Brevet FR3061726A1 — publié le 20180713

Papier transfert pour impression par sublimation comportant un sel alcalino-terreux. La présente invention concerne les papiers transfert pour impression par sublimation, et plus particulièrement mais non exclusivement ceux imprimables par impression jet d'encre. L'impression par sublimation permet de fournir une image sur un support, tel qu'un métal, du verre, une surface plastique ou un tissu, à l'aide d'encres sublimables. L'impression des encres sublimables peut se faire par impression directe des encres sublimables sur le support final ou bien par impression indirecte. Dans le cas de l'impression indirecte les encres sont d'abord imprimées sur un papier, appelé papier transfert, puis l'image imprimée sur le papier transfert est transférée par presses à transfert sur le support final. La demande US 2008/0229962 décrit un tel procédé d'impression. Les demandes EP 2965919 Al, W000/06392, W02008/006434, et W02016/074671 divulguent des papiers transfert pour impression par sublimation. Plus précisément, la demande EP 2965919 Al divulgue un papier transfert comprenant une couche réservoir présentant une face externe configurée pour recevoir une encre sublimable et une couche barrière, appliquée sur la face interne de la couche réservoir, et configurée pour former une barrière au véhicule de l'encre sublimable. La couche réservoir peut en outre comprendre un polymère cationique en faible proportion pour fixer les colorants de l'encre sublimable à la surface du papier transfert. La demande W000/06392 décrit un papier transfert comprenant une couche barrière ayant une porosité d'au plus 100 ml/min. La demande W02008/006434 divulgue un papier comprenant une couche comportant un polymère semi-synthétique à propriété thermoplastique. La demande W02016/074671 décrit un papier comprenant une couche comportant des particules thermoplastiques. Les papiers transfert pour impression par sublimation imprimables par impression jet d'encre comprennent généralement une couche barrière à base de polymère hydrophile, tel que de la carboxy méthyl cellulose, de l'amidon, ou de l'alcool polyvynilique, plus ou moins chargée de pigments de faible surface spécifique , tels que du kaolin ou du carbonate de calcium, ou de forte surface spécifique, tels que des silices. 3061726 2 La présence d'une couche barrière à base de polymère hydrophile conduit à un long temps de séchage, limitant les cadences d'impression et engendrant des mélanges de couleurs et bavures altérant la qualité d'impression. L'introduction de charges permet d'atténuer les inconvénients précités mais 5 induit un surcoût de formulation et/ou une limitation du taux de transfert par sublimation. Il existe donc un besoin, non satisfait à ce jour, pour obtenir un papier transfert pour impression par sublimation, imprimable par impression jet d'encre, ayant une bonne aptitude à l'impression avec un temps de séchage limité, un fort taux de transfert et un faible grammage, notamment inférieur ou égal à 50 g/m2. 10 L'invention vise à répondre à ce besoin et elle y parvient grâce à un papier transfert pour impression par sublimation, ayant sur au moins une face un ou plusieurs sels alcalino-terreux. Le papier transfert selon l'invention présente une bonne aptitude à l'impression, grâce notamment à l'immobilisation de l'encre en surface par le ou les sels 15 alcalino-terreux. L'immobilisation des pigments de l'encre en surface par le ou les sels alcalino-terreux améliore la densité optique après transfert et limite les bavures. La définition est ainsi améliorée. Le ou les sels alcalino-terreux peuvent être présent(s) sur ladite face en une 20 quantité supérieure ou égale à 0,2 g/m2, notamment supérieure ou égale à 0,5 g/m2. Le papier transfert peut comporter un substrat fibreux, le ou les sels alcalino-terreux étant déposés sur le substrat fibreux par un traitement de surface, notamment monocouche ou multicouche. Le ou les sels alcalino-terreux peuvent être présents sur une unique face du 25 papier transfert, destinée à recevoir l'impression. Le ou les sels alcalino-terreux sont de préférence choisis parmi les sels de calcium ou de magnésium et leurs mélanges. Le sel alcalino-terreux peut être du dichlorure de calcium ou du nitrate de calcium. 30 Le sel alcalino-terreux peut être du sulfate de magnésium ou du chlorure de magnésium. 