Brevet FR2729100A1 — publié le 19960712

BLANCHETS D'IMPRESSION POUR ENCRE A EFFET METALLIQUE DOMAINE DE LTNVENTION La présente invention a pour but un système d'impression par transfert de pig- ments de type plaquettes sur un organe d'impression et se rapporte au procédé faisant emploi de ce système. ARRIERE PLAN DE LINVENTION Les machines d'impression utilisées pour l'impression offset, l'impression offset exempte d'eau, la décoration métallique durcissable à froid-durcissable à chaud et autres types d'impression utilisés dans les arts graphiques, comportent en général une pluralité de cylindres destinés à réaliser diverses fonctions. En particu- lier, la plupart des cylindres sont destinés à entrer en contact direct avec les supports d'impression, papiers ou autres surfaces, destinés à être imprimés, soit pour transférer l'encre sur cette surface (cylindre d'imnpression), soit pour réaliser d'autres fonctions dont des fonctions de déplacement du papier, des fonctions d'alimentation (cylindres de transfert) ou des fonctions d'exercice d'une pression (cylindres de pression) à l'encontre des cylindres d'impression. Quoique les cylindres précités réalisent diverses fonctions, ils peuvent être tous revêtus du même type de blanchet pour se voir fournir des caractérisfiques dy- namiques et mécaniques similaires (par exemple de déformabilité et de vitesse de rétention périphérique) à toutes les paires de cylindres, de façon à assurer de la préci- sion d'impression et de manipulation du papier le plus élevé possible. Un grand nombre de modes de réalisation de blanchets sont décrits dans l'état de la technique. Par exemple, le brevet n0 US-2-792-321 au nom de Fredericks décrit un blanchet d'impression élastique comprenant une surface supérieure, lisse, dure, étanche à l'égard de l'humidité et susceptible d'être aisément nettoyée. US-3-881-045 décrit un blanchet d'impression offset comprenant une couche d'impression exempte de vides, une couche de film de polyester, une couche de sup- port fortement élastique et une couche de support fibreux qui ne donne pas lieu à compression lorsqu'on l'emploie aux fins prévus. Le brevet n0 US-4-015-046 au nom de Pinkston décrit un blanchet d'impression comprenant une base, une couche de surface fluorocarbonée et un liant polychloro- prêne qui peut être utilisé avec une grande variété d'encres et de solutions de net- toyage. R 13400\13439 DOC - 9janvler 1996- 1/12 Le brevet n JP 56-144196 décrit un blanchet d'impression comprenant une base caoutchouteuse et une surface lipophile, qui donne lieu à un transfert d'encre uni- forme et constant depuis une plaque d'impression. Le brevet n0 US4-471-011 au nom de SpôOring décrit un blanchet de pression multi- couches comprenant une section renforcée composée de couches de tissus entre les- quelles sont disposées des couches caoutchoutées, un revêtement et un revêtement caoutchouté, lequel blanchet présente une durée de vie et une résistance améliorées. DE 2-227-485 décrit une machine de duplication ou d'impression offset comprenant un cylindre offset présentant une surface cylindrique formée d'un polymère présen- tant une tension superficielle critique faible et un cylindre de pression destiné à co- opérer avec cette surface. Ce document ne traité en aucune façon du problème de la manipulation du papier et de la précision de l'impression associés aux exigences de productivité. FR-2-061-062 décrit un revêtement d'un feuil de polyamide pour des cylindres de pression destinés à être utilisés dans un système d'impression. DE 2-718-224 décrit un procédé de préparation d'un blanchet d'impression dans le- quel une fluororésine est utilisée en tant que couche extérieure. Aucune référence n'a cependant trait aux problèmes précités. JP 57-117-999 décrit un blanchet d'impression offset qui inclue un stratifié formé d'une couche élastomère à surface élastomère de PVC ou PVDC et d'un plastifiant de type polyester présentant un poids moléculaires de 1 450 à 6 000. Le blanchet pré- sente l'élasticité caoutchouteuse nécessaire, la douceur du touché, le transfert encre/encre et les propriétés de résistenses chimiques requises, et peut être facile à laver. La demande PCT WO91/11330 décrit un blanchet n'exerçant pas de fonction d'impression, qui inclue une base, une couche élastomère et un