FR2744393A1 - Film d'enregistrement et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
Il est mis à disposition un film d'enregistrement ayant une couche de réception d'encre monocouche sur au moins un côté d'un film substrat transparent, la couche de réception d'encre comprenant, comme composants principaux, un polymère contenant un groupe alcool vinylique, de la polyvinylpyrrolidone et une résine de polyester soluble dans l'eau, ainsi qu'un procédé simple pour sa fabrication. Le film d'enregistrement fabriqué par ce procédé a de bonnes propriétés de séchage pour divers types d'encre et de bonnes propriétés d'absorption d'encre, ce qui fait qu'une image peut être rapidement imprimée sur le film d'enregistrement au moyen d'une imprimante à jet d'encre. Egalement, le film d'enregistrement présente une excellente adhérence entre le film substrat et la couche de réception d'encre, ainsi que d'excellentes résistance au blocage, propriété d'enregistrement et clarté. De plus, il n'y a pas de gondolage. Par conséquent, le film d'enregistrement convient aussi de façon appropriée à un rétroprojecteur.
Description
FILM D'ENREGISTREMENT ET SON PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention concerne un film d'enregistrement qui est réceptif à divers types d'encres utilisées dans une imprimante à jet d'encre, ainsi que son procédé de fabrication, et, plus particulièrement, un film d'enregistrement ayant une couche de réception d'encre hydrophile monocouche sur au moins un côté d'un film substrat pour recevoir divers types d'encres, et son
procédé de fabrication.
Une imprimante à jet d'encre a pour avantages une structure simple et un faible coût. Egalement, l'imprimante à jet d'encre n'engendre pas de bruit en fonctionnement, et peut produire des images de haute
définition en de nombreuses couleurs.
Dans l'imprimante à jet d'encre, l'encre est déchargée par une buse ayant un diamètre qui est inférieur à celui d'un cheveu humain. Ainsi, la tête d'imprimante peut être corrodée ou bien sa buse peut être bouchée en raison de la précipitation ou de la coagulation de l'encre par une réaction chimique. Ainsi, la composition de l'encre et la proportion de chaque
composant devraient être contrôlées de façon appropriée.
Toutefois, quand l'encre est soluble dans l'eau, si un colorant, servant de soluté, est utilisé dans l'encre à une faible concentration, l'encre passe par perméation sous le film d'enregistrement. Par conséquent, afin d'obtenir la qualité et la densité d'impression souhaitables de l'image imprimée, la concentration du colorant doit être accrue. Toutefois, si la concentration du colorant est accrue, la probabilité de bouchage de la buse s'accroît aussi. En outre, on utilise des produits chimiques pour empêcher l'encre de sécher afin d'empêcher le bouchage de la buse. Toutefois, ces produits chimiques retardent le séchage de l'encre, limitant par conséquent
la vitesse d'impression.
De façon caractéristique, les composants principaux d'une encre utilisée pour une imprimante à jet d'encre sont l'eau, un colorant soluble dans l'eau et un solvant ayant un point d'ébullition élevé afin d'empêcher le bouchage de la buse. Ainsi, un film d'enregistrement destiné à être utilisé avec une imprimante utilisant l'encre composée des composants cidessus devrait avoir une capacité très élevée d'absorption de l'eau et des produits chimiques ayant un point d'ébullition élevé. A cette fin, le film d'enregistrement subit un traitement préalable. Récemment, avec le développement des imprimantes couleurs à jet d'encre, on utilise, dans des rétroprojecteurs, un film d'enregistrement transparent
imprimé au moyen d'une imprimante couleur à jet d'encre.
Comme un film d'enregistrement pour rétroprojecteur doit avoir une transparence optique et qu'un film en matière plastique a une transparence optique supérieure, un film en matière plastique convient comme matériau d'enregistrement pour rétroprojecteur. Toutefois, comme le film en matière plastique est hydrophobe, il ne peut pas absorber du tout d'encre hydrophile pour l'imprimante
à jet d'encre.
En général, un film d'enregistrement pour imprimante
à jet d'encre devrait satisfaire aux exigences suivantes.
Tout d'abord, le film d'enregistrement devrait avoir une transparence suffisante pour être utilisé avec un rétroprojecteur, une bonne capacité d'absorption en ce qui concerne les divers types d'encre pour l'imprimante à jet d'encre, et un bon brillant de surface. Egalement, le film d'enregistrement devrait être capable d'enregistrer une image avec une densité optique élevée. De plus, le "puddlage" qui conduit à des concentrations d'image inégales du fait de la coalescence de points d'encre 3 adjacents, le "suintement" qui conduit à des limites non nettes entre des parties imprimées en différentes couleurs du fait du mélange des couleurs à la limite, la "coulée d'encre" qui conduit à l'écoulement de l'encre à la surface du film d'enregistrement du fait d'une faible capacité d'absorption d'encre, et le "gondolage" du film d'enregistrement ne devraient pas se produire. Afin de satisfaire aux exigences ci-dessus, en général, on revêt la surface d'un film substrat transparent avec un polymère hydrophile afin de fabriquer
un film d'enregistrement pour imprimante à jet d'encre.
Le brevet US N 4 503 111 décrit un procédé pour fabriquer un film d'enregistrement, comprenant l'étape de formation d'une couche soluble dans l'eau contenant de la polyvinylpyrrolidone comme composant principal, sur au moins un côté d'un film substrat transparent. Toutefois, comme la couche soluble dans l'eau est trop collante, il se produit un phénomène de blocage quand de multiples
films d'enregistrement sont superposés.
