FR2610336A1 - Produit de revetement de surface et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
CE PRODUIT DE REVETEMENT DE SURFACE COMPREND : (A) UNE MATIERE DE SUBSTRAT 20; (B) UN REVETEMENT IMPERMEABLE 22 RELIE A AU MOINS UNE SURFACE DE LADITE MATIERE DE SUBSTRAT 20; ET (C) DES ELEMENTS EN RELIEF 24 PRESENTANT UNE EPAISSEUR COMPRISE ENTRE ENVIRON 0,076 MM (0,003 POUCE) ET 2,03 MM (0,080 POUCE) DISPOSES DE FACON SELECTIVE SUR LEDIT REVETEMENT 22, COMPRENANT UNE MATIERE PLASTIQUE THIXOTROPE 26 CONTENANT DES PARTICULES DE MATIERE SOLIDE 28, LADITE MATIERE PLASTIQUE THIXOTROPE 26 CONTENANT AU MOINS UN THIXOTROPE CHOISI DANS LE GROUPE CONSTITUE PAR LES SILICES FUMEES, LES SILICES PRECIPITEES, LES ARGILES ORGANOPHILES FINEMENT DIVISEES, LES SORBATOLS FORTEMENT SUBSTITUES ET LES COMPLEXES CALCIUM MATIERES ORGANIQUES.
Description
PRODUIT DE REVETEXENT DE SURFACE ET SON FROCEDE DE
FABRICATION
La présente invention porte sur un produit de revêtement de surface En particulier, la présente invention porte sur un produit de revêtement de surface, comprenant une matière de substrat sur laquelle est appliqué un revêtement imperméable, avec des éléments en relief d'une matière plastique contenant des matières solides disposées
de façon sélective sur ledit revêtement.
Dans la technique antérieure, il est connu de fabriquer des produits de revêtement de surface sur lesquels sont disposés des éléments en relief qui contiennent des particules de matière solide. Par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 4 348 447 (MILLER et PETZOLD), sont décrites des structures de plancher en matière plastique anti-glissantes, dans lesquelles des particules minérales sont noyées dans une matrice en matière plastique durcie, en étant disposées sensiblement en butée les unes contre les autres. Etant donné que l'adhésif peut être imprimé suivant un motif sélectif, les éléments en relief donnent l'aspect d'une matière de plancher à gaufrage en registre. Cependant, parce que de telles particules sont appliquées sur la surface adhésive de la matrice, les particules appliquées de cette manière, de façon typique, ne pénètrent pas d'une manière uniforme & travers la matrice
plastique. En outre, le nombre de particules est sensible-
ment limité, et les particules doivent être recouvertes par un mince revêtement de matière plastique claire pour les lier totalement à la matière. Dans le revêtement des
particules à l'aide d'un tel film mince, le revêtement sous-
Jacent, se trouvant dans les interstices entre les éléments
en relief, est également revêtu.
Cependant, dans chacun de ces documents antérieurs, les éléments en relief, alors qu'ils peuvent présenter une valeur décorative, auraient gêné et obscurci toute décoration sous-Jacente, si une telle décoration avait été présente. En outre, de tels éléments en relief, alors qu'ils sont utiles pour augmenter la resistance a l'usure et
la résistance au glissement, créent des difficultés supplé-
mentaires dans l'entretien des surfaces, et l'on doit prendre davantage de soin pour l'entretien de planchers
employant de tels dispositifs.
La présente invention a pour but d'augmenter le nombre de particules solides qui peuvent être positionnées dans les éléments en relief sur un produit de revêtement de
surface.
La présente invention a aussi pour but de proposer un produit de revêtement de surface, dans lequel les particules solides présentes dans les éléments en relief sur sa surface sont distribuées de façon plus égale à travers
ces éléments en relief.
La présente invention a encore pour but de proposer un produit de revêtement de surface avec des éléments en relief disposés de façon sélective, afin de créer des caractéristiques de gaufrage en registre, sans que
l'on ait recours à un gaufrage chimique ou mécanique.