film superficiel disposés sur la couche élastomère. Le film présente une faible affinité à l'égard des encres d'impression et est formé de PVC, de polyester, de polyéthylène, de PTFE ou de PVF. En fonctionnement, le blanchet peut permettre la manipulation de matières imprimées et ne donner lieu sur le blanchet qu'à une formation beaucoup plus faible d'amas de particules d'encre ou de masses fibreuses provenant du papier. De ce qui précède, on voit qu'aucun des blanchets décrits n'a été utilisé pour l'impression d'encres qui contiennent des pigments de type plaquettes. Lorsque les blanchets d'impression conventionnels sont utilisés pour des encres d'impression qui contiennent des pigments de type plaquettes leur performance n'est pas satisfaisante. De façon spécifique, ces blanchets d'impression, du fait de la formation d'amas de fibres de papier et de l'encre utilisées nécessitent, après une durée d'impression rela- tivement faible, un lavage pour l'élimination de tous ces amas. Cette nécessité im- R '13400\13439 DOC - 9 jan Ir 1996 -212 plique la perte de temps, d'énergie et de main d'oeuvre. Ainsi il reste un besoin de disposer d'un blanchet d'impression qui puisse être utilisé pour des applications d'impression faisant emploi d'encres contenant des pigments de type plaquettes et qui évite ou rende minimum les problèmes de formation d'amas d'encre sur le blanchet, ce qui permet par conséquent d'allonger la durée d'utilisation totale du blanchet. SOMMAIRE DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un procédé pour augmenter le nombre d'articles susceptible d'être imprimés à l'aide d'encres contenant des pigments de type plaquettes, qui consiste à utiliser un blanchet d'impression présentant une base, unme couche élastomère et un film superficiel, ce film superficiel étant formé d'un matériau thermoplastique polymère qui présente une faible affinité à l'égard de pigments de type plaquettes et à transférer l'encre du blanchet au support d'impression tout en réduisant le taux de formation d'amas d'encre sur le blanchet et par conséquent augmentant la durée d'utilisation du blanchet avant qu'il ne soit nécessaire de procéder à son nettoyage. De façon spécifique, l'article imprimé peut être du papier et au moins 8 000 jusqu'à 15 000 ou 20 000 feuilles ou davantage peuvent être imprimées sans nécessiter d'interruption de l'impression pour procéder au nettoyage du blanchet. Dans ce procédé, l'encre est appliquée de préférence sur le blanchet, par un procédé d'impression offset, préalablement au transfert de l'encre sur l'article. L'étape de formation du blanchet peut inclure la formation d'un blanchet d'impression pré- sentant un film superficiel formé de matériau thermoplastique polymère dans lequel le blanchet d'impression est formé par liaison du film superficiel au blanchet. Le film superficiel peut être lié au blanchet par un adhésif ou par un procédé de laminage à froid préalablement à l'étape de vulcanisation du blanchet. Le pigment de type plaquette contenu dans l'encre comprend généralement un matériau inorganique plat, tel qu'un mica revêtu d'une ou de plusieurs couches d'oxydes métalliques. Les couches d'oxyde métalliques peuvent être formées d'oxydes de métaux de transition ou de certains de leurs mélanges. De même la couche élastomère du blanchet d'impression comprendra de préférence une couche compressible ayant une structure microporeuse formée d'une pluralité de cellules closes ou ouvertes. La base comprendra une pluralité de couches entre lesquelles sont interposées des couches dont une est ladite couche compressible. De façon avantageuse, le film superficiel est formé de polychlorure de vinyle, de polychlorure de vinylidène, de polytéréphthalate d'éthylène, de polytéréphthalate de butylène, de polyéthylène, de fluorure de polyvinyle, de fluorure de polyvinylidène ou de tétra- fluoropolyéthylène. De préférence, le film superficiel est formé d'un matériau poly- mère qui contient un fluorure ou un constituant d'un fluorure ou un fluoropolymère. R '13400\13439 DOC 9 alnvwr 1996 - 3112 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres buts et objets de la présente invention apparaîtront à la lecture de la présente description et des dessins donnés à titre d'exemples non limitatifs d'un mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 