Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persist, please contact us atFeedback&Contact
5. (FR3067030) DISPOSITIF ET PROCEDE DE REALISATION D'UN OBJET
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters
DISPOSITIF ET PROCEDE DE REALISATION D'UN OBJET
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR L'invention concerne le domaine de la réalisation d'objets à base de polymère, et notamment de pochoirs, de masques ou de tampon, et notamment un dispositif permettant la réalisation d'un objet en polymère, ainsi qu'un procédé de réalisation d'un objet à partir d'un tel dispositif. L'invention s'applique avantageusement à la réalisation de pochoirs et/ou de masques et/ou de tampons destinés à la réalisation de formes et/ou de dessins et/ou de texte sur tout type de support : papier, murs, meubles, ongles, peau, lèvres, etc.
Un masque ou un pochoir est un élément destiné à être disposé sur un support et comportant une ou plusieurs parties pleines et une ou plusieurs parties évidées à travers lesquelles un produit (par exemple une encre, un produit cosmétique, etc.) est destiné à être appliqué. Le produit est alors appliqué sur le support selon un motif défini par la ou les parties pleines et la ou les parties évidées du masque ou du pochoir. Le motif destiné à être représenté par le produit est donc défini de manière négative par le masque ou le pochoir.
Un tampon est un élément permettant d'appliquer sur un support un produit selon un motif défini de manière positive par une ou plusieurs parties pleines du tampon qui appliquent directement le produit sur le support.
Pour réaliser un pochoir ou un masque, un travail manuel, parfois important, de dessin et de découpe est nécessaire. La qualité du pochoir ou du masque réalisé dépend donc essentiellement de l'habilité de la personne le réalisant. II est possible de faire appel à des outils professionnels, tels que des outils de découpe laser, pour obtenir un pochoir ou un masque de bonne qualité. Toutefois, de tels outils ne sont pas destinés au grand public en raison de leur coût.
Il existe également des outils destinés au grand public pour réaliser des découpes de pochoirs et de masques. Cependant, les formes pouvant être obtenues ne sont pas personnalisables.
Des problèmes analogues se retrouvent également pour la réalisation de tampons, et plus généralement d'objets de formes sensiblement planes.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif permettant la réalisation, à l'unité, d'un objet, avec un motif personnalisé, qui soit accessible au grand public, à faible coût et avec une excellente qualité/précision quelle que soit l'habilité de l'utilisateur.
Pour cela, l'invention propose un dispositif pour la réalisation d'un objet, comportant au moins :
- une couche de matériau photoréticulable comprenant au moins un précurseur de polymère ayant au moins une fonction apte à réagir avec au moins un photoinitiateur mélangé au précurseur de polymère, le photoinitiateur étant apte à déclencher une polymérisation du matériau photoréticulable lors d'une exposition du matériau photoréticulable à une lumière comprenant au moins une longueur d'onde du domaine visible ;
- un étui de protection dans lequel est disposée la couche de matériau photoréticulable et qui est opaque ou réfléchissant vis-à-vis d'au moins ladite longueur d'onde. L'invention propose donc un dispositif intégrant une couche de matériau photoréticulable incorporant un photoinitiateur permettant, lorsqu'elle est exposée à au moins une longueur d'onde du domaine visible, de déclencher le phénomène de photoréticulation, ici une polymérisation. Les régions du matériau photoréticulable exposées à cette longueur d'onde se transforment alors en régions de matériau polymère formant les parties pleines de l'objet réalisé. L'étui de protection permet d'éviter un déclenchement du phénomène de polymérisation avant une exposition souhaitée du matériau photoréticulable à la ou les longueurs d'onde aptes à déclencher la polymérisation.
Ce dispositif est particulièrement adapté pour pouvoir être appliqué sur un écran formant la source de lumière déclenchant la polymérisation. Ainsi, le motif de l'objet réalisé peut correspondre au motif affiché sur cet écran lors de la phase de polymérisation. Un objet tel qu'un masque et/ou un pochoir et/ou un tampon d'une grande précision peut ainsi être réalisé, et cela sans avoir à utiliser des outils professionnels chers et/ou encombrants et/ou dédiés (non personnalisés).
En outre, lorsque l'objet réalisé correspond à un pochoir et/ou un masque et/ou un tampon, celui-ci est compatible avec de très nombreux systèmes de dispense d'encre ou de peinture, par exemple de type tampon encreur.
Par rapport à une irradiation par une longueur d'onde du domaine UV, l'utilisation d'une longueur d'onde du domaine visible pour déclencher la polymérisation du matériau photoréticulable permet une irradiation rapide de la couche de matériau photoréticulable même lorsque cette couche est épaisse. Les photons du domaine visible sont ceux émis par l'écran avec lequel la photoréticulation peut être mise en œuvre.
Par exemple, pour une couche d'environ 3 cm d'épaisseur, un temps d'exposition très court peut suffire si le matériau photoréticulable est au préalable partiellement polymérisé. L'expression « masque et/ou pochoir et/ou tampon » est utilisée pour définir le fait que l'objet réalisé peut correspondre à un masque, ou à un pochoir, ou à un tampon, ou à un élément ayant plusieurs parties formant chacune un masque ou un pochoir ou un tampon, ces parties étant par exemple disposées les unes à côté des autres.
