EP1458930B1 - Papier couche possedant un toucher soyeux - Google Patents

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EP1458930B1
EP1458930B1 EP02801137A EP02801137A EP1458930B1 EP 1458930 B1 EP1458930 B1 EP 1458930B1 EP 02801137 A EP02801137 A EP 02801137A EP 02801137 A EP02801137 A EP 02801137A EP 1458930 B1 EP1458930 B1 EP 1458930B1
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paper
coating composition
polyurethane
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coated
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ArjoWiggins Rives
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    • D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
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    • D21H21/54—Additives of definite length or shape being spherical, e.g. microcapsules, beads
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    • Y10T428/277—Cellulosic substrate

Definitions

  • the present invention relates to a coating composition
  • a coating composition comprising polyurethane and paper-coated microbeads on at least one side of said coating composition, and advantageously on both sides thereof.
  • Papers of various types or compositions can be coated to increase the quality of their surface.
  • a coating composition conventionally used for this purpose is a dispersion comprising pigments, which may be organic or inorganic.
  • the coating composition may also include other additives.
  • Printing papers such as paper for books, magazines, brochures, or annual reports, or papers for packaging are often made by coating a backing paper with one or more printing units. sleeping, followed sometimes by calendering.
  • the final product should generally have improved surface characteristics for its use.
  • the Applicant therefore proposed to provide a characteristic that evokes the destination, namely the skin, that is to say the touch, the softness of the skin.
  • the desired feel could be achieved by applying a layer to the sheet surface which included expandable thermoplastic microspheres.
  • This patent was intended, among other things, to solve the problems of machinability of these sheets during printing, in particular the problems of separation of sheets in the stacks due to the anti-slip properties of the added microspheres.
  • the document EP 0 511 457 discloses a binding agent comprising a cross-linked urethane urea resin.
  • coated fine papers often raise serious problems during printing or during processing operations, the most common being in the context of offset printing: dusting and smearing.
  • Dusting corresponds to the detachment of the layer in the form of a dry powder during printing, a phenomenon which can be accentuated with the successive passages of the sheet in the printing or converting machines.
  • This phenomenon comes from a poor binding / pigment dosage, the pigment being too large percentage relative to the binder.
  • the smearing corresponds to the transfer of printing from one sheet to another during stacking in particular.
  • Paper may be involved in this phenomenon because paper that is not suitable for ink may have poor ink capacity and paper having an irregular surface condition requires too much ink for printing correct.
  • the Applicant has endeavored to provide a paper having a silky feel, preferably coated on both sides and not having the printability and machinability problems stated above.
  • a first object of the invention is therefore to provide a coating composition for coated papers intended to be printed in offset, characterized in that the pigments used in the layer are polyurethane microbeads having an average size of less than 10 micrometers, and advantageously close to 7 micrometers.
  • the invention is characterized in that the binder used in the layer is an aqueous emulsion of polyurethane, and preferably a soft polyurethane having an elongation rate greater than or equal to 500%.
  • the invention is characterized in that the level of binder with respect to the pigments is greater than or equal to 40% by dry weight, and preferably greater than or equal to 200%.
  • Another object of the invention is to provide a coated paper having a silky feel, comprising at least one face coated with a coating composition as defined above, and advantageously these two faces.
  • Said paper is characterized by the fact that it can be printed in offset with smearing and low dusting or nonexistent.
  • the paper is based on cellulose fibers, and has a grammage of between 70 and 500 g / m 2 , preferably between 100 and 300 g / m 2 .
  • the paper is transparent or translucent.
  • the paper constitutes a tracing paper.
  • Tracing paper means a paper as defined by International Standard ISO 4046-1978 in 6.94.
  • the invention is characterized in that the said paper is a tracing paper, in particular obtained by a refined refining of the cellulose fibers component.
  • the invention is characterized in that the weight of said layer on at least one of the faces is between 2 and 10 g / m 2 dry, preferably between 3 and 6 g / m 2 .
  • Said paper is also characterized by a dynamic coefficient of friction between its front side lying down and its other side also facing back less than or equal to 1.0, measured according to standard NF-Q-03-082 with a pad of 200 g.
  • the dynamic coefficient of friction reflects the ability of the sheet to lock at the start of a displacement; the higher it is, the more difficult a movement of a leaf in a pile will be.
  • the paper obtained was then calendered.
  • the photographs represent respectively a top view magnified 200 times and a sectional view magnified 2000 times.
  • the paper obtained actually has a silky touch on both sides.