1 est une section d'un mode de réalisation préféré d'un blanchet d'impression offset. DESCRIPTION DETAILLEE DE LINVENTION Selon la présente invention, des performances améliorées peuvent être obte- nues dans le transfert d'encres contenant des pigments de type plaquettes depuis un blanchet d'impression à un support d'impression tel que du papier, du carton, du mé- tal ou d'autres milieux communément utilisés dans les techniques d'impression. L'encre est transférée à l'aide d'un système d'impression qui inclut une pluralité de cylindres ayant diverses fonctions dans la manipulation de supports imprimés, tant avant qu'après l'impression de l'article. Selon un mode de réalisation spécifique préféré de la présente invention, les blanchets d'impression sont fixés aux cylindres du système d'impression. Ces cy- lindres incluent, sans que cela ne puisse constituer une limitation, les cylindres d'impression qui transfèrent l'encre au support d'impression et les cylindres de pres- sion qui interagissent sur un ou plusieurs cylindres d'impression de façon a excercer une pression d'impression sur le support d'impression amené entre les cylindres d'impression et les cylindres de pression. Les cylindres d'impression comprennent en général une base qui inclut une couche compressible présentant une structure microporeuse à cellules ouvertes ou fermées et une couche ou sous-couche élastomère. Ces caractéristiques sont généra- lement connues de l'homme de l'art et sont totalement décrites dans le brevet US-5 364 683 et la demande PCT publié PCT/US92/02973, dont la teneur est incor- porée dans la présente à titre de référence de détails supplémentaires relatifs au mode de construction du blanchet. L'utilisation de microsphères thermoplastiques à point de fusion élevé décrite dans la demande de brevet PCT est particulièrement préférée pour la formation de la couche compressible. A la couche élastomère peut adhérer un film superficiel qui présente une faible affinité pour les pigments de type plaquettes de l'encre. Par "faible affinité", on en- tend que le film superficiel du blanchet d'impression assurera une libération élevée des pigments de type plaquettes de sorte que le blanchet d'impression puisse lui être utilisé pour l'impression de 15 000 à 20 000 articles préalablement au lavage. Le film n'a aucune action sur les caractéristiques d'élasticité ou de pliabilité du blanchet d'impression caractéristiques qui toutes dépendent de la nature de la couche d'élastomère et de la base. De plus, le film réduit de façon drastique l'adhésion du R \13400M3439 DOC - 9 janvi 1996 -4/12 pigment et des particules du support d'impression, telles que les fibres de papier et les poussières de tissu, au blanchet d'impression de sorte que la manipulation du sup- port d'impression et la précision de l'impression soient conservés. De plus, du fait que le film dissuade l'adhésion de débris, les blanchets d'impression exigent moins de nettoyage par unité de temps de fonctionnement du système d'impression et per- mettent de conserver une productivité élevée. Le film peut être formé d'un matériau polymère incluant sans que cela ne constitue en aucune façon une limitation, le chlorure de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidènes; les polyesters, tels que le polyéthylène téréphthalate et le poly- butylène téréphthalate; le polyéthylène; les fluoropolymères, tels que fluorure de polyvinyle, fluorure de polyvinylidène et polytétrafluoroéthylène, ainsi que leurs mélanges, car ces polymères présentent une affinité faible à l'égard d'un mica revêtu d'un oxyde métallique. De préférence est utilisé un polymère contenant du fluor, tel que du fluorure de polyvinyle, qui conduit aux meilleurs résultats. Un polymère de fluorure de polyvinyle disponible dans le commerce est le TEDLAR fabriqué par DUPONT. Le film présente une épaisseur comprise entre 10 et 100 jim et de préfé- rence entre 30 et 50 jim. Le film peut être lié à la couche d'élastomère par un procédé de laminage à froid préalablement au traitement de la couche élastomère par vulcanisation. Grâce à l'emploi de cette dernière méthode, on obtient une excellente adhésion du film sur la couche élastomère sous jacente. En variante, le film peut être indépendant du point de vue structure de l'ensemble