De manière générale, l'objet réalisé a une forme sensiblement plane, avec une épaisseur par exemple comprise entre environ 1 mm et 30 mm. Cet objet peut correspondre par exemple à une boucle d'oreille, ou bien un objet destiné à être peint, collé, ou décoré.
Le précurseur de polymère peut être de type acrylate et/ou acrylate polysaturé et/ou silicone acrylate et/ou méthacrylate, et/ou polyuréthane avec au moins une fonction acrylate et/ou méthacrylate et/ou isocyanate (par exemple 2-isocyanatoethyl méthacrylate), et/ou le photoinitiateur peut comporter au moins du camphorquinone et/ou du thioxanthone, associé à au moins un co-initiateur aminé. Le co-initiateur aminé peut comporter par exemple de la 2-(dimethylamino)-méthacrylate et/ou de la L-arginine et/ou de la N-phenylglycine.
Par rapport à une photo-réticulation réalisée avec une lumière UV, l'utilisation d'une lumière du domaine visible pour réaliser la photo-réticulation est beaucoup plus sûre pour l'utilisateur ou les personnes se trouvant à proximité du dispositif lors de cette photo-réticulation, notamment pour éviter d'endommager les yeux de cette ou ces personnes. Pour améliorer encore plus la sécurité de la personne utilisant le dispositif lors de l'exposition du matériau photoréticulable à la lumière et d'éventuelles autres personnes se trouvant à proximité du dispositif, le photoinitiateur peut être choisi parmi ceux activables par une ou plusieurs longueurs d'onde du domaine visible et supérieures à environ 400 nm, de préférence supérieures à environ 420 nm. Par exemple, le camphorquinone associé à au moins un co-initiateur aminé est activable avec une longueur d'onde comprise entre environ 470 nm et 490 nm, et le thioxanthone associé à au moins un co-initiateur aminé est activable avec une longueur d'onde comprise entre environ 420 nm et 450 nm.
Le matériau photoréticulable peut comporter au moins un solvant comprenant du méthyl éthyl cétone et/ou de l'acétone et/ou de l'acétate d'isopropyle et/ou de l'acétate de butyle et d'éthyle et/ou du dichlorométhane et/ou du chloroforme.
Le matériau photoréticulable peut être partiellement polymérisé. Cela permet de raccourcir la durée d'exposition du matériau photoréticulable nécessaire à la réalisation de l'objet. Cela permet également d'augmenter la viscosité du matériau photoréticulable (par exemple au moins 400 cp), ce qui le rend plus facilement manipulable lors de la réalisation du dispositif.
De manière avantageuse, le matériau photoréticulable peut être à l'état solide à pression ambiante (environ 105 Pa) et à une température ambiante (environ 25°C) ou inférieure ou égale à environ 80°C. Dans l'étui de protection, une telle couche de matériau photoréticulable à l'état solide est facilement manipulable, souple et n'est pas fragile.
Lorsque l'objet réalisé correspond à un masque et/ou un pochoir et/ou un tampon, la fonction principale du masque et/ou du pochoir et/ou du tampon obtenu est de pouvoir reproduire un motif, par exemple une empreinte de lèvres, avec un maximum de détails. Lorsque l'élément réalisé correspond à un tampon, il est possible que le tampon obtenu soit doté d'une fonction supplémentaire de type éponge et/ou de réservoir vis-à-vis d'un produit destiné à être appliqué via ce tampon, par exemple pour l'application d'un produit cosmétique tel qu'un rouge à lèvre ou encore d'encre, afin que ce tampon forme un élément d'application de ce produit de type tampon encreur. Ainsi, après la réticulation du matériau photoréticulable, le tampon obtenu peut être « chargé », ou imbibé, en produit à déposer. Pour cela, la couche de matériau photoréticulable peut comporter au moins un agent porogène non réticulable. Avec un tel agent porogène présent au sein du matériau photoréticulable, des pores sont formés au sein du polymère obtenu, ces pores servant alors de réservoir de produit à appliquer. Cela peut également s'appliquer pour des objets autres que des tampons. L'agent porogène est par exemple hydrosoluble et peut ainsi être éliminé après la photo-polymérisation du matériau photoréticulable par exemple par une étape de rinçage à l'eau du polymère obtenu. L'agent porogène est par exemple de nature polymérique et peut comporter du PVA et/ou du PVP et/ou du polyalkyloxazoline et/ou du PEG et/ou de l'hydroxycellulose et/ou du sucre.
Le fait de déclencher la polymérisation du matériau photoréticulable avec une ou plusieurs longueurs d'onde du domaine visible permet d'introduire l'agent porogène dans le matériau photoréticulable sans avoir un accord d'indices de réfraction à respecter. L'agent porogène est avantageusement soluble dans un solvant chloré et peut être mélangé aux bases acrylates, méthacrylates et ou silicone acrylate et méthacrylate du matériau photoréticulable lors de la fabrication de la couche de matériau photoréticulable.
La présence de l'agent porogène dans le matériau photoréticulable permet également de faciliter le démoulage du polymère obtenu en raison de la souplesse conférée par la présence des pores dans le polymère.
