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(11) | EP 0 347 265 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Poudre de thermogravure pour impression en relief |
| (57) Poudres de thermogravure pour impression en relief, caractérisées par le fait d'être
constituées d'un polymère de base tel que polyamide, obtenu par un choix judicieux
de la nature et du taux des monomères, dimères et amines utilisés pour la polycondensation
ou d'alliages de polymères de masses moléculaires et propriétés physiques différentes,
de manière à obtenir un ajustement précis des caractéristiques générales de ce polymère
ou alliage, pour donner au film issu de ces poudres des propriétés bien définies. Ce polymère ou alliage de base est mélangé, en proportions et types variables, à un ensemble de composés chimiques de faibles masses moléculaires et de structures chimiques comportant des analogies, ainsi qu'à divers adjuvants, dans le but de créer une gamme de produits ayant des propriétés spécifiques bien adaptées à la destination finale de l'imprimé en relief. Ces composés et adjuvants incorporés au polymère de base ont comme fonction principale d'accélérer le processus de ramollissement du réseau macromoléculaire en diminuant l'intensité des liaisons intermoléculaires entre chaînes polymères, pour permettre d'augmenter largement la production des machines de thermogravure utilisant ces produits, tout en réduisant la longueur de leur système de refroidissement. Les objets essentiels de l'invention se définissent globalement comme suit: - Diminution importante du temps de traitement de la transformation en relief grâce aux propriétés thermiques conférées à ces poudres, tout en conservant ou améliorant leurs propriétés générales. - Suppression, toute ou partielle, de la dégradation dûe aux chocs thermiques, des supports à traiter et du respect de leurs dimensions. - Economie importante d'énergie. - Gamme de produits compatibles entre eux et présentant des caractéristiques thermiques et physiques diverses, permettant par exemple, à partir d'un de ces produits, de pouvoir passer un imprimé en relief à l'intérieur d'un photocopieur réglé à environ 150°. - Qualité de l'aspect du film en relief améliorée. - Poudres dont les grains sont préférentiellement obtenus sous forme microsphèrique, distribués sur l'imprimé en deux opérations successives pour un taux de remplissage maximum de la partie poudrée. - Prix de revient très inférieur possédant des qualités supérieures à ceux des poudres actuellement employées. |
[0001] La présente invention concerne le procédé de thermogravure et plus spécialement les poudres employées pour cette application. L'invention a pour but la réalisation d'une gamme de produits en poudre, compatibles entre eux et susceptibles de couvrir l'ensemble des besoins propres à assurer le développement de ce procédé. La présente invention se caractérise principalement par le fait de doter ces produits de propriétés thermiques et physiques spécifiques, bien ajustées, afin d'obtenir lors de leur traitement une fusion et recristallisation extrêmement rapides, de manière à accélérer le processus de formation du film et sa reprise en masse.
[0002] La thermogravure est un procédé connu, qui permet d obtenir une impression en relief imitant la taille douce ou le timbrage à partir d'une quelconque impression typographique, offset ou autre.
[0003] La transformation en relief consiste à saupoudrer par exemple une feuille de papier fraîchement imprimée d'une poudre ayant la propriété de fondre sous l'action de la chaleur et de former, après fusion, un film en relief. Dans les parties imprimées, l'encre humide retient la poudre, l'excédent est continuellement aspiré et recyclé. L'imprimé poudré passe ensuite à l'intérieur d'un four tunnel et à sa sortie, un jet d'air frais le refroidit et fige instantanément le film en relief visqueux de façon à éviter le collage des feuilles entre elles.
[0004] Les poudres employées, brillantes ou mates, sont transparentes et conservent leurs teintes aux couleurs d'impression. Par contre, les poudres pigmentées donnent, quelle que soit la couleur d'impression un relief correspondant à leur pigment.
[0005] La granulométrie de la poudre employée détermine l'épaisseur de la pellicule en relief. Plus une poudre est grosse et plus le relief est important. Ce mode d'impression en relief s'emploie principalement dans des applications très différentes telles que: travaux commerciaux (cartes de visite, cartes commerciales, têtes de lettre, enveloppes, cartes d'invitation, impressions publicitaires), étiquettes en continu, cartes de voeux, cartonnages de luxe, papier d'emballage à plat et en continu, micro-informatique (listings d'ordinateurs) etc...
[0006] Ce procédé au cours des quatre vingt dernières années a subi une évolution profonde. A ses débuts, le poudrage des feuilles imprimées s'effectuait manuellement, puis progressivement les premières machines de traitement de la transformation en relief se sont automatisées. Ces machines étaient toutefois très encombrantes et le plus souvent réservées aux imprimeurs spécialisés dans cette technique. Depuis une vingtaine d'années, l'apparition d'une nouvelle génération de machines automatiques rapides et très compactes, offertes à une vaste clientèle d' imprimeurs traditionnels, a permis un réel développement industriel de ce procédé.
[0007] Malheureusement, ces machines compactes ont vu la longueur de leurs fours tunnels diminuer. Le temps de passage de l'imprimé à l'intérieur des fours tunnels où s'effectue la transformation en relief est, selon la longueur de ces fours et les cadences de production, extrêmement court et de l'ordre de une demie à trois secondes.
[0008] Parallèlement à ce développement, les presses à imprimer offset auxquelles s'accouplent automatiquement les machines de thermogravure, ont vu leurs cadences s'accélérer dans le rapport de 1 à 5 et atteindre sur certaines d'entre elles, spécialisées dans l'impression d'enveloppes, une production de 60.000 exemplaires à l'heure.
[0009] Les poudres de thermogravure actuellement employées dans le monde sont principalement d'origine américaine et anglaise, à l'exception d'un produit allemand qui vient d'être présenté sur le marché. Leurs caractéristiques générales sont sensiblement les mêmes et un seul type de produit est proposé à l'utilisateur par fabricant pour répondre aux besoins d' imprimés dont les destinations sont très différentes.
[0010] Contraints d'utiliser ces produits et pour tenter de combler l'écart qui s'est créé entre les performances des machines et celles statiques des poudres, les constructeurs de matériel, partagés entre les nécessités du marché qui sont d'augmenter sans cesse les cadences de production, tout en réduisant au maximum l'encombrement de ces machines, se sont trouvés dans l'obligation de les équiper de fours tunnels très courts mais ayant par contre une puissance calorifique très importante. La température atteinte au centre de ces fours tunnels est de l'ordre de 450 à 600° centigrades.
[0011] La conséquence de cette manière de procéder se traduit par un ensemble d'insuffisances et d'inconvénients majeurs dont les principaux sont les suivants :
1 - Qualité du film en relief médiocre, présentant dans les parties en aplat des cratères et un aspect de surface martelé du type "peau d'orange".
2 - Jaunissement et destruction partielle de la fibre du support brutalement déshydratée et soumise à un choc thermique très important.