3061726 3 La face du papier transfert comportant le ou les sels alcalino-terreux peut également comporter un ou plusieurs agents cationiques organiques, notamment choisi(s) parmi les polyamines épichlorhydrines, notamment parmi les polyépichlorhydrines diméthylamines, les polyéthylèneimine et les sels d'ammonium quaternaires organiques, 5 de préférence parmi les sels d'ammonium quaternaires organiques, l'agent cationique organique étant notamment du chlorure de polydiallyldiméthylammonium, également appelé PolyDadmac. Ces derniers peuvent améliorer le transfert. Le papier transfert peut être dépourvu, sur la face comportant le ou les sels alcalino-terreux, d'autres ingrédients de formulation tels que liant, pigment, dispersant, 10 mouillant, épaississant, insolubilisant, agent de collage, azurant optique ou colorant, ou le papier transfert comprenant sur cette face d'autres ingrédients de formulation tels que liant, pigment, dispersant, mouillant, épaississant, insolubilisant, agent de collage, azurant optique, ou colorant, en une quantité individuelle, mieux totale, inférieure ou égale à 13 fois, en g/m2, la quantité d'agent(s) cationique(s), par exemple inférieure ou égale à 12 15 fois, voire à 10 fois, 8 fois ou 5 fois. L'absence ou la faible présence de ces ingrédients permet d'optimiser le compromis fixation de l'encre / séchage de l'encre. Le papier transfert peut être dépourvu, au moins sur la face comportant le ou les sels alcalino-terreux, d'autres ingrédients de formulation tels que ci-dessus ou 20 comprendre sur cette face les autres ingrédients de formulation en une quantité individuelle, mieux totale, inférieure ou égale à 10 g/m2. Dans le cas où le papier transfert contient des charges minérales, elles peuvent être choisies parmi le carbonate de calcium, le kaolin, le kaolin calciné, le talc, TiO2, les hydroxydes, notamment d'aluminium Al(OH) 3 ou de magnésium, les sulfates, notamment 25 BaSO4 ou CaSO4, le silicate d'aluminium naturel ou synthétique, l'oxyde d'aluminium, et leurs mélanges. Les charges minérales permettent de bloquer l'encre en surface. La présence du ou des sels alcalino-terreux selon la présente invention permet de s'affranchir de la présence de ces charges minérales, ou du moins de limiter leur quantité. 30 Le papier transfert peut être dépourvu, au moins sur la face comportant le ou les sels alcalino-terreux, de liant ou comprendre sur cette face un ou plusieurs liants en une quantité inférieure ou égale à 8 g/m2. 3061726 4 Le ou les liants peuvent être choisis parmi les liants hydrosolubles tels que l'alcool polyvinylique, l'amidon, la gélatine, les protéines de soja ou la caséine, et leurs mélanges. Le papier transfert est de préférence imprimable par impression jet d'encre. 5 Le papier transfert peut encore être imprimable par presse rotative. Le papier transfert a de préférence une perméabilité à l'air Bendtsen supérieure ou égale à 100 ml/min, notamment supérieure ou égale à 200 ml/min (selon la norme ISO 5636-3). Une telle perméabilité à l'air confère au papier une structure ouverte. Elle 10 assure un séchage rapide de l'encre appliquée sur le papier transfert. Elle induit donc un gain de productivité par rapport à une perméabilité à l'air plus faible grâce à une augmentation de la vitesse de séchage de l'encre. Le papier transfert a de préférence un grammage compris entre 25 et 150 g/m2, notamment compris entre 30 et 75 g/m2, mieux inférieur ou égal à 50 g/m2. 15 Le papier transfert est en général à usage unique. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un papier transfert pour impression par sublimation, notamment tel que défini précédemment, dans lequel on dépose par un traitement de surface sur au moins une face d'un substrat fibreux un ou plusieurs sels alcalino-terreux ou un ou plusieurs composés qui, en présence d'un ou 20 plusieurs autres composés portés par le substrat fibreux, forment in situ un ou plusieurs sels alcalino-terreux. Le traitement de surface peut être monocouche ou multicouche. Le procédé selon l'invention peut comporter la fabrication du substrat fibreux. Le traitement de surface peut être réalisé en ligne ou hors ligne. 25 Le ou les sels alcalino-terreux peuvent être déposés ou formés sur une unique face du substrat fibreux. Le substrat fibreux peut comporter des fibres naturelles et/ou synthétiques, notamment des fibres de cellulose longues et courtes Une composition comportant le ou les sels alcalino-terreux peut être déposée 30 sur ladite face du substrat fibreux par le traitement de surface, et la quantité de la composition déposée sur la face du substrat fibreux peut être comprise entre 0,2 et 15 g/m2 en poids sec, préférentiellement entre 0,5 et 8 g/m2. 