Brevet FR2461593A1 — publié le 19810206

La présente invention concerne un procédé perfectionné de fabrication d'un élément d'enregistrement sensible à la pression. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour fabriquer du papier à dos ou verso revêtu, du type comportant une phase isolée d'un leucodérivé de colorant dissous dans un solvant et quoi est libérée par application d'une pression de marquage exercée sur la partie avant ou le recto du papier. Les brevets britannique NO 1 280 769 et italien NO 910 286 décrivent un élément de reproduction par pression comprenant au moins une paire de feuilles de papier. Le dos de la feuille de dessus présente une couche superficielle comprenant une phase continue d'un précipité de sel d'aluminium et de carboxyméthylcellulose de structure cellulaire irrégulière formée par des cellules contiguës et non séparées renfermant un solvant analogue à une huile et contenant un corps pouvant par sa réaction former une couleur. (corps chromogène).On obtient cette feuille de reproduction par pression en dispersant 11 huile contenant un corps chromogène dans une solution aqueuse de carboxyméthylcellulose sodique, en ajoutant une solution aqueuse de nitrate d'aluminium à la solution de carboxyméthylcellulose, tout en agitant la solution pour provoquer la précipitation de la cellulose entrainant la solution huileuse de colorant, en appliquant la dispersion résultante comme revetement sur la feuille de support (ou feuille intermédiaire) et en séchant le revetement. Souvent, on ajoute à la dispersion des résines urée-formaldehyde ou d'autres-agents de réticulation pour rendre le revetement résultant plus dur et/ou plus résistant. Lerevêtement est appliqué surle substrat en papier à l'aide d'un équipement classique, tel qu'un équipement comportant une lame d'air, une lame ou tige de Meyer ou des rouleaux inversés. Ces types d'équipements d'application ne peuvent fonctionner efficacement lorsqu'on utilise des compositions de revetement dont la visoosité est supérieure à environ 600 centipoises. On obtient les meilleurs résultats lorsque la composition de revêtement présente une viscosité comprise entre 200 et 300 centipoises. L'avant de la seconde feuille peut comporter un revetement d'argile acide ou d'une matière phénolique acide, appliqué sur la feuille de façon connue. Une composition convenable pour le revêtement peut être obtenue à partir des ingredients suivants Composition d'argile de revêtement Ingrédients Parties en poids Eau 53 Pyrophosphate tétrasodique (solution à 5 X dans de l'eau) 2,0 Acide oxalique (solution à 10 % dans de l'eau) 5 Alcool polyvinylique (solution à 20 % dans de l'eau) 20 Argile (montmorillonite) activée à l'acide 20 Cette composition peut être déposée sur du papier à raison de 6,5 à 8,1 g/m. Dans un ensemble de feuilles réunies, la pression d'écriture sur la face non revêtue de la feuille supérieure, fixee de manière que sa surface arrière soit en contact avec la surface revêtue ou enduite d'argile de la feuille suivante, permet d'obtenir instantanément des images bleues nettes, car le colorant contenu est libéré et peut réagir avec le revêtement acide déposé à l'avant de la feuille suivante. La matière ci-dessus pour reproduction par pression est un produit acceptable à ltéchelle commerciale ou industrielle. Cependant, il serait avantageusement très important de pouvoir augmenter le pourcentage de la matière solide contenu dans la suspension de carboxymethylcellulose appliquée sur le papier. Il en résulterait un séchage plus rapide pour une capacité donnée de séchage, puisqu'il y aurait moins d'eau dans le mélange, et cela permettrait d'obtenir sur un équipement existant une production plus rapide d'un papier à dos revêtu, ainsi que l'obtention d'un produit à plus bas prix de revient. Il n'est pas possible de diminuer tout simplement la teneur en eau de façon à augmenter la teneur en carboxy méthylcellulose (CMC) solide contenue dans la composition liquide de revêtement, car cela soulève de graves problèmes rhéologiques. Les solutions aqueuses de carboxyméthylcellulose se caractérisent par une viscosité dont l'augmentation est exponentielle lorsque la concentration de CMC augmente. Ainsi, alors qu'une composition de revêtement à base de CMC contenant environ 17 % en poids d'extrait