Brevet FR2053361A1 — publié le 19710416

La présente invention concerne les matériaux pour, matrice pu.flan utilisés en imprimerie, notamment ceux qui servent à préparer les clichés pour les machines rotatives à grande vitesse. La fabrication des clichés est particulièrement importante 5 pour la branche de l'imprimerie qui concerne l'impression des jour-naux, des périodiques, des "brochures-et analogues, qu'on imprime avantageusement sur des machines rotatives et. qui nécessitent souvent l'emploi de plusieurs machines pour mener à bien un travail déterminé. Les clichés ont de nombreux avantages bien connus par 10 rapport aux matériaux d'impression originaux ; on peut rendre leurs caractéristiques d'impression'égales ou supérieures à celles de l'original grâce à un contrôle de qualité ; on peut les remplacer facilement ; ils reproduisent l'original par pressage et on peut les in&urver sans difficulté pour lés placer sur des machines ro-15 tatives. Un procédé de préparation des clichés est le clichage qui comprend en,général les phases suivantes. On verrouille l'original sur un châssis en acier appelé "forme". On place sur la for-.me une feuille d'un matériau de flan formé d'une composition cellulosique recouverte de cire, qui peut être traitée par un agent 20 de démoulage, et on le presse contre l'original. La feuille prend l'impression de l'original en formant un moule ou une matrice. On verse du plomb fondu dans la matrice, on le refroidit et le durcit, puis on l'enlève de la matrice et il forme un cliché. En variante, on emploie au lieu de plomb du caoutchouc ou 25 de la matière plastique en feuille, ou d'autres compositions de matière plastique. Dans ces procédés, on presse les feuilles de caoutchouc ou de matière plastique contre la matrice, ou on coule les compositions plastiques dans la matrice de façon à former les clichés. 30 De nouveaux matériaux pour clichés, qui répondent parfaite ment aux impératifs de fidélité, de longévité, d'aptitude à reproduire les traces fines en demi-teintes et d'adaptation aux possi-1:ilxo-= s 1?impression des nouvelles machines rotatives à grandes vitesses nécessitent des matériaux de matrices qui puissent rece-35 voir, couler et ci couler ces nouveaux matériaux scus forme de clichés possédant les qualités supérieures décrites. 70 28263 -2- 2053361 Parmi les polymères, les résines polyesters se sont révélées intéressantes pour servir comme matériau de clichés en imprimerie Les matériaux de flans connus, pàr exemple les matériaux cellulosiques" imprégnés de résine phénolique, ne peuvent pas'donner des 5 clichés courbes de haute qualité lorsqu'on les "utilise comme matrice pour des résines polyesters» - " - ' : - " Il se pose des problèmes en ce qui concerne la fidélité de reproduction des gravures, des formes typographiques, des formes combinées et des originaux ou des dessins montes sur métal ou sur 10 bois. De plus, un retrait excessif, un gauchissement, une irrégularité du fond et des réliëfs,'et -des altérations descaractères ont entraînés des difficultés pour lès matrices elles-mêmes en donnant des clichés peu fidèles.""1 ' " - - - ' «•* » •• Pour pouvoir servir à"fabriquer des clichés en■polyesters, 15 le toatériau de matrice doit non séûlémeht-suivre facilement les différents contours lorsqu'il* est chauffé 'et comprimé lors de sa préparation mais il doit avoir encore une"-tëmiférature de déformation à la c&alèur suffisamment éïèvëè" poiar né pàs se déformer au cours de la fabrication. Il 'doit' aussi pouvoirse dëmo'ulèr, de 20 façon à pbuvoir'rapidement' dèmouieir les"-clichés7 en résine' polyester après moulage sans adhérer ni~coller, et dé préférence, sans emploi d'agents de démoulage. ' '"-'-"v-iâ- : li'invention concerne donc un matériau pour 'matrice qui puisse recevoir, mouler'et démouler des résilies polyesters et d'autres 25 matériaux pour clichés tout en donnant un retrait et un gauchissement minimum, et qui soit suffisamment mou pour éviter de détériorer les