La demande de brevet japonais mise à l'inspection publique N Showa 6044386 décrit un procédé pour former un film d'enregistrement transparent, comprenant de l'alcool polyvinylique comme composant principal, sur au moins un côté d'un film substrat transparent. Toutefois, comme l'alcool polyvinylique a une forte liaison hydrogène entre les molécules, la capacité d'absorption d'encre sur le film substrat transparent diminue nettement dans des conditions de basse température et de
faible humidité.
Le brevet US N 4 801 497 décrit un procédé pour fabriquer un film d'enregistrement, comprenant l'étape de formation d'une couche soluble dans l'eau, comprenant de l'alcool polyvinylique et un polymère soluble dans l'eau comme composants principaux, sur au moins un côté d'un film substrat transparent. Toutefois, la couche soluble dans l'eau devrait avoir une épaisseur prédéterminée pour une impression rapide, en considération de sa capacité d'absorption de l'encre. Toutefois, quand l'épaisseur de la couche de revêtement augmente, son opacité augmente également, ce qui fait que le film d'enregistrement ne
convient pas pour un rétroprojecteur.
Afin d'empêcher l'opacité du film d'enregistrement, le brevet US N 5 084 340 décrit un procédé pour ajouter un tensioactif fluoré à un polymère absorbant l'eau tel que la polyvinylpyrrolidone, l'alcool polyvinylique et le polymère d'oxyde d'alkylène lors de la formation d'une composition de revêtement. Ici, l'addition du tensioactif fluoré améliore les propriétés à l'état humide de la composition de revêtement, permettant ainsi d'obtenir une bonne transparence et une épaisseur accrue de la couche à une valeur prédéterminée. Toutefois, le tensioactif
fluoré peut provoquer le puddlage des images.
Comme décrit ci-dessus, si l'épaisseur de la couche de revêtement est accrue à une valeur prédéterminée, il est très difficile de fabriquer un film d'enregistrement transparent pour rétroprojecteur, et si un additif pour empêcher l'opacité est ajouté à la composition de revêtement, l'applicabilité de certains types d'encre est diminuée. Pour surmonter ces défauts, le brevet US N 212 008 décrit un procédé pour fabriquer un film d'enregistrement comprenant un film substrat, une première couche de revêtement et une deuxième couche de revêtement, utilisant une composition de revêtement sans additif. En d'autres termes, une couche de revêtement
composée de deux couches est formée sur le film substrat.
Toutefois, comme la couche de surface des deux couches de revêtement est principalement constituée d'une résine à fort pouvoir d'absorption de l'eau, la couche de revêtement est collante, comme ci- dessus, et le film d'enregistrement ayant une telle couche de revêtement n'est utilisable qu'avec une encre soluble dans l'eau comprenant de l'eau comme composant principal. Par conséquent, le film d'enregistrement ne convient pas pour une encre comprenant 50/50 % en poids d'un solvant à
point d'ébullition élevé et d'eau.
Egalement, afin de résoudre le problème ci-dessus concernant la moins bonne applicabilité des encres, les demandeurs de la présente invention ont développé un film d'enregistrement comprenant une pluralité de couches solubles dans l'eau, chaque couche ayant des fonctions
d'absorption de l'encre ou de fixation de l'encre.
Toutefois, le film d'enregistrement est produit par un processus compliqué et provoque un gondolage et une opacité. Egalement, le film d'enregistrement ayant les couches multiples solubles dans l'eau a de moins bonnes
propriétés à l'état humide et est fortement épais.
En outre, dans le film d'enregistrement classique, un film substrat peut être formé d'un seul matériau polymère tel qu'un polyester, un polyamide, un polyacétate, le poly(chlorure de vinyle), un polycarbonate ou le poly(téréphtalate d'éthylène), de
préférence un polyester.
Toutefois, comme le film de polyester est hydrophobe, le film substrat transparent réalisé en polyester hydrophobe doit être traité au préalable de façon à présenter un caractère hydrophile, au moyen des procédés généraux suivants. Premièrement, la surface du film substrat est soumise, par exemple, à un traitement corona, pour qu'elle reçoive facilement la composition de revêtement. Deuxièmement, une couche de revêtement médiane, par exemple une couche de revêtement en gélatine ou une couche de revêtement en poly(chlorure de vinylidène), ayant une bonne affinité vis-à-vis à la fois du film substrat et de la composition de substrat, peut être formée sur le film substrat. Troisièmement, un solvant à point d'ébullition élevé peut être ajouté à la composition de revêtement pour améliorer les propriétés à
l'état humide de la composition de revêtement elle-même.
Un tel traitement préalable du film substrat rend
compliqué les processus de fabrication.
Pour résoudre les problèmes ci-dessus, un objet de la présente invention est de mettre à disposition un film d'enregistrement ayant de nombreuses applications en ce qui concerne divers types d'encre, une bonne capacité d'absorption de l'encre, une excellente transparence et
qui ne génère pas de phénomène de "gondolage".
Pour atteindre le premier objet, il est mis à disposition un film d'enregistrement ayant une couche de réception d'encre monocouche sur au moins un côté d'un film substrat transparent, ladite couche de réception d'encre comprenant, comme composants principaux, un polymère contenant un groupe alcool vinylique, de la polyvinylpyrrolidone et une résine de polyester soluble
dans l'eau.