sec présente une viscosité se situant entre 200 et 300 centipoises et permettant de l'utiliser, on constate que si la teneur en CMC augmente de façon que l'extrait sec total soit par exemple de 22 %, la composition que l'on obtient alors présente une viscosité d'au moins 1500 centipoises. Donc, un avantage obtenu par l'augmentation de la teneur en CMC, en produisant une composition de revêtement pouvant être séchée plus rapidement, est détruit en raison de la viscosité excessivement élevée de cette composition et de son aptitude alors médiocre à la mise en oeuvre. Si l'on diminue la teneur en CMC et si l'on ajoute une matière inerte de charge, de façon à produire une -composition présentant une plus faible teneur en eau, les propriétés filmogènes de la composition sont réduites Jusqu'à se situer au-dessous de niveaux acceptables. Le remplacement de parties de la CMC par d'autres liants hydrosolubles a genéralement pour effet d'augmenter la viscosité finale de la composition pour la porter au-delà de la viscosité de la composition d'origine entièrement à base de CMC. Selon la présente invention, il a e été découvert qu'une partie de la carboxyméthylcellulose de la composition de revêtement peut être remplacez, sur une base d'environ 1:1 des matières sèches contenues, par un latex filmogène compatible, et que la composition résultante présente une viscosité nettement réduite. Ce remplacement d'une partie de la CMC par un latex permet de préparer des compositions de revêtement utilisables, ont l'extrait sec total est augmenté et dont la teneur en eau est réduite. Puisqu'il y a moins d'eau dans les compositions, le temps de séchage est diminué et la capacité de production d'un équipement existant augmente donc de façon correspondante. En général, la viscosité de la composition est inférieure a environ 600 centipoises, même lorsque l'extrait sec total est de l'ordre de 22 % en poids. Les nouvelles compositions peuvent être déposées sur du papier à raison de 4,9 à 6,5 g de matières solides au mètre carré, et le temps de séchage est réduit en proportion de la diminution de la teneur en eau de la composition. Les exemples suivants illustrent l'effet bienfaisant obtenu en fabriquant selon l'invention le constituant à dos revêtu faisant partie d'un élément ou ensemble de reproduction sensible à la pression. Exemple 1 Le présent exemple décrit une composition classique de revêtement. Solution A Ingrédient Parties en poids Eau 257,0 CMC 7-L 22,5 Hydroxyde de sodium'à 2 % 5,6 Solution B Diaryl-éthane 52,0 Lactone de violet cristallisé 2,0 Acide oléique 0,78 Solution C Solution à 2 % de nitrate d'aluminium 47,4 On prépare la solution A en dissolvant la CMC sous agitation élevée, puis en ajoutant l'hydroxyde de sodium. On prépare la solution de colorant dans l'huile (solution B) en dissolvant la lactone de violet cristallisé dans lshuile de diaryl-éthane, tout en agitant et en chauffant le mélange jusqu'à 1210C environ. On refroidit ensuite la solution et l'on ajoute l'acide oléique. On prépare la composition elle-meme en ajoutant lentement la solution B à la solution A sous agitation constante et élevée.On ajoute ensuite la solution C à l t émulsion lentement et goutte à goutte. I1 en résulte la formation d'une pellicule du sel d'aluminium de carboxyméthylcellulôse autour des particules d'huile en suspension. Cette suspension présente une viscosité supérieure à 2000 centipoises. Après l'addition de 175 ml d'eau de dilution, la viscosité de la composition est d'environ 250 centipoises. Exemple 2 Le présent exemple décrit une composition de revê- tement à teneur réduite en CMC. Solution A Ingrédient Parties en poids Eau 235,0 CMC 7L 16,8 NaOH à 2 % 5,6 Si l'on ajoute la solution A de exemple 2 aux solutions B et C décrites à l'exemple 1, on obtient une composition de revêtement présentant une viscosité de 1100 centipoises. Il faut 125 ml d'eau de dilution pour obtenir une viscosité environ 260 centipoises permettant d'appliquer la composition pour un revêtement. La capacité filmogène de cette composition est réduite en comparaison de celle de la composition de exemple 1, mais, en raison de la plus faible teneur en eau, le temps de séchage est également réduit. Exemple 3 Solution A Ingrédient parties en poids Eau 251,0 CMC 7L 16,8 Latex de Styrène et de butadième ("Naugatex 3785" de Uniroyal ; à 50 % d'extrait sec) 11,5 NaOH à 2 % 5,6 Lorsqu'on mélange cette solution A avec les solutions B et C décrites à l'exemple 1, on obtient une composition dont la viscosité finale est de 650 centipoises. I1 faut seulement 75 ml d'eau de dilution pour obtenir une composition dont la viscosité est de 230 centipoises. Exemple 4 Solution A Ingrédient Parties en poids Eau 249,5 CMC 7L 16,8 Latex vinyl-acrylique (à 44 % d'extrait sec ; "PD169") de H.P. Fuller CoO) 13,0 NaOH à 2 % 5,6 Exemple 5 Solution A Ingrédient Parties en poids Eau 251,0 CMC 7L 16,8 Latex de styrène et de butadiène ("Dow 620" à 50 % d'extrait sec) 11,5 NaOH à 2 % 5,6 Le tableau suivant présente les données intéressantes concernant les compositions des exemples précédents. TABLEAU Exemple CMC Latex Viscosité Eau de Viscosi (cPo) dilution té fina le ~~~~~~~~ ~~~~~~~~ le (cPo) 1 22,5 --- 2680 175 250 2 16,8 --- 1100 125 260 3 16,8 styrène 650 75 230 4 16,8 vinyl-acrylique 900 100 270 5 16,8 styrène et 775 80 275 butadiène Des essais de revêtement conduits en vue de comparer le séchage dans le cas de l'exemple 1 (composition témoin) et dans le cas de l'exemple 3, correspondant à une composition produite selon linvention, confirment que ltutilisation de la technique consistant à mélanger la CMC avec un latex permet dtaugmenter nettement la vitesse de fonctionnement de l'équipement de revêtement.Les essais ont été conduits sur une machine de revêtement de laboratoire à racle ou tige comportant une chambre de séchage à l'air chaud de 1,8 mètre. Les revêtements ont été appliqués sur une bande de papier à raison de 4,9 à 6,5 g/m et ils ont été séchés à 71 C. On a utilisé une tige de Meyer (N 26) pour l'exemple 1 et une tige N 18 pour l'exemple 3. On a fait varier la vitesse de la machine pour arriver à la vitesse maximale aboutissant à un revêtement séché jusqu'à une teneur en humidité de 5 à 6 % et paraissant complètement sec au toucher. Une vitesse de la machine de revêtement de 0 > 6 mètre/ min a donné avec la composition de l'exemple 1 un revêtement sec. A une vitesse de 0,9 mètre/min, le revêtement a été suffisamment humide pour provoquer l'adhérence au dos de la bande au cours de l'enroulement. Au contraire, la composition de l'exemple 3, contenant du latex, a été complètement sèche à une vitesse de machine de 1,5 mètre/min > ce qui a permis de réaliser une augmentation de la vitesse de 250 %. Pour obtenir la même vitesse de revêtement avec le mélange de l'exemple 1, il a fallu en variante une tempé rature de séchage de 880C. Cela représente une augmentation de plus de 18 % de l'énergie calorifique nécessaire. Les éléments ainsi fabriqués permettent d'obtenir par écriture ou dactylographie plusieurs exemplaires d'une lettre, d'une facture, etc. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'in- vention, de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé de fabrication d'un élément ou ensemble de production sensible à la pression et au produit ainsi obtenu. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un élément ou ensemble de reproduction sensible à la pression, selon lequel on disperse un corps chromogène dans une solution aqueuse de carboxyméthylcellulose, on ajoute du nitrate d'aluminium à cette solution, tout en agitant la solution pour provoquer la précipitation de la carboxyméthylcellulose entrainant la solution huileuse, on applique la suspension résultante pour obtenir un revêtement sur une feuille intermédiaire ou de support, et 1'on sèche le revêtement, le procédé étant caractérisé en ce qu'une partie de la carboxyméthylcellulose est remplacée par un latex de polymère filmogène, de sorte que la dispersion présente une teneur accrue en extrait sec, mais possède après dilution en vue de son utilisation une viscosité inférieure à environ 600 centipoises et sèche en moins de temps sur la feuille intermédiaire ou de support. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition utilisée pour le revêtement présente un extrait sec d'environ 22 % en poids. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la suspension utilisée pour le revêtement présente un extrait sec supérieur à 17 % en poids. 4. Elément ou ensemble de reproduction sensible à la pression, produit par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.