Brevet FR2515677A1 — publié le 19830506

L'invention concerne une encre d'imprimerie de type nouveau contenant, à l'état dispersé dans une phase liquide de liant, un ou des pigments et des additifs usuels pour la fabrication d'encres d'imprimerie En outre, l'invention concerne un procédé pour la fabrication d'encres d'imprime- rie de ce genre. Un procédé répandu pour la fabrication d'encres d'imprimerie et de dispersions de pigment qui sont utilisées dans l'industrie de l'imprimerie et dans l'industrie textile consiste à disperser un pigment quelconque dans un liant correspondant bien au type d'encre d'imprimerie Le procédé de réalisation pratique de la dispersion peut être différent selon le type de machine utilisé, la nature du pigment, la quantité de pigment et l'ordre de dosage choisi Toutefois, tous les procédés de dispersion actuellement connus ont un point commun, à savoir que les constituants insolubles dans le liant (pigments, diluants, charges, additifs solides, etc) passent dans le système d'encre sous forme de mélan- ge 1 Toutefois, tous ces corps subissent une opération de dispersion ou même une série d'opérations et à la fin de celles-ci, ils sont présents dans le système dispersé avec la granulométrie ou la distribution granulométrique-corres- pondant à l'application désirée A la fin de l'opération de dispersion, la granulométrie et le degré de dispersion peu- vent être légèrement différents entre les différents cons - tituants solides mais cette différence est seulement causée par les différences de dureté et de dispersibilité des corps. Dans les procédés de fabrication connus d'un système d'encre destiné à une application déterminée, on maintient égal ou à peu près égal le degré granulométrique des pig- ments, liants et additifs fixes. Le degré granulométrique est à peu près identique lorsque, au lieu de broyer les constituants solides de l'encre pendant la même opération de dispersion, on fabrique l'encre en réunissant des demi-produits, concentrés de pig- ment, pâtes, etc Un inconvénient des encres connues réside dans le fait que la qualité des impressions réalisées avec elles est déter- minée fondamentalement par la qualité des supports d'impres- sion et en premier lieu par la blancheur, le lustre et la nature de la surface Les encres d'imprimerie classiques n'ont aucune action d'amélioration de la surface. Le but de l'invention est de fournir une encre d'impri- merie qui puisse servir aussi bien dans l'industrie textile que dans l'industrie de l'imprimerie et qui permette d'obte- nir, sur un support absorbant ou poreux, un effet d'amélio- ration de la surface. L'invention est basée sur cette idée que l'on peut atteindre complètement ce but si l'on forme le système d'en- cre utilisé pour l'impression en partant de deux pigments ayant une granulométrie différente (un degré de dispersion différent) 1 Une autre idée qui est à la base de l'invention est que, de façon analogue à un système de liant binaire, c'est- à-dire formé de constituants de solubilité différente, on peut-aussi former, dans l'encre d'imprimerie, un système de pigment binaire La détermination du système de pigment binaire est analogue à la détermination du système de liant binaire D'un côté une partie du liant, de l'autre une par- tie du pigment pénètre rapidement dans le support d'impres- sion Toutefois, alors que l'application du système de liant binaire, bien connu anterieurerent, a pour but d'accélérer le processus de séchage ou d'atteindre rapidement un état exempt de risque de dépôt, il apparaît des effets nouveaux lorsqu'on applique le système de pigment binaire Un effet de ce genre-est par exemple-qu'en-comparaison des systèmes dispersés classiques, on peut obtenir un plus grand pouvoir colorant, une dissimulation de la teinte de fond et des irré- -2515677 gularités de support d'impression et un plus grand brillant. La présente invention a pour objet une encre d'imprime- rie contenant, à l'état dispersé dans une phase liquide de liant, avantageusement dans du vernis, un ou des pigments et des additifs usuels pour la fabrication d'encres d'impri- merie Au sens de l'invention, l'encre d'imprimerie de type nouveau contient deux pigments de granulométrie différente, la granulométrie moyenne de l'un des