EP0088466B1 - Encre désensibilisante pour impression en offset humide - Google Patents

Encre désensibilisante pour impression en offset humide Download PDF

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EP0088466B1
EP0088466B1 EP83200280A EP83200280A EP0088466B1 EP 0088466 B1 EP0088466 B1 EP 0088466B1 EP 83200280 A EP83200280 A EP 83200280A EP 83200280 A EP83200280 A EP 83200280A EP 0088466 B1 EP0088466 B1 EP 0088466B1
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EP
European Patent Office
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ink
water
ink according
nucleophilic compound
parts
Prior art date
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EP83200280A
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Albert Amon
Roger Weil
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SICPA Holding SA
Original Assignee
SICPA Holding SA
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Publication date
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Publication of EP0088466A1 publication Critical patent/EP0088466A1/fr
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/124—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using pressure to make a masked colour visible, e.g. to make a coloured support visible, to create an opaque or transparent pattern, or to form colour by uniting colour-forming components
    • B41M5/128—Desensitisers; Compositions for fault correction, detection or identification of the layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/914—Transfer or decalcomania
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]

Definitions

  • the subject of the invention is a desensitizing ink for wet offset printing on an acceptor surface of a carbonless chemical assembly, comprising at least two superimposed sheets, the facing faces of which have an acceptor electrophilic coating and the other a coating nucleophile capable of producing a chromogenic reaction with said acceptor electrophilic coating, the desensitizing ink comprising an alkanoxylated nucleophilic compound.
  • Carbonless assemblies are known which are obtained by a layer of microcapsules applied to the back of a 1st sheet, these microcapsules comprising a nucleophilic leuco-dye.
  • the microcapsules burst under the impact of a typewriter or the pressure of a writing instrument on the front of the first sheet, and a colored reaction occurs between the nucleophilic leuco-dye and an electrophilic acceptor applied to the front of a second sheet. In this way, we obtain the reproduction on the second sheet of the writing made on the first sheet.
  • the desired parts of the acceptor surface are neutralized by printing a layer of fatty nucleophilic ink.
  • the main printing processes used to apply the neutralizing fatty ink on carbonless paper are as follows:
  • the letterpress process uses a matrix containing raised block letters or raised areas. This elevation makes it possible to bring the characters and surfaces to be inked into contact, while preventing the non-raised spaces from being coated with ink.
  • the printed and non-printed parts of a sheet are differentiated and in the case of neutralization the neutralized parts (not reactive to the dye of the microcapsule) and the non-neutralized parts (reacting with the dyes, therefore chromogenic).
  • the dry offset printing process uses an elastomer plate where the surfaces to be printed are raised. These surfaces are coated with ink which is transferred to a rubber blanket which in turn deposits the ink on the paper.
  • the wet offset or lithographic offset printing process uses a metal plate where the areas to be printed are oleophilic and the areas which are not to be printed have a hydrophilic character.
  • An inkwell followed by an inking train nourishes the oleophilic zones while a tank of dampening water and dampening rollers moisten the hydrophilic zones.
  • the oleophilic zones of the plate are coated with ink which is transferred to a rubber blanket to finally be deposited on the acceptor surface (CF) of the carbonless copy.
  • wetting devices used in wet offset printing it is necessary to consider direct or conventional wetting, according to which the plate is moistened by a wetting roller soaked in wetting water. The plate is then brought into contact with the ink rollers which deposit the ink only on the oleophilic surfaces, since the hydrophilic zones have been moistened. These two operations are performed kill each turn of the plate, so in a normal draw at a rate of 4,000 to 10,000 times per hour.
  • adducts of ethylene oxide and / or propylene oxide are used on aliphatic amines, for example adducts of propylene oxide on triethylene tetramine, tetraethylene pentamine or tetrapropylenepentamine which are subsequently esterified or etherified.
  • These products have a molecular weight of less than 1,000 and are intended for printing in letterpress and dry offset.
  • neutralizing adducts are used which are block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide on polyethylene polyamines which cannot be used in wet offset.
  • Patent DE-2,634,504 also cited in the research report, relates to a desensitizing mass intended to be printed essentially in flexography and has never been envisaged for printing in wet offset.
  • alkanoxylated nucleophilic derivatives having the hydrophilic-lipophilic balance (HLB) required to be suitable for wet offset printing.
  • HLB hydrophilic-lipophilic balance
  • alkanoxylated nucleophilic derivatives having neutralizing properties ethylene oxide adducts on octyl or nonylphenol, polypropylene glycol and copolymer blocks of ethylene oxide and propylene oxide.
  • the ink according to the invention is characterized in that 'It comprises an amount of water emulsified in stable form in the ink mass sufficient to at least partially moisten the hydrophilic areas of an offset printing plate.
  • the ink contains sufficient water emulsified in the ink to ensure optimum water saturation of the hydrophilic areas of the offset plate, no addition of water from the wetting device of the offset press is required. Indeed, the microemulsification of water in oil forms droplets of the order of 0.1 to 1 micron.
  • the microemulsion thus obtained causes an increase in viscosity and thus improves the drawing of the ink.