formé par la base et la couche élastomère, et être sim- plement combiné avec l'ensemble durant l'étape de préparation et d'assemblage du cylindre de pression. Dans ce cas, le film peut être fixé à la couche d'élastomère à l'aide d'une couche d'adhésif qui est disposée intermédiairement. Lorsqu'une couche de film distincte doit être vulcanisée sur la carcasse, il est préférable d'utiliser une structure multicouches qui inclut une couche de caoutchouc et le film. Par comparaison aux couches de caoutchouc qui sont utilisées de façon classique, l'épaisseur de la couche de caoutchouc du stratifié est réduite de façon à permettre l'inclusion du film tout en maintenant une épaisseur semblable à celle des couches classiques. De préférence, le revêtement des blanchets d'impression de chaque cylindre d'impression comprend une base et une couche élastomère, et le revêtement des blanchets d'impression de chaque cylindre de pression comprend en outre une couche de film superficiel. Les pigments utilisés dans la méthode d'impression de la présente invention sont des pigments du type plaquettes. De tels pigments de type plaquettes compren- nent de façon avantageuse un noyau non pigmentaire formé d'un matériau inorga- R '13400\13439DOC-9 an ,' 1996-5/12 nique plat ou foliculaire. Le noyau plat est revêtu d'un ou plusieurs oxydes métal- liques. De façon caractéristiques les oxydes de métaux de transition sont utilisés. Les noyaux non pigmentaires agissent en tant que support de(s) couche(s) d'oxyde métallique qui conduisent à l'obtention d'un effet lustrant du support d'impression sur lequel le pigment a été appliqué. Les noyaux non pigmentaires utili- sables pour un tel emploi incluent sans que cela ne constitue une limitation, les mica, talc, kaolinite et autres phyllosilicates. De préférence, le noyau non pigmentaire est du mica, et les couches d'oxyde métallique incluent le dioxyde de titane, l'oxyde de fer et leurs mélanges. Le diamètre de ces pigments de type plaquettes est compris entre I et 500 pim, de préférence 5 et 200 grm. Une série de pigments de type pla- quettes disponible dans le commerce est vendue sous le nom de IRIODIN par MERCK. Ces pigments qui sont vendus dans des séries 100, 200, 300 et 500, sont susceptibles de conférer un effet de lustre argenté, doré ou métallique ainsi que des effets d'interférence. En variante, des pigments contenant un ion non-métallique ou organique peu- vent être utilisés dans la méthode d'impression de la présente invention. Ces pig- ments sont connus de l'homme de l'art, spécialiste du domaine de l'impression, et sont de préférence dispersés dans un véhicule tel que argile, celluloses tel qu'amidon et similaires. Les pigments sont dispersés dans un véhicule convenable afin de permettre l'obtention d'un produit de type encre qui est transféré sur le papier depuis le support selon les procédés d'impression d'offset classiques. La figure 1 montre en section le blanchet de la présente invention. La base ou carcasse d'impression est indiquée par la référence 2 et la couche d'élastomère par la référence 3. La base 2 est formée d'une pluralité de couches incluant une couche in- férieure 4, deux couches intermédiaires 5 et une couche compressible 6 qui inclut une structure microporeuse à cellules ouvertes ou fermées. Des microsphères thermoplastiques de point de fusion élevé consistant à EXPANCEL 091 sont préfé- rées pour cette couche. Ensuite au-dessus de la couche compressible est disposée une autre couche de tissu 7. La couche élastomère supérieure 3 est généralement formée d'un caoutchouc nitrile uniquement ou de combinaisons de couches de caoutchouc nitrile et de poly- sulfure ou autres matières caoutchouteuses. Dans la construstion représentée, une couche de caoutchouc nitrile 8 est au contact de la carcasse et supporte le film superficiel 10, qui est appliqué sur la couche élastomère 4 et est de préférence formée de fluorure de polyvinyle (PVF). Pour permettre l'obtention d'une adhésion optimum, une couche 9 d'un maté- riau thermoplastique adhésif est disposé entre la couche élastomère 3 et le film R. 13400\1343) DOC -) Janvier 196 - 6/112 superficiel 10 afin d'assurer une liaison suffisante. Un matériau disponible dans le commerce utilisé de préférence est le polyéthylène chlorosulfoné, tel que vendu sous