3 - Impossibilité de traiter, avec des machines équipées de fours compacts des cartes de grand format ou fort grammage ainsi que des imprimés de plus faible grammage réalisés sur des supports n'admettant pas un choc thermique trop brutal.
4 - Rétrécissement important de la dimension des imprimés consécutif à une brusque déshydratation et altération partielle de la fibre. Ce rétrécissement irrégulier interdit pratiquement la réalisation d' imprimés destinés à être assemblés pour former une liasse. Ce même défaut se retrouve entre autre, dans les impressions sur feuille de carton réalisées à plat et transformées en boites pliantes. Le pliage et repérage de la découpe deviennent très difficile à obtenir.
5 - Bilan énergétique déplorable entrainant le coût de revient de la transformation en relief trop important. En effet, les machines de transformation en relief étant d'une part entièrement automatiques et d'autre part conduites par l'opérateur de la presse à imprimer, la consommation énergétique nécessaire à cette transformation devient le principal facteur déterminant le coût. Dans les locaux climatisés, la consommation énergétique supplémentaire engendrée par l'élévation de température dûe au dégagement d'air chaud des fours tunnels double la consommation globale nécessaire à la transformation d'un imprimé en relief.
6 - Puissance énergétique nécessaire trop importante rendant, dans beaucoup de petites imprimeries, l'installation de ces machines impossibles par le manque de puissance énergétique disponible
7 - Résistance thermique instantanée du film en relief insuffisante pour supporter un passage à l'intérieur d'un photocopieur de conception actuelle.
8 - Risque important d' inflammabilité de l'imprimé consécutif à une surchauffe du four.
9 - Présentation des imprimés en relief déplorable et principalement pour ceux réalisés à partir de supports de faibles grammages ou relativement fragiles à la chaleur.
10 - Impossibilité de réaliser des machines plus compactes dans le but d'équiper de petites imprimeries disposant de peu de place.
[0012] L'ensemble de ces graves inconvénients freine le plein développement de ce procédé qui offre par ailleurs de larges possibilités et entre autre dans des domaines où ces insuffisances ne lui permettent pas d'accéder.
[0013] De l'étude de recherche d' antériorité de brevets exécutée à notre demande par l'office européen de brevets à la Haye (Hollande) relative aux poudres de thermogravure, il ressort qu'aucun des documents relevés ne traite le point essentiel actuel concernant les moyens à apporter à ces poudres, afin d'accélérer le processus de formation d'un film à partir d'une surface poudrée, tout en lui conservant des propriétés mécaniques suffisantes en fonction de la destruction de l'imprimé ou en améliorant ses propriétés mécaniques, thermiques et aspect de surface.
[0014] Pour mémoire, ces documents se définissent comme suit:
Brevet américain N° 10.089 AD 1915 est relatif à des produits flexibles et adhérant bien sur l'encre.
Brevet américain N° 1966907 DU 17 Juillet 1934 traite une encre destinée à donner une bonne flexibilité et adhérence au film thermogravure.
Brevet américain N° 2272706 du 26 Mars 1938 concerne des produits donnant une surface brillante, une bonne apparence et qui ne pèlent pas et ayant également une bonne flexibilité.
Brevet américain N° 2226867 du 11 Août 1939 traite la fabrication de poudre mate.
Brevet américain N° 2288860 du 04 Juin 1940 est relatif aux poudres pour le flocage dont l'épaisseur peut être augmentée et contrôlée.
Brevet américain N° 2317372 du 28 Décembre 1940 traite une encre haute température.
Brevet américain N° 2391705 du 10 Août 1942 concerne des poudres luminescentes.
Brevet américain N° 3083116 du 26 Mars 1963 concerne des poudres colorées.
Brevet américain N° 3440076 du 22 Avril 1969 relatif à des encres et poudres permettant d'obtenir un film en relief dur et résistant à une impression recto-verso.
Brevet américain N° 3432328 du 11 Mars 1969 traite d'un procédé à base d'encre résineuse permettant, à partir d'un stencil, d'obtenir une impression en relief.
Brevet américain N° 4044176 du 23 Août 1977 concerne des microcapsules expansibles.
Brevet anglais N° 713073 du 13 Février 1951 relatif à des produits fluorescents.
Brevet anglais N° 741051 du 16 Juillet 1953 concerne un procédé d'impression en relief où la poudre est liée par l'action d'un produit liquide.
Brevet anglais N° 881243 du 15 Février 1960 concerne une présentation de la poudre sous forme de grains microsphériques.
Brevet anglais N° 905416 du 27 Mai 1960 a pour objet des poudres de thermogravure à pigmentation métallique.
Brevet allemand N° 144744 du 12 Septembre 1901 relatif à des poudres à base d'asphalte pour impression spéciale.
Brevet allemand N° 576389 du 10 Mai 1933 concerne des poudres destinées à obtenir un film en relief de bonne qualité.
Brevet allemand N° 804215 du 08 Juillet 1949 traite des poudres présentant des effets décoratifs.
Brevet allemand N° 1100654 du 24 Juin 1959 concerne l'amélioration de l'état de surface du film.
Brevet français N° 449451 du 15 Octobre 1912 traite un procédé pour obtenir une impression en relief à partir de poudre et vapeur d'eau.
Brevet français N° 594642 du 06 Mars 1925 relatif au procédé d'impression en relief par la thermogravure à partir d'une quelconque poudre.
Brevet français N° 813976 du 14 Février 1936 traite de poudre à partir de produits disponibles à cette époque, sans spécification bien définie et de machine de thermogravure.
Brevet européen N° 0048478 du 23 Septembre 1980 a pour objet une poudre permettant de modifier l'état de surface pour le rendre collant. Poudre employée sur des photographies ou produits photochimiques.
Brevet japonais N° 5537341 du 08 Septembre 1978 relatif à des poudres microsphériques transparentes, infusibles, pour décorer une surface encrée.
Brevet japonais N° 585285 A du 03 Juillet 1981 a pour objet une poudre mangeable.
Brevet japonais N° 59142680 A du 05 Février 1983 concerne une poudre sous forme de toner pour remplacer l'encre d'impression.
[0015] La présente invention vise à remédier à ces insuffisances en permettant la réalisation d'une gamme de produits en poudre formulée en fonction de la destination de l'imprimé et du matériel dont dispose l'imprimeur.
[0016] Cette gamme de produits selon l'invention est caractérisée de la façon suivante:
- Un objet de l'invention consiste à diminuer de manière significative le temps de traitement de l'imprimé dans le rapport de 1 à 3 selon le type de support, la destination de l'imprimé, la finesse des motifs, la nature et la longueur des fours utilisés, de manière à accélérer proportionnellement la production des machines.
- Un autre objet de l'invention est, à production égale, de diminuer largement la température des fours tunnels.