  • the alkanoxylated nucleophilic liquid must have a molecular weight (PM) greater than 700, because the propoxylated derivatives of PM less than 700 are partially soluble in water and could have a desensitizing action, over the entire surface of the printed sheet in contact with the humidification water of the plate.
  • the PM of the alkanoxylated nucleophilic liquid is between 700 and 10,000 and, more precisely, between 2,000 and 4,000.
  • the ink contains an alkanoxylated nucleophilic compound having a water / ink equilibrium value (HLB) from 0 to 8 and, more precisely, from 3 to 6.
  • HLB water / ink equilibrium value
  • the presence of emulsified water in the ink mass does not change the HLB value since the HLB tests are carried out in the presence of an excess of water.
  • the rate of emulsification and the prevention of the shock created by the mixture of two sparingly soluble liquids with respect to each other are favorably influenced by the presence of water already emulsified in the ink.
  • the product In the presence of amino or imino groups of the propoxylated adduct, the product has a greater neutralizing effect compared to the homopolymers of propylene oxide or the block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide mentioned in US Patent 4,287,234.
  • the preferred resins are as follows:
  • the desensitizing ink may contain conventional pigments such as titanium dioxide, barium sulfate, magnesium carbonate, basic magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium carbonate, carbonate of barium, bentonite or talc, these can also be coated with a resin or a wax.
  • conventional pigments such as titanium dioxide, barium sulfate, magnesium carbonate, basic magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium carbonate, carbonate of barium, bentonite or talc, these can also be coated with a resin or a wax.
  • the acceptor surface contains the usual electrophilic acceptors.
  • These include, for example, clays such as acid clays, activated clays, attapulgite, zeolite, kaolin, montmorillonite, pyrophylite, or phenolic resins, in particular phenolaldehyde resins, polymers as well as organic acids, in particular aromatic carboxylic acids. or polymeric organic acids and their metal salts, in particular the zinc salts of organic acids.
  • the other sheet of the carbonless assembly contains a nucleophilic compound, also called color generator or chromogen which is dissolved in a liquid and contained in microcapsules.
  • leuco derivatives such as triarylmethane compounds, diphenylmethane, xanthene derivatives, thiazine, spiropyran or the like.
  • the appropriate chromogen concentration can be in the range of about 1 to 10% by weight, preferably 1 to 3% by weight.
  • the solution obtained in this way is then encapsulated.
  • HLB of an "oil in water” emulsion HLB of an "oil in water” emulsion (HLB O / W) and HLB of a “water in oil” emulsion (HLB W / O).
  • the latter plays a role mainly for printing inks in the wet offset process, where the problem of the formation and the stability of a "water in oil” emulsion comes into play; in this case, W represents the fountain water protecting the unprinted surfaces, and O denotes the printing ink supplying the ink for the surfaces to be printed.
  • An ink which is printed by the wet offset process must have on the one hand a highly lipophilic behavior and on the other hand a tendency sufficiently hydrophilic to emulsify a certain amount of water, that is to say to have an HLB value. . (W / O) adapted.
  • This HLB (W / O) value is between 0 and 8, preferably between 3 and 6.
  • varnish B 56 parts are mixed on a three-cylinder mill with 11 parts of titanium dioxide, 3 parts of silicon oxide and 6 parts of calcium carbonate. To this ground ink 24 parts of water are added which are emulsified by stirring.
  • the HLB value of the ink is 4 ( ⁇ 1).
  • This ink has a rheology suitable for printing in wet offset.
  • the water / ink balance is quickly and easily established without the need for additional wetting water from the wetting train.
  • the print shows clear printing edges and the amount of neutralizing ink applied allows complete neutralization of the printed surface of the carbonless acceptor layer (CF or CFB).
  • varnish C 64 parts are mixed on a three-cylinder mill with 11 parts of titanium dioxide, 3 parts of silicon oxide and 6 parts of calcium carbonate. To this ground ink is added 16 parts of water which is emulsified by stirring.
  • the HLB value of the ink is 6 ( ⁇ 1).
  • This ink has a rheology suitable for printing in wet offset.
  • the water / ink balance is quickly and easily established with the addition of fountain water from the fountain train.
  • the print shows clear printing edges and the amount of neutralizing ink applied allows complete neutralization of the printed surface of the carbonless acceptor layer (CF or CFB).
  • varnish B 64 parts are mixed on a three-cylinder mill with 11 parts of titanium dioxide, 3 parts of silicon oxide and 6 parts of calcium carbonate. To this ground ink is added 16 parts of water which is emulsified by stirring. This water contains 2% of carboxy methylcellulose dissolved beforehand.
  • the HLB value of the ink is 5 ( ⁇ 1).
  • This ink has a rheology suitable for printing in wet offset.
  • the water / ink balance is quickly and easily established with the addition of fountain water from the fountain train.
  • the print shows clear printing edges and the amount of neutralizing ink applied allows complete neutralization of the printed surface of the carbonless acceptor layer (CF or CFB).
  • varnish E 73 parts of varnish E are mixed on a three-cylinder mill with 11 parts of titanium dioxide, 3 parts of silicon oxide and 6 parts of calcium carbonate. To this ground ink 7 parts of water are added which are emulsified by stirring.
