WO2003002816A2 - Feuille imprimable comportant des motifs holographiques et son procede de realisation - Google Patents

Feuille imprimable comportant des motifs holographiques et son procede de realisation Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a printable sheet comprising holographic patterns as well as its production method. It also relates to the printable and hot-embossable sheet to form the holographic patterns as well as the use of the layer allowing the production of this sheet.
  • Holographic sheets are already known, in particular sheets of paper or plastic which are obtained by applying a holographic foil to a support (the sheet of paper or basic plastic) or by microembossing of the support which has been metallized or else by hot microembossing of a thermoplastic layer extruded on the support.
  • a paper with a microembossable layer is for example described in patent US Pat. No. 5,756,183.
  • Sheets or films comprising holographic patterns formed in a crosslinkable varnish under ultraviolet radiation or by an electron beam are for example described in the Japanese patent application JP60263140 and in the German patent application DE4132476.
  • the main aims of the invention are therefore to solve the problems set out above.
  • the Applicant has demonstrated that if a layer is produced which comprises pigments chosen from small mineral pigments, that is to say of a size less than the amplitude of the embossing and from pigments with a specific surface high whatever their size but in small quantity, and their mixtures, micro-embossing and printing in particular by offset become possible.
  • amplitude is meant the depth of the grooves created in the layer by embossing.
  • this composition has the effect of creating a microporosity of the layer which allows better ink drying and that, moreover, in the case of small pigments, a correct micro-embossing is obtained to obtain a well observable holographic effect and that in the case of larger pigments, this does not harm the embossing because they are in a sufficiently small quantity.
  • the Applicant has also found that if the layer is too porous, the embossing is no longer possible because the layer is no longer thermoplastic.
  • the invention thus provides a sheet with microembossing with a holographic and printable effect which is characterized by the fact that it comprises a support coated on at least one of its faces, with a pigmented layer comprising:
  • thermoplastic binder - a non-water-soluble thermoplastic binder
  • type I pigments - medium size pigments less than the amplitude of microembossing
  • type H pigments - medium size pigments greater than F amplitude of microembossing and BET specific surface area greater than 10 m 2 / g measured and in a lower quantity or equal to 10% relative to the binder by dry weight
  • type I pigments can also have a high specific surface.
  • the invention is characterized by the fact that said type I pigments have an average size of less than 1 ⁇ m, preferably between 5 nm and 0.1 ⁇ m.
  • the amount of said type I pigments is between 1 and 50% by dry weight relative to the binder.
  • the amount of said type II pigments is between 0.5 and 10% by dry weight relative to the binder.
  • the pigments are chosen from fumed, precipitated or colloidal silicas, titanium dioxide, precipitated or ground calcium carbonate, kaolins and their mixtures.
  • Other pigments chosen from other fillers usually used in stationery and meeting type I or type II criteria may be suitable.
  • the best results have been obtained with fumed silicas in the case of type I pigments and with precipitated silicas in the case of type H pigments.
  • the layer may also contain other pigments if they are in small quantities, c that is to say pigments of relatively large size and low specific surface, these pigments can be added to improve specific characteristics such as opacity or whiteness for example.
  • the haunches are chosen from thermoplastic and crosslinkable haunts; their crosslinking giving them in particular the property of being non-water-soluble.
  • these said binders are hats of a non-water-soluble nature or have been made non-water-soluble by crosslinking and are chosen from polyurethanes, styrene-butadiene copolymers, acrylic polymers including styrene-acrylic copolymers, poly ( ethylene-vinyl acetate), rrirrocelhilosic hunts, resins of photocrosslinkable origin, in particular polymers containing one or more unsaturated groups such as the acrylate, methaciylate, allyl, vinyl group, and their mixtures.
  • said pigmented layer also comprises thermoplastic coating pigments, in particular polystyrene pigments.
  • said pigmented layer is coated with a layer of zinc sulfide or titanium dioxide.
  • a layer improves the holographic effect and the scratch resistance of the holographic patterns without modifying the suitability of the sheet for offset printing. It also improves the heat resistance of the sheet and thus makes the sheet printable by laser printing.
  • the invention also aims to provide a method of manufacturing the holographic sheet.
  • the invention provides a process for rehsation of a printable sheet comprising holographic patterns, said patterns being produced by hot microembossing of a layer deposited on the base support of the sheet. More specifically, it is a process of rehsation of a printable sheet comprising microembossing with holographic effect which comprises the steps following:
  • a pigmented layer produced in an aqueous and / or organic medium as defined above is deposited on a base support of the sheet, said binder being a non-water-soluble or crosslinkable thermoplastic binder, - said sheet thus dried is dried,
  • microembossing is carried out by microembossing the layer of said preceding sheet on a heated and pressurized embossing device,
  • the temperature to which the sheet is heated during embossing is higher than the glass transition temperature of the binder Tg, preferably at most 100 ° C. higher than this glass transition temperature Tg.
