Brevet FR2661432A1 — publié le 19911031

PAPIER POUR PULMERISATEUR PROJET DES ENCRES SOUS LA PRESSION D'AIR COMPRIME ET COUCHE DEPOSEE SUR UN TEL PAPIER L'invention concerne une feuille -destinée aux beaux-arts et arts graphiques. Elle concerne plus particulièrement une feuille fibreuse portant une couche qui améliore le rendu des couleurs des encres appliquées notamment à l'aide d'un instrument appelé "aérographe". L'invention concerne en outre la couche déposée sur une feuille. Un aérographe est un pulvérisateur qui projette, sous la pression d'air comprimé, des encres colorées ou pigmentées, d'une très faible viscosité et d'une tension superficielle inférieure à celle de l'eau, sous forme d'un brouillard homogène constitué de très fines gouttelettes. Ce brouillard est projeté sur une feuille pour réaliser des dessins d'art, des affiches publicitaires, par exemple. Pour juxtaposer des parties de teintes différentes avec des bords francs, on cache les parties qui ne doivent pas recevoir la couleur qu'on pulvérise en y appliquant des masques adhésifs. Les forces d'adhésion entre les masques et la surface de la feuille doivent être élevées afin que les masques ne soient pas soulevés par la force de l'air comprimé projeté par l'aérographe. Ensuite, on enlève les masques. Il faut donc que la feuille et/ou sa surface aient une cohésion interne et une résistance à la délamination élevées, afin de ne pas être abimées lors de cet enlèvement. Pour faire des corrections ou donner des effets spéciaux, on gratte la surface de la feuille. La technique du dessin à l'aide d'un aérographe nécessite l'emploi de feuilles assez rigides. Ainsi, la feuille et/ou sa surface doivent avoir les propriétés spécifiques suivantes: rigidité, cohésion interne et résistance à la délamination très élevées, forte affinité avec les adhésifs des masques, aptitude au grattage. De plus, ces feuilles étant destinées au domaine de l'art, il est très important que le rendu des couleurs soit bon. Le rendu des couleurs se caractérise par la densité optique de ces couleurs, ainsi que par la préservation de la nuance originale. Il est nécessaire que la couleur (son éclat, son intensité, sa pureté) de l'encre choisie par l'artiste soit restituée le plus fidèlement possible après pulvérisation sur la feuille. Une autre spécificité de cette feuille est donc d'avoir un bon rendu des couleurs des encres pour aérographe. On connait déjà des papiers utilisés avec des aérographes. - des papiers non couchés: Il s'agit de papiers à dessin dont l'état de surface a été amélioré par un traitement avec un agent de collage ou par calandrage et qui ont une bonne cohésion interne pour résister à l'arrachage des masques adhésifs. Ces papiers sont peu absorbants et le rendu des couleurs est médiocre. - des papiers couchés: * des papiers destinés à l'impression et/ou l'écriture en général. Ils ont un caractère très absorbant vis-à-vis des encres grasses mais les encres pour aérographes sont trop profondément absorbées et le rendu des couleurs est très mauvais; on dit que les encres s'enterrent. De plus, on observe souvent une modification des nuances originales due à une migration sélective dans la couche des pigments ou des colorants de l'encre. Par ailleurs, ces papiers ont une cohésion interne faible, leur surface s'arrache aisément lorqu'on enlève les masques adhésifs. * des papiers à dessin qui ont été couchés avec une composition pigmentée pour améliorer leur état de surface. Cependant ces papiers sont trop peu absorbants vis-à-vis des encres pour aérographe et le rendu des couleurs est médiocre. Par conséquent, les feuilles pour aérographe actuellement disponibles sur le marché ne possèdent pas toutes les propriétés spécifiques indispensables citées ci-dessus. Il est connu dans le domaine des papiers pour l'impression et/ou l'écriture, d'améliorer leur imprimabilité en déposant sur leur surface une couche d'un mélange liants-pigments. Le but de ce traitement est de niveler la surface du papier, qui est naturellement très irrégulière. Les particules de pigments comblent les interstices existant entre les fibres constituant la feuille. Le choix des pigments et des liants utilisables pour réaliser une telle couche est très vaste. Les pigments sont le plus souvent des charges minérales, parfois des pigments plastiques. Les liants peuvent être choisis parmi l'amidon, la caséine la colle animale, l'alcool polyvinylique, les latex naturels ou synthétiques, etc. Cependant, comme on l'a déjà mentionné plus haut, certaines propriétés