  • the HLB value of the ink is 3 ( ⁇ 1).
  • This ink has a rheology suitable for printing in wet offset.
  • the water / ink balance is quickly and easily established with the addition of fountain water from the fountain train.
  • the print shows clear printing edges and the amount of neutralizing ink applied allows complete neutralization of the printed surface of the carbonless acceptor layer (CF or CFB).
  • varnish F 70 parts of varnish F are mixed on a three-cylinder grinder with 11 parts of titanium dioxide, 3 parts of silicon oxide and 6 parts of calcium carbonate. To this ground ink, 10 parts of water are added which are emulsified by stirring.
  • the HLB value of the ink is 4 ( ⁇ 1).
  • This ink has a rheology suitable for printing in wet offset.
  • the water / ink balance is quickly and easily established with the addition of fountain water from the fountain train.
  • the print shows clear printing edges and the amount of neutralizing ink applied allows complete neutralization of the printed surface of the carbonless acceptor layer (CF or CFB).

Landscapes

  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Color Printing (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Description

  • L'invention a pour objet une encre désensibilisante pour impression en offset humide sur une surface acceptrice d'un ensemble autocopiant chimique, comprenant au moins deux feuilles superposées dont les faces en regard présentent l'une un enduit électrophile accepteur et l'autre un enduit nucléophile susceptible de produire une réaction chromogène avec ledit enduit électrophile accepteur, l'encre desen- sibilisante comprenant un composé nucléophile alcanoxylé.
  • Une telle encre est connue du brevet GB-A-2.013.228.
  • On connaît des ensembles autocopiants qui sont obtenus par une couche de microcapsules appliquée au verso d'une lère feuille, ces microcapsules comprenant un leucocolorant nucléophile. Les microcapsules éclatent sous l'effet de frappe d'une machine à écrire ou de la pression d'un instrument d'écriture sur le recto de la première feuille, et une réaction colorée se produit entre le leuco-colorant nucléophile et un accepteur électrophile appliquée sur le recto ' d'une deuxième feuille. De cette manière, on obtient la reproduction sur la deuxième feuille de l'écriture effectuée sur la première feuille.
  • - Il existe des cas où l'on veut empêcher qu'une telle réaction, ait lieu sur certaines parties de la surface de la deuxième feuille. Dans ce but, on neutralise les parties désirées de la surface acceptrice par impression d'une couche d'encre grasse nucléophile.
  • Les principaux procédés d'impression utilisés pour appliquer l'encre grasse neutralisante sur le papier autocopiant, sont les suivants:
  • Le procédé typographique utilise une matrice contenant des caractères d'imprimerie surélevés ou des surfaces surélevées. Cette surélévation permet de mettre en contact les caractères et surfaces devant être encrés, tout en évitant que les espaces non-surélevés soient enduits d'encre. Ainsi se différencient les parties imprimées et non imprimées d'une feuille et dans le cas de la neutralisation les parties neutralisées (non réactives au colorant de la microcapsule) et les parties non-neutralisées (réagissant avec les colorants, donc chromogéniques).
  • En raison des pressions de l'ordre de plusieurs dizaines d'atmosphères qu'exige le procédé typographique, on risque de faire éclater les microcapsules de la face CB (verso de la première feuille). Ce procédé est donc peu recommandé pour l'application du neutralisant).
  • Le procédé d'impression offset sec utilise une plaque en élastomère où les surfaces à imprimer sont en surélévation. Ces surfaces sont enduites d'encre qui est transférée sur un blanchet en caoutchouc qui à son tour dépose l'encre sur le papier.
  • Ce procédé nécessite beaucoup moins de pression pour assurer le transfert de l'encre sur le recto d'une feuille présentant au verso des microcapsules (CFB). Ainsi, le risque de faire éclater les microcapsules est considérablement diminué.
  • Le procédé d'impression en offset humide ou lithographique utilise une plaque métallique où les zones à imprimer sont oléophiles et les zones ne devant pas être imprimées présentent un caractère hydrophile. Un encrier suivi d'un train d'encrage nourrit les zones oléophiles alors qu'un bac d'eau de mouillage et des rouleaux mouilleurs humidifient les zones hydrophiles.
  • Au niveau de la plaque un équilibre des apports d'encre et d'eau doit s'établir en plus de l'équilibre d'émulsion possible de l'eau dans l'encre et parfois de l'encre dans l'eau. Ces équilibres assurent la netteté d'impression et ils sont en relation physico-chimique avec l'équilibre hydrophilelipophile (HLB).
  • Durant le tirage en offset-humide, les zαnes oléophiles de la plaque sont enduites d'encre qui est transférée sur un blanchet en caoutchouc pour finalement être déposée sur la surface acceptrice (CF) de l'autocopiant.
  • Le procédé offset humide permet ainsi
    • 1. d'amener la quantité d'encre requise sur les parties à neutraliser de la surface acceptrice (CF)
    • 2. d'assurer l'impression d'un film d'encre uniforme avec netteté de contour
    • 3. de saturer la surface acceptrice (CF) avec une quantité d'encre suffisante pour assurer la neutralisation complète de l'accepteur avec des quantités d'encre inférieures à celles nécessaires en typographie ou en offset sec. En effet, la neutralisation complète de la surface acceptrice (CF) est en rapport avec le volume d'encre nécessaire pour saturer la couche acceptrice. Ce volume tient compte d'une proportion d'eau émulsionnée dans sa masse qui participe à l'augmentation du volume total.