La présente invention a également pour but de proposer un produit de revêtement de surface ayant des éléments en relief, sans qu'il ne soit nécessaire de prévoir
un revêtement supérieur de matière plastique claire.
Conformément à un premier aspect de la présente invention, on propose un produit de revêtement de surface,
comprenant une matière de substrat, un revêtement imper-
meable recouvrant ladite matière de substrat et des éléments en relief disposés de façon sélective sur ledit revêtement, lesdits éléments en relief comprenant une matière plastique
thixotrope contenant des particules de matière solide.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, on propose un procédé de fabrication d'un produit de revêtement de surface, ce procédé consistant à disposer un revêtement imperméable sur une matière de substrat, a positionner de façon sélective des éléments en relief d'une matière plastique thixotrope contenant des particules de matière solide, et & faire fusionner les éléments en relief au substrat, afin de fournir un produit de revêtement ayant
une structure unitaire.
Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, & titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de
réalisation représenté sur le dessin annexé.
Sur ce dessin: - la Figure 1 est une vue en coupe d'un produit conforme à la présente invention; et - la Figure 2 représente une vue en coupe du produit de la technique antérieure, tel que décrit dans le brevet
des Etats-Unis d'Amérique n' 4 348 447.
Des éléments de surface en relief, et en particulier, des éléments de surface en relief contenant des particules solides, sont employés depuis longtemps comme moyen pour augmenter la résistance au glissement ou la résistance à l'abrasion des revêtements de surface. Dans la présente invention, un produit présentant de tels éléments de surface en relief d'un aspect plus épais peut être fabriqué par un procédé qui ne nécessite pas de revêtir les
éléments et les zones environnantes.
D'après la technique antérieure, on avait réalisé une structure telle que celle représentée sur la Figure 2, en dotant un substrat 7 d'un revêtement approprié 8, et en appliquant, de façon sélective, une matière adhésive 15, telle qu'un plastisol non gélifié. Des particules solides, telles que des éléments 10 et 11, sont ensuite appliquées de façon uniforme, mais ils n'adhèrent que dans les parties adhésives, le reste étant enlevé. Pour maintenir les particules en place, la matière est ensuite revêtue par une
couche uniforme de matière de couche d'usure claire 13.
Dans la présente invention, comme représenté sur la Figure 1, un substrat 20 est préparé avec un revêtement imperméable approprié 22, puis il est doté de façon sélective, d'éléments en relief 24 constitués par une matière plastique thixotrope 26 contenant des particules de matière solide 28. Etant donné qu'il n'est pas nécessaire d'employer de couche d'usure claire pour lier de façon permanente les particules comme dans la technique antérieure, des parties du revêtement sous-jacent 22, représentées en 30, peuvent être laissées non revêtues dans
le produit final.
i0 Le Substrat La présente invention n'est pas estimée être dépendante du substrat employé. On estime plutôt que n'importe lequel parmi les substrats normalement employés dans ce domaine peuvent être employés dans la mise en oeuvre de la présente invention. Un substrat approprié peut être
le mat de verre saturé de plastisol de l'exemple décrit ci-
dessous, ou bien une feuille de feutre couché à l'état humide, également courante dans la technique des revêtements de surface, peut être employée avec un égal avantage. En outre, le substrat, quel qu'il soit, peut être revêtu au dos par un revêtement compact ou mousse pour former un produit à
doublre intermédiaire.
Il n'est & coup sûr pas envisagé que la présente invention puisse être limitée d'une quelconque manière par le choix du substrat. Des choix parmi les substrats disponibles devraient être faits sur une base quelconque, telle que la commodité de la fabrication ou des exigences de
propriétés physiques du produit final.