Afin de limiter l'impact sur la tenue mécanique de l'objet réalisé, la concentration de l'agent porogène dans le matériau photoréticulable est de préférence inférieure ou égale à environ 10 % de la masse totale du matériau photoréticulable. La taille des pores et la continuité du réseau poreux obtenu peuvent être modulées par le poids moléculaire de l'agent porogène utilisé.
Après la réticulation du matériau photoréticulable, une étape de rinçage du polymère permet d'éliminer les sous-produits issus de la photoactivation (photoactivateurs et catalyseurs associés) et le ou les agents porogènes éventuellement présents, permettant ainsi un contact sans danger du polymère avec la peau et les muqueuses. Toutefois, les photoinitiateurs et le ou les éventuels agents porogènes sont avantageusement choisis comme étant non toxiques afin qu'un nettoyage seulement partiel ou le non nettoyage de l'objet obtenu à l'issue de la réticulation ne soit pas toxique.
En outre, il est possible de prévoir qu'un produit utilisé ensuite avec l'objet obtenu comporte des composés chimiques permettant d'éliminer les particules de matériau photoréticulable qui n'ont pas été polymérisée et qui, lorsqu'elles ne sont pas hydrosolubles, ne sont pas enlevées par un rinçage à l'eau pure.
La couche de matériau photoréticulable peut avoir une épaisseur comprise entre environ 1 mm et 30 mm. L'étui de protection peut comporter au moins une couche métallique apte à réfléchir au moins ladite longueur d'onde. Cette couche métallique a par exemple une épaisseur supérieure ou égale à environ 100 nm, et comporte avantageusement de l'aluminium.
Le dispositif peut comporter en outre une couche de matériau transparent vis-à-vis d'au moins ladite longueur d'onde et disposée telle qu'elle soit traversée par la lumière lors de l'exposition du matériau photoréticulable à cette lumière. La couche de matériau transparent peut former ainsi une couche de protection entre la couche de matériau photoréticulable et la source lumineuse utilisée pour la polymérisation du matériau photoréticulable.
La couche de matériau transparent peut notamment servir à protéger l'écran servant de source lumineuse lors de l'exposition de la couche de matériau photoréticulable en regard de cet écran (la couche de matériau transparent étant destinée à être disposée entre l'écran et la couche de matériau photoréticulable lors de cette exposition). L'expression « transparent vis-à-vis d'au moins ladite longueur d'onde » signifie qu'au moins une partie de la lumière, par exemple au moins 80 % et avantageusement environ 100 % de la lumière, à cette longueur d'onde peut traverser la couche de matériau transparent. Plus la transparence de cette couche vis-à-vis de la ou des longueurs d'onde utilisées pour la polymérisation du matériau photoréticulable est importante, plus la durée d'exposition du matériau photoréticulable à cette ou ces longueurs d'onde sera réduite pour obtenir l'objet.
Au moins une face intérieure de l'étui de protection en regard de laquelle est disposée la couche de matériau photoréticulable peut former une face optiquement réfléchissante au moins vis-à-vis de ladite longueur d'onde. Une telle face intérieure réfléchissante permet de réduire la durée d'exposition du matériau photoréticulable à cette longueur d'onde pour former l'objet. L'expression « face optiquement réfléchissante au moins vis-à-vis de ladite longueur d'onde » signifie que cette face est apte à réfléchir au moins 50 % de la lumière à cette longueur d'onde, et la renvoyer sur le matériau photoréticulable. Le taux de réflexion de cette face peut être adapté en fonction de l'épaisseur de la couche de matériau photoréticulable ainsi que de la durée maximale d'irradiation à laquelle le matériau photoréticulable est destiné à être exposé. L'étui de protection peut comporter une partie avant (au niveau de laquelle la source de lumière est destiné à être disposée) et/ou une partie arrière amovibles. Une partie avant amovible de l'étui de protection peut ainsi être retirée facilement lorsque l'exposition du matériau photoréticulable à la longueur d'onde de polymérisation doit débuter. Une partie arrière amovible de l'étui de protection peut ainsi être retirée facilement lorsque la réticulation du matériau photoréticulable est terminée, et permet d'accéder facilement à l'objet réalisé depuis l'arrière du dispositif, ce qui permet par exemple de verser un liquide de rinçage directement sur l'objet obtenu depuis l'arrière de l'étui de protection.
Le dispositif peut comporter en outre un emballage hermétique opaque ou réfléchissant vis-à-vis d'au moins ladite longueur d'onde et dans lequel sont disposés au moins la couche de matériau photoréticulable et l'étui de protection. Un tel emballage hermétique permet par exemple de conserver le matériau photoréticulable plusieurs mois sous vide ou sous atmosphère protectrice avant son utilisation. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un objet, comportant au moins la mise en oeuvre des étapes suivantes :
- mise en place d'un dispositif tel que décrit ci-dessus en regard d'au moins un écran d'un dispositif électronique telle que la couche de matériau photoréticulable soit exposée vis-à-vis de l'écran ;
- affichage par l'écran, pendant une durée prédéterminée, d'une image de réticulation comprenant une ou plusieurs première zones et une ou plusieurs deuxièmes zones telles que ladite longueur d'onde soit émise uniquement depuis la ou les deuxièmes zones et que seule la ou les parties de la couche de matériau photoréticulable disposées en regard de la ou des deuxièmes zones soient polymérisées, formant ainsi l'objet.