caractères. L'invention concerne donc un matériau pour matrice qui. comprend une feuille de matière fibreuse imprégnée d'une résine ther-30 modurcissable, un revêtement de résine thermcdurcissafcle sur une face de cette feuille, et une pellicule préformée de polyoléfine xixee à la face revêtue de-la feuille' fitreose'. ' D'autres caractéristiques et avantagea de l'invention apparaîtront dans la descriptiôn qui va s-ivre donnée en référence 35 au dessin annexé représentant en élévation"latérale un matériau pour matrice ayant Une structure feuilletée selon un mode de réalisation de l'invention. Les différentes couches ne sont pas re 70 28263 -3- 205336Î présentées proportionnellement à leur épaisseur. Le matériau représenté sur le dessin a une structure feuilletée qui comprend une base 1 formée d'une feuille de matière cellulosique imprégnée de résine phénolique et revêtue d'une couche 2 de résine phénolique 5 et d'une pellicule 3 de polypropylène fixée à la surface revêtue de la base par une colle 4. La base utilisée pour la fabrication des nouveaux matériaux de matrice est une feuille de matière fibreuse qui peut être en fibre de cellulose comme représenté sur le dessin ou en une autre 10 fibre naturelle ou synthétique, par exemple en coton, en chanvre, en laine, en rayonne, en fibre polyamide ou polyester. On préfère préparer la base à partir d'un matériau à base de cellulose qui contient à la fois des fibres courtes et des fibres longues. On imprègne la base avec une résine thermodurcissable, par exemple 15 une résine phénol-formaldéhyde, une résine urée-formaldéhyde, une résine mélamine-formaldéhyde, une résine aniline-formaldéhyde, une résine alkyde-formaldéhyde, ou analogue. Dans la plupart des cas, on préfère des résines phénol-formaldéhydes. On peut substituer une partie de la résine thermodurcissable par des résines na-20 turelles, par exemple de la colophane, du copal et des novolaques. La teneur en résine thermodurcissable de la base est en général comprise entre 35 et 65 # de sa teneur,à la saturation,et elle est de préférence comprise entre 45 et 55 #. La couche de base . imprégnée peut avoir une épaisseur comprise entre 1,25 mm et 8 mm 25 d'épaisseur et elle a de préférence entre 1,75 et 2,5 mm. On recouvre la base d'une résine thermodurcissable qui peut être identique à la résine d'imprégnation, ou différente. La résine qu'on préfère pour ce revêtement est une résine phénol-formaldéhyde d'emploi général, prenant en deux phases, chargée de sciure 30 de bois ou de matière minérale destinée au moulage à basse pression et qui possède une prise rapide et un écoulement prolongé. Ce revêtement peut avoir une épaisseur comprise entre 5/100 et 1mm et de préférence entre 12/100 et 0,5 mm. On fixe sur le côté revêtu de la base une pellicule préfor-35 mée de polyoléfine. Il est nécessaire d'appliquer la polyoléfine sous forme d'une pellicule préformée et non pas par pulvérisation à la surface de la basé d'une solution de polyoléfine, car le pro 70 28263 -4- 20§3361 cédé par pulvérisation ne donne pas l'absence de gauchissement qui convient. Comme on l'a indiqué, pour obtenir les matériaux supérieurs dé l'invention, il faut fixer une pellicule de polyoléfine - thermoplastique à une base revêtue et imprégnée de résine 5 thermoàvircissable. La pellicule de polyoléfine fixée à la base peut être uné pellicule d'un polymère contenant des oléfines alpha ayant 2 à 8 atomes de carbone, par exemple du polyéthylène, du polypropylène ou du polybutylène. Les polyoléfines utiles ont des vitesses d'écoulement, déterminées par la méthode ASTM D-1238-65 T, . 10 comprises entre 12 et 24. On préfère du polypropylène qui a une - '\ _ t vitesse d'écoulement de 16 environ. Pour permettre une liaison satisfaisante, on* recouvre habituellement une face de la pellicule d'une couche de protection," ou on la soumet à un traitement à la flamme, à un traitement par décharge électrique ou à traitement 15 par l'ozone ou par un autre agent oxydant, avant dé la mettre au contact de la colle. 