- Un autre objet de l'invention est relatif à l'amélioration du bilan énergétique réalisé à partir de ces poudres. A titre d'exemple, la transformation en relief d'un imprimé effectué sur une carte de 320 grammes par mètre carré et d'une largeur de 1200 millimètres, nécessite un four tunnel dont la puissance sera de l'ordre de 150 kilowatts. Une réduction de 50 % de sa puissance entraine une économie d'énergie considérable. Cette économie se double dans le cas de locaux climatisés.
- Un autre objet de l'invention est de diversifier les caractéristiques thermiques du film et en particulier de réaliser des produits résistant à une brève élévation de température, pour permettre à l'imprimé, par exemple, de pouvoir passer dans un photocopieur réglé à 150°.
- Un autre objet de l'invention est d'améliorer tout à la fois les propriétés physiques du film en relief et ses qualités thermiques.
- Un autre objet de l'invention est d'éviter la dégradation thermique du support fragile, soit en abaissant la température maximale des fours ou en réduisant le temps de traitement.
- Un autre objet de l'invention est, dans la majorité des cas, de conserver à l'imprimé, après traitement, une bonne présentation ainsi que sa couleur d'origine.
- Un autre objet de l'invention est de limiter la brusque déshydratation des fibres du papier et leur dégradation thermique partielle, de manière à éviter ou réduire, la perte dimensionnelle du support après traitement.
- Un autre objet de l'invention concerne améliora tion de la tension et qualité du film en relief et principalement dans les surfaces en aplat réalisées sur des supports de faible ou fort grammage, cette amélioration apportée à des produits permettant par ailleurs, une augmentation importante de la production des machines.
- Un autre objet de l'invention est de diminuer les risques d'inflammabilité du support.
- Un autre objet de l'invention est de permettre, grâce à ces poudres, la construction de machines plus compactes que celles existant actuellement.
- Un autre objet de l'invention est d'une part, de diminuer l'élévation de température ambiante dûe à la surchauffe actuelle des fours et principalement dans le cas de relativement petits ateliers où les conditions de travail sont parfois difficilement supportables et consécutivement d'améliorer le fonctionnement des machines.
- Un autre objet de l'invention est d'abaisser substantiellement le prix des poudres de thermogravure en fonction de leur destination.
- Un autre objet de l'invention est de réaliser, par l'ensemble des améliorations obtenues, un abaissement significatif du prix de revient de l'impression en relief tout en conservant ou améliorant sa qualité.
- Un autre objet de l'invention, complémentaire aux moyens mis en oeuvre pour réaliser l'invention, est l'obtention de poudres dont les grains sont préférentiellement de forme microsphérique. Ces grains sont par ailleurs, pour une même utilisation de diamètres différents, en proportion déterminée, pour obtenir le meilleur taux de remplissage possible de la surface poudrée. Cette présentation répond à un certain nombre de critères se définissant globalement comme suit:
a) Formation du film accéléré par rapport à celle obtenue à partir d'un même produit broyé. En effet, une étude approfondie de la transformation, par palier, d'une surface poudreuse en une surface filmogène à fait apparaitre au microscope thermique, que dans un premier temps, lorsque le support et la pellicule de poudre arrivent à température de fusion de celle-ci, les grains s'écartent les uns des autres et se recroquevillent sur eux-mêmes pour former une sorte de multitude de microsphères plus ou moins parfaites. En fait, ces grains réagissent à un phénomène physique bien connu qui fait que tout rassemblement moléculaire libre de toutes forces extérieures se regroupe naturellement sous son volume le plus faible et donc sous une forme sphérique. Lorsque la viscosité du produit et sa tension superficielle s'abaissent suffisamment, l'étalement et la formation du film en relief s'opèrent. Ce phénomène physique n'est pas favorable à l'obtention rapide d'un film en relief régulier et homogène. En fait les grains obtenus par broyage ont des formes déchiquetées, irrégulières et anarchiques, que donnent, avant formation du film en relief, lors du premier stade de transformation, un aggloméra de microsphères imparfaites de différents diamètres qui, dans un stade ultérieur de formation du film, ont du mal à se rejoindre et à former un film régulier, sans cratères. Ce défaut oblige l'opérateur à une surchauffe exagérée du four tunnel pour abaisser anormalement la viscosité et tenter d'égaliser le film ou de ralentir la production.
b) Bien meilleure qualité du film en relief, surtout sur des surfaces en aplat.
c) définition des pourtours de l'image en relief améliorée.
- Un autre objet de l'invention concerne le mode de refroidissement instantané des grains de poudre en sortie du pulvérisateur, de manière à profiter de la "mémoire" du produit pour descendre artificiellement le point de fusion et de ce fait le temps de formation du film en relief. Ce mode opératoire permet, selon les produits, d'économiser de 10 à 20 % sur le temps de réchauffement du produit et du support. Cette économie d'énergie s'ajoute à celle réalisée dans le cadre de l'invention. Par ailleurs, la fabrication des microsphères se prête bien à l'obtention de grains se figeant instantanément. A titre d'information concernant la "mémoire" de différents produits, il est connu qu'un certain nombre de propriétés, dont les propriétés thermiques des polymères et en particulier des résines polyamides, sont fonction du degré de cristallinité de la résine. Or, ce degré de cristallinité est affecté par l'histoire thermique de la résine et en particulier la manière dont celle-ci est refroidie pendant sa mise en forme. Un refroidissement rapide abaisse la cristallinité et par là le point de fusion ce qui permet, en appliquant ce principe physique à la thermogravure, d'améliorer de façon notable le rendement des poudres employées.- Un autre objet de l'invention consiste à changer les trémies de distribution des poudres sur les machines de thermogravure et à les remplacer par des trémies permettant de sélectionner l'ordre de poudrage des grains en fonction de leur diamètre décroissant, de les trier et les regrouper automatiquement par compartiment.
- Un autre objet de l'invention est de réaliser des poudres compatibles entre elles pour permettre à l'utilisateur d'obtenir le meilleur compromis en fonction de la destination de l'imprimé.
- Un autre objet de l'invention concerne les propriétés thermiques données aux produits pour leur permettre d'obtenir une recristallisation rapide du film pour éviter le collage des feuilles entre elles, tout en diminuant la longueur des convoyeurs de refroidissement.
[0017] Une étude réalisée à partir de produits testés comparativement et principalement à l'aide de thermogrammes obtenus par la méthode d'analyse thermique différentielle A.T.D. et d'essais pratiques effectués sur machine de thermogravure a mis progressivement en évidence un certain nombre de paramètres définissant les moyens à partir desquels l'on peut agir sur l'ensemble des caractéristiques thermiques et physiques des polymères intéressant les poudres de thermogravure et s'énumérant comme suit:
1) Un polymère peut se présenter à l'état amorphe ou, à l'opposé, cristallin.