spécifiques indispensables aux feuilles pour aérographe introduisent des difficultés non rencontrées dans le domaine de l'impression et/ou l'écriture en général. L'une des difficultés est de formuler une couche pigment-liant dont l'affinité vis-à-vis des adhésifs des masques soit suffisamment élevée pour que les masques adhèrent bien, mais pas trop élevée pour être décollés sans délaminer la couche du support ni détruire le support. I1 faut donc également que l'affinité couche-support soit élevée pour éviter la délamination couche-support lorsqu'on décolle les masques. I1 faut aussi que la couche absorbe les encres sans les enterrer. Une autre difficulté est de formuler une couche pigment-liant qui soit grattable. Le but de l'invention est donc de pallier les défauts des feuilles actuellement utilisées pour l'aérographe et de résoudre les difficultés de formulation de la couche pigmentée spécialement liées à l'utilisation de ces feuilles. L'invention vise donc à fournir une feuille couchée pour aérographe qui possède simultanément les propriétés suivantes: -rigidité, -cohésion interne élevée (supérieure à 600 Nm) du support, -rendu élevé des couleurs (densité optique élevée et préservation de la nuance originale) des encres spéciales pour aérographe, -forte affinité couche-adhésif des masques, -forte affinité couche-support, supérieure à l'affinité couche adhésif des masques, -aptitude au grattage. La demanderesse est parvenue à atteindre le but de l'invention en réalisant une feuille constituée d'un support fibreux de grammage élevé, de préférence supérieur à 120 g/m2 et de cohésion interne élevée, de préférence supérieure à 620 Nm, ce support étant revêtu sur au moins l'une de ses faces par une couche pigmentée comprenant au moins une charge dont la surface spécifique BET est supérieure à 100 m2/g et au moins un liant hydrosoluble. La surface spécifique BET représente la surface spécifique totale de la charge. Elle est mesurée selon la norme DIN 66 131. La surface spécifique BET de la charge est de préférence supérieure à 200 m2/g. De préférence, selon l'invention, la charge est une charge minérale choisie parmi les silices, les silicates, les silicoaluminates ou leurs mélanges. Le liant est de préférence choisi dans le groupe formé par l'alcool polyvinylique, éventuellement carboxylé ou silylé., l'amidon éventuellemnt éthérifié ou estérifié ou oxydé, la caséine, la cellulose éthérifiée ou estérifiée ou leurs mélanges. Le rapport liant/charge de la couche pigmentée peut être compris entre 0,3 et 0,6, en poids sec. La quantité de couche pigmentée déposée à la surface de la feuille est d'au moins 5 g/m2, de préférence supérieure à 10 g/m2. Le support fibreux est obtenu par voie papetière à partir d'une composition contenant majoritairement des fibres de cellulose et au moins un agent de renforcement et au moins un agent de collage. L'agent de renforcement est de préférence un amidon prégélatinisé ou un composé à base de résine aminoplaste ou leurs mélanges. Cet agent permet d'avoir une cohésion interne du support élevée. L'agent de collage peut être par exemple un dérivé de la colophane, un dimère d'alkylcétène ou un stéarate de sodium ou leurs mélanges. Cet agent de collage améliore la qualité du couchage qui est fait ultérieurement, en particulier la rétention d'eau dans la couche. De préférence, les fibres de cellulose sont très raffinées. La composition fibreuse peut comporter d'autres adjuvants habituellement utilisés en papeterie ou des charges opacifiantes. Le support peut être traité en surface en presse-encolleuse, par une composition contenant un liant choisi dans le groupe formé par l'alcool polyvinylique (PVA), les PVA carboxylés, les PVA silylés, l'amidon, l'amidon éthérifié, l'amidon estérifié, la cellulose éthérifiée, la cellulose estérifiée, la gélatine, la caséine ou leurs mélanges traitement renforce la surface du support et favorise l'accrochage de la couche. L'invention concerne aussi une composition pour le traitement d'au moins une face d'une feuille pour aérographe pour augmenter le rendu des couleurs, qui se caractérise par le fait qu'elle comprend au moins une charge absorbante ayant une surface spécifique élevée, de préférence supérieure à 200 m2/g et au moins un liant hydrosoluble, dans un rapport liant/charge compris de préférence entre 0,3 et 0,6, en poids sec. Cette composition est réalisée en milieu aqueux. Elle peut comporter d'autres adjuvants, par exemple des agents de modification de la viscosité ou des charges opacifiantes. On dépose