Un autre objet de la présente invention est de mettre à disposition un procédé pour fabriquer un film d'enregistrement ayant une couche de réception d'encre monocouche sur au moins un côté d'un film substrat transparent ayant de nombreuses applications en ce qui concerne divers types d'encre, une bonne capacité d'absorption de l'encre, une bonne transparence et une bonne adhérence, et qui ne génère pas de phénomène de
gondolage.
Pour atteindre le deuxième objet, il est mis à disposition un procédé pour fabriquer un film d'enregistrement, comprenant les étapes consistant à: (a) disperser un polymère contenant un groupe alcool vinylique, de la polyvinylpyrrolidone, une résine de polyester soluble dans l'eau, un agent actif, un tensioactif et un anti-moussant dans un solvant choisi parmi l'eau et un mélange solvant d'eau et d'alcool, pour préparer une composition de revêtement; et (b) appliquer ladite composition de revêtement sur au moins un côté d'un film substrat transparent et sécher le produit résultant appliqué à 120-160 C pour former une couche de
réception d'encre monocouche.
Dans la présente invention, le film substrat devrait être transparent. Un tel film substrat transparent peut être réalisé en un matériau polymère tel qu'un polyester, un polyamide, un polyacétate, le poly(chlorure de vinyle), un polycarbonate ou le poly(téréphtalate d'éthylène), de préférence un polyester, et a une épaisseur comprise entre 50 et 150 gm, de préférence
entre 75 et 125 gm.
Si l'épaisseur du film substrat s'écarte des intervalles ci- dessus, il est difficile d'alimenter l'imprimante avec le film d'enregistrement. En particulier, si l'épaisseur du film substrat est supérieure à 150 pm, il est peu commode de manipuler le film d'enregistrement et les coûts de fabrication peuvent
augmenter, ce qui n'est pas souhaitable.
En outre, dans le cas d'un film substrat transparent de la présente invention, il n'est pas nécessaire de réaliser un traitement préalable pour améliorer le caractère hydrophile, parce qu'une résine de polyester soluble dans l'eau, qui est l'un des composants principaux de la composition de revêtement, renforce l'adhérence entre le film substrat et la couche de
réception d'encre formée dessus.
Selon la présente invention, on obtient un polymère contenant un groupe alcool vinylique, qui est un composant principal de la composition de revêtement, en polymérisant de l'acétate de vinyle, servant de monomère vinylique, et un chlorure de vinylalkyltriméthylammonium, puis en saponifiant le polymère résultant; en polymérisant de l'acétate de vinyle et un monomère portant un groupe réactif puis en saponifiant le polymère résultant; ou en effectuant directement une
polymérisation cationique de l'alcool polyvinylique.
De préférence, le polymère contenant un groupe alcool vinylique a un degré de saponification compris entre 80 et 99 % en moles, une fraction molaire du groupe cationique comprise entre 0,1 et 10 % en moles, et une masse moléculaire comprise entre 800 et 3 000. Si le degré de saponification du polymère contenant un groupe alcool vinylique est inférieur à 80 % en moles, sa solubilité est bonne, alors que la résistance à l'eau et la résistance aux solvants, la propriété d'adhérence de l'encre et la résistance au blocage à la surface de la couche de revêtement sont plus faibles. Au contraire, si son degré de saponification est supérieur à 99 % en moles, le polymère contenant un groupe alcool vinylique devient moins hydrophile, ce qui n'est pas souhaitable et
augmente par conséquent le temps de séchage de l'encre.
Si la fraction molaire du groupe cationique du polymère contenant un groupe alcool vinylique est inférieure à 0,1 % en moles, l'effet d'addition du groupe cationique est insignifiant, et par conséquent la propriété de formation de couleur de la couche de réception d'encre est diminuée. Alors que, si la fraction molaire du groupe cationique est supérieure à 10 % en moles, la propriété filmogène du polymère et le pouvoir
d'adhérence au film substrat sont diminués.
Egalement, si la masse moléculaire du polymère contenant un groupe alcool vinylique est inférieure à 800, la couche de réception d'encre se forme difficilement et est bien trop collante, dans le cas o elle se forme. D'autre part, si la masse moléculaire du polymère contenant un groupe alcool vinylique est supérieure à 3 000, la solubilité dans l'eau du polymère contenant un groupe alcool vinylique diminue de façon non
souhaitable.
En outre, on utilise de préférence un polymère contenant un groupe alcool vinylique ayant une viscosité
SR 13402KR/JL
comprise entre 30 et 120 cPs, cette viscosité étant
déterminée à 20 C avec une solution à 10 %.
Le polymère contenant un groupe alcool vinylique sert à commander la propriété d'absorption de l'eau de la couche de réception d'encre. La polyvinylpyrrolidone, qui est un autre composant de la composition de revêtement déposée sur la surface du
film substrat, est obtenue par polymérisation de N-
vinylpyrrolidone. De préférence, sa viscosité relative en solution à 1 % est comprise entre 3,650 et 4,900 mPa.s et sa masse moléculaire moyenne en masse est comprise entre
1 000 000 et 3 000 000.
Si la masse moléculaire moyenne en masse est inférieure à 1 000 000, la propriété de séchage de l'encre et la propriété hydrophile de la couche de réception d'encre sont détériorées. En même temps, si la masse moléculaire moyenne en masse est supérieure à 3 000 000, la solubilité dans l'eau de la
polyvinylpyrrolidone est diminuée de façon indésirable.
