elastomeric coating chosen for the equalizing cylinder has sufficient hardness to cause an equalization and smoothing effect. It's about a rubber-like material having hardness Shore of the order of 45 to 80, preferably of the order of 65 to 70 Shore units. Of course, we choose a non-stick material for the coating composition.
  • the applicator cylinders used are conventionally engraved cylinders, of the cylinder type gravure printing, in particular cylinders comprising pyramid, truncated, conical or lines of helical engravings intended to retain the coating composition taken during the passage through the soaking tank.
  • the volume deposited on the support generally corresponds to 10 to 100 ml / m 2 of a (wet) composition with a density of 1. In practice, the density is between 0.8 and 1.5.
  • thin layer is meant a film coating on the order of a few microns to 120 microns and more particularly of the order of 5 ⁇ m and 70 ⁇ m (thickness of the dry and possibly crosslinked coating material film made on the support).
  • the peripheral speed (linear) of the applicator cylinder is around 20 to 40 m / min.
  • the ratio of the peripheral speeds of the cylinder equalizer and applicator cylinder is achieved by a adjustment of the rotation speed (revolutions per minute) of the equalizing cylinder, taking into account the diameters respective cylinders and, of course, the directions of rotation.
  • the installation includes the usual auxiliary equipment such as rollers detour or rollers, drying devices and / or UV crosslinking or others, support unwinders and reels for coated support, level regulator soaking tank, device for adjusting the spacing of cylinders, and drive and cutting mechanisms, etc.
  • auxiliary equipment such as rollers detour or rollers, drying devices and / or UV crosslinking or others, support unwinders and reels for coated support, level regulator soaking tank, device for adjusting the spacing of cylinders, and drive and cutting mechanisms, etc.
  • the attached figure shows schematically a view of an installation according to the invention.
  • the meaning of rotation of the different cylinders and rollers is indicated schematically by arrows.
  • This is partly submerged in the tank and feeds the coating composition to a support 9 to receive the coating and is shown conventionally in broken lines.
  • This one comes from a diet and goes successively through a first guide roller 11 and passes between the cylinder applicator 5 covered with the coating composition and a or more counter cylinders 15 and 17 and ultimately is driven by this cylinder to a second roller guide 13, after having been coated in passing through the cylinder contact 5.
  • the equalizer of the material removed and driven by the applicator cylinder 5 is made using a covered equalizing cylinder 19 of an envelope of an elastomeric material 21.
  • This cylinder equalization 19 rotates in a direction of rotation which is, in the occurrence, the same as that of the applicator cylinder 5. Its peripheral rotation speed can be of the order of half to an eighth of that of the applicator cylinder 5.
  • the specific speed chosen is such that ensures good equalization of the composition layer coating by a smoothing effect.
  • the gear ratio linear (peripheral) of cylinders 5 and 19 which is chosen, however, essentially depends on the viscosity of this coating composition and, to some extent, the hardness of the envelope of elastomeric material.
  • the effect equalizer contrary to what is observed during the use of a doctor blade, causes very little wear cylinders, probably due to the rheological effect resulting from the peripheral linear speed differential between cylinders 5 and 19 and this, despite the presence of abrasive fillers in the coating composition.
  • a suitable device (not shown) can be provided for allow adjustment of the distance between the cylinder applicator 5 and the equalizing cylinder 19.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

Objet de l'invention
La présente invention concerne un procédé amélioré d'enduction 'indirecte d'une couche mince et uniforme sur une grande largeur, c'est-à-dire une enduction dans laquelle la matière, de manière classique, est appliquée en couche mince sur un support qui défile face à un cylindre, lequel transfère en continu la matière d'enduction sur un support.
L'invention concerne également un dispositif amélioré d'enduction pour des supports de l'ordre de 4m de large.
Arrière-plan technologique
En principe, on réalise une enduction sur support en une matière souple qui circule sous forme d'une bande continue au-dessus d'un cylindre applicateur. Ce cylindre applicateur (appelé également cylindre doseur) soit est en contact avec un autre cylindre dit de transfert (ou rouleau de trempage) qui est immergé en partie dans un bac ou réservoir contenant la composition d'enduction, soit est plus généralement directement immergé en partie dans un tel bac ou réservoir.