7 - * : La colle utilisée pour associer la pellicule à la base est ■ d'habitude une solution de polymère organique et de charge dans un solvant organique^ Parmi les coiles préférées,'on trouve celles 20 qu'on prépare à partir de polymères thérmoplastiques, comme l'acétate dé polyvinyle, le formai polyvinylique, le butyral pplyvi-nylique, l'alcool polyvinyiique, les esters alkyl polyvinyliques, le polystyrène, les cbpolymères butadiène-styrène, les homopoly-; - mères :ët les copdilymères dérivés de l'acide acrylique et de l'aci-25 de méthacryliqué, les acrylates d'aliyles inférieurs, les métha-crylatés d'alkyles inférieurs, les 2-cyanoacrylates d'aliyles, l'acrylonitrile, le méthacrylàmide, le méthacrylonitrile, l'acry-lamide et analogues. L'épaisseur de la couche de solution adhésive appliquée à la pellicule est comprise de préférence entre 12,5 30 à 25 microns. Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans en limiter la portée. Exemple 1 On utilise le procédé suivant pour préparer le métériau pour 35 matrice selon l'invention. A. On applique une fine couche de colle sur une surface préparée d'une pellicule de polypropylène. La pellicule de polypropy- 70 28263 -5- -2053361 ' ■ - - ■> lène a une épaisseur de 75 microns et les propriétés suivantes : Résistance à la traction SE* 4^4 kg/cm ST** 415 kg/cm2 ? Allongement SE 60 kg/cm , 5 ST 63 kg/cm2 Module de traction SE 8490 kg/cm . ST 8490 kg/cm2 Résistance à 1'arrachement SE 1,6 g/micron ST 3,6 g/micron 10 * SE = sens d'étirage ** ST = sens transversal La colle appliquée à la pellicule est une dispersion d'un copolymère acrylonitrile-butadiène dans de la méthylisobutylcétone. Cette colle a les propriétés suivantes : 15 Viscosité (Appareil Brookfield Type LVT à 30 t/mn, sonde n° 2, 22,2°C) . 180 - 250 cps Teneur en solide. 20 - 24 # Poids spécifique 0,89.- 0,91 On utilise une machine.de revêtement munie de rouleaux de 20 gravure pour disposer l'adhésif et on utilise des tiges pour lisser la couche de colle. Le polypropylène revêtu de colle passe alors dans une chambre de séchage à deux zones pour chasser le solvant, puis- on le refroidit sur un rouleau refroidisseur. B. On imprègne une feuille de matière cellulosique composée 25 de fibres courtes et longues avec une résine phénol-formaldéhyde d'emploi général prenant en deux phases, chargée par de la sciure de bois et des matières minérales. La quantité de résine ajoutée à la feuille est à peu près égale à 50 $ de la quantité maximum à saturation. On revêt alors sur la base une solution à 20 de 30 la même résine phénol-f ormaldéhyde dans lléthanol,. On utilise un • appareil automatique de pulvérisation pour appliquer une couche unif.-rt:£- ■:& ^50 à 'jOQ microns de résine phénolique sur la base. On place I-t base revêtue sur un support dans une étuve à. circula-pendant 1: an tion c * a xi- â 88ùC/pour chasser i'éthanol. On la place alors sur 35 un plateau chauffé à i 46cC pendant 2 mi: pour effectuer'une cuisson partiells de la résine phénolique, c,'est-à-dire pour l'amener dans la ph^se B. 70 28263 -6- 2053361 • C. On amène la pellicule de polypropylène au contact de la surface revêtue de la base et on chauffe pour" former le nouveau matériau. Avant le chauffage, on forme un empilement contenant la base et la pellicule. Cet empilement comprend les couches sui-5 vantes : t. -Feuille d ,assise ; 2. Feuille en. caoutchouc éponge ; 3. Feuille d'assise ; 4. Feuille de moulage en Nylon bouclé ; 10 5* Pellicule de polypropylène ; 6. Colle fixée à la pellicule de polypropylène ; " 7. Revêtement de résine phénolique sur-la base ; 8. Base cellulosique imprégnée ; 9. Papier détachable ; 15 10. Plateau d'acier. On préchauffe l'empilement pendant 2 tan à 146°C sous une 2 pression de 1,4 kg/cm-. On applique alors pendant 2 mn une pression suffisante pour comprimer le moulage à froid et effectuer son feuilletage. Après refroidissement, on. enlève la structure 20 feuilletée de l'empilement. Le matériau de matrice a'environ 2,1 mm d'épaisseur avec une base de 0,85 mm. Il ne présente pas de retrait au moulage et son assise est plus uniforme que celle des matrices précédemment connues. 