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  • Paper (AREA)
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Description

  • La présente invention se rapporte à une composition de couchage comprenant des microbilles de polyuréthane et au papier enduit sur au moins une face de ladite composition de couchage, et de manière avantageuse sur ses deux faces.
  • Des papiers de types ou de compositions diverses peuvent être couchés de façon à accroître la qualité de leur surface.
  • Une composition de couchage utilisée de manière conventionnelle dans ce but est une dispersion comprenant des pigments, lesquels peuvent être organiques ou minéraux.
  • La composition de couchage peut également comporter d'autres additifs.
  • Des papiers destinés à l'impression tels que des papiers pour livres, magazines, brochures, ou rapports annuels, ou encore des papiers destinés à l'emballage sont souvent fabriqués en enduisant un papier support à l'aide d'une ou plusieurs unités de couchage, suivis parfois d'un calandrage.
  • Le produit final doit en général posséder des caractéristiques de surface améliorées pour l'usage qui en est fait.
  • Ces caractéristiques de surface se traduisent pour l'essentiel par une modification de l'aspect visuel du papier soit par accroissement de sa blancheur, de sa brillance, ou encore de son opacité.
  • La recherche d'un certain toucher de surface pour la feuille recouverte de la couche est en soi assez nouveau.
  • Dans le brevet antérieur FR 2791368 (la demande EP -A 1 - 1 039 025 correspondante), la Demanderesse s'était intéressée à fournir une feuille d'emballage qui comporterait une caractéristique qui rappellerait l'une des caractéristiques essentielles du produit à emballer, en particulier pour les produits cosmétiques à appliquer sur la peau.
  • La Demanderesse proposait donc de fournir une caractéristique qui évoque la destination, à savoir la peau, c'est-à-dire le toucher, la douceur de la peau.
  • Le toucher recherché pouvait être obtenu en appliquant à la surface de la feuille une couche qui comportait des microsphères thermoplastiques expansibles.
  • Ce brevet visait entre autre à résoudre les problèmes de machinabilité de ces feuilles lors de l'impression, notamment les problèmes de séparation de feuilles dans les piles du fait des propriétés antiglisse des microsphères ajoutées.
  • Les documents US 4,091,130 et EP 0 425 975 décrivent des compositions de couchage pour papier, comportant des microbilles destinées à se rompre lors d'une étape de calendrage du papier, afin de libérer leur contenu.
  • Le document EP 0 511 457 décrit un agent liant comportant une résine d'urée à base d'uréthane réticulé.
  • D'une manière générale, les papiers fin couchés soulèvent souvent de sérieux problèmes lors de l'impression ou lors d'opérations de transformation, les plus courants étant dans le cadre d'une impression offset : le poudrage et le maculage.
  • Le poudrage correspond au détachement de la couche sous forme de poudre sèche durant l'impression, phénomène qui peut s'accentuer avec les passages successifs de la feuille dans les machines d'impression ou de transformation.
  • Ce phénomène vient d'un mauvais dosage liant/pigment, le pigment étant en pourcentage trop important par rapport au liant.
  • Il peut provenir également de la taille et de la forme des particules de pigment.
  • Le maculage correspond au report d'impression d'une feuille à l'autre lors d'une mise en pile notamment.
  • On observe ainsi souvent au verso d'une feuille des tâches d'encre plus ou moins intenses qui proviennent de l'encre du recto de la feuille du dessous.
  • Lorsque l'on défait la pile, on entend plus ou moins fort le crissement des feuilles.
  • Ce phénomène, s'il est faible, se nomme le maculage.
  • C'est du piquetage si des éléments de papier participent au décollement.
  • C'est du collage en pile si on ne peut plus séparer les feuilles les unes des autres.
  • Le papier peut participer à ce phénomène du fait qu'un papier non adapté à l'encre peut avoir une mauvaise capacité d'accueil de l'encre et qu'un papier possédant un état de surface irrégulier demande trop d'encre pour une impression correcte.
  • A vu de ces considérations, la Demanderesse s'est attachée à fournir un papier ayant un toucher soyeux, couché de préférence sur ces deux faces et ne présentant pas les problèmes d'imprimabilité et de machinabilité énoncés ci-dessus.