    • 4. d'assurer une meilleure pénétration de l'encre neutralisante dans la couche acceptrice (d'où une meilleure performance neutralisante, car la formation d'un voile coloré ou de points colorés se situe dans les zones profondes de la couche acceptrice). En effet, la présence d'une émulsion d'eau dans l'encre engendre une diminution de la viscosité et cette diminution est d'autant plus grande que la quantité d'eau émulsionnée dans l'encre est importante.
    • 5. de considérablement baisser le risque d'éclatement des microcapsules d'une feuille (CFB) lors de l'impression du recto de la feuille à des pressions moindres que dans le procédé typographique.
  • Parmi les dispositifs de mouillage utilisés dans l'impression offset-humide, il y a lieu de considérer le mouillage direct ou conventionnel selon lequel la plaque est humidifiée par un rouleau mouilleur imbibé d'eau de mouillage. La plaque est ensuite mise en contact avec les rouleaux encreurs qui déposent l'encre uniquement sur les surfaces oléophiles, vu que les zones hydrophiles ont été humidifiées. Ces deux opérations s'effectuent à chaque tour de la plaque, donc dans un tirage normal à une cadence de 4'000 à 10'000 fois par heure.
  • La rapidité de ces deux opérations successives amène toujours une certaine quantité d'eau dans l'encre, d'où la nécessité pour l'encre d'avoir une propension à émulsionner l'eau, la quantité d'acceptation d'eau étant limitée (relation avec le HLB). L'émulsion inverse, c'est-à-dire l'émulsifica- tion de l'encre dans l'eau est un phénomène exceptionnel qui conduit au phénomène indésirable de "voilage".
  • Il y a lieu d'autre part de considérer le mouillage indirect, aussi appelé "Dahlgren" où le premier rouleau encreur est en contact avec le rouleau mouilleur, Ce premier rouleau encreur est responsable de l'essentiel de l'approvisionnement 'en eau pour nourrir les zones hydrophiles de la plaque. L'eau de mouillage est à l'état d'emulsion incomplète. On facilite cet état d'émulsion en additionnant à l'eau de mouillage un alcool ou un polyol, afin d'abaisser la tension superficielle de l'eau. Selon ce procédé de mouillage, des équilibres précis président aux apports d'eau et d'encre, (liés au HLB).
  • Dans le brevet US 3.952.117, on décrit une encre désensibilisante contenant un polypropylène glycol (PPG) de poids moléculaire moyen de 400-5'000, destinée à l'impression en typographie ou en offset sec.
  • Selon la DE OS 2.526.592 on utilise des adducts d'oxyde d'éthylène et/ou d'oxyde de propylène sur des amines aliphatiques, par exemple des adducts d'oxyde de propylène sur la triéthylène- tetramine, tetraéthylènepentamine ou tetra- propylènepentamine qui sont par la suite estérifiés ou éthérifiés. Ces produits possèdent un poids moléculaire inférieur à 1'000 et sont destinés à l'impression en typographie et offset sec.
  • Selon le brevet US 4.101.690 on utilise'des adducts neutralisants qui sont des blocs copolymérisats d'oxyde d'éthylène et d'oxyde propylène sur des polyéthylènepolyamines non utilisables en offset humide.
  • Dans le brevet allemand DE PS 2145641, l'activité neutralisante repose sur des adducts d'oxyde de propylène sur des alkylène-diamines. Ces produits ne conduisent pas non plus à l'obtension d'encres utilisables en offset humide.
  • La constitution chimique des produits neutralisants ou des exemples d'encres cités dans ces brevets, ne permet pas leur utilisation en offset humide, compte-tenu du délicat équilibre eau/encre requis pour l'impression en offset humide, qui n'a pas été pris en considération.
  • Le brevet US 4.078.493 mentionne l'impossibilité de formuler une encre désensibilisante pour l'offset humide classique (ou lithographie) et propose l'utilisation de plaques lithographiques spéciales dont les zones imprimantes sont hydrophiles et les zones non-imprimantes sont lyophiles. Il s'agit donc là d'un procédé lithographique inversé.
  • Le brevet DE-2.606.307 cité dans le rapport de recherche décrit des masses désensibilisantes phénoliques substituées associées à du benzotriazol dont l'utilisation en offset humide n'a encore jamais été envisagée.
  • Le brevet DE-2.634.504, également cité dans le rapport de recherche, a pour objet une masse désensibilisante destinée à être imprimée essentiellement en flexographie et n'a encore jamais été envisagée pour l'impression en offset humide.
  • Dans les brevets GB-2.013.228 ou US-4.287.234 de la titulaire, on a décrit des encrers désensibilisantes contenant des dérivés nucléophiles alcanoxylés possédant l'équilibre hydrophile-lipophile (HLB) requis pour convenir à l'impression offset humide. Sont mentionnés comme dérivés nucléophiles alcanoxylés ayant des propriétés neutralisantes, les .adducts d'oxyde d'éthylène sur l'octyl ou la nonylphenol, le polypropylèneglycol et les blocs copolymères d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène.