Egalement, la propriété hygroscopique de la polyvinylpyrrolidone augmente le caractère collant de la couche de réception d'encre quand la couche est exposée
sous une condition d'humidité relative (HR) élevée.
Ainsi, la quantité de polyvinylpyrrolidone ajoutée à la composition de revêtement doit être soigneusement contrôlée. De plus, la polyvinylpyrrolidone sert à déterminer la propriété d'absorption de l'eau de la couche de réception d'encre et agit comme un facteur de renforcement de la capacité d'absorption d'un solvant organique si le composant principal de l'encre est un
solvant organique.
D'autre part, une résine de polyester soluble dans l'eau, servant encore d'autre composant de la composition de revêtement, donne à la surface du film d'enregistrement une propriété anti- rayures ou bien améliore l'adhérence entre le film substrat et la couche de réception d'encre servant de couche de revêtement. On préfère une résine de polyester soluble dans l'eau ayant
une bonne adhérence vis-à-vis du film substrat.
L'adhérence de la résine de polyester soluble dans l'eau dépend du nombre de groupes hydroxyle qui s'y trouvent. Ainsi, si la teneur en groupes hydroxyle est supérieure à mg/g, l'indice d'acide augmente, ce qui autorise une réticulation potentielle. Par conséquent, l'adhérence au
film substrat augmente.
l0 Par conséquent, comme mentionné ci-dessus, puisque la résine de polyester soluble dans l'eau agit de façon à améliorer l'adhérence entre le film substrat et la couche de réception d'encre, la couche de réception d'encre peut être formée directement sur le film substrat sans
traitement préalable.
Egalement, afin d'augmenter la commodité de manipulation du film d'enregistrement selon la présente invention, la composition de revêtement peut en outre comprendre des particules minérales et/ou des particules organiques, servant d'agent actif. Les particules minérales sont choisies dans le groupe comprenant la silice, le dioxyde de titane et le carbonate de calcium, et les particules organiques sont choisies dans le groupe comprenant les polyoléfines, le poly(méthacrylate de méthyle), le polystyrène, la benzoguanamine et le produit
de condensation de mélamine et de formaldéhyde.
En particulier, on utilise de préférence, en tant que particules minérales, des particules de silice ayant une granulométrie comprise entre 0,1 et 12 um, et on peut utiliser les particules de silice conjointement avec des
particules organiques.
Egalement, il est préférable que l'agent actif soit utilisé en une quantité minimale afin d'obtenir la propriété optique convenable pour l'utilisation souhaitée, en particulier entre 0,1 et 2,0 en poids par rapport au poids total du composant polymère dans la
composition de revêtement.
Egalement, la composition de revêtement peut aussi comprendre un tensioactif pour améliorer les propriétés à l'état humide en ce qui concerne le film substrat. Un tel tensioactif englobe un tensioactif fluoré tel qu'un fluorure cationique, un fluorure anionique, un fluorure non-ionique ou un de leurs mélanges. Toutefois, le tensioactif fluoré peut provoquer un phénomène de puddlage, ce qui fait qu'on préfère utilisé un copolymère siliconé qui a été fortement modifié avec du poly(oxyde d'éthylène), qui a une forte affinité avec la résine
soluble dans l'eau.
Egalement, afin d'empêcher la génération de bulles, provoquée par la viscosité élevée de la solution soluble dans l'eau, on ajoute, en tant qu'anti-moussant, une
émulsion de copolymère polysiloxane/polyester lipophile.
Dans un mode de réalisation préférable de la présente invention, le film d'enregistrement a une couche de réception d'encre monocouche qui est formée par application d'une composition de revêtement sur au moins un côté du film substrat, dans lequel la composition de revêtement est obtenue par dispersion d'un polymère contenant un groupe alcool vinylique, de polyvinylpyrrolidone, d'une résine de polyester soluble dans l'eau, d'un agent actif, d'un tensioactif et d'un anti-moussant dans de l'eau ou un mélange solvant d'eau
et d'alcool.
Ici, le polymère contenant un groupe alcool vinylique a une propriété d'absorption de l'encre et la polyvinylpyrrolidone a une propriété de fixation de l'encre. Dans la composition de revêtement appliquée sur la surface du film substrat, le polymère contenant un groupe alcool vinylique et la polyvinylpyrrolidone sont mélangés
selon un rapport en poids compris entre 10/I et 1/10.
La résine de polyester soluble dans l'eau destinée à améliorer l'adhérence entre le film substrat et la couche de réception d'encre a de préférence une masse moléculaire comprise entre 10 000 et 15 000 et une température de transition vitreuse (Tg) comprise entre 33 et 48 C. Egalement, sa quantité est comprise entre 1 et % en poids par rapport au poids total du polymère contenant un groupe alcool vinylique et de la polyvinylpyrrolidone. La quantité de l'agent actif destiné à améliorer la commodité de manipulation du film d'enregistrement final est de préférence comprise entre 0,1 et 2,0 % en poids, par rapport au poids total des composants polymères incorporés dans la composition de revêtement, à l'intérieur des intervalles pour lesquels la transparence
du film d'enregistrement final n'est pas réduite.
