Brevet FR2518562A1 — publié le 19830624

La présente invention concerne des encres perfectionnées d'impression par jet, et plus particulière- ment des encres d'impression par jet qui contiennent au moins une cire naturelle. Les encres d'impression par jet donnent souvent une qualité d'impression à la limite Il en est ainsi parce que les encres d'impression par jet à base d'eau sont généralement incompatibles avec le papier, vis-à-vis duquel elles ont de médiocres caractéristiques de pénétra- tion et de séchage. Par ailleurs, des encres à base d'huile qui sont plus compatibles avec le papier ont une faible tension superficielle et produisent habituellement des points d'encre qui sont trop grands pour donner une qualité d'impression correcte. La présente invention a pour but de formuler des encres d'impression par jet qui puissent produire de petits points circulaires sur de nombreux types de papier. Ces petits points circulaires produisent des caractères qui ont une bonne définition sur les bords et un bon contraste, et par conséquent des caractères de bonne qualité d'impression. La présente invention propose l'utilisation de cires comme additifs pour des liquides pour encres ou qui servent elles-mêmes de composants liquides de base pour encresd'impression par jet Les cires de l'invention sont de préférence des cires naturelles ou des mélanges de ces cires. Des encres d'impression par jet contenant une cire sont habituellement des matières solides ou semi- solides à la température ambiante, et elles nécessitent par conséquent d'être déchargées d'un appareil à jet d'encre à des températures élevées Le liquide pour encre chauffé se solidifie lorsqu'il entre en contact avec sa cible de papier La vitesse de solidification de l'encre contenant la cire agit sur le degré de pénétration dans le papier, et il en résulte ordinairement la formation d'un petit point circulaire En règle générale, des encres contenant une cire comme l'un de leurs principaux composants ont une moins bonne pénétration dans le papier que des encres simplement additionnées de cire - Une définition des "cires" peut être trouvée dans l'ouvrage de H Bennett intitulé Industrial Waxes volumes 1 et 2, Chemical Publishing Company, Inc New York, NY ( 1975) Bennett définit une cire comme étant "une substance solide onctueuse à degrés variables de brillant, de nature glissante et de plasticité, qui fond aisément". Des cires naturelles peuvent être d'origine végétale, animale ou minérale Des cires modifiées sont des cires naturelles qui ont été traitées chimiquement pour changer leur nature et leurs propriétés Des cires synthétiques sont obtenues par réaction ou polymérisation de substances chimiques Des cires formulées sont des mélanges de diverses cires ou des mélanges de cires avec des résines ou d'autres composés qui y sont ajoutés. Des cires naturelles présentent des variations de propriétés qui peuventêtre dues au sol, au climat, au vieillissement, à l'oxydation ou à la présence d'im- puretés Par conséquent, il existe de petites différences de propriétés pour une cire particulière Pour la plupart des applications industrielles, ces petites différences ne sont pas déterminantes. Il existe une confusion considérable en ce qui concerne la nature et la classification des graisses, des cires, des gommes et des résines Par exemple, le beurre de cacao, bien qu'étant en réalité une graisse est habituellement considéré comme une cire à cause de certaines propriétés caractéristiques En revanche, la cire de laine, dérivée de la lanoline, est techniquement une cire mais, du fait de ses propriétés, on la considère habituellement comme une graisse La gomme kauri est ordinairement appelée cire; et ainsi de suite. La définition d'une "cire naturelle" aux fins de la présente invention est la suivante: il s'agit d'une cire ou d'un mélange de cires d'origine naturelle qui peuvent être végétales, animales ou minérales, ou qui peuvent être un dérivé modifié chimiquement, ou d'au moins une cire d'origine naturelle en association avec d'autres types d'ingrédients de cires ou d'encres. Une encre fondue à chaud pouvant être utilisée dans un appareil à jet d'encre est enseignée respectivement dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 3 653 932 et No 3 715 219. Le composant principal de l'encre fondue à chaud est un didodécylsébacate qui est une substance synthétique très visqueuse conduisant l'électricité. Relativement à la présente invention, le didodécyl-sébacate est une substance synthétique qui est en général trop visqueuse pour présenter une bonne apti- tude à la projection dans un appareil à jet d'encre par pulsations. En outre, cette substance synthétique fondue à chaud n'a pas les caractéristiques d'une cire naturelle telle que définie ci-dessus. L'invention a trait à une composition d'encre d'impression par jet comprenant au moins une cire natu- relle La composition contenant une cire est déchargée d'un appareil à jet d'encre à une température élevée au- dessus de la température ambiante Les cires de l'inven- tion sont de préférence celles qui répondent à la défini- tion de "cires naturelles" Dans cette classe, on rencontre des cires telles que la cire du Japon, la cire de candelilla, la cire carnauba, etc. La composition d'encre peut contenir des cires en proportion approximative de 0,5 à 97,0 % en poids La' cire peut être le véhicule liquide de base de l'encre ou bien on peut l'utiliser comme additif pour d'autres véhi- cules