pigments étant de 0,1 à 0,9 pm, de préférence de 0,2 à 0,3 pm et sa proportion par rapport au poids total de l'encre étant de 3 à 27 % en poids, avantageusement de 4 à 14 % en poids, tandis que la granulo- métrie moyenne de l'autre pigment est de 2 à 15 Vm, avanta- geusement de 3 à 10 pm et sa proportion par rapport au poids total de l'encre, de 4 à 37 % en poids, avantageusement de 6 à 25 % en poids. En outre, l'invention a pour objet un procédé de fabri- cation de l'encre d'imprimerie conforme à l'invention, dans lequel on disperse dans une phase liquide de liant, avanta- geusement dans du vernis, un ou des pigments et des additifs usuels pour la fabrication d'encres d'imprimerie Selon l'invention, on utilise comme pigment: a) à raison de 3 à 27 % en poids et avantageusement de 4 à 14 % en poids, par rapport au poids total de l'encre, un - pigment ayant une granulométrie moyenne de 0,1 à 0,9 pm, avantageusement de 0,2 à 0,3 pm et b)' à raison de 4 à 37 % en poids et avantageusement de 6 à % en poids, par rapport au poids total de l'encre, un pigment ayant une granulométrie moyenne de 2 à 15 pm, avan- tageusement de 3 à 10 Vm. Ainsi, conformément à l'invention, on utilise simulta- nément un pigment de granulométrie supérieure à i pm et un pigment de granulométrie inférieure à 1 Vm, de préférence dans les associations suivantes: Pigment de granulométrie Pigment de granulométrie supérieure à 1 pm inférieure à 1 pm transparent coloré opaque blanc transparent coloré opaque coloré opaque coloré opaque blanc opaque coloré opaque coloré Selon un mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, on disperse dans une partie du liant les pigments colorés ou noirs donnant la teinte et dans l'autre partie du liant, le pigment assurant l'effet de surface On exécute le processus de dispersion de façon telle qu'à la fin, la granu- lométrie moyenne de pigment donnant la teinte soit de 3 à Vm et celle du pigment à plus Laut degré de dispersion, de 0,2 à 0,7 pm. On peut obtenir un effet optimal si le rapport entre les diamètres des grains est de 10:1 et si le plus petit diamètre de grain approche de 0,2 à 0,3 pm. Selon un mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention, on forme un système d'encre dans lequel un constituant, en général le constituant pigment de plus petite granulométrie est un pigment blanc, avantageusement le dioxyde de titane En mélangeant les deux sortes de pig - ment en proportion appropriée ainsi qu'en choisissant conve- nablement les diluants et additifs spécifiques du type d'en- cre, on peut fabriquer les systèmes d'encre convenant-aux applications les plus diverses Ainsi, les-encres d'imprime- rie selon l'invention peuvent être utilisées comme encre d'offset, de typographie, d'héliogravure, de flexographie et pour textiles, et elles peuvent constituer des systèmes liquides ou quasi-liquides. La quantité optimale du pigment coloré et du dioxyde de titane varie selon le type d'encre. Dans le cas d'encres d'offset, de typographie, d'hélio- gravure et de flexographie ainsi que dans le cas de dispersion de pigment pour l'industrie textile, la proportion de dioxyde de titane par rapport au poids total de l'encre peut être de 3 à 27 % et avantageusement de 4 à 14 %. Les encres d'imprimerie selon l'invention peuvent ser- vir le plus avantageusement avec une basse viscosité et sur des supports d'impression absorbants. La différence fondamentale entre le procédé selon l'in- vention et le procédé classique peut s'expliquer comme suit: si l'on incorpore d'une manière classique, aux systèmes d'encre antérieurement connus, par exemple à une encre noire pour machines rotatives offset, environ 6 à 10 % de dioxyde de titane, on obtient, selon la teneur en blanc, une encre grise ou une impression grise Mais si l'addition du dioxyde de titane s'effectue selon le principe de l'invention, on obtient une impression plus foncée de plus grande densité parce que dans ce système, le dioxyde de titane améliore la surface et augmente la blancheur du support d'impression. Les dispersions de pigment classiques de l'industrie textile ne conviennent pas à l'impression sur des textiles dont la couleur de fond est foncée parce qu'elles ne dissimu- lent pas la couleur de fond Mais si l'on utilise une masse