Le Revêtement Une fois qu'un substrat a été choisi, il doit être revêtu par une matière imperméable appropriée. Alors qu'il serait possible d'appliquer les éléments plastiques en relief directement sur un feutre couché & l'état humide, sans l'application d'une couche imperméable pour protéger le feutre interstitiel, le produit présenterait une valeur commerciale limitée. Tout au moins, un revêtement décoratif devrait normalement être appliqué même si le produit final doit être doté d'une couche d'usure pour le protéger. Il va de soi qu'un mat de verre doit être préparé avec un revêtement imperméable, habituellement un plastisol qui peut ou peut ne pas être transformable en mousse, pour imprégner le mat et recouvrir de façon étanche les fibres de verre. !0 Ainsi, le revêtement qui doit être employé peut être aussi simple qu'un matériau d'étanchéité pour un feutre couché a l'état humide ou aussi complexe qu'une structure a plusieurs éléments et à plusieurs couches. Dans tous les cas, le revêtement imperméable doit être de qualité pour !5 couches d'usure, c'est-à-dire qu'il doit être capable de supporter l'usure normale d'un revêtement de plancher. Il n'est pas envisagé, pour la mise en oeuvre de la présente
invention, d'être lié par le revêtement imperméable parti-
culier employé. Beaucoup de revêtements et de technologies de revêtement sont connus de l'homme du métier, lesquels
pourraient trouver une application dans la présente inven-
tion, y compris les platisols transformables en mousse et non transformables en mousse, "les mélanges secs" de résine, les matières de renfort appliquées au pochoir, et
similaires.
Cependant, le revêtement doit être imperméable à la matière déposée sur lui, de telle sorte que la matière thixotrope déposée reste sur la surface pour former un
élément en relief.
Les Eléments en Relief Sur le revêtement imperméable, des éléments en relief sont créés par le dépôt de perles d'un liquide
thixotrope pseudoplastique contenant des particules solides.
Un tel dépôt peut être effectué à l'aide de diverses méthodes connues de l'homme du métier, cependant, k6 10336 l'impression au cadre, bien que normalement employée pour déposer des encres sur des surfaces poreuses, a eté employée avec un bon succès et elle est décrite dans l'Exemple qui suit. Les éléments en relief peuvent être de toute forme ou motifs; cependant, des formes géométriques telles que
des motifs répétés de cercles, carrés, losanges et simi-
laires, en relief, se sont révélées comme étant efficaces au plan visuel. Comme dans d'autres produits de ce domaine, le ID nombre de ces éléments par unité devrait être suffisamment complet pour constituer efficacement une surface d'usure pour le revêtement. Les zones en creux entre les zones en relief à la fois servent d'élément décoratif et présentent une structure fonctionnelle, telle qu'une structure formant des canaux pour
évacuer des trop-pleins de liquide et similaires.
Les éléments en relief peuvent dépasser la matière de substrat sousJacente d'environ 0,076 mm (0,003 pouce) Jusqu'à environ 2,03 mm (0,08 pouce), de préférence d'environ 0,38 mm (0,015 pouce) Jusqu'à environ 1, 14 Mm (0,045 pouce), et, de façon davantage préférée, d'environ 0,76 mm (0,03 pouce). En outre, les éléments en relief doivent recouvrir environ trente pour cent (30%) Jusqu'à environ quatre-vingts pour cent (80%) de l'aire de surface totale du produit final, de façon à fournir une surface 2 d'usure efficace, le pourcentage exact étant fonction de la
géométrie des éléments en relief.
La Xatière Thixotrope La présente invention est rendue possible par la 3 combinaison d'un substrat revêtu imperméable et des caractéristiques rhéologiques de la matière plastique appliquée. Avec une technologie d'application, telle que celle utilisant un écran rotatif, une matière thixotrope pseudoplastique peut être déposée sur le substrat revêtu sur des épaisseurs dépassant celles d'encres d'impression
courantes. En raison des propriétés de la matière, l'écou-
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lement latéral peut être contrôlé ou sensiblement éliminé.