la dénomination commerciale de Hypalon par DUPONT. D'autres matériaux thermo- plastiques halogénés peuvent également être utilisés. Losqu'ils sont inclus, l'épaisseur totale des couches 8, 9, et 10 est de façon avantageuse maintenue à la même épais seur que celle de la couche élastomère supérieure d'un blanchet classique. Pour former le blanchet 1, on fait emploi dans l'étape initiale, d'un procédé classique dans lequel sont formées la base 2 et la couche élastomère 3 qui lui est su- perposée. Cette méthode inclut des étapes séquentielles de revêtement des couches par les matériaux élastomère et le couplage d'autres couches à l'aide d'un procédé de laminage à froid. Avant de soumettre la base 2 et la couche élastomère 3 à l'étape de vulcanisa- tion afin de stabiliser la couche élastomère 3, le film 10 est laminé à froid. Ensuite le blanchet prévulcanisé ou vert 1 est soumis à une vulcanisation, ce qui permet en une étape la stabilisation de la couche d'élastomère 3 et l'ancrage du film 10 sur cette couche. Cette vulcanisation consiste à chauffer le blanchet vert 1 à une température comprise en 120 C et 160 C, de préférence entre 135 C et 150 C, sous une pression de 130 à 190 psi, de préférence comprise entre 145 à 175 psi. Le blanchet 1 ainsi obtenu présente une surface extérieure qui présente une af- fmiité extrêmement faible à l'égard de l'encre formée de pigments de type plaquettes et peut être aisément lavé de préférence avec une solution aqueuse de détergents. En outre, le film 10 procure une excellente résistance à l'abrasion de surface, ainsi qu'une résistance chimique excellente à l'action des solvants généralement employés dans les sytèmes d'impression. EXEMPLE La performance d'un blanchet selon la présente invention comprend une base ou carcasse formée d'une couche inférieure, deux couches de tissu, une couche com- pressible de cellules closes, une autre couche de tissu, et une couche élastomère su- périeure formée de la combinaison d'une couche de caoutchouc nitrile et d'une couche d'hypalon, et une couche extérieure de fluorure de polyvinyle est comparée à celle d'un blanchet classique de la même construction mais ne comprenant pas la couche extérieure de fluorure de polyvinyle. Les blanchets sont placés sur le cylindre d'impression d'un sytème d'impression et sont utilisés pour l'impression offset d'un papier faisant emploi d'encre IRIODIN . Après l'impression de seulement 4 000 à 5 000 copies, le blanchet classique nécessite un lavage pour éliminer tout amras d'encre et de fibres de papier significatives susceptible d'affecter la qualité de l'impression sur le papier. En comparaison, le blanchet de la présente invention est capable de permettre l'impression de 15 000 à 20 000 copies avant que la qualité de l'impression ne s'en trouve affectée. De même, du fait de la faible affinité de l'encre au blanchet, l'amas d'encre et de fibres de papier est aisément éliminé par lavage ce qui permet une réutilisation rapide du blanchet. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et re- présentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. R 113400\13439 DOC - 9jalv, 1996 -/12 REVENDICATIONS 1.- Un procédé pour augmenter le nombre d'articles susceptibles d'être impri- més à l'aide d'encre comprenant des pigments de type plaquettes, lequel procédé consiste en emploi d'un blanchet d'impression présentant une base, une couche élas- tomère et un film superficiel, ce film superficiel étant formé d'un matériau thermo- plastique polymère qui présente une faible affinité à l'égard des pigments de type plaquettes contenus dans l'encre, en l'application de ladite encre audit blanchet et en le transfert de ladite encre du blanchet au support d'impression tout en réduisant le taux de formation d'amas d'encre et de fibres de papier sur le blanchet, ce procédé permettant par conséquent d'augmenter la durée d'utilisation du blanchet avant qu'il ne nécessite un nettoyage. 2.- Le procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de première inclut la formation d'un blanchet d'impression présentant un film superficiel formé d'un matériau thermoplastique polymère. 3.- Le procédé selon la revendication 2, dans lequel le blanchet d'impression est formé par liaison du film superficiel à un blanchet classique. 4.