Ce procédé propose donc d'utiliser un écran, par exemple celui d'un smartphone, d'une tablette informatique, d'un ordinateur ou encore d'une télévision, servant de source de lumière contrôlée pour polymériser un motif dans un matériau photosensible et obtenir un objet dont les contours et/ou motifs sont définis précisément grâce à la différenciation entre les premières et deuxièmes zones de l'image de réticulation, la longueur d'onde déclenchant la réticulation n'étant émise que depuis la ou les deuxièmes zones. Le motif est transféré au matériau photosensible directement par l'écran qui affiche ce motif. Ainsi, le résultat obtenu ne dépend pas de l'habilité de l'utilisateur car ce procédé ne fait pas appel à des outils manuels pour réaliser cet objet. Ce procédé est simple, facile à mettre en œuvre pour l'utilisateur et peu coûteux.
La durée pendant laquelle l'image est affichée par l'écran correspond à la durée pendant laquelle le matériau photoréticulable est polymérisé, ou réticulé. Cette durée est prédéterminée car elle correspond à une durée supérieure ou égale à la durée permettant de polymériser les parties de la couche de matériau photoréticulable recevant ladite longueur d'onde. Cette durée peut être fixe ou variable selon l'épaisseur de la couche de matériau photoréticulable, la dureté souhaitée ou la précision du motif réalisé. Cette durée dépend également de la densité du flux de photons émis par l'écran. L'image de réticulation comprend une ou plusieurs premières zones qui correspondent par exemple à des zones noires de l'image, à partir desquelles ladite longueur d'onde déclenchant la polymérisation n'est pas émise. L'image de réticulation comprend également une ou plusieurs deuxièmes zones, claires ou colorées, et par exemple de couleur blanc ou bleu, telles que seule la ou les parties de la couche de matériau photoréticulable disposées en regard de cette ou ces deuxièmes zones soient entièrement polymérisées L'étui de protection du dispositif peut comporter une partie avant amovible qui peut être retirée après avoir mis en place le dispositif contre l'écran. Une languette accessible depuis l'extérieur de l'étui peut par exemple servir à retirer cette partie avant amovible.
Le procédé peut comporter en outre, préalablement à l'affichage de l'image de réticulation par l'écran, la mise en œuvre d'étapes de :
- création ou chargement, dans le dispositif électronique, d'une image préliminaire, correspondant par exemple à une photographie et/ou un dessin, à partir de laquelle l'objet est destiné à être réalisé ;
- traitement numérique créant l'image de réticulation à partir de l'image préliminaire.
La création de l'image préliminaire correspond par exemple à la réalisation d'une photographie à partir d'un appareil photo intégré au dispositif électronique. Le chargement de l'image préliminaire dans le dispositif électronique correspond par exemple à un téléchargement de cette image préliminaire dans une mémoire de stockage du dispositif électronique ou associée au dispositif électronique. L'étui de protection du dispositif peut comporter une partie arrière amovible qui est retirée après l'affichage par l'écran de l'image de réticulation, formant un accès à l'objet depuis l'extérieur du dispositif. L'invention peut s'appliquer par exemple au domaine du maquillage, notamment pour réaliser un masque et/ou un pochoir et/ou un tampon servant à appliquer un produit cosmétique tel que du rouge à lèvre, au domaine du tatouage permanent ou temporaire, au domaine médical par exemple pour réaliser une protection personnalisée pour des traitements tels que des traitements laser ou pour application d'azote liquide, au domaine de la décoration pour réaliser des pochoirs servant à dessiner des motifs, ou encore au domaine de la peinture ou réparation de carrosserie de véhicule.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un dispositif, objet de la présente invention, selon un mode de réalisation particulier;
- la figure 2 représente l'organigramme d'un procédé de réalisation d'un objet, objet de la présente invention, selon un mode de réalisation particulier ;
- les figures 3A et 3B représentent respectivement une image préliminaire et une image de réticulation utilisées lors d'un procédé de réalisation d'un objet, objet de la présente invention, selon le mode de réalisation particulier ;
- la figure 4 représente un pochoir obtenu en mettant en œuvre un procédé de réalisation, objet de la présente invention, selon le mode de réalisation particulier ;
- la figure 5 représente un dispositif de type tampon applicateur dans lequel un pochoir, réalisé à partir du dispositif selon l'invention, est utilisé.
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente schématiquement un dispositif 100 pour la réalisation d'un objet, selon un mode de réalisation particulier.
Le dispositif 100 comporte une couche 102 de matériau photoréticulable à partir duquel l'objet est destiné à être réalisé.
Le matériau photoréticulable comprend au moins un précurseur de polymère ayant au moins une fonction activable par au moins un photoinitiateur, ainsi que le photoinitiateur permettant la polymérisation du précurseur lors de son exposition à une lumière incluant au moins une longueur d'onde du domaine visible. Le matériau photoréticulable est réalisé sous la forme d'un mélange avantageusement homogène des précurseurs de polymère avec le photoinitiateur, ce mélange étant réalisé sans être exposé à ou aux longueurs d'onde auxquelles réagit le photoinitiateur, par exemple dans le noir ou sous une lumière neutre.