  • Un premier but de l'invention est donc de fournir une composition de couchage pour papiers couchés destinés à être imprimés en offset, caractérisée par le fait que les pigments utilisés dans la couche sont des microbilles de polyuréthanes possédant une taille moyenne inférieure à 10 micromètres, et de manière avantageuse proche de 7 micromètres.
  • En particulier, l'invention se caractérise par le fait que le liant utilisé dans la couche est une émulsion aqueuse de polyuréthane, et de préférence un polyuréthane mou possédant un taux d'élongation supérieur ou égal à 500 %.
  • En particulier, l'invention se caractérise par le fait que le taux de liant par rapport aux pigments est supérieur ou égal à 40 % en poids sec, et de préférence supérieur ou égal à 200 %.
  • Un autre but de l'invention est de fournir un papier couché possédant un toucher soyeux, comportant au moins une face enduite d'une composition de couchage telle que définie ci-dessus, et de manière avantageuse ces deux faces.
  • Ledit papier se caractérise par le fait qu'il peut être imprimé en offset avec un maculage et un poudrage faible, voire inexistant.
  • Le papier est à base de fibres de cellulose, et possède un grammage compris entre 70 et 500 g/m2, de préférence entre 100 et 300 g/m2.
  • Selon un cas particulier, le papier est transparent ou translucide.
  • Plus particulièrement, le papier constitue un papier calque.
  • On entend par papier calque, un papier tel que défini par la norme internationale ISO 4046-1978 au point 6.94.
  • Plus particulièrement, l'invention se caractérise par le fait que le dit papier est un papier calque, en particulier obtenu par un raffinage poussé des fibres de cellulose le composant.
  • En particulier, l'invention se caractérise par le fait que le poids de ladite couche sur au moins l'une des faces est compris entre 2 et 10 g/m2 en sec, de préférence entre 3 et 6 g/m2.
  • Ledit papier se caractérise également par un coefficient de frottement dynamique entre sa face recto couchée et son autre face verso également couchée inférieur ou égal à 1,0, mesure faite selon la norme NF-Q-03-082 avec un patin de 200 g.
  • Le coefficient de frottement dynamique reflète l'aptitude de la feuille à se bloquer au départ d'un déplacement ; plus il est élevé, plus l'amorce d'un mouvement d'une feuille dans une pile sera difficile.
  • Des exemples comparatifs et des exemples non limitatifs de réalisation de l'invention et d'autres avantages, éventuellement, sont décrits ci-après.
    • EXEMPLES : Exemples 1 à 5 :
  • Sur une feuille de papier support ayant un grammage de 100 g/m2, plus spécifiquement la référence CONQUEROR CX 22 commercialisé par la Demanderesse, on applique, à l'aide d'une coucheuse à lame d'air, une composition comprenant des microbilles de polyuréthane de différentes tailles comme mentionné dans le tableau 1, à raison de 5 g/m2 environ par face.
  • La composition comprenant des microbilles de polyuréthane est réalisée en milieu aqueux et contient en poids sec :
    • 24,7 parts d'eau
    • 0,1 part d'agent mouillant
    • 33,3 parts d'une émulsion aqueuse de polyuréthane Witcobond 290 H
    • 20 parts de microbilles de polyuréthane
    • 0,5 part de régulateur de pH
    • 1 part d'épaississant.
    Exemples 6 à 13 :
  • Sur une feuille de papier support ayant un grammage de 100 g/m2, plus spécifiquement la référence CONQUEROR CX 22 commercialisé par la Demanderesse, on applique, à l'aide d'une coucheuse à lame d'air, une composition comprenant des microbilles de polyuréthane de taille moyenne voisine de 7 micromètres à raison de 5 g/m2 en sec environ par face, en faisant varier le taux de liant par rapport au poids de pigment comme mentionné dans le tableau 2.
  • La composition comprenant des microbilles de polyuréthane est réalisée en milieu aqueux et contient en poids sec :
    • parts sèches variables d'une émulsion aqueuse de polyuréthane Rolflex PAD
    • 20 parts de microbilles de polyuréthane Daiplacoat RHU 5070
    • 0,5 part de régulateur de pH
    • 1 part d'un épaississant
    REALISATION DES TESTS :
    • On apprécie manuellement le toucher de la face comportant la couche de microbilles de polyuréthane.
    • On détermine la réponse du papier vierge au test de poudrage de façon à mettre en évidence la propension de la couche à se déliter lors d'un passage machine. Le test de poudrage se fait de la manière suivante :