Un ou plusieurs contre-cylindres sont prévus au-dessus du support en exerçant un effet de pinçage (nip).
Différentes formes d'exécution d'installation d'enduction sont décrites dans l'ouvrage Kunststoff Maschinen Führer 3. Ausgabe, Carl Hanser Verlag-München 1992.
Les dispositifs de ce type sont largement utilisés, notamment dans la production de divers revêtements de sols et de murs.
En vue d'accroítre la résistance à l'abrasion et à l'usure en service de tels revêtements de sols et de murs, il est courant de leur appliquer par enduction une couche finale très fine de vernis, notamment du type polyuréthanne, qui est pourvue de différentes charges destinées a en améliorer les propriétés, notamment pour leur conférer une bonne résistance à l'usure.
Des compositions convenant à cet usage ont été décrites dans la demande de brevet européen 0 087 0129.4 du 15 juin 2000 au nom de la Demanderesse.
La composition de ces vernis, qui ont généralement un caractère abrasif prononcé constitue un problème qui n'a jamais été résolu dans l'art antérieur.
Pour régulariser et enlever l'excédant de la composition d'enduction du cylindre applicateur à sa sortie du bac de trempage, il est habituel de prévoir une racle ou docteur-doseur qui égalise la matière avant son contact avec le support qui doit être enduit.
On observe cependant une usure très rapide (jusqu'à un centimètre par heure) de la racle, même si celle-ci est réalisée en acier inoxydable, par un effet provoqué par la charge sur la racle.
Ceci entraíne des coûts de remplacement importants et la nécessité de procéder à des réglages réguliers pour obtenir un bon fonctionnement du dispositif.
Le document WO91/15306 propose l'utilisation d'un cylindre égalisateur en contact avec le cylindre doseur. Ce cylindre possède une vitesse tangentielle différentielle par rapport au cylindre doseur qui permet d'éliminer le surplus de matière sur le cylindre doseur par l'intermédiaire d'un cylindre de transfert lisse présentant une dureté Shore A de 60. Ce système ne permet pas d'appliquer des vernis abrasifs en couches minces.
D'autres auteurs proposent notamment dans le document EP-A 0550918 A des rainures hélicoïdes gravées sur les cylindres de transfert permettant un mélange de plusieurs composants et une meilleure répartition de l'enduit. La profondeur des rainures joue un rôle très important et doit toujours être optimalisée et adaptée en fonction des enduits utilisés. Dans le cadre de ce document, les rainures sont relativement profondes pour conserver leur fonction melangeuse.
Buts de l'invention
L'invention vise à éviter les inconvénients des techniques utilisées jusqu'à présent et a pour but d'assurer à la sortie du bac contenant cette composition, une égalisation adéquate de la composition d'enduction prélevée par le cylindre applicateur.
Eléments caractéristiques de l'invention
Selon le procédé d'enduction indirecte d'une couche mince de l'invention, on utilise classiquement un cylindre applicateur recevant la composition d'enduction contenue dans un bac ou réservoir dans lequel le cylindre applicateur est partiellement immergé. Selon la caractéristique de l'invention, à la sortie dudit bac ou réservoir, la partie émergente du cylindre applicateur, en vue de l'égalisation de la composition d'enduction, est en contact avec un cylindre égalisateur pourvu d'un revêtement d'une matière élastomère, tournant ou non dans le même sens de rotation que le cylindre applicateur et dont la vitesse périphérique de rotation est différente de celle du cylindre applicateur.
L'installation utilisée est constituée de manière classique par un bac de trempage, un cylindre applicateur immergé en partie dans ce bac et un cylindre égalisateur de la composition d'enduction pour le support à enduire qui est en contact avec la partie émergente du cylindre applicateur.
Contrairement aux installations classiques cependant, celle de l'invention ne comporte pas de racle ou docteur d'égalisation agissant sur la matière amenée par le cylindre applicateur, mais implique l'usage d'un cylindre égalisateur pourvu d'un revêtement d'une matière élastomère, tournant ou non dans le même sens de rotation que le cylindre applicateur et dont la vitesse périphérique de rotation est différente de celle du cylindre applicateur.