d'impression que l'on a fabriquée à l'aide d'un concentré binaire de pigment selon l'invention, la couleur de l'impres- sion ressort sur le fond foncé et présente une grande inten - sité. Compte tenu de ces faits, les avantages principaux de l'invention sont les suivants: 1 L'application des systèmes d'encre selon l'inven - tion permet, sur des supports d'impression de moindre qualité, de moindre grammage et de plus grand pouvoir absorbant, l'ob- tention d'un résultat d'impression comme celui que l'on obtien- drait en utilisant un support d'impression amélioré, à surface traitée Ainsi, en même temps que l'impression, l'encre d'imprimerie exerce une action d'amélioration sur la partie de la surface du support avec laquelle elle est entrée en contact. 2 A l'échelle mondiale, on utilise dans une mesure de plus en plus grande des supports d'impression de moindre grammage Grâce à l'application des systèmes conforme à la présente invention, on peut réaliser des impressions de - bonne qualité même sur de tels supports, sans que cela néces- site d'opérations supplémentaires d'amélioration de surface. Ainsi, en appliquant ces systèmes d'encre, on peut, d'une part en diminuant le grammage, d'autre part en amélio- rant la qualité des impressions, obtenir un résultat économi- que appréciable. 3 Par le procédé selon l'invention, on peut fabri- quer des encres de typographie et d'offset, des encres pour héliogravure d'illustration et d'emballage et des encres de flexographie et avec celles-ci, on peut imprimer de la même façon sur des papiers naturels, des papiers à surface traitée ou des papiers couchés. 4 Les encres d'imprimerie pour textiles selon l'inven- tion permettent d'obtenir, par une impression directe avec pigment sur des textiles à teinte de fond moyenne et foncée, un dessin opaque, intense,-se distinguant bien de la couleur de fond Cela permet la fabrication de nouveaux types de pro- duits Antérieurement, pour imprimer un dessin sur de tels textiles, il fallait des procédés coûteux à plusieurs étapes (gravure ou impression avec réserves). Grâce à l'application des dispersions binaires de pigment conforme à l'invention à la technique d'impression, on peut obtenir une plus grande intensité de couleur de sorte que l'on peut diminuer l'épaisseur de la couche d'encre ou la concentration de pigment Grâce à cette économie de pig- ment, on peut obtenir un résultat économ^que appréciable. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre aui: se réfère à-des exemples de mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention. I 1 doit être bien entendu, toutefois, que ces exemples de mise en oeuvre sont donnés uniquement à titre d'illustra- tion de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Exemple 1 Dispersion de pigment pour l'impression sur texti- les 1.1 Concentré de pigment inférieur à 1 pm 40 % en poids de Ti O 2 (rutile) jusqu'à ce que comprise entre heures. 14 % en poids d'éther d'octylphénol et de polyéthylène-glycol 0,4 % en poids de méthylcellulose 3 % en poids de "Synthacryl VSC 75/1 " (Hoechst AG, usine Albert, Wiesbaden, R F A) 32 % en poids d'eau On disperse le mélange dans un broyeur Frima la granulométrie moyenne du pigment Ti O 2 soit 0,2 et 0,6 pm Temps de dispersion: 3 à 4 Ensuite, on incorpore un mélange comprenant: 4 % en poids de surfactif anionique "EVIVUL" (Egyes Ult Vegyimtvek, Budapest) et 6,6 % en poids d'eau et on continue de disperser 30 minutes de plus. 1.2 Concentré de pigment supérieur à 1 pm 36 % en poids de pigment "Blue 15/3 " (C I. 74 160) 12 % en poids d'éther d'octylphénol et de polyéthylène-glycol 0,2 % en poids de méthylcellulose % en poids de "Synthacryl VSC 75/1 " (Hoechst AG, usine Albert, Wiesbaden, R F A) 0,2 % en poids d'antimousse "Polymekon 1488 " Goldschmidt Gmb H, Autriche) 3 % en poids de surfactif anionique "EVIVUL" (EVM, Budapest) 43,6 % en poids d'eau. On disperse le mélange dans un broyeur à perles jusqu'à atteindre une granulométrie de 3 à 6 pm. 1.3 Dispersion binaire de pigment pour l'impres- sion sur textiles. On mélange dans un mélangeur rapide fermé, jusqu'à atteindre l'homogénéit, un mélange comprenant: 66 % en poids de concentréde pigment inférieur à 1 pm selon 1.1 et 34 % en poids de concentré de pigment supérieur à 1 