Par précurseurs du matériau polymère, on entend des monomères et/ou des oligomères et/ou des pré-polymères menant à la formation du polymère, par exemple de type acrylate et/ou acrylate polysaturé et/ou silicone acrylate et/ou méthacrylate et/ou isocyanate, et/ou polyuréthane avec au moins une fonction acrylate et/ou méthacrylate. Par exemple, ces précurseurs comportent du poly(éthylene glycol) méthacrylate et/ou du poly(propylène glycol) dimethylacrylate et/ou du poly(propylene glycol)diacrylate et/ou du poly(ethylène glycol)acrylate et/ou du polysiloxane acrylate et/ou du méthacrylate.
Le photoinitiateur est ici apte à être actif ou activé par les longueurs d'onde de la lumière visible, c'est-à-dire lorsqu'il est exposé à au moins une longueur d'onde comprise entre environ 400 nm et 750 nm, afin que le phénomène de polymérisation du matériau photoréticulable se produise lorsque le matériau photoréticulable est exposé à la lumière visible. En variante, ce photoinitiateur peut être actif lorsqu'il est exposé à une partie seulement, ou au moins une longueur d'onde, du domaine visible.
Le photoinitiateur est choisi tel qu'il catalyse la réticulation du précurseur de polymère lors d'une excitation dans le domaine visible et pour une ou plusieurs longueurs d'ondes aptes à être émises par un écran tel qu'un écran de smartphone, ou d'une tablette, ou d'un ordinateur, ou encore d'une télévision. De manière avantageuse, le photoinitiateur est choisi tel que la réticulation du matériau de la couche 102 de produise lors d'une exposition du matériau photoréticulable aux longueurs d'ondes les plus énergétiques parmi celles du spectre visible, c'est-à-dire celles correspondant à la couleur bleu ou violet (proche de 400 nm). Un tel photoinitiateur est par exemple de type camphorquinone qui est très efficace dans le visible et très soluble dans le ou les solvants utilisés pour la réalisation de la couche de matériau photoréticulable. Les camphorquinones sont associées à un co-initiateur aminé, de préférence du 2-(dimethylamino) méthacrylate et/ou du L-arginine et/ou du N-phenylglycine. Tous ces produits ne sont pas toxiques pour le vivant. Le domaine d'activation est compris entre environ 470 nm et 490 nm, ce qui est très avantageux. Il est également possible d'utiliser, en tant que co-initiateur aminé, du thioxanthone qui est également associé à au moins un co-initiateur aminé tel que l'un de ceux mentionnés ci-dessus. Un tel co-initateur est activable par des longueurs d'onde comprises entre environ 420 nm et 450 nm.
Par la réalisation du matériau photoréticulable, un ou plusieurs solvants mélangés sont utilisés. Ces solvants sont choisis par exemple parmi le méthyl éthyl cétone, l'acétone, l'acétate d'isopropyle, ou l'acétate de butyle et d'éthyle. Il est également possible d'utiliser des solvants chlorés tels que le dichlorométhane et le chloroforme.
La proportion de solvants est telle que ces solvants représentent entre environ 30 % et 50 % de la masse totale du matériau photoréticulable. Ces solvants sont destinés à être éliminés par séchage ou rinçage. Ainsi, la proportion des précurseurs de polymère et des photoinitiateurs (et des éventuels agents porogènes tels que décrits plus loin) utilisés dans le mélange initial du matériau photoréticulable est comprise entre environ 70 % et 50 %. De manière avantageuse, la proportion de solvants est réduite le plus possible afin que le séchage ou le rinçage soit réalisé le plus rapidement possible.
Après séchage, les photoinitiateurs sont présents dans le matériau photoréticulable et représentent entre environ 0,5 % et 5 % de la masse totale du matériau photoréticulable. Lorsque des agents porogènes sont ajoutés (comme décrit plus loin), ces agents peuvent représenter au plus 10 % de la masse totale du matériau photoréticulable. Le reste de la masse totale du matériau photoréticulable est formée par les éléments photoréticulables, à savoir les précurseurs de polymères photoréticulables formant entre environ 50 % et 98 %, et avantageusement entre environ 95 % et 98 % pour des raisons de stockage, du reste de la masse totale, et le complément en molécules photoréticulables. Les molécules photoréticulables portent au moins une fonction réticulable et servent à former les liaisons au sein du réseau polymère. Ces molécules sont par exemple du trimethylol propane triacrylate, du di(trimethylolpropane) tetracrylate, du pentaerythritol tetracrylate, du dipentaerythritolpenta-/hexaacrylate, du trimethylolopropane propoxylate triacrylate, ou encore du 1,6-hexanediol ethoxylate diacrylate.
De manière avantageuse, le matériau photoréticulable de la couche 102 est déjà partiellement polymérisé et/ou réticulé. Ainsi, lors de la réalisation de l'objet, le temps d'exposition de ce matériau à la lumière est minimisé pour obtenir l'objet. De plus, cela permet d'augmenter la viscosité de ce matériau afin que celui-ci se présente sous la forme d'un gel facilement manipulable et ne coulant pas lors de la réalisation du dispositif 100. Cette viscosité est de préférence supérieure ou égale à environ 400 cp (centipoise) ou mPa.s.