Le revêtement élastomère choisi pour le cylindre égalisateur présente une dureté suffisante pour provoquer un effet d'égalisation et de lissage. Il s'agit d'une matière de type caoutchouc présentant une dureté Shore de l'ordre de 45 à 80, de préférence de l'ordre de 65 à 70 unités Shore. On choisit bien entendu une matière non-adhérente pour la composition d'enduction.
Même dans le cas d'une composition comportant des charges fortement abrasives, on n'observe pas d'effet d'usure marquée pour des durées de fonctionnement importantes du cylindre égalisateur.
Les cylindres applicateurs utilisés sont classiquement des cylindres gravés, du type cylindres d'héliogravure, notamment des cylindres comportant des gravures du type pyramide, pyramide tronquée, conique ou des lignes de gravures hélicoïdales destinées à retenir la composition d'enduction prélevée lors du passage dans le bac de trempage.
Le volume déposé sur le support correspond généralement de 10 à 100 ml/m2 d'une composition (humide) d'une densité de 1. En pratique, la densité est comprises entre 0.8 et 1.5.
Par couche mince, on entend un film d'enduction de l'ordre de quelques microns à 120 microns et plus particulièrement de l'ordre de 5 µm et 70 µm (épaisseur du film de matière d'enduction sec et éventuellement réticulée réalisé sur le support).
Classiquement, la vitesse périphérique (linéaire) du cylindre applicateur est de l'ordre de 20 à 40 m/mn. Le rapport des vitesses périphériques du cylindre égalisateur et du cylindre applicateur est réalisé par un réglage de la vitesse de rotation (tours par mn) du cylindre égalisateur, en tenant compte des diamètres respectifs des cylindres et, bien entendu, des sens de rotation.
Le choix de ces vitesses relativés est essentiellement dicté par des considérations de viscosité de la composition d'enduction.
L'installation comporte bien entendu les équipements auxiliaires habituels tels que rouleaux de détour ou rouleaux embareurs, dispositifs de séchage et/ou de réticulation UV ou autres, dérouleurs du support et enrouleurs pour le support enduit, régulateur du niveau de bac de trempage, dispositif de réglage de l'écartement des cylindres, et mécanismes d'entraínement et de découpe, etc.
L'invention sera décrite plus en détail en référence à une forme d'exécution préférée au regard du dessin annexé.
Brève description du dessin
La figure annexée représente schématiquement une vue d'une installation selon l'invention. Le sens de rotation des différents cylindres et rouleaux y est indiqué schématiquement par des flèches.
Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention
Un bac de trempage 1 contenant une composition d'enduction 3 maintenue à niveau par un équipement adéquat, reçoit un cylindre applicateur 5.
Celui-ci est en partie immergé dans le bac et alimente la composition d'enduction vers un support 9 devant recevoir l'enduction et est représenté conventionnellement en traits interrompus. Celui-ci provient d'une alimentation et passe successivement par un premier rouleau de guidage 11 et passe entre le cylindre applicateur 5 recouvert de la composition d'enduction et un ou plusieurs contre-cylindres 15 et 17 et, finalement, est entraíné par ce cylindre vers un deuxième rouleau de guidage 13, après avoir été enduit au passage par le contact du cylindre 5.
Il subit ensuite des traitements habituels (séchage, réticulation, etc.) avant d'être enroulé.
Selon l'invention, l'égalisateur de la matière prélevée et entraínée par le cylindre applicateur 5 est réalisé à l'aide d'un cylindre égalisateur 19 recouvert d'une enveloppe d'une matière élastomère 21. Ce cylindre égalisation 19 tourne dans un sens de rotation qui est, en l'occurrence, le même que celui du cylindre applicateur 5. Sa vitesse de rotation périphérique peut être de l'ordre de la moitié à un huitième de celle du cylindre applicateur 5.