Egalement, quand un solvant hautement volatil, tel qu'un alcool, est ajouté à l'eau, l'aspect du film d'enregistrement est détérioré en raison de l'évaporation rapide de l'alcool volatil. Par conséquent, on peut ajouter un agent retardateur d'évaporation ayant un point d'ébullition élevé pour empêcher la détérioration de l'aspect du film d'enregistrement. Toutefois, la quantité de l'agent retardateur d'évaporation devrait être contrôlée de façon qu'elle soit comprise entre 0,005 et 0,01 % en poids par rapport au poids total du solvant incorporé dans la solution de revêtement. Si on ajoute plus que la quantité préférée ci-dessus de l'agent retardateur d'évaporation, l'aspect collant de la surface
peut être encore détérioré.
Egalement, chaque quantité du tensioactif et de l'anti-moussant devrait être contrôlée de façon à être comprise entre 0,005 et 1 % en poids par rapport au poids total de la composition de revêtement, afin que ne soit pas réduite la propriété physique finale du film d'enregistrement. La composition de revêtement est appliquée sur le film substrat transparent par un procédé classique, par exemple par revêtement au barreau, revêtement inversé et
revêtement à la racle.
L'épaisseur de la couche de réception d'encre, servant de couche de revêtement, est comprise entre 1 et pm, de préférence entre 2 et 15 an. Ici, si la couche de revêtement est excessivement épaisse, le séchage de l'encre est retardé, ce qui empêche son utilisation
pratique et augmente les coûts.
On va décrire ci-après la présente invention par référence à des exemples, mais la présente invention
n'est pas limitée aux exemples suivants.
Exemple 1
Dans un solvant mixte 5/5 (% en poids) d'eau et de
méthanol, on disperse 8 g de polyvinylpyrrolidone (PVP K-
, solution à 10 %), 56 g de polymère contenant un groupe alcool vinylique (POVAL 117, solution à 10 %, viscosité à 20 C: 30 cPs), 0,6 g de résine de polyester soluble dans l'eau (EW-100), 0,016 g de silice minérale ayant une granulométrie de 8 pm, 0,024 g de particules organiques (Epistar S6) ayant une granulométrie de 0,6 pm, 0,01 g de tensioactif (Coatosil 2400), 0,05 g d'anti-moussant (Foamex 1488, solution à 50 %) et 0,008 g d'agent retardateur d'évaporation (M-pyrol), afin d'obtenir une composition de revêtement (concentration de
polymères: 6 %).
On applique la composition de revêtement obtenue sur une surface d'un film substrat en polyester, puis on sèche à 140 C pendant 2 minutes pour obtenir un film d'enregistrement ayant une couche de réception d'encre
épaisse de 8 gm.
Exemple comparatif 1 On mélange 30 g de polyvinylpyrrolidone, 30 g de poly(méthacrylate de méthyle) et 0,12 g de silice minérale ayant une granulométrie de 12 gm, puis on disperse le tout dans un solvant mixte 1/1 (% en poids) d'eau et de méthanol pour former une composition de revêtement (concentration de polymères: 6 %). On applique la composition de revêtement sur un film substrat en polyester, puis on sèche à 140 C pour obtenir
une couche de fixation d'encre épaisse de 5 nm.
Ensuite, on mélange 50 g d'alcool polyvinylique en solution à 4 % et 50 g de copolymère de poly(méthacrylate de méthyle), d'acrylate d'éthyle et d'un monomère vinylique portant un groupe amido sur une de ses ramifications (rapport en moles: 10/10/1), et 0,06 g de silice minérale ayant une granulométrie de 12 pm, puis on disperse le tout dans un solvant mixte 1/1 (% en poids) d'eau et de méthanol pour obtenir une composition de revêtement (concentration de polymères: 6 %). On applique la composition de revêtement obtenue sur la couche de fixation d'encre, puis on sèche à 140 C pour former une couche de réception d'encre épaisse de 5 pmn, de façon à obtenir un film d'enregistrement ayant une couche de fixation d'encre et une couche de réception
d'encre sur le film substrat en polyester.
Exemple comparatif 2 On mélange 8 g de polyvinylpyrrolidone (PVP K-100, solution à 10 %), 56 g de polymère contenant un groupe alcool vinylique (POVAL 117, solution à 10 %, viscosité à C: 30 cPs), 0,016 g de silice minérale ayant une granulométrie de 8 un, 0,024 g de particules organiques (Epistar S6) ayant une granulométrie de 0,6 pn, 0,01 g de tensioactif (Coatosil 2400), 0,05 g d'anti-moussant (Foamex 1488, solution à 50 %), et 0,008 g d'un agent retardateur d'évaporation (M- pyrol), puis on disperse le tout dans un solvant mixte 5/5 (% en poids) d'eau et de méthanol pour obtenir une composition de revêtement (concentration de polymères 6 %) On applique la composition de revêtement obtenue sur un film substrat en polyester, puis on sèche à 140 C, ce qui donne un film d'enregistrement ayant une couche de polymère épaisse de 8 Im. On évalue par les essais suivants les films d'enregistrement fabriqués conformément à l'exemple et aux exemples comparatifs ci-dessus, et les résultats sont
indiqués dans le Tableau 1.