Les matières thixotropes sont des matières qui présentent un double comportement rhéologique, autrement dit elles présentent une viscosité élevée sous un faible cisaillement et une viscosité faible sous un fort cisaillement.
Les silices fumées et précipitées sont probable-
ment les agents de thixotropie, ou thixotropes, les plus couramment utilisés, bien que diverses matières minérales et organiques soient connues comme étant utilisables, incluant des matières minérales telles que des argiles organophiles en particules très fines et des matières organiques telles que des sorbatols fortement substitués ou des complexes calcium/matières organiques. Dans l'Exemple qui suit, de la L5 silice fumée, disponible dans le commerce auprès de Degussa Company, sous la marque de fabrique "Aérosil 200", a été
employée avec avantage.
La quantité de cette matière aJoutée au système de pate de résine déterminera la nature thixotrope du système résultant, et ses viscosités sous différents taux de cisaillement. Ces propriétés détermineront l'écoulement latéral du plastisol déposé sous forme d'éléments en relief sur le substrat. La viscosité et le taux de cisaillement de la matière thixotrope en plastisol sont corrélés, et la viscosité de la matière thixotrope est mesurée pour assurer
l'écoulement latéral désiré de la matière déposée.
La mesure de la viscosité, lorsqu'elle est prise à l'aide d'un viscosimètre Brookfield, va de 8 à 16 Pa.s (80 à poises) à l'aide de l'aiguille n' 6, à 20 révolutions 0 par minute. On aJuste la viscosité en faisant varier la quantité de plastifiant ou d'autres agents appropriés de
diminution de la viscosité.
Diverses matières de résines peuvent être employées comme matière thixotrope dans la présente invention, et elles comprennent pratiquement tous les plastisols de résine utiles, alors que les résines de poly(chlorure de vinyle) ont été employées avec avantage
dans l'Exemple qui suit.
Pour présenter une utilité dans la mise en oeuvre de la présente invention, suffisamment de matière thixotrope doit être présente pour permettre au système de résine de
rester plastique sous cisaillement, perdant ses caractéris-
tiques pseudoplastiques rapidement lorsque la force de
cisaillement n'est plus appliquée.
Les caractéristiques pseudoplastiques sont o illustrées par le graphe de la Figure 3 obtenu à l'aide du
viscosimétre Haake RV-l.
On peut voir sur ce graphe que la matière thixotrope utilisée ici, à savoir un plastisol de bouillie
de PVC, présente une viscosité élevée sous faible cisail-
lement et une viscosité faible sous cisaillement élevé.
Les Particules Bien que la matière thixotrope elle-même procure une surface d'usure sur le produit final, les propriétés d'abrasion d'une telle surface d'usure seront de façon typique fortement améliorées par l'addition de particules solides. Ces particules peuvent être faites d'une matière organique, telle qu'un caoutchouc ou une matière plastique, telle qu'une matière vinylique, ou bien d'une matière minérale, telle que le quartz silicieux ou similaires. Ces particules peuvent être claires ou revêtues ou colorées d'une quelconque manière, telles que des sables revêtus de
résine qui sont connus dans la technique.
Pour être utiles dans la présente invention, les particules doivent être de dimensions appropriées pour passer à travers le tamis n' 10 de la série des tamis U.S. Standard, qui est un tamis présentant des ouvertures de maille d'environ deux millimètres (2,0 mm), et être encore retenues sur le tamis no200 (U.S. Standard), présentant des
ouvertures de maille d'environ soixante dix microns (703.m).
Cependant, des résultats préférés ont été obtenus avec des
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g particules qui sont susceptibles de passer à travers le tamis n' 25 de la série des tamis U.S.Standard, avec des ouvertures de maille d'environ six cents microns (600 pm> et d'être retenues sur le tamis n' 50 U.S. Standard, présentant des ouvertures de maille d'environ deux cent cinquante microns (250 um). Les particules de matière solide ont une
dureté MOHS allant de 7 à 9, et de préférence, d'environ 7.