  • Afin d'assurer un transfert continu de l'encre des rouleaux encreurs sur les zones hydrophobes et un apport simultané d'eau dans les zones hydrophiles d'une plaque d'impression offset, l'encre selon l'invention est caractérisé en ce qu'elle comprend une quantité d'eau émulsionnée sous forme stable dans la masse d'encre suffisante pour humidifier au moins partiellement les zones hydrophiles d'une plaque d'impression offset.
  • Du fait de la présence d'eau pré-émulsionnée dans la masse d'encre, on obtient un meilleur équilibre eau/encre en cours d'impression. Ainsi, les propriétés lithographiques sont nettement améliorées. En effet, on obtient une meilleure imprimabilité, plus stable et contrôlable pour la constance de la grandeur du point de trame.
  • Dans le cas où l'encre contient suffisamment d'eau émulsionnée dans l'encre pour assurer une saturation optimale en eau des zones hydrophiles de la plaque offset, aucun apport d'eau du dispositif de mouillage de la presse offset n'est requis. En effet, la microémulsification de l'eau dans l'huile forme des gouttelettes de l'ordre de 0,1 à 1 micron.
  • La microémulsion ainsi obtenue provoque une augmentation de viscosité et améliore ainsi le tirant de l'encre.
  • Des que la concentration en eau émulsionnée dans l'encre dépasse les 20%, il est possible d'imprimer sand apport d'eau de mouillage par le système de mouillage. Il faut évidemment tenir compte du rapport existant entre les zones oléophiles (encre) et les zones hydrophiles (eau).
  • Lorsque ce rapport est favorable, c'est-à-dire- que les zones à neutraliser représentent au moins 20% de la surface totale, l'apport d'eau contenue dans l'encre est suffisant pour humidifier les zones non-imprimantes de la plaque.
  • Le liquide nucléophile alcanoxylé doit posséder un poids moléculaire (P.M.) supérieur à 700, car les dérivés propoxylés de PM inférieur à 700 sont partiellement solubles dans l'eau et pourraient avoir une action désensibilisante, sur toute la surface de la feuille imprimée au contact de l'eau d'humidification de la plaque. Le PM du liquide nucléophile alcanoxylé se situe entre 700 et 10'000 et, plus précisément entre 2'000 et 4'000.
  • Lorsque l'on tient compte des limitations décrites plus haut, l'impression sur machine à imprimer offset sans ulitisation du système de mouillage donne de bons résultats et la mise en route du tirage est rapide.
  • L'encre contient un composé nucléophile alcanoxylé possédant une valeur d'équilibre eau/ encre (HLB) de 0 à 8 et, plus précisément, de 3 à 6.
  • Des détails sur le HLB seront donnés plus loin. La présence d'eau émulsionnée dans la masse de l'encre ne fait pas changer la valeur HLB étant donné que les tests HLB se font en présence d'un excès d'eau. En revanche, la vitesse d'émulsifica- tion et la prévention du choc que crée le mélange de deux liquides peu solubles l'un par rapport à l'autre sont favorablement influencés par la présence d'eau déjà émulsionnée dans l'encre.
  • La nature chimique du dérivé nucléophile alcanoxylé, possédant le pouvoir neutralisant, consiste en:
    • -un homopolymère de l'oxyde de propylène (p.e. polypropylèneglycol 4000 (PM)
    • - ou un bloc copolymère d'oxyde de propylène et de l'oxyde d'éthylène, où la fraction éthylénique n'excède pas les 20% du copolymère (p.e. bloc copolymère 90% d'oxyde de popylène, 10 % d'oxyde d'éthylène (PM 2500))
    • - ou un alkylphenol polyalcanoxylé ou préférablement polypropoxylé (p.e. nonyl- phénolpolypropoxylé)
    • - ou un acide gras saturé ou non, substitué ou non, polyalcanoxylé ou préférablement polypropoxylé (p.e. acide gras en C12 propoxylé)
    • - ou un adduct d'une amine primaire ou secondaire d'une polyamine alkylène ou polyalkylène, d'une polyimine, avec un mélange d'oxyde d'alkylène ou préférablement avec de l'oxyde de propylène (p.e. éthylènediamine propoxylé PM 3500 diéthylènetriamine propoxylé PM 4000).
    • -ou un dérivé organique polyalcanoxylé ou préférablement polypropoxylé.
  • En présence de groupes amino ou imino de l'adduct propoxylé, le produit présente un plus grand effet de neutralisation, comparativement aux homopolymères d'oxyde de propylène ou aux block-copolymérisats d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène mentionnés dans le brevet US 4.287.234.
  • Des essais comparatifs effectués avec différents CB (coated back=surfae enduite de micro- capsutes) sur différents CF (coated front=surface enduite d'accepteur) ont montré que dans un grand nombre de cas, la neutralisation effectuée avec l'encre neutralisante à base de produits non aminés ou non iminés, était incomplète et qu'il subsistait un voile visible.