(1) Propriété de séchage d'encre aqueuse On imprime une image sur un motif rectangulaire (50 x 100 mm) du film d'enregistrement, en utilisant une imprimante couleurs à jet d'encre DeskJet (Hewlett Packard) avec des combinaisons multiples de couleurs bleue, verte et rouge, chaque couleur étant obtenue par mélange de bleu ciel, rose et jaune, servant de couleurs de base de l'encre pour imprimante à jet d'encre. Puis on fixe une feuille de papier blanc, n'ayant pas subi de traitement de surface, à la surface imprimée du film d'enregistrement, en appliquant une pression de 150 g/cm2 pendant 1 seconde dans des conditions d'humidité relative de 55 % et de température de 25 C, puis on les sépare. On répète les opérations de fixation et de séparation jusqu'à ce que le papier blanc ne soit pas taché par l'encre du film d'enregistrement, et que l'adhérence entre le film d'enregistrement et le papier blanc ne se produise pas, puis on mesure le temps écoulé. Le temps écoulé jusqu'à ce que l'encre sur le film d'enregistrement ne se transfère pas au papier blanc est appelé "temps de séchage d'encre" sur le film d'enregistrement. (2) Propriété de séchage d'encre huileuse On imprime une image sur un motif rectangulaire (50 x 100mm) du film d'enregistrement, en utilisant une imprimante couleurs à jet d'encre BubbleJet (Canon Co.) avec des combinaisons multiples de couleurs bleue, verte et rouge, chaque couleur étant obtenue par mélange de bleu ciel, rose et jaune, servant de couleurs de base de l'encre pour imprimante à jet d'encre. Puis on fixe une feuille de papier blanc, n'ayant pas subi de traitement de surface, à la surface imprimée du film d'enregistrement, en appliquant une pression de 150 g/cm2 pendant 1 seconde dans des conditions d'humidité relative de 55 % et de température de 25 C, puis on les sépare. On répète les opérations de fixation et de séparation jusqu'à ce que le papier blanc ne soit pas taché par l'encre du film d'enregistrement, c'est-à-dire que l'adhérence entre le film d'enregistrement et le papier
blanc ne se produise pas, puis on mesure le temps écoulé.
Le temps écoulé jusqu'à ce que l'encre sur le film d'enregistrement ne se transfère pas au papier blanc est appelé "temps de séchage d'encre" sur le film
d'enregistrement.
(3) Densité optique de points On mesure la densité optique (DO) de points noirs conformément à la norme JIS K7605 en utilisant un instrument de mesure de la densité optique (TR927,
MacBeth Co.).
(4) Compatibilité avec un rétroprojecteur On estime par observation visuelle la compatibilité du film d'enregistrement avec un rétroprojecteur. A savoir, on projette l'image, imprimée sur le film d'enregistrement, sur un écran à l'aide du rétroprojecteur, puis on évalue visuellement l'image formée sur l'écran. Ensuite, on note la compatibilité
avec un rétroprojecteur selon un barème à trois notes.
La première note, représentée par "O" dans le Tableau 1, est accordée quand l'image projetée depuis une partie non imprimée est claire et la densité optique de la partie imprimée est élevée, conduisant à une image
claire et propre avec un contraste élevé.
La deuxième note, représentée par "A" dans le Tableau 1, est accordée quand l'image projetée depuis une partie non imprimée est légèrement sombre et la densité optique de la partie imprimée est légèrement faible, et des lignes ayant une épaisseur de 0,25 mm et un
intervalle de pas de 0,5 mm ne sont pas distinctes.
La troisième note, représentée par "X" dans le Tableau 1, est accordée quand l'image projetée depuis une partie non imprimée est considérablement sombre et la densité optique de la partie imprimée est considérablement faible, et des lignes de balayage d'image ayant une épaisseur de 0,3 mm et un intervalle de pas de 1 mm ne sont pas distinctes, ou bien la partie imprimée et la partie non imprimée ne peuvent pas être
distinguées l'une de l'autre.
(5) Résistance au blocage Une heure après l'impression sur un film d'enregistrement, on fixe un papier blanc à la surface imprimée du film d'enregistrement et on l'y laisse pendant 12 heures. Ensuite, on évalue la présence (représentée par "O" dans le Tableau 1) ou l'absence (représentée par "X" dans le Tableau 1) de collage entre le film d'enregistrement et le papier blanc. Egalement, on réalise le même essai de résistance au blocage 10
minutes après l'impression sur un film d'enregistrement.
Ensuite, on représente par "-" dans le Tableau 1 un film
d'enregistrement n'adhérant pas au papier.
(6) Performance de transport On introduit un film d'enregistrement dans une imprimante puis on l'y laisse dans des conditions d'humidité relative de 75 % et de température de 26 C pendant 12 heures. Puis on évalue si le film d'enregistrement est véhiculé par un rouleau de guidage de l'imprimante (représenté par "O" dans le Tableau 1) ou non (représenté par "X" dans le Tableau 1). Ici, il est impossible de véhiculer le film d'enregistrement quand la couche de réception d'encre du film d'enregistrement est
collante.
(7) Propriété d'absorption d'encre 24 heures après l'impression d'une image sur un film d'enregistrement au moyen d'une imprimante à jet d'encre, on observe les états de fixation et d'absorption d'encre
pour évaluer les trois caractéristiques suivantes.
A. Coulures d'encre Quand l'absorption d'encre par une couche de revêtement est très faible, l'encre projetée sur la surface de la couche de revêtement coule, ce qui fait que l'image est imprimée lentement, et, dans le cas o
l'image est imprimée, l'image imprimée est distordue.