pm selon 1.2 En utilisant ce concentré binaire de pigment, on peut par exemple préparer une masse d'imprimerie de la composition suivante: 1.4 Masse d'imprimerie contenant une dispersion binaire de pigment pour l'impression sur textiles, 30 % en poids de dispersion binaire de pigment selon 1 3, % en poids d'un système condensé contenant de l'essence, pauvre en essence ou exempt d'essence, qui contient des constituants correspondants au système, liant, constituant de réglage de viscosité, catalyseur, antimousse, etc pour répondre aux conditions que doivent remplir la masse d'impri- merie et le résultat d'impression. Les masses d'imprimerie ainsi fabriquées peuvent avan- tageusement servir à l'impression avec pigment sur textiles. Si l'on désire obtenir une moindre intensité de colora- tion, il est avantageux de diminuer la quantité de dispersion de pigment selon 1 3 et d'incorporer à la masse d'imprimerie davantage de concentré de pigment inférieur à 1 pm selon 1 1. Pour atteindre une plus grande intensité de coloration, il faut incorporer à la masse d'impression davantage de concentré de pigment selon 1 2. Si l'on forme un dessin par impression directe avec pigment, avec les masses d'imprimerie ainsi fabriquées, sur des textiles que l'on a teints au préalable par exemple par un procédé réactif, direct ou avec développement sur la fibre, la couleur de fond primitivement foncée du textile est dissi- mulée par le dessin imprimé et la couleur de l'impression sera vive et ressortira bien sur le fond. Exemple contraire à l'exemple 1 Masse d'imprimerie contenant une dispersion de pigment clas- sique, pour l'impression sur textiles. On homogénéise un mélange comprenant: % en poids de concentré de pigment selon 1 2 et % en poids de système condensé contenant de l'essence, pauvre en essence ou exempt d'essence. Les masses dlimprimerie à pigment de composition classique ainsi fabriquées ne conviennent pas à l'impression sur des textiles à couleur de fond foncée parce que la cou- leur de fond transparaît môme à travers la surface imprimée et l'encre perd sa couleur et son intensité. Exemple 2 Encres pour héliogravure ayant un effet d'amélioration de la surface. Avec des encres pour héliogravure de nature liquide que l'on peut préparer selon l'invention de façon très diverse et pour différentes applications, on peut imprimer, même sur des papiers de moindre qualité qui sont moins coteux et ont un plus grand pouvoir absorbant, avec une qualité presque similaire à celle que l'on obtient sur un papier couché pour héliogravure de bonne qualité Sur l'impression ainsi réalisée l'intensité de couleur est plus grande, le brillant est meil- leur, le dessin est plus net que si l'on effectuait l'impres- sion avec une encre de type correspondant à l'application, mais de composition classique. Selon le type, les encres d'héliogravure contiennent 4 à 15 % de pigment. 2.1 Liant du type "T": % d'"Albertol KP 648 " (Hoechst AG, usine Albert, Wiesbaden, R F A) % résine "Maleinat" C" (PEVDI, Budapest) 5 % "Allopren R 20 " (I C I, Mond Div, Runcorn, Grande Bretagne) % de toluène 2.2 Concentré de pigment inférieur à 1 pm a) 30 % de Ti O 2 (rutile) 70 % de liant type "T" comme en 2 1 ou b) 30 % de jaune permanent "DHG 01 " (Hoechst AG, Francfort, R F A), "Pigment Yellow 12 " (C I. 21 090) ' % de liant type "T" selon 2 1. On disperse les pigments dans un broyeur à bou- lets, dans un broyeur à perles à bon rendement ou dans un broyeur du type "Frima" jusqu'à ce que la granulométrie voulue de 0,2 à 0,6 pm soit atteinte. 2.3 Concentré de pigment jaune supérieur à 1 pm 20 % de jaune permanent "DHG 25 " (Hoechst AG, Francfort, R F A), "Pigment Yellow 12 " (C I. 21 090) % de liant type "T" selon 2 1. On disperse le pigment dans un broyeur à perles jusqu'à ce qu'il atteigne une granulométrie moyenne inférieu- re à 10 pm. 2.4 Encre jaune binaire pour héliogravure % de concentré de pigment inférieur à 1 pm (variante a) ou b) selon 2 2) 40 % de concentré de pigment jaune supérieur à 1 pm. % de liant "T" selon 2 1 - % de toluène On mélange le tout dans un mélangeur rapide fermé jusqu'à ce que l'homogénéité soit atteinte. Avec l'encre pour héliogravure ainsi fabriquée, on peut imprimer sur des supports en papier de moindre qualité, de moindre