  • Ces produits ont un effet neutralisant supérieur à celui des composés propoxylés on aminés, et, par conséquent, une plus grande affinité pour l'accepteur électrophile ce qui permet d'obtenir une liaison plus forte entre l'accepteur et le neutralisant qu'avec des composés non aminés.
    • - En plus du liquide nucléophile alcanoxyle neutralisant, le liant de l'encre désensibilisante contient des résines insolubles dans l'eau mais soluble dans le liquid nucléophile alcanoxylé, en général par solubilisation à chaud.
    Les résines préférées sont les suivantes:
    • a) La colophane et ses dérivés sous toutes leurs formes, par exemple la colophane hydratée, dimérisée ou polymérisée, estérifiée avec des monoalcools ou des polyalcools, avec des formateurs de résines, tels que l'acide acrylique et le butynediol ou l'acide maléique et le pènta- érythrite, la résine de colophane modifiée, des sels de calcium ou de zinc de la colophane, l'acide abiétique et ses esters; les résines à base de composés acryliques, ainsi que d'autres résines naturelles telles que des modifications de l'huile de lin ou la gommelaque;
    • b) Les résines maléiques, les résines alkydes exemptes d'huile, les résines alkydes styrolisées, les résines alkydes modifiées au vinyltoluène, les résines alkydes à acides gras synthétiques, les résines alkydes à l'huile de lin, les résines alkydes à l'huile de soja, les résines alkydes à l'huile de coco, les résines alkydes à l'huile de tall et à l'huile de table et les résines alkydes acrylées;
    • c) Les résines terpéniques;
    • d) Les résines phénoliques;
  • En outre, l'encre désensibilisante peut contenir des pigments conventionnels tels que le dioxyde de titane, le sulfate de baryum, le- carbonate de magnésium, le carbonate de magnésium basique, l'hydroxyde de magnésium, le carbonate de calcium, le carbonate de baryum, la bentonite ou le talc, ceux-ci pouvant également être enrobés d'une résine ou d'une cire.
  • L'encre désensibilisante peut également contenir un solvent insoluble ou peu soluble dans l'eau, compatible avec le neutralisant et la résine.
    • - Les encres désensibilisantes ainsi obtenues sont imprimées suivant le procédé offset humide, sur la surface enduite d'accepteur de la feuille, et ceci avec ou sans apport d'eau de mouillage.
  • La surface acceptrice (CF) contient les accepteurs électrophiles habituels. Ceux-ci comprennent par exemple des argiles telles qui argiles acides, argiles activées, attapulgite, zéolithe, kaolin, montmorillonite, pyrophylite, ou des résines phénoliques, en particulier des résines phénolaldéhydes, des polymères ainsi que des acides organiques, notamment des acides carboxyliques aromatiques ou des acides organiques polymères et leurs sels métalliques, en particulier les sels de zinc d'acides organiques.
  • L'autre feuille de l'ensemble autocopiant (CB) contient un composé nucléophile, également appelé générateur de couleur ou chromogène qui est dissout dans un liquide et contenu dans des microcapsules.
  • Comme chromogènes, on utilise les leuco dérivés habituels, tels que des composés du triarylméthane, du diphénylméthane, des dérivés du xanthène, de la thiazine, du spiropyrane ou des composés similaires.
  • La concentration appropriée en chromogène peut se situer dans le domaine d'environ 1 à 10 % en poids, de préférence de 1 à 3 % en poids. La solution obtenue de cette façon est alors en- capsulée.
  • Etant donné que la valeur HLB de l'encre désensibilisante conforme à l'invention joue un rôle déterminant, il y a lieu de fournir ici une explication. La valeur HLB spécifie l'équilibre entre les groupes hydrophiles et lipophiles d'une substance. L'échelle s'étend de 0 (substance totalement lipophile) à 20 (substance totalement hydrophile). Pour la détermination de la valeur HLB on se reportera aux références bibliographiques connues, par exemple:
    • -Adduct tensio-actif d'oxyde d'éthylène Dr. Niklaus Schönfeld, Wissenschaftliche Verlags GmbH, Stuttgart (1976), p. 209-218;
    • - Le système Atlas-HLB, méthode moderne de travail pour l'étude de systèmes émul- sionnants appropriés Atlas Chemie GmbH-43 Essen 1-Allemagne (1971).
  • Dans "Rumànische Chemische Revue" 22, 8. 117-1123 (1975), Leca et autres comparent
    • -L'équilibre hydrophile-lipophile (HLB) (Griffin J. Soc. Cosmetic Chemists 1, 311 (1949));
    • -L'indice hydrophile-lipophile (HL) (V. R. Huebner, Anal. Chem. 34, 488 (1962));
    • - L'indice de polarité (Pl) (V. R. Anebner, Ani. Chem. 34, 488 (1962))

    et constatent que le système le plus utile est le système HLB qui offre l'avantage de l'additivité lors de mélanges.