[0018] S'il est amorphe sa structure est désordonnée, les forces de liaison entre chaines sont élevées, il sera dur, cassant, d'un point de fusion élevé.
[0019] Dans ces deux cas, il n'est pas adapté aux caractéristiques demandées pour une poudre de thermogravure. En fait, les polymères se présentent souvent dans un état intermédiaire, dit semi-cristallin, plus conforme à l'utilisation en thermogravure.
[0020] En ce qui concerne les polyamides, ils ont tendance à être cristallins, les forces de liaison intermoléculaires, forces de VAN DER WAALS, et surtout liaison hydrogène entre CO et NH de chaînes voisines, étant très actives. C'est le cas en particulier du nylon 6-6, dont l'ordonnancement juxtapose toutes les liaisons CO et NH et dont le point de fusion est supérieur à 250° (Figure 4). Il est cependant possible d'obtenir des polyamides dans un état semi-cristallin plus conforme à l'usage attendu. Il faut pour cela diminuer la fréquence des groupements fonctionnels (utilisation de diacides à longues chaînes comme l'acide distéarique et de polyéthylène diamine). On peut également distribuer les sites fonctionnels de façon plus irrégulière (diacides et diamines de longueurs de chaînes différentes). On possède donc, par le choix des monomères, diacides et diamines, la possibilité de modifier les propriétés physiques des polyamides synthétisés.
[0021] La même possibilité, pour un polyamide de structure donnée et de faible masse moléculaire, ce qui est le cas des poudres de thermogravure, est offerte en faisant varier la masse moléculaire moyenne. Cette variation se traduit en particulier par un abaissement des températures de transition vitreuse (TG), de fusion et également de viscosité, lorsque la masse moléculaire diminue.
[0022] Par ailleurs, le mélange des polymères de même structure chimique mais de masse moléculaire moyenne différente (distribution polymodale des masses moléculaires) conserve mieux les qualités spécifiques de chacun des polymères, qu'un polymère ayant une masse moléculaire globale voisine mais en répartition monomodale.
[0023] Ceci nous a amené à nous intéresser aux mélanges de polymères de masses moléculaires moyennes différentes. On constate également que les faibles masses moléculaires tendent à induire un ramollissement plus rapide et accélèrent de ce fait la formation du film. Les fortes masses moléculaires confèrent souplesse et meilleure tenue thermique au film de poudre fondue.
2) Indépendamment de la structure et de la longueur de chaîne d'un polymère, sa cristallinité dépend également de son mode de refroidissement, à partir de son état fondu. Si le refroidissement est lent, les chaînes ont le temps de se structurer, de se réarranger en favorisant les interactions entre chaînes voisines, avant que le système atteigne l'état de rigidité et la cristallisation est beaucoup plus importante qu'en cas de refroidissement rapide par l'air liquide par exemple. Dans ce dernier cas, le polymère est pratiquement figé dans le désordre de l'état fondu, ce qui amène des températures de fusion et de transition vitreuse plus faibles que pour le composé refroidi lentement. Nous avons pu constater que ce résultat reste valable pour les mélanges de polymères. Il a permis, par une technologie appropriée d'améliorer les vitesses de traitement des poudres élaborées.
[0024] Si l'on introduit un corps chimique simple, compatible avec les polyamides mais de masse moléculaire plus faible, dans le réseau macromoléculaire, celui-ci va intervenir comme agent de gonflement entre les chaînes voisines de polymères dont il écarte les sites polaires (CO et NH dans le cas des polyamides) et diminue les forces de liaison intermoléculaires, ce qui a pour effet d'abaisser le point de fluidification et la viscosité.
[0025] Les éléments développés ci-dessous ont été confirmés lors de l'étude des poudres élaborées par analyse thermique différentielle et dans une moindre mesure par des diagrammes de diffraction aux rayons X. Les poudres actuellement employées sont des polymères polyamides à bas poids moléculaire. Le choix de ce type de produit à été naturellement déterminé par le fait que schématiquement il allie, par ses structures chimiques, les caractéristiques d'une cire et d'une résine. Il possède le brillant et la tenacité d'une résine et a comme une cire, selon sa composition et tout au moins dans une certaine mesure, la possibilité de se reprendre en masse rapidement quelques degrés en dessous de son point de ramollissement.
[0026] Ces caractéristiques sont précieuses dans le procédé de la thermogravure où il est utile de raccourcir au maximum le temps de figeage, après formation du film, de manière à éviter le collage des feuilles entre elles. La rapidité de figeage du film détermine la longueur des convoyeurs de refroidissement et la puissance du dispositif refroidisseur l'équipant.
[0027] Parmi les poudres actuellement utilisées dans le monde, les poudres américaines Versamid 1655 ou poudres similai res sont les plus employées et donnent globalement le meilleur résultat.
Poudre américaine Versamid 1655:
Poudre anglaise Wolff 201-202
[0030] - Point de fusion 112/118° centigrades (bille anneau)
- Viscosité à 160° C 4, 8 à 5, 8 poises
Poudre allemande Shering TP 1604 produit en cours de lancement
[0032] Ces types de polyamides sont obtenus par la réaction de diacides, monoacides avec des amines telles que éthylène diamine, diéthylène diamine, héxaéthylène diamine etc... En faisant varier les proportions et les types de diacides, monoacides et amines, l'on sait obtenir des résines présentant des caractéristiques générales très différentes les unes des autres, dont les viscosités, dureté, taux d'élongation, souplesse sont variables dans une large mesure ainsi que leurs points de fusion dont le minimum est de 70° centigrades et le maximum 185° centigrades.
[0033] Les moyens mis en oeuvre pour la réalisation de l'invention prennent en compte un certain nombre de paramètres dont les principaux sont les suivants:
- La température de transition vitreuse TG "Transition Glass" au dessous de laquelle tout risque de frittage ou de ramollissement est exclus, doit être suffisamment élevée pour pemettre le stockage du produit et surtout assurer au film en relief une résistance mécanique, thermique ou autre. Un ajustement précis de ce paramètre est très important selon la fonction et destination de l'imprimé.
- La viscosité du produit durant la formation du film doit être contrôlée, pour ne pas descendre en dessous du seuil où un support poreux risque de l'absorber. Cette viscosité est variable d'un produit à un autre, en fonction principalement du temps nécessaire à la formation du film. Le fait de descendre la viscosité au delà d'un certain seuil, n'est pas un critère d accélération de formation du film. En pratique, il est intéressant par produit, de définir globalement la limite "haute" à partir de laquelle la formation du film s'opère et la limite "basse" où l'économie de temps de formation devient négligeable et souvent n'amène, par ailleurs, aucun intérêt.
- La fonction interfaciale des produits vis-à-vis des supports encrés doit être conservée, pour permettre une bonne mouillabilité de ces derniers.