cette composition sur le support à l'aide d'un moyen de couchage utilisé habituellement en papeterie, tel que coucheuse "reverse-roîl", "champion", "Bill-Blade", à lame trainante ou à lame d'air. La feuille pour aérographe selon l'invention peut être contrecollée sur une autre feuille ou sur un carton. De plus, cette feuille est également bien adaptée à d'autres moyens utilisés pour réaliser des dessins comme les pointes tubulaires, les crayons, le fusain, la sanguine, les pastels, la peinture au pinceau avec différents médiums : encres aqueuses, laques, huiles, acryliques. La feuille est gommable. Les exemples non limitatifs suivants permettent de mieux comprendre l'invention. Sauf si on précise le contraire,les poids sont donnés en poids sec. EXEMPLE 1 On fabrique le support sur une machine à papier à partir d'une suspension aqueuse de fibres de cellulose contenant un agent de collage (stéarate de sodium) et ll % en poids sec d'un mélange d'agents de renforcement (amidon prégélatinisé / résine melamine formol). On traite le support à l'aide d'une presse encolleuse avec un bain de gélatine. On vérifie que la cohésion interne du support ainsi obtenu est supérieure à 675 Nm (500 unités Scott-Bond), par le test du Scott Bond, limite supérieure de ce test. Le grammage est de 250 g/m2. On réalise la composition aqueuse pigmentée suivante: -charge absorbante de surface spécifique BET élevée: 30 g Silice TIXOSIL 53, fabriquée par la société RHONE-POULENC surface BET: 275 m2/g taille des particules: 2 micromètres taille des pores internes: 20 Angströms prise d'huile DOP: 125 ml/100g -autre charge de surface spécifique BET élevée: 7,5 g Silicate: Bentonite COPISIL D4A10 commercialisée par la Société Française des Bentonites et Dérivés surface BET (azote): 270 m2/g taille des particules: 2,5 micromètres -liant hydrosoluble: 17,25 g PVA silylé. I1 s'agit du PVA R1130 fabriqué par KURARAY(Japon) L'extrait sec de la composition est de 18,25 %. Le rapport liant / charges, en poids sec, est de 0,46. On couche le support avec la composition obtenue à laide d'une barre de MEYER numéro 0,8. On sèche la feuille en étuve. La quantité déposée est de 11 g/m2 en sec. Avec un aérographe on pulvérise trois encres de couleur Magenta, Cyan et jaune, vendues par la société TALENS sous le nom "Graphic Art Colors". On mesure la densité optique (D.O.) des couleurs. Les résultats sont donnés dans le tableau I, en comparaison avec des feuilles actuellement utilisées pour l'aérographe. Les valeurs D.O. obtenues montrent que le rendu des couleurs est nettement amélioré avec la feuille selon l'invention. On constate visuellement que la pureté des nuances est mieux préservée qu'avec les autres papiers du commerce. On applique des masques auto-adhésifs sur une partie de la feuille et on pulvérise de l'encre. On constate que les masques adhèrent bien à la feuille selon l'invention; ils ne sont pas soulevés par la force de l'air comprimé projeté par l'aérographe. On décolle ensuite ces masques: on constate que la couche ne s'est pas délainée du support. On constate aussi que le support n'a pas été arraché. On vérifie également que la couche a une bonne aptitude au grattage; elle part sous forme de poudre très fine. EXEMPLE 2 On reprend le même support que dans l'exemple 1. On réalise la composition aqueuse pigmentée suivante: -charge absorbante de surface spécifique BET élevée: 37,5 g Silice TIXOSIL 53, fabriquée par la société RHONE-POULENC surface BET: 275 m2/g taille des particules: 2 micromètres taille des pores internes: 20 Angströms prise d'huile DOP: 125 ml/100g -liant hydrosoluble: 17,25 g PVA silylé. I1 s'agit du PVA R1130 fabriqué par KURARAY(Japon) L'extrait sec de la composition est de 18,25 %. Le rapport liant / charges, en poids sec, est de 0,46. On couche le support avec la composition obtenue à l'aide d'une barre de MEYER numéro 0,8. On sèche la feuille en étuve. La quantité déposée est de 10,8 g/m2 en sec. On teste la feuille ainsi obtenue, comme dans l'exemple 1. On en tire les mêmes conclusions que pour l'exemple 1. Les valeurs de densité optique sont données dans le tableau II. La feuille ainsi obtenue permet bien d'atteindre le but de l'invention (rigidité, rendu élevé des couleurs, tenue aux masques autoadhésifs, aptitude au grattage). Remarque: Les densités optiques sont mesurées avec un densitomètre X RITE r 418; ce sont des mesures absolues (réglage du zéro sur le papier non coloré) EXEMPLES 3 à 5 On reproduit l'exemple 1 en remplaçant le liant hydrosoluble par des liants sous forme