  • On distingue le HLB d'une émulsion "huile dans l'eau" (HLB O/W), du HLB d'une émulsion "eau dans l'huile" (HLB W/O). Ce dernier joue un rôle principalement pour les encres d'imprimerie dans le procédé offset humide, où intervient le problème de la formation et de la stabilité d'une émulsion "eau dans l'huile"; dans ce cas, W représente l'eau de mouillage protégeant les surfaces non imprimées, et O désigne l'encre d'imprimerie fournissant l'encre pour les surfaces à imprimer.
  • Une encre qui est imprimée par le procédé offset humide, doit avoir d'une part un comportement fortement lipophile et d'autre part une tendance suffisamment hydrophile pour émulsionner une certaine quantité d'eau, c'est-à-dire présenter une valeur HLB. (W/O) adaptée.
  • Cette valeur HLB (W/O) se situe entre 0 et 8, de préférence entre 3 et 6.
  • L'essai effectué pour la détermination de l'aptidude de l'émulsion de l'eau dans l'huile est le suivant:
    • On agite pendant quelques minutes dans un becher
      • 80 parties d'huile (O)
      • 20 parties d'eau (W)
      • 5 parties d'émulsionnant
  • On désigne ici par "huile" un produit lipophile tel que:
    • ― l'acide linoléique
    • -l'huile de lin blanchie
    • - une huile minérale raffinée, ou
    • -du dioctylphtalate.
  • On laisse reposer le tout pendant quelques heures et on observe l'émulsion de la phase huileuse (O).
  • Après avoir soumis aux essais les émulsion- nants connus pour déterminer l'échelle HLB (W/ O), on cherche la valeur HLB (W/O) des produits utilisés pour la fabrication de l'encre neutralisante aus différents stades de produits semi-finis, tels que:
    • - composé propoxylé (liquide)
    • -vernis de base de l'encre (liquide très visqueux)
    • - encre neutralisante
      Figure imgb0001
  • Au cas où une encre offset présente une valeur HLB (W/O) trop élevée, on observe une trop grande quantité d'eau émulsionnée dans l'encre, voire même une tendance de l'encre à s'émulsionner dans l'eau et atteindre parfois des valeurs justifiant déjà un HLB (O/W) d'où le phénomène du "voile".
  • Les exemples ci-après, explicitent le procédé de préparation de l'encre selon l'invention. Les proportions indiquées sont exprimées en parties en poids.
    • Exemple 1: Vernis A
  • On dissout à chaud 40 parties d'une résine phénolique acide dans 60 parties de polypropylène glycol (poids moléculaire 4000).
    • Encre désensibilisante A:
  • On mélange sur une broyeuse à trois cylindres, 73 parties du vernis A avec 11 parties de dioxyde de titane, 3 parties d'oxyde de silicium et 6 parties de carbonate de calcium. A cette encre broyée ou ajoute 7 parties d'eau que l'on émulsionne par agitation. La valeur HLB de l'encre s'élève à 3 (±1). Cette encre possède une rhéologie adéquate pour l'impression en offset humide. L'équilibre eau/encre s'établit rapidement et facilement avec l'appoint d'eau de mouillage du train de mouillage. L'imprimé montre des bords d'impression nets et la quantité d'encre neutralisante appiquée permet la neutralisation complète de la surface imprimée de la couche acceptrice de l'autocopiant (CF ou CFB).
    • Exemple 2/Vernis B
  • On dissout à chaud 30 parties d'une résine phénolique acide dans 70 parties de diéthylènetriamine propoxylée (poids moléculaire 4000).
    • Encre désensibilisante B:
  • On mélange sur une broyeuse à trois cylindres 56 parties de vernis B avec 11 parties de dioxyde de titane, 3 parties d'oxyde de silicium et 6 parties de carbonate de calcium. A cette encre broyée on ajoute 24 parties d'eau que l'on émulsionne par agitation.
  • La valeur HLB de l'encre s'élève à 4 (±1). Cette encre possède une rhéologie adéquate pour l'impression en offset humide. L'équilibre eau/ encre s'établit rapidement et facilement sans appoint d'eau de mouillage du train de mouillage. L'imprimé montre des bords d'impression nets et la quantité d'encre neutralisante appliquée permet la neutralisation complète de la surface imprimée de la couche acceptrice de l'autocopiant (CF ou CFB).
    • Exemple 3/Vernis C
  • On dissout à chaud 30 parties d'une résine phénolique acide dans 70 parties de triéthylène- tétramine propoxylé (poids moléculaire 4000).
    • Encre désensibilisante C
  • On mélange sur une broyeuse à trois cylindres 64 parties de vernis C avec 11 parties de dioxyde de titane, 3 parties d'oxyde de silicium et 6 parties de carbonate de calcium. A cette encre broyée on ajoute 16 parties d'eau que l'on émulsionne par agitation.
  • La valeur HLB de l'encre s'élève à 6 (±1). Cette encre possède une rhéologie adéquate pour l'impression en offset humide. L'équilibre eau/ encre s'établit rapidement et facilement avec l'appoint d'eau de mouillage du train de mouillage. L'imprimé montre des bords d'impression nets et la quantité d'encre neutralisante appliquée permet la neutralisation complète de la surface imprimée de la couche acceptrice de l'autocopiant (CF ou CFB).