De manière avantageuse, il est également possible que la couche 102 soit à l'état solide à pression ambiante et à une température inférieure ou égale à environ 80°C. La souplesse de la couche 102 est ajustée entre autre via la concentration des solvants utilisés.
Lors de la réalisation du dispositif 100, le matériau photoréticulable est déposé de manière à former la couche 102 ayant une épaisseur par exemple comprise entre environ 1 mm et 30 mm, sur une couche 104. Cette couche 104 est destinée à être disposée face à l'écran qui sera utilisé pour réticuler le matériau de la couche 102. Ainsi, la couche 104 est transparente au moins vis-à-vis de la ou des longueurs d'onde qui seront utilisées pour cette réticulation. Cette couche 104 sert de support au matériau photoréticulable qui n'est pas solide et permet notamment de protéger l'écran vis-à-vis de ce matériau qui pourrait coller à l'écran ou laisser des traces, et permet également de laisser passer la lumière d'excitation du photoinitiateur afin de déclencher la réaction de polymérisation du matériau de la couche 102.
Les couches 102 et 104 sont disposées dans un étui de protection 106 entourant ces couches. Cet étui 106 est opaque ou réfléchissant au moins vis-à-vis de la ou des longueurs d'onde déclenchant la réticulation du matériau de la couche 102, afin de protéger ce matériau jusqu'au moment où il sera exposé à la lumière émise par l'écran. Cet étui 106 peut absorber ou réfléchir la totalité de la ou des longueurs d'onde déclenchant la réticulation du matériau de la couche 102
En variante, il est possible que le dispositif 100 ne comporte pas la couche 104, notamment lorsque la couche de matériau photoréticulable 102 est à l'état solide. Dans ce cas, seule la couche 102 peut être disposée dans l'étui de protection 106.
De manière avantageuse, une partie arrière 108 de cet étui 106 comporte une surface intérieure (en regard de laquelle la couche 102 est disposée) réfléchissante au moins vis-à-vis de la ou des longueurs d'onde de la lumière utilisée pour la polymérisation du matériau photoréticulable. Cela permet d'accélérer la réticulation qui sera réalisée par la suite. La contrepartie est que pour des motifs de petites dimensions, cette réflexion lumineuse peut rendre les bords de ces motifs moins nets.
Cet étui 106 permet également le positionnement précis du dispositif 100 sur l'écran. Sur la figure 1, le dispositif 100 est représenté disposé sur un écran 202 d'un dispositif électronique 200 qui correspond par exemple à un smartphone. L'étui 106 comporte par exemple des bords adhésifs 110 permettant ce positionnement précis. Préalablement à la disposition du dispositif 100 sur l'écran 202, la face de l'étui 106 comportant les bords adhésifs 110 peut être protégée par un film de protection. Ce film de protection peut être retiré juste avant le positionnement du dispositif 100 sur l'écran 202. L'étui 106 comporte en outre une partie inférieure 112, c'est-à-dire celle qui est disposée entre l'écran 202 et la couche 104, qui est amovible, par exemple prédécoupée vis-à-vis du reste de l'étui 106. Ainsi, avant et pendant le positionnement du dispositif 100 sur l'écran 202, cette partie inférieure 112 protège la couche 104 vis-à-vis de la lumière extérieure. Après avoir positionné le dispositif 100 sur l'écran 202, cette partie inférieure 112 peut être retirée par exemple grâce à une languette 114 dépassant de l'étui 106 et qui est solidaire de la partie inférieure 112. En tirant sur la languette 114, la partie inférieure 112 peut être détachée du reste de l'étui 106, exposant ainsi la couche 104 à l'écran 202 tout en conservant les bords 110 de l'étui 106 qui sont en contact avec l'écran 202 et qui empêche l'exposition de la couche 102 à la lumière extérieure.
Cet étui 106 peut également être tel que la partie arrière 108 soit facilement détachable du reste de l'étui afin qu'à l'issue de l'exposition du matériau photoréticulable de la couche 102 à la lumière émise depuis l'écran 202, il soit possible de retirer facilement l'objet obtenu depuis l'arrière de l'étui 106, sans endommager cet objet et sans salir l'écran 202, et/ou verser un liquide de rinçage sur l'objet obtenu depuis l'arrière de l'étui 106.
Avant son utilisation sur l'écran 202, le dispositif 100 peut être disposé dans un emballage hermétique opaque ou réfléchissant, par exemple scellé sous vide ou sous atmosphère contrôlée (par exemple sans oxygène) afin d'éviter toute dégradation (notamment un séchage) du matériau photoréticulable de la couche 102.
Un procédé de réalisation d'un objet mis en oeuvre avec le dispositif 100 est décrit ci-dessous en lien avec la figure 2. Dans l'exemple décrit ici, l'objet réalisé correspond à un masque et/ou un pochoir et/ou un tampon. Parallèlement à la description générale de ce procédé, un exemple particulier de ce procédé est également décrit ci-dessous, cet exemple particulier permettant la réalisation d'un pochoir destiné à servir à l'application d'un produit cosmétique sur les lèvres d'une personne.