grammage et de plus grand pouvoir absorbant, avec approximativement la même qualité que si l'on imprimait sur du papier couché. L'application améliore, par rapport aux encres d'imprimerie classiques, le brillant, l'intensité de colora- tion et le lustre de la surface imprimée. Exemple 3 Encres d'imprimerie binaires pour la flexogra- phie, l'héliogravure d'emballage et à caractère flexographi- que liquide. On procède, comme indiqué dans l'exemple 2, points 2 1 à 2 4 avec cette différence que l'on modifie légè- rement la proportion et 'la quantité des pigments, conformé- ment au caractère de l'encre; en outre, au lieu du liant "T" selon 2 1, on utilise l'un des liants bien connus A, B, C, W, E, D ou un liant spécial analogue à ceux-ci (voir par exemple H J Wolfe: "Printing and Litho Inks", 6 ème édition, New York, 1967, 332 pages). Les encres spéciales pour héliogravure et flexographie ainsi fabriquées présentent les mêmes avantages que les encres pour héliogravure de l'exemple 2. Exemple 4 Encre binaire pour machines rotatives offset 4 1 Liant tvernis) pour encre pour machines rotatives % de résine de conifère modifiée "Budaresit G 130 " (PEVDI, Budapest) 44 % de distillat d'hydrocarbures aliphatiques, "Budasolv 6/9 " (MAFKI, Veszprém) 8 % d'huilc de ia pai pu intu Xes 8 % d"'Alsynol PN 53 " (Synres B V, Hoek, Pays Bas) On chauffe le mélange à 180 C dans un réac- teur pouvant être chauffé, on poursuit l'agitation jusqu'à dissolution complète puis on refroidit le mélange à la température ambiante. 4.2 Concentré de pigment inférieur à 1 pm % de Ti O 2 (rutile) % de vernis pour machines rotatives selon 4 1. Apres avoir mélangé, on disperse le dioxyde de titane dans un broyeur à perles jusqu'à ce qu'il atteigne une granulométrie moyenne de 0,2 à 0,6 pm. 4.3 Concentré de pigment supérieur à 1 pm % de "Permanent-Lackrot LCLL" (C I 15 585) - 70 % de vernis pour machines rotatives selon 4.1 Après avoir mélangé, on disperse le pigment jusqu'à ce qu'il atteigne une granulométrie moyenne de 5 à 12 pmn 4 4 Encre binaire pour machines rotatives offset % de concentré de pigment supérieur à 1 pm selon 4 3 % de concentré de pigment inférieur à 1 pm selon 4 2 20 % de vernis pour machines rotatives selon 4 1 On homogénéise les constituants dans un mélangeur rapide, après les avoir mélangés, puis on filtre l'encre ainsi obtenue sur un laminoir a un seul cylindre. L'encre d'offset de basse viscosité ainsi obtenue peut principalement' servir avantageusement à impri- mer sur des papiers d'offset non couchés. En comparaison de l'application d'encres d'imprimerie fabriquées de façon classique, le brillant, l'intensité de coloration, le lustre de la surface et la reproduction du dessin sont améliorés. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présence invention. REVENDICATIONS 1) Encre d'imprimerie de type nouveau contenant, à l'état dispersé dans une phase liquide de liant, avantageuse- ment dans du vernis, un ou des pigments et des additifs usuels pour la fabrication d'encres d'imprimerie et caractérisée par le fait qu'elle contient deux pigments de granulométrie diffé- rente, la granulométrie moyenne de l'un des pigments étant de 0,1 à 0,9 pit, de préférence de 0,2 à 0,3 pm et sa proportion par rapport au poids total de l'encre étant de 3 à 27 % en poids, avantageusement de 4 à 14 % en poids, tandis que la granulomé- trie moyenne de l'autre pigment est de 2 à 15 pm avantageuse- ment de 3 à 10 pm et sa proportion par rapport au poids total de l'encre, de 4 à 37 % en poids, avantageusement de 6 à 25 % en poids. 2) Procédé de fabrication de l'encre selon la revendica- tion 1, dans lequel on disperse dans une phase liquide de liant avantageusement dans du vernis, un ou des pigments et des addi- tifs usuels pour la fabrication d'encres d'imprimerie, caracté- risé par le fait que l'on utilise comme pigment: a) à raison de 3 à 27 % en poids et avantageusement de 4 à 14 % en poids, par rapport au poids total de l'encre, un pigment ayant une granulométrie moyenne de 0,1 à 0,9 pm, avan- tageusement de 0,2 à 0,3 pm et, b) à raison de 4 à 37 % en poids et avantageusement de 6 à 25 % en poids, par rapport au poids total de l'encre, un pigment ayant une granulométrie moyenne de 2 à 15 pm, avanta- geusement de 3 à 10 Vm.