    • Exemple 4/Encre désensibilisante D:
  • On mélange sur une broyeuse à trois cylindres 64 parties du vernis B avec 11 parties de dioxyde de titane, 3 parties d'oxyde de silicium et 6 parties de carbonate de calcium. A cette encre broyée on ajoute 16 parties d'eau que l'on émulsionne par agitation. Cette eau contient 2% de carboxy methylcellulose dissout préalablement.
  • La valeur HLB de l'encre s'élève à 5 (±1). Cette encre possède une rhéologie adéquate pour l'impression en offset humide. L'équilibre eau/ encre s'établit rapidement et facilement avec l'appoint d'eau de mouillage du train de mouillage. L'imprimé montre des bords d'impression nets et la quantité d'encre neutralisante appliquée permet la neutralisation complète de la surface imprimée de la couche acceptrice de l'autocopiant (CF ou CFB).
    • Exemple 5Nernis E
  • On dissout à chaud 45 parties d'une résine de collophane estérifiée neutre dans 55 parties de polypropylène glycol (poids moléculaire 2500).
    • Encre désensibilisante:
  • On mélange sur une broyeuse à trois cylindres 73 parties du vernis E avec 11 parties de dioxyde de titane, 3 parties d'oxyde de silicium et 6 parties de carbonate de calcium. A cette encre broyée on ajoute 7 parties d'eau que l'on émulsionne par agitation.
  • La valeur HLB de l'encre s'élève à 3 (±1). Cette encre possède une rhéologie adéquate pour l'impression en offset humide. L'équilibre eau/ encre s'établit rapidement et facilement avec l'appoint d'eau de mouillage du train de mouillage. L'imprimé montre des bords d'impression nets et la quantité d'encre neutalisante appliquée permet la neutralisation complète de la surface imprimée de la couche acceptrice de l'autocopiant (CF ou CFB).
    • Exemple 6/Vernis F:
  • On dissout à chaud 30 parties d'une, résine phénolique acide dans 60 parties de polypropylène-glycol (poids moléculaire 4000), puis on ajoute à chaud 10 parties du dérivé de la benzotriazol.
    • Encre neutralisante F:
  • On mélange sur une broyeuse à trois cylindres 70 parties de vernis F avec 11 parties de dioxyde de titane, 3 parties d'oxyde de silicum et 6 parties de carbonate de calcium. A cette encre broyée, on ajoute 10 parties d'eau que l'on émulsionne par agitation.
  • La valeur HLB de l'encre s'élève à 4 (±1). Cette encre possède une rhéologie adéquate pour l'impression en offset humide. L'équilibre eau/ encre s'établit rapidement et facilement avec l'appoint d'eau de mouillage du train de mouillage. L'imprimé montre des bords d'impression nets et la quantité d'encre neutralisante appliquée permet la neutralisation complète de la surface imprimée de la couche acceptrice de l'autocopiant (CF ou CFB).

Claims (12)

1. Encre désensibilisante pour impression en offset humide sur une surface acceptrice d'un ensemble autocopiant chimique, comprenant au moins deux feuilles superposées dont les faces en regard présentent l'une un enduit électrophile accepteur et l'autre un enduit nucléophile susceptible de produire une réaction chromogène avec ledit enduit électrophile accepteur, l'encre désensibilisante comprenant un composé nucléophile alcanoxylé caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une quantité d'eau émulsionnée sous forme stable dans la masse d'encre suffisante pour humidifier au moins partiellement les zones hydrophiles d'une plaque d'impression offset.
2. Encre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité d'eau émulsionnée dans la masse d'encre est suffisante pour assurer une saturation optimale des zones hydrophiles d'une plaque d'impression offset.
3. Encre selon une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le composé nucléophile alcanoxylé qu'elle possède lui confère une valeur d'équilibre eau/encre (HLB) de 0 à 8.
4. Encre selon une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le composé nucléophile alcanoxylé qu'elle possède lui confère une valeur d'équilibre eau/encre (HLB) de 3 à 6.
5. Encre selon une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le composé nucléophile alcanoxylé a un poids moléculaire de 700 à 10'000.
6. Encre selon une des revendications 1 et 2 caracterisée en ce que le composé nucléophile alcanoxylé a un poids moléculaire de 2'000 à 4'000.
7. Encre selon une des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que le composé nucléophile qu'elle contient est un dérivé organique polypropoxylé.
8. Encre selon une des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que le composé nucléophile qu'elle contient est un adduct d'une amine primaire ou secondaire, d'une polyamine alkylène ou polyalkylène ou d'une polyimine avec l'oxyde de propylène ou un mélange d'oxyde d'alkylène.
9. Encre selon une des revendications 1 et 2 caractérisée en ce qu'elle contient une solution aqueuse de colloide protecteur émulsionnée dans la masse d'encre.
10. Encre selon la revendication 9, caractérisée en ce que le colloide protecteur est un dérivé cellulosique soluble dans l'eau tel que la carboxy méthylcellulose.
11. Encre selon la revendication 10, caractérisée en ce que le colloide protecteur est de la carboxy-méthylcellulose.
12. Encre selon une des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que la teneur en eau et colloide protecteur est comprise entre 1 et 40 % du poids total de l'encre.
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