3061726 5 Le traitement de surface peut être réalisé à l'aide d'une presse encolleuse, d'une presse à transfert de film ou d'un système de couchage, notamment de type rideau ou à lame, lame d'air, crayon ou encore par cylindre gravé. Le substrat fibreux avant traitement peut comporter un ou plusieurs composés 5 destinés à former un ou plusieurs sels alcalino-terreux lors de la fabrication du papier transfert. Le ou les sels alcalino-terreux peuvent être formés lors de la fabrication du papier transfert par une réaction d'un composé déposé par le traitement de surface sur le substrat fibreux et d'un autre composé introduit en masse au moment de la fabrication du 10 substrat fibreux. Le ou les sels alcalino-terreux sont par exemple formés lors de la fabrication du papier transfert par une réaction acido-basique sur du carbonate de calcium, introduit en masse lors de la fabrication du substrat fibreux, avec l'enduction d'une presse encolleuse acide. 15 L'invention a également pour objet un papier transfert pour impression par sublimation, imprimé, comportant un papier transfert tel que défini précédemment et au moins une impression sur la face du papier transfert comportant le ou les sels alcalino-terreux, notamment une impression jet encre d'au moins une encre sublimable. L'invention porte également sur un procédé d'impression d'un papier transfert 20 pour impression par sublimation, dans lequel on imprime par au moins une encre, notamment par impression jet d'encre, la face comportant le ou les sels alcalino-terreux d'un papier transfert tel que défini précédemment. En variante, l'impression peut être réalisée par presse rotative. L'impression peut se faire par exemple en quadrichromie avec des cartouches 25 d'encre contenant des encres de couleurs primaires, notamment noir, cyan, jaune et magenta, et éventuellement des couleurs secondaires. L'encre est notamment formulée à partir de pigments sublimables en base aqueuse. L'invention a encore pour objet un procédé de décoration d'un support, dans lequel on transfère par sublimation l'impression d'un papier transfert imprimé tel que 30 décrit précédemment sur le support. 3061726 6 Le support peut être un métal, du verre, une surface plastique ou un tissu, notamment un tissu comportant du polyester, de préférence un tissu comportant majoritairement du polyester. Exemples 5 Exemples 1 à 6 Les compositions décrites dans le tableau ci-dessous sont chacune déposées à la barre de Meyer sur une face d'un substrat fibreux dont la composition et les caractéristiques sont décrites ci-après. Les substrats fibreux traités par les compositions forment des papiers transferts. 10 Papier de base avant couchage Composition fibreuse : 30% résineux + 70% fibres courtes en mélange Grammage = 60 g/m2 Collage Cobb 60s = 15 g/m2 Porosité Bendtsen = 1500 ml/min 15 Formules de couchage : composition et dépose selon tableau ci-dessous Le test d'impression est réalisé sur le papier à l'aide d'une imprimante SAWGRASS SG400, et le transfert est réalisé sous presse à 200°C pendant une minute sur 20 un tissu polyester. Une encre noire (SAWGRASS Sublijet noir) est déposée sur la face du substrat fibreux traitée par la composition. On obtient ainsi un aplat noir. Les papiers transferts traités par l'encre forment des papiers transferts imprimés. La densité optique après transfert sur le tissu polyester est mesurée à l'aide 25 d'un spectrodensitomètre X-rite 500. Les parts sont exprimées en poids sec. Les quantités de carbonate de calcium, de silicate d'aluminium, d'alcool polyvinylique, de sorbitol, de polyDADMAC, et de sel alcalino-terreux sont exprimées en pourcentage en poids sec (%sec). 