Au cours d'une première étape 302, une image préliminaire est tout d'abord créée ou chargée dans le dispositif 200. Cette image préliminaire, correspondant par exemple à une photographie ou un dessin, comprend une représentation visuelle de la forme et des dimensions de l'objet qui sera réalisé. Cette image préliminaire peut correspondre à une image stockée dans la mémoire du dispositif 200. L'image préliminaire peut également être téléchargée par le dispositif 200 depuis une base de données ou un autre équipement électronique distant ou encore depuis une mémoire externe connectée au dispositif 200. Il est également possible que cette image préliminaire corresponde à une photographie prise par un appareil photographique intégré au dispositif 200.
Selon l'exemple particulier de ce procédé, cette première étape 302 peut consister à réaliser une photographie, via un appareil photographique intégré du dispositif 200 qui correspond par exemple à un smartphone ou une tablette, du visage de la personne, et notamment des lèvres, sur laquelle le produit cosmétique sera appliqué. Cette photographie peut être plus globalement un portrait ou autoportrait photographique réalisé depuis le dispositif 200. Cette photographie peut également être téléchargée ou enregistrée sur le dispositif 200. De manière avantageuse, cette photographie peut être prise via une application ou un logiciel chargé sur le dispositif 200. Afin que les dimensions des lèvres ou du visage apparaissant sur la photographie correspondent aux dimensions réelles des lèvres de la personne, il est possible que la photographie soit prise en disposant sur le visage de la personne photographiée un motif de référence, correspondant par exemple à un autocollant, dont les dimensions permettent à l'application ou au logiciel de réaliser une calibration de l'image capturée. La forme de cet autocollant peut être ronde ou d'une toute autre forme dont les dimensions peuvent être clairement déterminées par l'application ou le logiciel.
Cette calibration peut s'appliquer à d'autres exemples de mise en œuvre de ce procédé et n'est pas limitée à la réalisation d'un pochoir pour application d'un produit cosmétique sur des lèvres. En outre, d'autres moyens de calibration des dimensions de tout objet photographié destiné à servir de modèle pour la réalisation de l'objet peuvent être envisagés, comme par exemple l'affichage d'un gabarit par l'écran 202 du dispositif 200 lors de la photographie. L'image préliminaire peut être retouchée via l'application ou le logiciel avant de poursuivre le procédé. Dans l'exemple particulier de mise en œuvre, cette retouche peut consister à modifier le contour des lèvres, ou à créer des motifs (rayures, points, etc.) sur les lèvres afin que ces motifs ressortent sur les lèvres lorsque le produit cosmétique sera appliqué à travers le pochoir réalisé à partir de cette image préliminaire.
Pour réaliser l'objet, une image de réticulation est créée à partir de l'image préliminaire, dans laquelle les régions ou zones de l'image préliminaire destinées à former les parties pleines de l'objet sont différenciées de celles destinées à former les parties vides de l'objet. Pour cela, l'application ou le logiciel peut réaliser un traitement numérique de l'image permettant de distinguer ces différentes régions ou zones (étape 304). Ce traitement numérique peut par exemple correspondre à une transformation telle que les régions de l'image préliminaire représentant les parties de l'objet destinées à être vides forment des premières zones de l'image de réticulation qui sont sombres ou noires afin qu'aucune lumière apte à réticuler le matériau de la couche 102 ne soit émise depuis ces premières zones de l'image de réticulation et donc que le matériau photoréticulable qui se trouvera en regard de ces premières zones ne soit pas polymérisé. En outre, les régions de l'image préliminaire représentant les parties de l'objet destinées à être pleines forment des deuxièmes zones de l'image de réticulation qui comportent au moins une couleur autre que le noir, par exemple le blanc, afin que de la lumière soit émise depuis ces deuxièmes zones de l'image de réticulation et donc que le matériau photoréticulable qui se trouvera en regard de ces deuxièmes zones soit polymérisé. Ce traitement numérique peut correspondre par exemple à une transformation de l'image initiale qui est une image bicolore, par exemple en noir et blanc (sans gris intermédiaire).
De manière avantageuse, la ou les deuxièmes zones de l'image de réticulation peuvent être de couleur bleue (de longueur d'onde proche de 400 nm) car la lumière bleue est celle pour laquelle les photons sont les plus énergétiques. Cela permet donc de réduire la durée d'exposition du matériau photoréticulable à l'image de réticulation pour polymériser complètement l'objet. A titre d'illustration de l'exemple particulier décrit ici, la figure 3A représente l'image photographiée des lèvres d'une utilisatrice, qui correspond à une image préliminaire 401 obtenue en utilisant l'appareil photographique d'un smartphone. La figure 3B représente une image de réticulation 403 obtenue après le traitement numérique mis en oeuvre à partir de l'image préliminaire 401 de la figure 3A. Cette image de réticulation 403 comporte une première zone 402 noire (correspondant aux lèvres photographiées) représentant la zone de l'écran 202 qui n'émettra pas de lumière afin de ne pas polymériser le matériau photoréticulable qui se trouvera en regard de cette première zone 402, et une deuxième zone 404 blanche représentant la zone de l'écran 202 qui émettra de la lumière afin de polymériser le matériau photoréticulable se trouvant en regard de cette deuxième zone 404.