      1. a) on applique un patin de 40 mm X 40 mm et d'un poids de 2 kg monté sur un chariot et recouvert d'un feutre noir en tissu (mélange de 70 % laine, 30 % polyamide) sur une ou plusieurs feuilles de papier enduites de ladite couche,
      2. b) on effectue un seul passage sur le papier de façon à couvrir une longueur totale de 6 m
      3. c) on retire le feutre du patin
      4. d) on mesure la réflectivité du feutre à l'aide d'un appareil ELREPHO (la valeur mesurée étant d'environ 1,4 pour le tissu brut)
    • on détermine la réponse du papier imprimé au test de maculage de façon à mettre en évidence la propension du papier à provoquer un maculage lors d'un empilage machine. Le test de maculage se fait de manière suivante :
      1. a) on prépare des éprouvettes du papier à tester faisant 48 mm de large et 250 mm de long
      2. b) on utilise un appareil de test PRUFBAU possédant un poste n°1 d'impression et un poste n°2 de report d'impression
      3. c) on règle la pression du poste n°1 à 1000 N et la pression du poste n°2 à 400 N
      4. d) on règle la vitesse de l'appareil à 0,5 m/sec
      5. e) on encre le rouleau d'encrage du poste n°1 durant 30 sec avec une encre bleue de type HUBER 408010
      6. f) on place un transporteur muni d'une éprouvette devant le poste n°1
      7. g) on place une molette non encrée sur le poste n°2
      8. h) on imprime l'éprouvette sur le poste n°1
      9. i) on déclenche le chronomètre immédiatement après l'impression
      10. j) on place à l'aide d'une bande adhésive une éprouvette du même papier sur la molette vierge du poste n°2
      11. k) une fois que 120 sec se sont écoulées sur le chronomètre, on engage le transporteur muni de l'éprouvette imprimée jusqu'au niveau du blanchet
      12. l) on sépare immédiatement l'éprouvette du poste n°2 de sa molette
      13. m) on mesure à l'aide d'un densitomètre XRITE la densité optique du cyan reporté sur l'éprouvette vierge.
    RESULTATS:
  • Les résultats des tests pour les exemples 1 à 5 sont présentés dans le tableau 1.
  • On constate que, même si la plupart des papiers ont une réponse aux tests de maculage et de poudrage plutôt satisfaisant, seules des tailles de microbilles inférieures à 10 micromètres permettent d'obtenir un toucher soyeux acceptable.
  • Les résultats des tests pour les exemples 6 à 13 permettent de conclure qu'en choisissant une taille de microbilles permettant d'obtenir le toucher soyeux voulu, il est nécessaire ensuite de choisir un taux de liant supérieur ou égal à 40 % pour avoir un poudrage correct et supérieur ou égal à 200 % pour avoir un maculage correct.
  • En effet, le poudrage est jugé satisfaisant en dessous de 2 et le maculage en dessous de 0,1.
  • On a représenté sur les figures 1 et 2 une vue au Microscope Electronique à Balayage d'un papier présentant du point de vue de la demanderesse un toucher soyeux.
  • Ce papier a été obtenu en déposant sur un papier support CONQUEROR CX 22 ayant un grammage de 100 g/m2 la composition de couche suivante sur ces deux faces :
    • 2,8 kg d'eau,
    • 0,03 kg d'agent mouillant TEXAPON Z95P,
    • 81 kg de liant ROLFLEX PAD commercialisé par LAMBERTI,
    • 6,1 kg de microbilles de polyuréthane DAIPLACOAT RHU 5070 commercialisé par PROMECOME,
    • 1 kg d'un épaississant CMC BLANOSE 7M65 à 2,5 % commercialisé par AQUALON,
    • à raison de 5,4 g/m2 en poids sec par face, les quantités étant exprimées en poids commercial.
  • Le papier obtenu a été ensuite calandré.
  • Les photographies représentent respectivement une vue de dessus grossie 200 fois et une vue en coupe grossie 2000 fois.
  • Le papier obtenu présente effectivement un toucher soyeux sur ces deux faces.
  • En mesurant le coefficient de frottement dynamique du papier couché sur lui-même selon la norme NF-Q-03-082 avec un patin de 200 g, on obtient une valeur de 0,8 susceptible d'assurer une bonne machinabilité des feuilles sur les machines d'impression ou de transformation. Tableau n°1
    Nom des particules Daiplacoat Decolam F7 Decolam FT Decolam F Decolam W
    Taille des Particules (en micromètres) 7 10 28 28 50
    Toucher soyeux OUI passable moyen moyen NON
    Poudrage 1,8 1,6 1,6 1,6 1,4
    Maculage 0,4 0,32 0,41 0,39 0,2
    Tableau n°2
    Taux de Liant % Pigment 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 100 % 150 % 400 %
    Toucher soyeux OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI
    Poudrage 15,5 6 3,6 1,9 1,7 1,5 1,5 1,5
    Maculage 0,282 0,326 0,327 0,354 0,367 0,123 0,104 0,07