de latex (donc non hydrosolubles), le rapport liant/charge étant toujours égal à 0,46. Pour coucher le support, on utilise une barre MEYER n" 0,2. Exemple 3: Le liant est un VINAMUL R 34297 vendu par VINAMUL NATIONAL. I1 s'agit d'un latex d'un terpolymère éthylène / acétate de vinyle / chlorure de vinyle. Exemple 4: Le liant est un ACRONAL S 305D vendu par BASF. Il s'agit d'une dispersion aqueuse anionique d'un coplymère d'acrylates. Exemple 5: Le liant est un RHODOPAS SB 123 vendu par RHONE-POULENC. I1 s'agit d'un latex d'un copolymère styrène-butadiène. On constate à l'oeil nu que le rendu des couleurs n'a pas été amélioré par rapport aux papiers du commerce. On constate également que la couche a trop d'affinité avec l'adhésif des masques; la couche se délamine du support. De plus, on peut gratter la couche mais elle a tendance à se défaire sous forme de copeaux et non sous forme de poudre fine. Les latex ne conviennent donc pas comme liants pour réaliser la présente invention. TABLEAU I PAPIERS A DESSIN UTILISES POUR L'AEROGRAPHE INVENTION ENCRE PAPIER COUCHE PARIER COUCHE PAPIER NON COUCHE EXEMPLE 1 (GAC de Tallens) Letraset 5000 Carte AERO de LAVIS SPECIAL de Letraset Canson TECHNIQUE de Canson MAGENTA 0,61 0,43 0,46 0,75 CYAN 0,74 0,48 0,60 0,92 JAUNE 0,55 0,43 0,44 0,55 TABLEA PAPIERS A DESSIN UTILISES POUR L'AEROGRAPHE INVENTION ENCRE PAPIER COUCHER NON COUCHE PAPIER NON COUCHE EXEMPLE 2 (GAC de Tallens) Letraset 5000 LAVIS SPECIAL TECHNIQUE de Letraset de Canson MAGENTA 0,65 0,58 0,83 CYAN 0,74 0,73 0,92 JAUQE 0,65 0,61 0,70 REVENDICATIONS 1. Feuille pour beaux-arts et arts graphiques, notamment pour la technique utilisant un pulvérisateur projetant des encres au moyen d'air comprimé, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'un support fibreux de grammage et de cohésion interne élevés, revêtu sur au moins une face d'une couche pigmentée comprenant une charge de surface spécifique élevée et au moins un liant hydrosoluble. 2. Feuille selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'un support fibreux de grammage supérieur à 120 g/m2 et de cohésion interne supérieure à 600 Nm, revêtu sur au moins une face d'une couche pigmentée comprenant une charge de surface spécifique BET supérieure à 100 m2/g et au moins un liant hydrosoluble. 3. Feuille selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la charge a une surface spécifique BET supérieure à 200 m2/g. 4. Feuille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la charge est minérale. 5. Feuille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la charge est une silice, un silicate, un silicoaluminate ou leurs mélanges. 6. Feuille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le liant est choisi dans le groupe formé par l'alcool polyvinylique, éventuellement carboxylé ou silylé, l'amidon éventuellemnt éthérifié ou estérifié ou oxydé, la caséine, la cellulose éthérifiée ou estérifiée ou leurs mélanges. 7. Feuille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le rapport liant / charge de la couche pigmentée est compris entre 0,3 et 0,6 en poids sec. 8. Feuille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fit que le poids de la couche ast supérieur à 5 g/m en sec, de préférence supérieur à 10 g/m. 9. Feuille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le support fibreux est obtenu à partir d'une composition contenant majoritairement des fibres de cellulose, au moins un agent de renforcement et au moins un agent de collage. 10. Feuille selon la revendication 9, caractérisée par le fait que l'agent de renforcement est choisi dans le groupe formé par l'amidon prégélatinisé, un composé à base de résine aminoplaste, ou leurs mélanges. 11. Feuille selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le support est traité en surface en presse encolleuse par une composition contenant un liant choisi dans le groupe formé par l'alcool polyvinylique (PVA), les PVA carboxylés, les PVA silylés, l'amidon, l'amidon éthérifié, l'amidon estérifié, la cellulose éthérifiée, la cellulose estérifiée, la gélatine, la caséine ou leurs mélanges. 12. Composition pour le traitement d'au moins une face d'une feuille utilisée pour la technique employant pulvérisateur projetant des encres au moyen d'air comprimé, pour augmenter le rendu des couleurs, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins une charge de surface spécifique BET élevée, de préférence suérieure à 200 m2/g et au moins un liant hydrosoluble, dans un rapport liant / charge compris entre 0,3 et 0,6 en poids sec.