- Le procédé selon la revendication 3, dans lequel le film superficiel est lié au blanchet par un adhésif. 5.- Le procédé selon la revendication 3, dans lequel le film superficiel est lié au blanchet par laminage à froid. 6.- Le procédé selon la revendication 5, dans lequel le film est appliqué à la couche élastomère préalablement à l'étape de vulcanisation. 7.- Le procédé selon la revendication 3, dans lequel une couche de matériau thermoplastique halogéné est interposée entre le blanchet et le film eextérieur. 8.- Le procédé selon la revendication 1, dans lequel le pigment de type pla- quettes que contient l'encre est formé d'un matériau inorganique, de type pelliculaire ou plat, revêtu d'un ou plusieurs oxydes métalliques, l'encre étant appliquée au blan- chet par un procédé d'impression offset. 9.- Le procédé selon la revendication 8, comprenant en outre le choix du pigment inorganique dans un groupe comprenant mica, talc, kaolinite et autres phyllosilicates et le choix des couches d'oxyde métallique parmi le groupe des oyxdes de métaux de transition ou leurs mélanges. 10.- Le procédé selon la revendication 9, dans lequel le pigment inorganique est le mica. 11.- Le procédé selon la revendication 1, dans lequel la couche élastomère du- dit blanchet d'impression est formée d'une couche compressible présentant une structure microporeuse et comprenant une pluralité de cellules ouvertes ou fermées. R 13400\13439DOC -qjan,,s1er19q6-912 12.- Le procédé selon la revendication 1, qui comprend en outre le choix du matériau dont est formé le film superficiel parmi les matériaux consistant en chlorure de polyvinyle, chlorure de polyvinylidène, polyéthylène téréphthalate, polybutylène téréphthalate, polyéthylène, fluorure de polyvinyle, fluorure de polyvinylidène ou polytétrafluoroéthylène. 13.- Le procédé selon la revendication 1, qui comprend en outre le choix du matériau dont est formé le film superficiel, parmi les matériaux polymères qui contiennent un fluorure, un constituant de fluorure, ou un fluoropolymère. 14.- Le procédé selon leur revendication 1, dans lequel ladite base comprend une pluralité de couches entre lesquelles sont interposées des couches dont une est ladite couche compressible. 15.- Le procédé selon la revedication 1, dans lequel le support d'impression est du papier et dans lequel peuvent être imprimées au moins 8 000 feuilles sans néces- siter le nettoyage du blanchet. 16.- Blanchet d'impression présentant une base, une couche élastomère et un film superficiel, ce film superficiel étant formé d'un matériau thermoplastique polymère qui présente une faible affinité à l'égard des pigments de type plaquettes. 17.- Blanchet selon la revendication 16, dans lequel le film superficiel est lié à la couche élastomère par un adhésif. 18.- Blanchet selon la revendication 16, dans lequel le film superficiel est lié à la couche élastomère par laminage à froid. 19.- Blanchet selon la revendication 18, dans lequel le film est appliqué à la couche élastomère préalablement à l'étape de vulcanisation. 20.- Blanchet selon la revendication 18, dans lequel une couche de matériau thermoplastique halogéné est disposé entre le blanchet et le film superficiel. 21.- Blanchet selon une quelconque des revendications 16 à 20, dans lequel la couche élastomère est formée d'une couche compressible présentant une structure microporeuse et comprenant une pluralité de cellules ouvertes ou fermées. 22.- Blanchet selon une quelconque des revendications 16 à 21, dans lequel le matériau dont est formé le film superficiel est choisi dans le groupe comprenant chlorure de polyvinyle, chlorure de polyvinylidène, polyéthylène téréphthalate, poly- butylène téréphthalate, polyéthylène, fluorure de polyvinyle, fluorure de polyvinyli- dène ou polytétrafluoroéthylène. 23.- Blanchet selon une quelconque des revendications 16 à 22, dans lequel le matériau dont est formé le film superficiel est choisi parmi les matériaux polymères qui contiennent de fluorure, un constituant de fluorure, ou un fluoropolymère. R H3400\13439 DOC - q nw t 199 - 10/12 Il 24.- Le procédé selon une quelconque des revendications 16 à 23, dans lequel ladite base comprend une pluralité de couches entre lesquelles sont interposées des couches dont une est ladite couche compressible. R ' 13400\134l) DOC - 9 [anv.er 19% - I /1 2