fluides tels que des acides gras, et plus parti- culièrement l'acide oléique, et l'acide oléique avec l'éther de benzyle, etc. Des cires formulées qui peuvent renfermer des substances synthétiques entrent également dans la défini- tion de la cire naturelle de l'invention. Une-matière colorante ou un colorant tel qu'un colorant soluble dans l'huile ou dans un solvant est habituellement ajoutée à la composition pour la rendre visible. L'un des buts de la présente invention-est de trouver des formulations perfectionnées d'encre pouvant être utilisées dans des appareils à jet d'encre. Un autre but de l'invention est de trouver une. encre contenant une cire naturelle pour l'impression par jet dtencre, qui puisse former un point de petit diamètre de bonne circularité. Un autre but de l'invention est de proposer une encre contenant une cire naturelle pouvant être uti- -lisée dans l'impression par jet, notamment sous l'effet d'impulsions, cette encre donnant des points de bonne qualité d'impression. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre. D'une manière générale, l'invention propose une composition d'encre contenant une cire naturelle, cette composition devant être déchargée d'un appareil à jet d'encre à des températures élevées au-dessus de l'am- biance. On a trouvé que des encres de ce type donnaient des Doints très répétitifs de petit diamètre et dont la qualité d'impression est extrêmement correcte La qualité d'impression est en général une mesure de la circularité du point Les cires naturelles de la présente invention offrent des circularités de 0,7 ou davantage, mesurées par la technique décrite dans la demande de brevet des - Etats-Unis d'Amérique N O 248 551 déposée le 27 mars 1981. Les formulations d'encres de l'invention trou- vent une application particulière dans des appareils à jet d'encre par impulsions, mais elles n'y sont pas limitées. Des formulations particulières d'encre pour _ lesquelles on a observé cette bonne circularité des points d'encre sont présentées sur le tableau I ci-après: Acide oléique Ether-de benzyle Noir " 1 typophor Jaune de quinoléine "I Calco Cire de candelilla Cire du Japon. Bleu Victoria HD Nigrose base "Calco" Jaune "Acétosol" RLSN Noir d'huile BN Viscosité i ,8 , O 24,0 0, 2 ,5 TABLEAU I 2 3 67, 5 22,5 ,O O ,0 ,0 26,0 ,5 0,5 0, 5 13,0 O 2, 5 3 5 6,7 11,8 ( 73,9-C)12,3 13,4 15,7 ( 73,90 C)18,9 ( 570 C) 16,3 ( 65 a C) 12,3 ( 74-C) o' rl*) Ln - a, Co - &A CY% NI) Les formulations d'encres ci-dessus produisent des points qui donnent des caractères s'approchant de la qualité d'impression d'une machine à écrire et sur- passant même cette qualité A ce titre, les formulations ci-dessus sont considérées comme offrant des encres qui donnent la qualité d'impression la plus fine dans le domaine de l'impression par jet. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Composition d'encre d'impression par-jet comprenant au moins une cire naturelle et destinée ' être déchargée par un appareil à jet d'encre à une tempé- rature élevée au-dessus de la température ambiante. 2 Composition d'encre d'impression par jet destinée à être utilisée dans un appareil à jet d'encre par impulsions, comprenant au moins une cire naturelle, ladite composition contenant une cire étant destinée à être déchargée par un appareil à jet d'encre par impul- sions à une température élevée au-dessus de la température ambiante. 3 Composition d'encre suivant l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisée en ce que la cire naturelle est présente dans une plage approximative de pourcentages en poids de 0,5 à 97,0. 4 Composition d'encre d'impression par jet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle contient en outre de l'acide oléique. 5 Composition d'encre d'impression par jet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend" un mélange de cires naturelles. 6 Composition d'encre d'impression par jet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une cire naturelle en association avec une cire synthétique. 7 Composition d'encre d'impression par jet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle renferme une cire modifiée chimiquement ou-formulée. 8 Composition d'encre d'impression par jet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la cire naturelle est choisie dans le groupe des cires comprenant la cire du Japon, la cire Candelilla et la cire carnauba. 9 Composition d'encre d'impression par jet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle contient en outre de l'éther de benzyle. Composition d'encre d'impression par jet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle contient en outre au moins un colorant ou une matière colorante. 11 Composition d'encre d'impression par jet, caractérisée en ce qu'elle renferme au moins une cire naturelle, comme additif, ladite composition contenant une cire étant destinée à être déchargée par un appareil à jet d'encre à une température élevée au-dessus de la température ambiante. 12 Composition d'encre d'impression par jet comprenant au moins une cire, ladite composition ayant une viscosité maximale de 35 m Pa S à une température comprise dans une plage approximative de 51,7 à 82,20 C. 13 Composition d'encre d'impression par jet comprenant au moins une cire naturelle, comme l'un de ses composants principaux, ladite composition contenant une cire étant destinée à être déchargée par un appareil d'impression à jet d'encre à une température élevée au-dessus de la température ambiante -