Le dispositif 100 est ensuite mis en place sur l'écran 202, avec la partie inférieure 112 disposée contre l'écran 202 (étape 306). Pour cela, le dispositif 100 est retiré de l'emballage hermétique. Le film de protection recouvrant notamment les bords adhésifs 110 est retiré, puis le dispositif 100 est positionné contre l'écran 202. Enfin, la partie inférieure 112 amovible est retirée en tirant sur la languette 114.
La réticulation, ou polymérisation, du matériau photoréticulable peut alors commencée en affichant par l'écran 202, pendant une durée prédéterminée, l'image de réticulation 403 illuminant uniquement les portions de matériau photoréticulable destinées à être polymérisées (étape 308). Une fois cette durée écoulée, l'affichage de l'image de réticulation 403 par l'écran 202 peut être arrêté. L'utilisateur est par exemple averti de la fin de cette réticulation par un signal sonore émis par le dispositif 200. Cette durée prédéterminée dépend notamment de l'épaisseur du matériau photoréticulable, de la nature de ce matériau ainsi que de la densité du flux de photons émis par l'écran 202. L'objet formé par les parties de matériau polymérisé de la couche 102 est ensuite récupéré (étape 310). L'accès à cet objet est par exemple réalisé en détachant la partie arrière 108 de l'étui 106. En variante, l'objet peut également être récupéré en décollant le dispositif 100 du dispositif 200, et en retirant la couche 104.
Dans l'exemple particulier de mise en œuvre décrit ici, un pochoir 406 obtenu à partir de l'image de réticulation 403 est représenté sur la figure 4. Ce pochoir 406 comporte des portions de matériau polymère 408 formées grâce à l'exposition à la lumière émise depuis la deuxième zone 404 de l'image de réticulation 403, et une ou plusieurs zones vides 410 (une seule sur la figure 4) obtenues grâce à l'absence d'émission de lumière visible depuis la première zone 402, à travers lesquelles le produit cosmétique est destiné à être appliqué. L'objet réalisé est de préférence rincé sous l'eau et/ou séché afin d'éliminer le matériau photoréticulable non polymérisé, c'est-à-dire les parties de matériau de la couche 102 non exposées à la lumière émise par l'écran 202, et les solvants.
Lorsque l'objet correspond à un masque et/ou un pochoir et/ou un tampon, il peut ensuite être utilisé soit directement en le disposant sur la surface à traiter, soit en l'insérant dans un dispositif de type tampon encreur permettant d'appliquer de l'encre ou tout autre produit stocké dans le dispositif tampon encreur, à travers ce masque et/ou ce pochoir.
Dans l'exemple particulier de mise en œuvre décrit ici, le pochoir 406 est disposé dans un dispositif 500 formant un applicateur de produit sur des lèvres, comme par exemple représenté sur la figure 5. Ainsi, le pochoir 406 obtenu comporte une face arrière disposée contre un élément 502 chargé en produit, par exemple un produit cosmétique tel que du rouge à lèvres. Le pochoir 406 est incurvé et maintenu dans le dispositif 500 par un support 504 en appui sur le pochoir 406.
Le procédé et le dispositif 100 décrit ci-dessus permettent la réalisation d'un objet correspondant avantageusement à un masque et/ou d'un pochoir. En variante, il est possible de mettre en œuvre ce procédé avec le dispositif 100 afin que le matériau polymérisé ne forme pas un pochoir et/ou masque, mais un tampon. Dans ce cas, l'image de réticulation qui est créée est telle que le motif de cette image soit défini de manière positive par les parties pleines du tampon qui sont destinées à appliquer directement le produit sur le support. Cela peut s'appliquer également pour la réalisation d'objets autres que des tampons.
En reprenant l'exemple précédemment décrit en lien avec les figures 3A à 3C, si le tampon est destiné à l'application d'un produit cosmétique sur les lèvres de l'utilisateur, l'image de réticulation comporte dans ce cas une zone qui n'émettra pas de lumière afin de ne pas polymériser le matériau photoréticulable qui se trouvera en regard de cette zone et qui correspond à la zone désignée par la référence 404 sur la figure 3B, et la zone destinée à émettre de la lumière afin de polymériser le matériau photoréticulable se trouvant en regard de cette zone correspond à celle désignée par la référence 402.
Lorsque le dispositif 100 est destiné à la réalisation d'un tampon, il est possible que la couche 102 de matériau photoréticulable comporte des agents porogènes non réticulables qui, l'issue de l'étape de réticulation, formeront des pores au sein de l'élément en polymère obtenu. Ainsi, le tampon réalisé peut être chargé du produit destiné à être appliqué par ce tampon, comme par exemple du rouge à lèvre ou de l'encre. L'agent porogène est par exemple hydrosoluble et peut ainsi être éliminé après la polymérisation par une étape de rinçage à l'eau du polymère obtenu. L'agent porogène est par exemple de nature polymérique et peut comporter du PVA et/ou du PVP et/ou du polyalkyloxazoline et/ou du PEG et/ou de l'hydroxycellulose et/ou du sucre.