[0034] Les poudres actuellement utilisées sont des polymères polyamides obtenus par simple réaction.
[0035] La présente invention consiste schématiquement à réaliser des produits constitués d'un polymère de base, de préférence polyamide, pour les raisons exposées ci-dessus, dont les caractéristiques générales sont ajustées en fonction des propriétés à donner au produit final. Le polymère reçoit en mélange un certain nombre de corps chimiques simples, compatibles, mais de masses moléculaires plus faibles, ainsi que différents adjuvants pour lui conférer des propriétés particulières bien définies.
[0036] Une des difficultés à vaincre pour réaliser l'invention telle que caractérisée dans ces revendications réside dans le fait que très souvent l'ensemble des paramètres retenus pour réaliser un type de produit sont obtenus par des combinaisons à effets contraires. Aussi est-il très important, compte tenu que l'un des principaux objectifs du brevet est d'économiser et d'accumuler des fractions de seconde durant le temps de formation du film et son refroidissement, d'arriver à un ajustement précis de chacune des caractéristiques thermiques et physiques de chaque constituant formant l'ensemble, de manière à réaliser le meilleur compromis possible. Il est en effet relativement facile pour un homme de métier d'abaisser le point de fusion ou la viscosité d'un polymère. Il est par contre très difficile de lui conserver ou d'améliorer, en même temps, certaines de ces caractéristiques physiques ou thermiques.
[0037] La résine doit avoir des propriétés qui ne peuvent être totalement cumulées par un produit résultant d'une seule réaction de polymèrisation. Ces produits ne peuvent être obtenus que par un mélange adéquat de résines qui chacune apporte leurs propriétés spécifiques. Les propriétés de chacune des résines n'étant pas strictement additives, il sera nécessaire d' ajuster les propriétés de l'alliage, puis du mélange résultant en faisant varier les proportions de chacune des résines de base, des corps chimiques simples et des adjuvants pour compenser au mieux cette non additivité.
[0038] Pour comprendre que ces propriétés ne peuvent pas être obtenues à partir d'un seul produit, il faut savoir que les propriétés physiques d'une résine ou d'un mélange de résine résultent directement de sa composition chimique. En réalité, les polymères étant des mélanges très complexes, les propriétés physiques sont des propriétés moyennes, résultant d'une composition moyenne. Chaque résine est obtenue par réaction de composants de base. Or, l'on obtient pas la même composition chimique, les mêmes propriétés selon que l'on fait réagir entre eux, tous les composants de base d'un mélange de résines ou que l'on mélange les résines obtenues par réaction à partir de leurs composants de base. C'est la raison pour laquelle nous utilisons préférentiellement et principalement pour des produits devant réunir des propriétés contradictoires, l'alliage de plusieurs polymères. Selon les caractéristiques retenues pour un produit, un seul polymère de base peut suffire. Dans ce cas il est souvent utile d'ajouter des adjuvants pour ajuster, par exemple, la souplesse et l'accrochage du produit sur l'encre humide.
[0039] Un ensemble de trois formules est donné à titre d'exemple pour juger d'un éventail de possibilités de l'invention et est relatif:
a) Formule 1, très valable pour l'ensemble des travaux commerciaux traditionnels, dont le rendement par rapport au Versamid 1655 est de 180 à 220 %.
b) Formule 2 "standard" ayant une bonne tenue mécanique, thermique et une bonne résistance de surface au dépolissage, dont la tension et l'accrochage sont excellents. Le rendement de ce produit par rapport au Versamid 1655 est de l'ordre de 150 à 170 %.
c) Formule 3 donnant une forte résistance thermique instantanée et mécanique, plus spécialement conçue pour les imprimés destinés à passer à l'intérieur d'un photocopieur dont les cylindres presseurs sont réglés à 150°. A partir de ce produit, dont le point de fusion est très élevé, le rendement par rapport au Versamid 1655 n'offrant pas ces mêmes possibilités, est de l'ordre, selon les supports et le type de four, de 50 à 70 %.
Les figures 1, 2 et 3 représentent trois thermogrammes obtenus à partir d'analyses thermiques différentielles relatives aux poudres Versamid 1655, Shering TP 1604 et à la formule 1 donnée à titre d'exemple, montrant comparativement les caractéristiques thermiques des différents produits.
[0040] Ces courbes d'analyse thermique différentielle (A.T.D.) sont expliquées plus en détail en référence aux dessins annexés.
[0041] Lorsque l'on élève la température de la poudre, on observe un ou plusieurs changements d'état physique qui provoquent un abaissement progressif de la viscosité et permettent l'enrobage par la poudre des motifs imprimés, avant même fusion totale de la poudre.
[0042] Enfin au refroidissement, on observe une zone de surfusion au-dessous de laquelle le film polymère sera solidifié et manipulable sans risque.
[0043] Sur ces courbes, la première inflexion de la ligne de base correspond à "Transition Glass" (TG). Le dernier pic correspond à la fusion totale de poudre. Entre ces deux points, la courbe présente un certain nombre de pics, plus ou moins étalés, et qui sont en relation avec la cristallinité du polymère, son mode de distribution, son degré de pureté et l'existence de mélanges.
[0044] Par exemple, un polymère fortement cristallisé présente un pic unique dans la zone de son point de fusion TG. Un composé moins organisé présente plusieurs pics entre TG et TF. Les impuretés ou le mélange des constituants, multiplient le nombre de pics en les écrasant. On peut également dans ce cas, observer un déplacement des valeurs de températures observées notamment de TG et TF.
[0045] Il apparait en pratique que, pour des poudres présentant des points de fusion voisins, les poudres présentant un thermogramme étalé possèdent des temps d'étalement plus courts.
[0046] Ceci résulte en particulier du fait que le processus de formation du film en relief se décompose en deux périodes. Dans un premier temps, la viscosité de la poudre est abaissée. Alors commence le processus de revêtement des motifs imprimés qui exige un temps minimum.
[0047] Pour un produit cristallin, l'abaissement de viscosité est brutal, mais n'intervient que tardivement, près de la température de fusion, retardant de ce fait, le début de la phase d'étalement. Alors que pour un produit de même nature, plus amorphe, l'abaissement de viscosité commence à des températures beaucoup plus faibles, donc plus rapidement. On constate, dans ce cas, que la formation du film intervient également plus rapidement.
[0049] Le thermogramme figure 1 est comparativement relatif aux trois produits se définissant comme suit:
- Le produit 1 représente sur les courbes la poudre Versamid américaine 1655.
- Le produit 2 représente la poudre Formule 1 donnée à titre d'exemple pour définir l'invention.
- Le produit 3 représente la poudre allemande Shering TP 1604.