3061726 7 Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3 Exemple 4 Exemple 5 Exemple 6 Sel -type CaCl2 MgSO4 CaNO3 CaCl2 CaCl2 Carbonate de calcium %sec 0 0 0 76 0 18 Silicate d'aluminium %sec 0 0 0 0 0 71 Alcool polyvinylique %sec 0 0 0 10 40 11 Sorbitol %sec 0 0 0 0 20 0 Polydadmac %sec 0 0 0 4 0 0 Sel alcalino-terreux %sec 100 100 100 10 40 0 Dépose sèche (g/m2) 1,05 0,99 0,91 6,1 0,85 1,36 Poids secsel (g/m2) 1,05 0,99 0,91 0,61 0,34 0 Densité optique (aplat noir) 2,34 2,37 2,12 2,46 2,18 1,86 Perméabilité à Pair - Bendtsen (ml/min) >100 >100 >100 >100 >100 >100 Les papiers transferts imprimés décrits dans les exemples 1, 2, 3, 4 et 5, qui sont des papiers selon l'invention, ont une densité optique supérieure au papier transfert 5 imprimé selon l'exemple 6 qui n'est pas selon l'invention. Exemples A, B et C L'encre noire des exemples 1, 2 et 3 a été remplacée par un aplat rouge formé par impression jaune et magenta (SAWGRASS Sublijet), respectivement dans les 10 exemples A, B et C. Les résultats sont regroupés dans le tableau ci-dessous. Exemple A Exemple B Exemple C Sel-type CaCl2 MgSO4 CaNO3 Carbonate de calcium %sec 0 0 0 Silicate d'aluminium %sec 0 0 0 Alcool polyvinylique %sec 0 0 0 Sorbitol %sec 0 0 0 Polydadmac %sec 0 0 0 Sel %sec 100 100 100 Dépose sèche (g/m2) 1,05 0,99 0,91 Poids sec sel (g/m2) 1,05 0,99 0,91 Densité optique (aplat rouge) 1,99 1,58 1,56 Perméabilité à l'air - Bendtsen (ml/min) > 100 > 100 > 100 Le dichlorure de calcium permet d'obtenir une excellente densité optique avec l'aplat rouge. 15 REVENDICATIONS1. Papier transfert pour impression par sublimation, ayant sur au moins une face un ou plusieurs sels alcalino-terreux. 2. Papier transfert selon la revendication 1, le ou les sels alcalino-terreux étant présent(s) sur ladite face en une quantité supérieure ou égale à 0,2 g/m2, notamment supérieure ou égale à 0,5 g/m2. 3. Papier transfert selon l'une des revendications 1 ou 2, étant dépourvu, sur la face comportant le ou les sels alcalino-terreux, d'autres ingrédients de formulation de traitement de surface. 4. Papier transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, le papier transfert étant imprimable par impression jet d'encre. 5. Papier transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, le ou les sels alcalino-terreux étant choisis parmi les sels de calcium ou de magnésium, et leurs mélanges. 6. Papier transfert selon la revendication précédente, le sel alcalino-terreux étant du dichlorure de calcium ou du nitrate de calcium. 7. Papier transfert selon la revendication 5, le sel alcalino-terreux étant du sulfate de magnésium ou du chlorure de magnésium. 8. Papier transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, ayant une perméabilité à l'air Bendtsen supérieure ou égale à 100 ml/min (ISO 5636-3). 9. Papier transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, ayant un grammage compris entre 25 et 150 g/m2, notamment compris entre 30 et 75 g/m2, de préférence inférieur ou égal à 50 g/m2. 10. Procédé de fabrication d'un papier transfert pour impression par sublimation, notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel on dépose par un traitement de surface sur au moins une face d'un substrat fibreux un ou plusieurs sels alcalino-terreux ou un ou plusieurs composés qui, en présence d'un ou plusieurs autres composé portés par le substrat fibreux, forment in situ un ou plusieurs sels alcalino-terreux. 3061726 9 11. Procédé de fabrication d'un papier transfert selon la revendication précédente, dans lequel on fabrique le substrat fibreux et le traitement de surface est réalisé en ligne ou hors ligne. 12. Procédé de fabrication d'un papier transfert selon l'une des revendications 5 10 ou 11, dans lequel on dépose par le traitement de surface une composition comportant le ou les sels alcalino-terreux sur ladite face du substrat fibreux. 13. Procédé de fabrication d'un papier transfert selon la revendication précédente, la quantité de la composition déposée sur la face du substrat fibreux étant comprise entre 0,2 et 15 g/m2 en poids sec, préférentiellement entre 0,5 et 8 g/m2. 10 14. Procédé de fabrication d'un papier transfert selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, le traitement de surface étant réalisé à l'aide d'une presse encolleuse, d'une presse à transfert de film ou d'un système de couchage, notamment à lame, lame d'air, ou crayon ou rideau, ou par cylindre gravé. 15. Papier transfert imprimé pour impression par sublimation, comportant un 15 papier transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et au moins une impression sur la face du papier transfert comportant le ou les sels alcalino-terreux. 16. Procédé d'impression d'un papier transfert pour impression par sublimation, dans lequel on imprime par au moins une encre, notamment par impression jet d'encre, la face comportant le ou les sels alcalino-terreux d'un papier transfert selon l'une 20 quelconque des revendications 1 à 9. 17. Procédé de décoration d'un support, dans lequel on transfère par sublimation l'impression d'un papier transfert imprimé selon la revendication 15 sur le support.