Dans le Tableau 1, le cas de l'apparition d'un tel phénomène de coulures d'encre est représenté par "X" et
les autres cas sont représentés par "O".
B. Suintement On évalue visuellement si la limite entre deux images de couleurs différentes est indistincte du fait du mélange de deux couleurs (représenté par "X" dans le
Tableau 1) ou non (représenté par "O" dans le Tableau 1).
C. Puddlage On évalue visuellement si des points d'encre adjacents sont collés ensemble (représenté par "X" dans le Tableau 1) ou non (représenté par "O" dans le
Tableau 1).
(8) Gondolage On laisse un échantillon de 5 cm de rayon sur la plaque de verre d'un rétroprojecteur pendant 10 minutes tout en mettant en marche le rétroprojecteur, puis on mesure la distance entre le bord de la plaque de verre et
celui de l'échantillon.
(9) Clarté On soumet les films d'enregistrement obtenus à une irradiation lumineuse, puis on mesure la quantité de lumière dispersée et transmise en utilisant un colorimètre (Color QUEST II, Hunterlab Co.) dans les conditions définies dans la norme ASTM D1003. Puis on calcule le pourcentage de voile de la façon suivante: (quantité de lumière dispersée) x 100 / (quantité totale
de lumière transmise et de lumière dispersée).
Quand la valeur de voile diminue, la clarté du film
d'enregistrement augmente.
(10) Adhérence On soumet les films d'enregistrement obtenus à un hachurage en croix (division en 100 morceaux, intervalle entre chaque morceau: 1 mm) à l'aide d'une lame de cutter. Ensuite, on y fixe une bande de Cellophane puis
on la retire par pelage de la surface hachurée en croix.
Si le nombre de morceaux enlevés par pelage est inférieur à 50, l'adhérence du film d'enregistrement est bonne (représenté par "O"), alors que si le nombre de morceaux enlevés par pelage n'est pas inférieur à 50, son
adhérence est médiocre (représenté par "X").
Tableau 1
Exemple Exemple Exemple 1 comparatif 1 comparatif 2 Caractéristiques Propriété de séchage 10 min 10 min 10 min d'encre aqueuse Propriété de séchage 5 min 5 min 5 min d'encre huileuse Densité optique de 1,20 1,20 1,20 points Compatibilité avec un O O O rétroprojecteur Résistance au blocage * Performance de transport O O O Propriété Coulures O O O d'absorption d'encre d'encre Suintement O O O Puddlage O O O Gondolage 2 mm 14 mm 2 mm Voile 3,1% 8,0 % 3,1 % Adhérence O O X Comme on peut le voir d'après le Tableau 1, dans le cas du film d'enregistrement de l'Exemple 1, le film a de bonnes propriétés de séchage pour divers types d'encre, de bonnes propriétés d'absorption d'encre et une bonne performance de transport, ce qui fait qu'une image peut être rapidement imprimée sur le film d'enregistrement à l'aide d'une imprimante à jet d'encre. En outre, il a une densité optique de points souhaitable et une excellente résistance au blocage. En particulier, non seulement le film d'enregistrement a une bonne clarté et une bonne adhérence entre le film substrat et la couche de réception d'encre, mais également on observe peu le phénomène de gondolage du film. Ainsi, le film d'enregistrement de la présente invention est utilisé de
façon appropriée avec un rétroprojecteur.
Par ailleurs, dans le cas du film d'enregistrement de l'exemple comparatif 1, le film a une bonne propriété d'absorption d'encre et une bonne adhérence au film substrat. Toutefois, il présente un gondolage et un voile considérables, ce qui fait que le film d'enregistrement
ne convient pas pour un rétroprojecteur.
En outre, dans le cas du film d'enregistrement de l'exemple comparatif 2, bien qu'il n'y ait pas de gondolage et que la propriété d'absorption d'encre et la clarté du film soient bonnes, l'adhérence entre le film substrat et la couche de réception d'encre est considérablement médiocre. Ainsi, ce film d'enregistrement ne convient pas non plus pour un rétroprojecteur. Comme décrit ci-dessus, après application de la composition de revêtement, comprenant un polymère contenant un groupe alcool vinylique cationique, de la polyvinylpyrrolidone, une résine de polyester soluble dans l'eau, un agent actif et d'autres additifs, sur le film substrat transparent, le produit résultant est séché, ce qui donne un film d'enregistrement ayant une couche de réception d'encre monocouche. Le film d'enregistrement obtenu par le procédé ci-dessus a de bonnes performances comparativement à un film d'enregistrement monocouche classique. Egalement, son procédé de fabrication est plus simple et meilleur marché que celui d'un film d'enregistrement ayant une structure à deux couches. De plus, il y a moins de voile et de gondolage. Par conséquent, on peut obtenir un film d'enregistrement transparent sur lequel les couleurs d'encre peuvent être distinctes et qui est stable lors de
la projection d'une grande quantité d'encre.
Egalement, la résine de polyester soluble dans l'eau, ayant une forte adhérence au film substrat, est utilisée en tant que l'un des composants de la composition de revêtement pour former la couche de réception d'encre, de façon à empêcher par conséquent la séparation de la couche de réception d'encre d'avec le film substrat, bien que le film substrat n'ait pas subi de traitement préalable pour améliorer le caractère
hydrophile.