[0050] Par comparaison aux deux autres produits, la courbe de la formule 1 montre un déplacement des principaux pics d' absorption thermique vers les températures légèrement plus basses 70, 1° centigrades au lieu de 74, 8° centigrades pour le Versamid 1655, la fusion totale intervenant respectivement à 110° centigrades au lieu de 115° centigrades. Ces différences de température sont faibles et permettent, tout en doublant globalement la production, de conserver de bonnes caractéristiques générales au produit. On s'aperçoit en analysant ces courbes, que dans un temps identique, l'absorption calorifique du produit Formule 1, a été pratiquement double par rapport au Versamid 1655. Rappelons que les calories absorbées par les poudres et dans le cas d'une montée continue en température de l'environnement, servent d'une part à augmenter de façon régulière la température du matériau, d'autre part et à certaines températures spécifiques, à fournir l'énergie nécessaire à une réaction endothermique. Le transfert supplémentaire d'énergie se traduit, sur le thermogramme, par un pic ou une déformation endothermique de la ligne de base. Cette réaction correspond à un changement d'état physique qui se traduit dans le cas présent par un abaissement de viscosité, puis finalement, par la fusion complète des grains.
[0051] L'on note également, que les pics sont d'une manière générale plus larges, ce qui indique, que les réactions endothermiques interviennent d'une manière beaucoup plus brutale et commencent à une température sensiblement plus basse.
[0052] Les courbes de refroidissement des poudres, après fusion, Figure II, montrent également que dans le cas du mélange (2), le pic de solidification intervient pour une température un peu inférieure (80° au lieu de 88°) par rapport à celle observée pour la poudre Versamid 1655 (1).
[0053] La solidification, lors du refroidissement, après filmification de cette poudre (2), intervient dans un temps d'autant plus court que la température atteinte lors de son étalement est plus basse que celle nécessaire à l'étalement de la poudre (1).
[0054] La figure III est relative au produit Shering TP 1604, de structure voisine de celle des autres produits, il se différencie par un thermogramme caractérisé par un pic important dans la zone de fusion, ce qui indique une structure cristalline plus élaborée que les autres produits.
[0055] Ce produit nouveau illustre bien le but de l'invention, car il met en évidence que contrairement au fait communé ment admis, il n'est pas suffisant d'abaisser le point de fusion (-25°) d'un produit et de diminuer (des 5/6èmes) sa viscosité pour obtenir un meilleur rendement en thermogravure.
[0056] Dans le cas présent, sa vitesse de filmification est nettement inférieure aux autres produits et sa résistance mécanique est également moins bonne. Ceci confirme clairement l'intérêt des techniques exposées dans ce brevet, qui tendent à diminuer la cristallinité des poudres élaborées pour permettre une absorption calorifique beaucoup plus importante du produit à une température donnée, entrainant par là même une filmification beaucoup plus rapide. De même, lors du refroidissement de la poudre fondue Shering TP 1604, la surfusion est beaucoup plus importante que pour les autres poudres et la solidification n'apparait que vers 45° centigrades impliquant un temps de refroidissement plus long, indispensable pour éviter aux feuilles imprimées en relief de coller entre elles.
[0057] Par ailleurs, les thermogrammes Figure III 3A et 3B montrent qu'il est possible de diminuer artificiellement la cristallinité d'un polymère par abaissement rapide de sa température après fusion.
[0058] En cas de refroidissement rapide 3A, on constate par rapport à un refroidissement lent 3B, un élargissement du pic et son déplacement vers les basses températures. Cette technique de refroidissement rapide est utilisable pour tous les mélanges à base de polymères et conduit également à des matériaux moins cristallins, présentant un profil de filmification plus rapide. Cette technique s'adapte bien à la fabrication de poudre à grains microsphériques qui peuvent être refroidis brutalement. L'économie de temps réalisée artificiellement par cette manière de procéder s'ajoute aux autres économies obtenues par les propriétés thermiques conférées au produit.
[0059] Le brevet anglais A 881.243 (Leslie Charles Ward) est relatif à une poudre de thermogravure présentée sous forme microsphérique.
[0060] La méthode, telle que décrite dans ce brevet, présente de graves lacunes comblées par les moyens retenus dans la présente invention. Ces microsphères s'obtiennent par pulvérisation et ont des diamètres très réguliers définis par la viscosité du produit, à l'état fondu, et à la vitesse de rotation du disque atomiseur Figure VII 29, ou par la pression et le diamètre de la buse de pulvérisation. Cette particularité présente un grave inconvénient pour le procédé de thermogravure, où il est indispensable pour obtenir un taux de remplissage maximum en grains de la surface poudrée, de faire varier en proportions et diamètres bien définis, les grains de poudre la recouvrant.
[0061] Comme le montre schématiquement la Figure V 4, 5 et 6, la répartition des microsphères est assez anarchique et risque de laisser des vides importants entrainant principalement, pour les microsphères de 150 à 300 microns, employés sur des surfaces en aplat, des manques impossibles à bien combler et se traduisant par un aspect de surface présentant des cratères incompatibles avec le but du procédé qui est d'apporter un effet décoratif à l'impression. Le résultat est dans cette configuration moins bon qu'avec des poudres obtenues par broyage Figure V 7.
[0062] Dans le cas de mélange de grains microshèriques de diamètre variable Figure V 8, le résultat est sensiblement comparable à celui obtenu à partir de grains broyés Figure VII, mais présente néanmoins l'avantage d'offrir un meilleur écoulement durant l'étalement et de tendre à accélérer la formation du film.
[0063] La solution préférentielle retenue dans le cadre de l'invention consiste à effectuer deux poudrages successifs de grains microsphèriques de l'imprimé, le premier Figure VI 13A de grains du diamètre de base, déterminé en fonction de l'épaisseur du film en relief choisi, le second poudrage 13 B à partir de grains de diamètre défini pour combler, au mieux, les vides laissés par une distribution de poudre anarchique Figure V 4, 5 et 6. Cette manière de procéder donne le meilleur résultat, car une très bonne couverture en poudre évite une surfusion préjudiciable au support et économise du temps durant la phase d'étalement.
[0064] Le double poudrage de l'imprimé est assuré en modifiant les systèmes de distribution et recyclage de la poudre sur les machines de thermogravure. La Figure VI représente un bloc de poudrage traditionnel sur lequel on a remplacé la trémie dans laquelle est contenue la poudre, par une trémie 13 à double compartiment 13A et 13B et adjoint une buse d'aspiration complémentaire 14 pour dépoussiérer la première tombée de poudre, avant de procéder à la deuxième. Ceci est plus simple et moins onéreux que d'équiper les machines de deux blocs de poudrage successifs et le résultat est le même.
[0065] Le fonctionnement de ces blocs de poudrage est décrit ci-dessous schématiquement, en référence aux dessins annexés.