Exemple 1
io Un rouleau de 487,68 m (1600 pieds), de 4 m de largeur, de mat de fibres de verre disponible dans le commerce auprès de Schuller Company a été saturé par 500 grammes par mètre carré d'un plastisol ayant la composition suivante et gélifié en contact d'un tambour rempli d'huile
préchauffé à une température de 143-146'C (290-295'F).
Cmposant Xarque de Fabrique Source Pour cent en Poids Résine PVC (Lucovyl PB-1702) ATO Chemical Product (UK) 15,3 Résine PVC (Pevikon PE- 820) KemaNord Plastics (UK) 23,9 Résine PVC (Vinnol C65V) Vacker (V. Germany) 11,7 Plastifiant (Hexaplas OPN) Imperial Chem. Ind. (UK) 5,1 Plastifiant (Santicizer DP-268) Nonsanto Europe (Brussels) 9,2 Plastifiant (TXIB) Eastman Chemical 2,5 Plastifiant (Cereclor S-45) Imperial Chem. Ind. (UK) 2,5 Stabilisant (Ingestab BZ-505) Ciba Geigy 1,5 Plastifiant (ED-6) Lankro Chemicals Ltd. (UK) 0,8 Charge Alumina trihydrate BA Chemicals Ltd. (UK) 21,0 Pate de pigment gris 6,5
--
,0 Après cela, la surface lisse du mat saturé de plastisol a été revêtue par 380 grammes par mètre carré d'un plastisol ayant la composition suivante et gélifié au contact d'un second tambour rempli d'huile, préchauffé à une
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température de 140,5-143'C (285-290'F), pour former le
revêtement imperméable de qualité pour couchesd'usure.
Composant)arque de Fabrique Source Pour cent en Poids Résine PVC (Lucovyl PB-1702) ATO Chemical Products (UK) 20,7 Résine PVC (Pevikon PE-820) Kemalord Plastics (UK) 32,4 Résine PVC (Vinnol C65V) Vacker (V. Germany) 15,9 Plastifiant (Hexaplas OPN) Imperial Chem. Ind. (UK) 6,9 Plastifiant (Santicizer DP-268) Xonsanto Europe (Brussels) 9,0 Plastifiant (TXIB) Eastman Chemical 3,4 Plastifiant (Cereclor S-45) Imperial Chem. Ind. (UK) 3,4 Stabilisant (Ingestab BZ-505) Ciba Geigy 2,0 Plastifiant (ED-6) Lankro Chemicals Ltd. (UK) 1,0 Pate de pigment gris 5,3 ,0 Un plastisol contenant des particules de la composition suivante a ensuite été imprimé. par impression au cadre, suivant un motif géométrique régulier, sur la surface
du revêtement imperméable gélifié.
Composant Marque de Fabrique Source Pour cent en Poids Résine PVC (Pevikon PE 820) Kemalord Plastics (UK) 43,1 Résine PVC (Vinnol CO5V) Vacker (V. Germany) 10,8 Plastifiant (Santicizer DP-268) Xonsanto Europe (Brussels) 11,9 Plastifiant (Hexaplas OPN) Imperial Chem. Ind. (UK) 2,7 Plastifiant (TXIB) Eastman Chemical 10,8 Huile Epoxy Lankro Chemical (UK) 1,6 Stabilisant (Ingestab BZ 505) Ciba Geigy 1,1 Silice Fumé (Aerosil 200) Degussa Corp. 0,5 Particules de quartz 15,0 Pate-de pigment gris 2,5 ,0 La viscosité du platisol avec les particules énoncées ci-dessus doit se situer entre 8 et 16 Pa.s (80 et 160 poises)pour les résultats-.désirés. On ajuste la viscosité en faisant varier les quantités du plastifiant
TX18.