La vitesse spécifique choisie est telle qu'on assure une bonne égalisation de la couche de composition d'enduction par un effet de lissage. Le rapport de vitesse linéaire (périphérique) des cylindres 5 et 19 qui est choisi dépend cependant essentiellement de la viscosité de cette composition d'enduction et, dans une certaine mesure, de la dureté de l'enveloppe de matière élastomère. L'effet égalisateur, contrairement à ce qui est observé lors de l'utilisation d'une racle, n'entraíne que très peu d'usure des cylindres, probablement à cause de l'effet rhéologique résultant du différentiel de vitesse linéaire périphérique entre les cylindres 5 et 19 et ceci, malgré la présence de charges abrasives dans la composition d'enduction. Un dispositif adéquat (non représenté) peut être prévu pour permettre le réglage de l'écartement entre le cylindre applicateur 5 et le cylindre égalisateur 19.
Cet effet égalisateur avec très peu d'usure est particulièrement marqué dans le cas de gravures en lignes hélicoïdales (non représentées) du cylindre applicateur 5.
Bien qu'on ait décrit une forme d'exécution préférée de l'invention, il doit être bien entendu que de nombreuses modifications tant au niveau opératoire qu'au niveau de l'équipement sont possibles. L'installation est applicable notamment à l'enduction d'éléments rigides du type lamelles transportées par un ruban de transport. Les réglages, notamment pour ce qui concerne l'espacement et les éventuels effets de pinçage entre le cylindre applicateur 5 et le ou les contre-cylindres 15 et 17, seront facilement exécutés par les spécialistes, éventuellement sur base d'essais préalables de réglage. Il en est de même pour l'espacement maintenu entre le cylindre applicateur 5 et le cylindre égalisateur 19, et pour le choix de rotation et la différence de vitesse périphérique de ces cylindres.

Claims (8)

  1. Procédé d'enduction indirecte d'une couche mince sur des supports de grande largeur à l'aide d'un cylindre applicateur gravé, (5) comportant des lignes de rainures hélicoïdales, et destiné à recevoir la composition d'enduction (3), immergé en partie dans un bac ou réservoir (1) contenant ladite composition d'enduction, caractérisé en ce que
    ladite couche mince résultant du procédé d'enduction a une épaisseur uniforme à l'état sec sur ledit support entre 5 et 70 µm,
    la largeur dudit support est de l'ordre de 4 m,
    ladite composition d'enduction (3) possède un caractère abrasif, et en ce
    qu'à la sortie dudit bac ou réservoir (1), la partie émergente du cylindre applicateur (5), en vue de l'égalisation de la composition d'enduction, est en contact avec un cylindre égalisateur (19) pourvu d'un revêtement d'une matière élastomère (21), tournant ou non dans le même sens de rotation que le cylindre applicateur (5) et dont la vitesse périphérique de rotation est différente de celle du cylindre applicateur (5) .
  2. Procédé d'enduction indirecte d'une couche mince selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de ladite composition d'enduction abrasive humide sur ledit support de grande largeur est comprise entre 10 et 100 ml/m2.
  3. Installation pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, comportant un bac de trempage (1), un cylindre applicateur gravé (5) comportant des lignes de rainures hélicoïdales immergé en partie dans le bac (1) contenant la composition d'enduction pour le support (9) à enduire, caractérisée en ce que l'installation comporte un cylindre égalisateur (19) pourvu d'un revêtement d'une matière élastomère (21) tournant ou non dans le même sens de rotation que le cylindre applicateur (5) et dont la vitesse de rotation périphérique est différente de celle du cylindre applicateur (5).
  4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le revêtement élastomère (21) pour le cylindre égalisateur (19) présente une dureté suffisante pour provoquer un effet d'égalisation et de lissage.
  5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le revêtement élastomère (21) est réalisé en une matière du type caoutchouc présentant une dureté Shore entre 45 et 80 unités Shore.
  6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le revêtement élastomère (21) est réalisé en une matière du type caoutchouc présentant une dureté Shore entre 65 et 70 unités Shore.
  7. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le revêtement élastomère (21) est réalisé en une matière non adhérente pour la composition d'enduction.
  8. Utilisation du procédé selon la revendication 1 ou 2 ou de l'installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 pour l'enduction de supports de grandes largeurs, typiquement de l'ordre de 4m dans le cas de produits de revêtement de sols synthétiques comprenant du PVC.
EP20000988523 2000-12-22 2000-12-22 Procede d'enduction indirect en couche mince et dispositif a cet effet Expired - Lifetime EP1343595B1 (fr)

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