25 On utilise le procédé suivant pour montrer l'emploi du ma tériau de matrice selon l'invention lors de la préparation d'un cliché en polyester. On met en contact un cliché original sans couche de démoulage et un matériau de matrice préparé dans l'exemple 1. On place 30 le cliché et le matériau sous une presse hydraulique et on les préchauffe à 143°C pendant 1 mn sans pression, les plateaux étant refermés. On applique pendant 9 œn une pression comprise entre 14 2 et 35 kg/cm . On retire le rlichc et In matrice de la presse. Aprè refroidissement, on sépare la matrice du cliché. 35 On place la matrice sur la plaque inférieure d'une presse hydraulique à deux plateaux maintenus tous les deux à 82°C. On dis pose une barrière de mastic autour du périmètre de la matrice, et 70 28263 -7- 2053361 des cales d'épaisseur suffisante pour fabriquer un cliché de l'épaisseur désirée. On verse dans l'aire entourée une résine polyester contenant un durcisseur. On amène le plateau supérieur au contact des cales et on le maintient à 88°C pendant moins de 5 15 mn. On refroidit le cliché pendant qu'il est au contact de la matrice, et on l'en sépare ensuite. Le cliché polyester obtenu possède des-caractéristiques d'impression excellentes en ce qui concerne la fidélité, la trame fine en demi-teinte et les propriétés d'impression. . . • 10 Les termes et les expressions utilisés dans le présent mé moire ne doivent pas être considérés comme-limitatifs, et tous leurs équivalents font aussi partie de l'invention qui est sujette à de nombreuses variantes sans qu*on sorte de son cadre. 70 28263 «3— 2053361 - REVENDICATIONS - 1 - Matériau pour matrice ou pour flan, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille de matière fibreuse imprégnée par une résine thermodurcissable, un revêtement d'une résine thermodur- • 5 cissable sur une face de cette feuille, et une feuille de polyoléfine fixée à l'aide d'une colle à la surface revêtue de la feuille fibreuse imprégnée. 2 - Matériau pour matrice selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau fibreux comprend des fibres de cellu- 10 lose. 3 - Matériau pour matrice selon la revendication 1, caractérisé en ce que la Veuille fibreuse est imprégnée d'une résine phénol-formaldéhyde. 4 - Matériau de "matrice selon la revendication 1, caracté-15 risé en ce que la feuille imprégnée est revêtue d'une résine phé- . nol-formaldéhyde. 5 - Matériau de matrice selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille de polyoléfine est une pellicule prémoulée de polypropylène. 20 6 - Procédé de préparation d'un matériau pour matrice ou pour flan, caractérisé en ce qu'il comprend une phase dans laquelle on imprègne une feuille de matière fibreuse avec une résine thermodurcissable, une phase dans laquelle on revêt une face de la feuille fibreuse avec une résine thermodurcissable, une phase 25 dans laquelle on applique une colle sur une face de la feuille de polyoléfine, une phase dans laquelle on met en contact la surface revêtue de résine thermodurcissable de la feuille fibreuse et la surface revêtue de colle de la pellicule de polyoléfine, et une phase dans laquelle on chauffe sous pression la combinaison de 30 feuilles résultante pour la feuilleter. 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour l'imprégnation, on utilise une résine phénol-formaldéhyde pour imprégner une feuille en matière cellulosique. 8 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce" 35 que la résine thermodurcissable de revêtement de la feuille fibreuse est une résine phénol-formaldéhyde. 70 28263 -9- 2053361 9 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la polyoléfine est du polypropylène 10 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface de la polyoléfine est préparée avant l'applica- 5 tion de colle.