On a ensuite gélifié et fait fondre le plastisol imprimé en le faisant passer & travers un four à air chaud maintenu à approximativement 199'C (390'F) pendant deux minutes. iO Le produit composite résultant présentait des éléments en relief régulièrement disposés, simulant un dessin à gaufrage en registre, ces éléments contenant une dispersion de particules solides réparties de façon
sensiblement uniforme en leur sein.
Exemple 2
Il est possible de former le produit ici décrit de
façon qu'il présente une surface plate.
Le produit de cet Exemple est obtenu de la même manière que le produit de l'Exemple 1, excepté qu'un revêtement supplémentaire est aJouté avant la fusion du produit. Apres que les éléments en relief aient été gélifiés, un revêtement d'ensemble de la matière de revêtement imperméable ci- dessus est appliqué pour garnir les zones en creux autour des éléments en relief. Lorsque la pate de pigment gris est retirée de la matière de revêtement impermeable, le remplissage par le revêtement dans les zones en creux sera transparent et les produits des exemples 1 et 2 se ressembleront sensiblement, mais le
produit de l'Exemple 2 aura une surface supérieure plate.
Claims (8)
1 - Produit de revêtement de surface comprenant: (a> une matière de substrat (20>; (b) un revêtement imperméable (22) relié à au moins une surface de ladite matière de substrat (20); et (c) des éléments en relief (24> présentant une épaisseur comprise entre environ 0,076 mm (0,003 pouce) et 2,03 mm<(0,080 pouce) disposés de façon sélective sur ledit revêtement (22), comprenant une matière plastique thixotrope (26) contenant des particules de matière solide (28), ladite matière plastique thixotrope (26) contenant au moins un thixotrope choisi dans le groupe
constitué par les silices fumées, les silices précipi-
tées, les argiles organophiles finement divisées, les sorbatols fortement substitués et les complexes
calcium/matières organiques.
2 - Produit de revêtement de surface selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la matière de
substrat (20)est un mat de fibre de verre.
3 - Produit de revêtement de surface selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la matière de substrat (20) est une feuille composite à base de fibres
couchées à l'état humide.
4 - Produit de revêtement de surface selon l'une
des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les
particules de matière solide (28) présentent une dureté MOHS
allant de 7 à 9.
- Produit de revêtement de surface selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les particules
de matière solide (28) sont, au moins en partie, organiques.
6 - Produit de revêtement de surface selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les particules (28) sont, au moins en partie, des copeaux de résine vinylique. 7 - Produit de revêtement de surface selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les particules
de matière solide (28) sont, au moins en partie, minérales.
8 - Produit de revêtement de surface selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les particules <28) sont, au moins en partie, constituées par du quartz silicieux. 9 - Produit de revêtement de surface selon l'une
des revendications i à 8, caractérisé par le fait que les
éléments en relief (24) sont disposés suivant un motif
géométrique régulier.
io 10 - Produit de revêtement de surface selon l'une
des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les
éléments en relief (24) sont disposés pour former un moyen simulant un produit à gaufrage en registre et les éléments en relief (24) recouvrent 30% à 80% de l'aire de surface du
revêtement de surface.
11 - Produit de revêtement de surface selon l'une
des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la zone
définie entre les zones en relief (24) est remplie pour
donner une feuille à surface plane.
12 - Procédé de fabricatios d'un produit de revêtement de surface, caractérisé par le fait qu'il consiste à: (a) disposer un revêtement imperméable (22) sur au moins une surface d'une matière de substrat (20); (b> imprimer de façon sélective des éléments en relief (24) avec un dispositif d'impression au cadre sur ledit substrat (20> revêtu, lesdits éléments en relief (24> comprenant une matière plastique thixotrope (26) contenant des particules de matière solide (28), lesdits éléments en relief (24) étant espacés l'un de l'autre pour fournir des zones en creux (30) entre eux, et lesdits éléments en relief présentant une hauteur allant de préférence de 0,38 mm (0,015 pouce) & 1,14 mm (0,045 pouce); et
(c) faire fondre la matière formée de cette manière.
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