  • the invention provides a process for rehsation of a printable sheet comprising holographic patterns, said patterns being reahsed by microembossing a layer deposited on the base support of the sheet , said sheet having been preheated. More precisely, it is a process for rehearing a printable sheet comprising microembossing with holographic effect which comprises the following stages:
  • a pigmented layer is also deposited on a base support of the sheet, also comprising thermoplastic pigments produced in an aqueous and / or organic medium as defined above, said binder being a non-water-soluble or crosslinkable thermoplastic binder, - optionally dried said sheet thus coated,
  • microembossing is carried out by microembossing the layer of said preceding sheet still hot on an unheated embossing device under pressure, - the binder is crosslinked if necessary, during the process.
  • the layer is deposited by known means of surface treatment and coating, in particular those commonly used in the papermaking field such as blade coating, air knife coating, CHAMPION bar, curtain, rotogravure, size press or size transfer press.
  • a crosslinkable binder in the case of a crosslinkable binder, said binder is crosslinked by ultraviolet radiation or by an electron beam or hot.
  • the binder is crosslinked simultaneously with the embossing of the layer and more particularly said binder is crosslinked by an electron beam.
  • the photocrosslinking of the binder seems to improve the definition of microembossing and therefore of holographic patterns.
  • said binder was crosslinked during the production of the support coated with said layer, in particular during the drying of said coated support.
  • This crosslinking makes the binder non-water-soluble.
  • Cross-linking of the binder can be partial during drying and continues with cross-linking just before, during or after embossing.
  • the hants are generally used in the form of a dispersion in a stabilized aqueous medium (called latex) or else in a non-aqueous solvent medium or in a mixed medium (aqueous and organic solvent); the photocrosslinkable hats (by UV radiation or by an electron beam) are generally used without solvent in the form of mixtures of monomers and ohgomers.
  • the hants have a glass transition temperature Tg which is adapted to the temperature at which the embossing will take place, that is to say those whose glass transition temperature Tg is lower than the temperature at which the embossing. It is nevertheless preferable to choose hats whose Tg is as high as possible because the Applicant has observed that the hats of high Tg gave holographic patterns, better resistance to scratching.
  • the conventional embossing processes for forming holographic patterns are carried out under pressure, at least 5.10 6 Pa (50 bars) and when hot, the embossing temperature is generally between 50 and 200 ° C.
  • pressure at least 5.10 6 Pa (50 bars) and when hot, the embossing temperature is generally between 50 and 200 ° C.
  • the choice of the temperature and pressure couple is important to obtain the desired holographic effects of good quality, humans those skilled in the art will be able to determine these data by simple test tests and by reference to the examples cited below.
  • any type of support can be suitable, knowing that the support is important in terms of the penetration of the binder and the end use of the product.
  • the layer must have a thickness greater than or equal to the amplitude of the embossings, that is to say generally greater than 0.5 ⁇ m. There is no mandatory upper limit, however, the cost and also the use of the sheet must be taken into account.
  • the supports can be chosen from uncoated papers, coated papers, natural tracing paper obtained by a thorough refining of cellulosic fibers, possibly colored, transparentized papers impregnated with a transparentizing product, colored papers, security papers in watermarks, seed papers, especially impregnated papers for rehure or cover.
  • Security papers are used to make security documents or banknotes, thick seed papers are used in particular to make passport covers.
  • These supports can also be plastic sheets or films, in particular sheets or films of polyolefins, in particular polyethylene or polypropylene.
  • the supports may have received a treatment promoting the holding of the layer, these treatments being known elsewhere (pre-coating, adhesion primer, Corona treatment).
  • the invention also relates to a printable sheet comprising holographic patterns, obtained by the methods as defined above.
  • the holographic sheets obtained according to the invention can have many applications. They can be used in the field of creative printable supports to make offset printable supports with a holographic background (geometric patterns, images ....) or with holographic inscriptions in the manner of a watermark always with the aim of creating 3D effects. They can also be used in the field of security documents to provide inexpensive protection (logos, train tickets, etc.), since the holographic motif is not photocopiable and cannot be produced in a simple manner (it is necessary at minimum of a micro-embossing press to counterfeit the product). They can be used to make covers or rehures like passport covers.
  • the invention also relates to a coated sheet that can be printed and hot-embossed in holographic patterns, said sheet comprising a layer as defined above.