[0066] Un convoyeur d'amenage 12 Figure VI reçoit l'imprimé de la presse à imprimer et le véhicule successivement sous la trémie 13 où il reçoit le premier poudrage du premier compartiment 13A puis sous la buse de dépoussiérage annexe 14 qui récupère l'excédent des grains non retenus par l'encre et les recycle par l'intermédiaire du cyclone 16. L'imprimé passe ensuite sous le deuxième compartiment 13B de la trémie 13 où il reçoit la poudre plus fine et enfin sous la buse de dépoussiérage principal 15 final, à double rangée de molettes, la plus efficace, d'où l'imprimé ressort correctement dépoussiéré en dehors des zones d'impression. Le cyclone 16 aspire les poudres des deux buses d'aspiration 14 et 15 et les recycle jusqu' au redistributeur 17 qui les lâche au-dessus d'un tamis vibrant 18 muni de trous permettant seulement le passage des grains fins qui retombent dans le compartiment 13B de la trémie 13. Les gros grains, en fin de tamis vibrant 18, tombent dans le compartiment 13A. L'imprimé poudré passe ensuite à l'intérieur du four tunnel 19.
[0067] Les microsphères formant la poudre peuvent être obtenues de différentes manières, soit en pulvérisant directement le produit à l'état liquide en sortie du mélangeur par le principe connu de la tour d'atomisation Figure VII employée fréquemment dans l'obtention de produits chimiques en poudre, soit directement en cour de fabrication du produit par agitation et précipitation chimique.
[0068] A titre indicatif, un mode de réalisation préférentielle de l'invention est décrit en référence aux dessins annexés.
[0069] La Figure VII représente une tour d'atomisation d'un modèle classique, schématiquement représentée pour la compréhension. Une cuve de fusion 20 qui peut être remplacée par le mélangeur lui-même, contient le produit 21 à atomiser qui est chauffé à l'aide d'éléments 22 (ou tout autre méthode) et dont la température interne est détectée à l'aide d'une sonde 23 reliée à un régulateur thermique 24. La cuve comporte un couvercle 25 muni d'un joint d'étanchéité 26 et d'un agitateur mélangeur 27. Une source d'azote 28 sous légère pression (environ 2 bars) a la double fonction d'éviter l'oxydation du produit et de le pousser jusqu'au disque atomiseur 29. Une canalisation gainée de ruban chauffant 30 véhicule le produit dont le débit est réglé au travers d'une vanne 31 jusqu'au disque atomiseur 29. Une cuve d'atomisation 32 d'environ deux mètres de diamètre, supporte le disque atomiseur 29 dont le diamètre est de 210 millimètres. Sa vitesse de rotation de 15.000 tours minute est obtenue à l'aide d'un moto-multiplicateur 33. Sa vitesse périphérique est d'environ 165 mètres seconde pour un débit de poudre à grains microsphériques d'environ 135 kilogrammes heure. Le produit poussé au travers du disque atomiseur 29 est éjecté par la force centrifuge et les microsphères se forment instantanément par le même phénomène physique que celui relevé lors de la formation du film en relief sur l'imprimé. Le diamètre des microsphères de 30 à 500 microns est réglé en ajustant la viscosité du produit en faisant varier sa température. Une source d'air refroidi 34 maintient la température intérieure de la tour d'atomisation à une température de l'ordre de 0 à 5° centigrades. Les grains formés se figent instantanément, descendent vers le bas de la cuve et sont aspirés à l'aide de l'aspirateur 35 au travers d'un cyclone séparateur 36. Un bac de réception 37 complète cet ensemble.
[0070] Le principe de pulvérisation par disque atomiseur à été retenu pour sa simplicité de mise en oeuvre et le peu de pression qu'il réclame pour atomiser le produit.
[0071] D'autres méthodes sensiblement identiques sont employées pour aboutir à un résultat similaire, où le disque atomiseur est remplacé par une buse au travers de laquelle le produit est injecté sous pression.
[0072] Pour bien comprendre la fonction propre de chacun des constituants relatifs aux trois formules données à titre d'exemple non limitatif, le rôle de chaque constituant est décrit après chaque formule.
FORMULE 1: Alliage de trois polymères polyamides
[0073]
| 1 | Résine polyamide Versamid 1655 | 27 % |
| 2 | Résine polyamide dure | 13 % |
| 3 | Résine polyamide souple, tenace à haut taux d'élongation | 11 % |
| 4 | Cire stéarilamide 80 | 15 % |
| 5 | Cire stéarilamide 140 | 7 % |
| 6 | Suif hydrogéné | 12 % |
| 7 | Soja hydrogéné pur | 11 % |
| 8 | Acétanilide | 0,5 % |
| 9 | Triméthylol propane | 0,3 % |
| 10 | Triphényl phosphate | 0,3 % |
| 11 | Acide gras amide | 0,1 à 0,3 % |
| 12 | Plastifiant | 0,5 à 2 % |
| 13 | Antistatique Facultatif | 2 % |
| 14 | Antioxydant | 0,05 % |
| 15 | Bleu azurant | 0,05 % |
1 - Résine polyamide 1655:
[0074] point de fusion 110- 125° centigrades (bille anneau)
viscosité à 160° centigrades 3 à 4, 5 poises
apporte globalement des caractéristiques générales intéressantes par sa longueur de chaine.
2 - Résine polyamide dure:
[0075] point de fusion 108° centigrades (bille anneau)
viscosité à 160° centigrades 18 poises
donne à l'alliage et au produit fini des caractéristiques mécaniques
3 - Résine polyamide souple:
[0076] point de fusion 114° centigrades (bille anneau)
viscosité à 160° centigrades 92 poises
élongation 450 %
apporte au produit fini de la souplesse, du corné, de la résistance mécanique et surtout évite, même dans une formule hyperfusible, une chute de viscosité trop importante entrainant l'absorption du film par le support poreux.
4 - Cire stéarilamide 80
[0077] point de fusion 80° centigrades (bille anneau)
améliore les propriétés thermiques et le dépolissage en surface.
5 - Cire stéarilamide 140
[0078] point de fusion 140° centigrades (bille anneau)
donne les mêmes propriétés que 4 et permet en plus de régler le point de fusion et d'améliorer la dureté et le glissant du film.
6 - Suif hydrogéné
[0079] améliore les propriétés thermiques et donne une bonne compatibilité avec les encres d'imprimerie et amène un meilleur accrochage du film.
7 - Soja hydrogéné pur
8 - Acétanilide
9 - Triméthilol propane
10 - Triphényl phosphate
11 - Acide gras amide
[0084] remonte en surface lors de la formation du film et lui confère des propriétés glissantes pour éviter le dépolissage.