Claims (11)

  1. Composition de couchage pour papiers couchés destinés à être imprimés en offset, comprenant un liant et des microbilles de polyuréthane possédant une taille inférieure à 10 micromètres, caractérisée en ce que les microbilles de polyuréthane forment des pigments, et en ce que le liant est une émulsion aqueuse de polyuréthane possédant un taux d'élongation supérieur ou égal à 500 %.
  2. Composition de couchage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les microbilles de polyuréthane ont une taille de 7 micromètres environ.
  3. Composition de couchage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le taux de liant par rapport aux pigments est supérieur ou égal à 40 % en poids.
  4. Composition de couchage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le taux de liant par rapport aux pigments est supérieur ou égal à 200 %.
  5. Composition de couchage selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte des additifs.
  6. Papier possédant un toucher soyeux, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une face enduite d'une composition de couchage selon l'une des revendications précédentes.
  7. Papier selon la revendication 6, caractérisé en ce que ses deux faces sont enduites de la composition de couchage.
  8. Papier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le coefficient de frottement dynamique entre la face recto couchée et l'autre face verso également couchée de ce papier est inférieur ou égal à 1,0, mesure faite selon la norme NF-Q-03-082 avec un patin de 200 g.
  9. Papier selon l'une de revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le poids de la couche appliquée sur au moins une face est compris entre 2 et 10 g/m2 en poids sec.
  10. Papier selon la revendication 9, caractérisé en ce que le poids de la couche appliquée sur au moins une face est compris entre 3 et 6 g/m2.
  11. Papier selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il constitue un papier calque.
EP02801137A 2001-12-18 2002-12-17 Papier couche possedant un toucher soyeux Expired - Lifetime EP1458930B1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0116417A FR2833625B1 (fr) 2001-12-18 2001-12-18 Papier couche possedant un toucher soyeux
FR0116417 2001-12-18
PCT/FR2002/004378 WO2003052203A2 (fr) 2001-12-18 2002-12-17 Papier couche possedant un toucher soyeux

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1458930A2 EP1458930A2 (fr) 2004-09-22
EP1458930B1 true EP1458930B1 (fr) 2011-09-28

Family

ID=8870662

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02801137A Expired - Lifetime EP1458930B1 (fr) 2001-12-18 2002-12-17 Papier couche possedant un toucher soyeux

Country Status (20)

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US (1) US20050031851A1 (fr)
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