Claims (21)
1. Film d'enregistrement ayant une couche de réception d'encre monocouche sur au moins un côté d'un film substrat transparent, caractérisé en ce que ladite couche de réception d'encre comprend, comme composants principaux, un polymère contenant un groupe alcool vinylique, de la polyvinylpyrrolidone et une résine de
polyester soluble dans l'eau.
2. Film d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit film substrat transparent est formé d'un matériau polymère choisi dans le groupe comprenant un polyester, un polyamide, un acétate, le poly(chlorure de vinyle), un polycarbonate et le poly(téréphtalate d'éthylène), et a une épaisseur
comprise entre 50 et 150.m.
3. Film d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit polymère contenant un groupe alcool vinylique a un degré de saponification compris entre 80 et 99 % en moles, une fraction molaire du groupe cationique comprise entre 0,1 et 10 % en moles et une
masse moléculaire comprise entre 800 et 3 000.
4. Film d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite polyvinylpyrrolidone a une masse moléculaire moyenne en masse comprise entre
1 000 000 et 3 000 000.
5. Film d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport en poids de ladite polyvinylpyrrolidone audit polymère contenant un groupe
alcool vinylique est compris entre 10/1 et 1/10.
6. Film d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résine de polyester soluble dans l'eau a une masse moléculaire comprise entre 10 000 et 15 000 et une température de transition vitreuse comprise entre 33 et 48 C, et sa proportion est comprise entre 1 et 30 % en poids par rapport au poids total de ladite polyvinylpyrrolidone et dudit polymère contenant
un groupe alcool vinylique.
7. Film d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de réception d'encre comprend de plus un agent actif en une quantité comprise entre 0,1 et 2,0 % en poids par rapport au poids total des composants polymères de ladite couche de réception d'encre.
8. Film d'enregistrement selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit agent actif comprend des particules organiques et/ou une silice minérale ayant une
granulométrie comprise entre 0,1 et 12 gm.
9. Film d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de réception d'encre comprend de plus un tensioactif et un anti-moussant en une quantité, respectivement, comprise entre 0, 005 et 1 % en poids par rapport au poids total des composants
polymères de ladite couche de réception d'encre.
10. Film d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de réception d'encre
a une épaisseur comprise entre 1 et 20 gm.
11. Procédé pour fabriquer un film d'enregistrement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: (a) disperser un polymère contenant un groupe alcool vinylique, de la polyvinylpyrrolidone et une résine de polyester soluble dans l'eau dans un solvant choisi parmi l'eau et un mélange solvant d'eau et d'alcool, pour préparer une composition de revêtement; et (b) appliquer ladite composition de revêtement sur au moins un côté d'un film substrat transparent et sécher le produit résultant appliqué à 120-160 C pour former une couche de réception d'encre
monocouche.
12. Procédé pour fabriquer un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit film substrat transparent est formé d'un matériau polymère choisi dans le groupe comprenant un polyester, un polyamide, un acétate, le poly(chlorure de vinyle), un polycarbonate et le poly(téréphtalate d'éthylène), et a
une épaisseur comprise entre 50 et 150 mn.
13. Procédé de fabrication d'un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit polymère contenant un groupe alcool vinylique est obtenu selon l'un des trois procédés suivants: polymérisation d'acétate de vinyle, servant de monomère vinylique, et de chlorure de vinylalkylméthylammonium, puis saponification du polymère résultant; polymérisation d'acétate de vinyle et d'un monomère portant un groupe réactif, puis saponification du polymère résultant; ou bien, directement,
polymérisation cationique de l'alcool polyvinylique.
14. Procédé pour fabriquer un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit polymère contenant un groupe alcool vinylique a un degré de saponification compris entre 80 et 99 % en moles, une fraction molaire du groupe cationique comprise entre 0,1 et 10 % en moles et une masse moléculaire comprise entre
800 et 3 000.
15. Procédé de fabrication d'un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite polyvinylpyrrolidone a une masse moléculaire moyenne en masse comprise entre 1 000 000 et
3 000 000.
16. Procédé de fabrication d'un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que le rapport en poids de ladite polyvinylpyrrolidone audit polymère contenant un groupe
alcool vinylique est compris entre 10/1 et 1/10.
17. Procédé de fabrication d'un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite résine de polyester soluble dans l'eau a une masse moléculaire comprise entre 10 000 et 15 000 et une température de transition vitreuse comprise entre 33 et 48 C, et sa proportion est comprise entre 1 et 30 % en poids par rapport au poids total de ladite polyvinylpyrrolidone et dudit polymère contenant un groupe alcool vinylique de ladite composition de
revêtement.
18. Procédé de fabrication d'un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite étape a) comprend de plus l'étape d'addition d'un agent actif en une quantité comprise entre 0,1 et 2,0 % en poids par rapport au poids total des composants polymères de ladite composition de revêtement.
19. Procédé de fabrication d'un film d'enregistrement selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit agent actif comprend des particules organiques et/ou une silice minérale ayant une
granulométrie comprise entre 0,1 et 12 wumn.
20. Procédé de fabrication d'un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite étape a) comprend de plus un tensioactif et un anti-moussant en une quantité, respectivement, comprise entre 0,005 et 1 % en poids par rapport au poids total des composants polymères de ladite composition de revêtement.
21. Procédé de fabrication d'un film d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit solvant comprend un agent retardateur d'évaporation ayant un point d'ébullition élevé, en une quantité comprise entre 0,005 et 0,01 en poids par
rapport au poids total dudit solvant.
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|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20070930 |