12 - Plastifiant
13 - Antistatique type cationique
14 - Antioxydant traditionnel
15 - Azurant classique
[0089] Les produits 7, 8, 9, 10 ont une compatibilité relative avec la résine de base et apportent, lors de la fusion du film, une bonne mobilité moléculaire tendant à accélérer son processus de formation. L'ensemble des adjuvants ajouté à l'alliage des résines de base est sensiblement trois fois moins cher que celles-ci et permet de réduire d'une façon importante le prix de revient du produit fini. Par ailleurs, le choix des adjuvants permet également, par la couleur très claire qu'il apporte à la masse, de réduire le prix des résines de base en partant, pour leur fabrication, de diacides gras plus colorés et dont le prix sera de ce fait, inférieur de plus de 40%.
[0090] Pour certains produits destinés par exemple aux cartonnages, l'incorporation dans les résines de base de 30 à 40% de collophane de synthèse diminue également leur prix.
FORMULE 2 Alliage de deux polymères polyamides
[0091]
| 1 | Résine polyamide dure | 28 % |
| 2 | Résine polyamide souple | 18 % |
| 3 | Cire stéarilamide 80 | 16 % |
| 4 | Cire stéarilamide 140 | 12 % |
| 5 | Suif hydrogéné | 8 % |
| 6 | Soja hydrogéné pur | 7 % |
| 7 | Stéarone (diheptadicylcétone) 88° | 8,5 % |
| 8 | Acétanilide | 0,3 % |
| 9 | Triméthylol propane | 0,3 % |
| 10 | Triphényl phosphate | 0,3 % |
| 11 | Acide gras amide | 0,1 % |
| 12 | Plastifiant | 0,5 à 1 % |
[0092] A l'exception des proportions et du diheptadicylcétone dont le point de fusion à 88° centigrades intervient comme régulateur thermique et fluidifiant de l'ensemble, les autres composants sont les mêmes.
FORMULE 3: Un seul polymère polyamide
[0093]
| 1 | Résine polyamide 185° | 64 % |
| Viscosité à 160° centigrades 22 poises | ||
| 2 | Cire stéarilamide 140 | 18 % |
| 3 | Triméthylol propane | 1 % |
| 4 | Phénacétine 137° | 6 % |
| 5 | Phénacétamide 158° | 10 % |
| 6 | Antistatique | 1 % |
[0094] La résine polyamide employée dans cette formule à pratiquement le point de fusion le plus élevé, 185°, qu'il est raisonnablement possible d'obtenir dans ce type de produit.
[0095] Les autres produits ont pour but d'abaisser sa viscosité et de lui permettre, dans un temps suffisamment court pour éviter de bruler l'imprimé, d'être filmogène, sans être obligé de le surchauffer.
[0096] Il est bien évident que partant du procédé et des moyens décrits dans la présente invention, toutes sortes de produits peuvent être formulés en fonction de leur destination et des facilités d'approvisionnement selon les régions du globe où les produits sont réalisés. Par ailleurs, des recherches et essais de laboratoire actuellement en cours nous permettent d'affirmer que le temps de formation du film peut être encore réduit en incorporant des produits sublimables dans la masse, disparaissant lors de la formation du film et entrainant artificiellement, sans modifier les caractéristiques du produit, une accélération de la filmidification.
1 - Poudres de thermogravure pour impression en relief, caractérisées par le fait
d'être constituées d'un polymère de base tel que polyamide, obtenu par un choix judicieux
de la nature et du taux des monomères, dimères et amines utilisés pour la polycondensation
ou d'alliages de polymères de même structure chimique mais de masses moléculaires
moyennes et propriétés physiques différentes (distribution polymodale des masses moléculaires)
pour mieux conserver les qualités spécifiques de chacun des polymères, de manière
à obtenir un ajustement précis des caractéristiques générales de ce polymère ou alliage,
pour donner au film issu de ces poudres des propriétés bien définies. Ce polymère
ou alliage de base est mélangé, en proportions et types variables, à un ensemble de
composés chimiques de faibles masses moléculaires et de structures chimiques comportant
des analogies, ainsi qu'à divers adjuvants, dans le but de créer une gamme de produits
ayant des propriétés spécifiques bien adaptées à la destination finale de l'imprimé
en relief.
Ces composés et adjuvants incorporés au polymère de base ont comme fonction principale d'accélérer le processus de ramollissement du réseau macromoléculaire en diminuant l'intensité des liaisons intermoléculaires entre chaines polymères, pour permettre d'augmenter de manière significative la production des machines de thermogravure utilisant ces produits, tout en réduisant la longueur de leur système de refroidissement.
Ces composés et adjuvants incorporés au polymère de base ont comme fonction principale d'accélérer le processus de ramollissement du réseau macromoléculaire en diminuant l'intensité des liaisons intermoléculaires entre chaines polymères, pour permettre d'augmenter de manière significative la production des machines de thermogravure utilisant ces produits, tout en réduisant la longueur de leur système de refroidissement.
2 - Poudres de thermogravure pour impression en relief selon la revendication 1, caractérisées
par le fait que les différentes poudres constituant une gamme sont compatibles entre
elles.
3 - Poudres de thermogravure pour impression en relief selon les revendications 1
et 2, caractérisées par le fait que l'incorporation aux polymères de composés chimiques
de faibles masses moléculaires ainsi que d'adjuvants choisis de telle sorte qu'ils
concourrent en plus des caractéristiques thermiques et physiques qu'ils apportent
au produit, à en réduire substantiellement le prix de revient.
4 - Poudres de thermogravure pour impression en relief selon la revendication 1, caractérisées
par le fait de diversifier leurs caractéristiques thermiques et physiques de manière
à obtenir des produits résistant à une élévation de température instantanée d'environ
150° permettant à l'imprimé en relief de passer à l'intérieur d'un photocopieur.
5 - Poudres de thermogravure pour impression en relief selon la revendication 1, caractérisées
par le fait que leur constitution chimique leur permet de réaliser de larges économies
d'énergie durant leur traitement.
6 - Poudres de thermogravure pour impression en relief selon l'une quelconque des
revendications précedentes, caractérisées par le fait que les grains formant la poudre
ont préférentiellement une forme microsphèrique, dont les diamètres différents, pour
une même application, permettent un taux de remplissage maximum pour une surface
poudrée donnée.
7 - Poudres de thermogravure pour impression en relief selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisées par le fait que la poudre est formée de
grains ayant subi une cinétique de refroidissement, dans le but de modifier la cristallinité
du produit, pour en abaisser artificiellement son point de fusion.
8 - Poudres de thermogravure pour impression en relief selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisées par le fait qu'une modification de leur
système de distribution sur l'imprimé, avant fusion, à été aménagée pour permettre
une double tombée de poudre successive par diamètre de grains décroissant.
9 - Poudres de thermogravure pour impression en relief selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisées par le fait que les composants d'une formule
prennent en compte la qualité de l'aspect du film parallèlement aux autres paramètres
retenus.