  • the invention also relates to the use of a layer as defined above for laying down a sheet and making it printable and micro-embossable under heat according to holographic patterns.
  • This composition has a dry extract of 15% and a Brookfield viscosity of 150 mPa.s measured at 100 rpm.
  • the quantity deposited is 7 g / m 2 by dry weight.
  • the rate of fumed silica is 22% relative to the binder (by dry / dry weight).
  • the sheet is dried at around 100 ° C., the binder is crosslinked during this drying.
  • holographic patterns are produced on the sheet obtained by embossing the coated side on a press comprising a plate comprising microembossings in negative of the patterns (called “shim”), under a pressure of 17.10 6 Pa (170 bars), the plate in contact with the plate being at a temperature of 140 ° C.
  • a sheet is obtained comprising microembossings which form holographic patterns.
  • WIGGINS PAPER LAYERS the following layer composition is applied using a pilot coater: - Water: 400 g
  • Pigments precipitated silica: 3 g (commercial weight) dry extract: 98%, BET specific surface: 400 m 2 / g size of the pigments: 7 ⁇ m sold under the name Syloid 74C by the company GRACE DA VISON.
  • This composition has a dry extract of 17% and a Brookfield viscosity of 60 mPa.s measured at 100 rpm.
  • the quantity deposited is 3 g / m 2 by dry weight.
  • the silica fraction is 3% relative to the binder (by dry / dry weight).
  • the sheet is dried at around 100 ° C., the hant is crosslinked during this drying.
  • holographic patterns are produced on the sheet obtained by embossing the coated side on a press with a plate comprising microembossings in negative of the patterns, under a pressure of 17.10 6 Pa (170 bars), the plate of the press in contact with the plate being at a temperature of 80 ° C.
  • a sheet is obtained comprising microembossings which form holographic patterns. Printing tests are then re-scanned on the micro-embossed side of the papers, using the device called Prufbau Print Test. The smear test was repeated with Optima ® ink from Lorilleux. This test showed that the paper was printable and that the smearing was satisfactory.
  • the scratch resistance of the coated sheet according to this example 3 (with the hant having the lowest glass transition temperature) is lower than that of the other sheet according to example 1. The resistance is estimated by a nail scraping test.
  • Pigments precipitated silica: 3 g (commercial weight) dry extract: 98%, BET specific surface area: 400 g / m 2 , pigment jail: 7 ⁇ m, marketed under the name Syloid 74C by the company GRACE DA VISON.
  • the quantity deposited is 10 g / m 2 by dry weight.
  • the silica fraction is 3% relative to the binder (by dry / dry weight).
  • the layer is crosslinked by an electron beam during embossing by the plate comprising microembossings in negative of the patterns.
  • a sheet is obtained comprising microembossings which form holographic patterns.
  • Printing tests are then re-scanned on the micro-embossed side of the papers, using the device called Priifbau Print Test.
  • the smear test was repeated with Optima ® ink from the company LoriUeux. This test showed that the paper was printable and that the smearing was satisfactory.
  • This composition has a dry extract of 60% and a Brookfield viscosity of 200 mPa.s measured at 100 revolutions / min.
  • the quantity deposited is 4 g / m 2 by dry weight.
  • the carbonate fraction is 500% relative to the hant (in dry / dry weight).
  • the sheet is dried at around 100 ° C., the hant is crosslinked during this drying.
  • the layer used corresponds to the usual layer compositions in the field of writing printing.
  • the high pigmentation content of large jail (1-2 ⁇ m) compared to the amphrude of the embossings (0.5 ⁇ m) prevents the layer from being embossed. This example therefore shows that a usual writing printing layer is not suitable.
  • WIGGINS DRAWING AND FINE PAPER the following layer composition is deposited, using a pilot coater: - Water: 493 g
  • the quantity deposited is 7 g / m 2 by dry weight.
  • the leaf is dried at around 105 ° C., the hant is crosslinked during this drying.
  • holographic patterns are reshuffled on the sheet obtained by embossing the coated side by preheating the sheet at 80 ° C. for 10 seconds and then just after, the sheet remaining hot, microembossing is carried out on a press comprising a plate comprising micro embossing in negative of the patterns, under a pressure of 21.10 6 Pa (210 bar) for 10 seconds, the plate not being heated.
  • a sheet is obtained comprising microembossings which form holographic patterns.

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Abstract

La présente invention concerne une feuille avec des microembossages à effet holographique et imprimable qui se caractérise par le fait qu'elle comporte un support revêtu sur au moins l'une de ses faces, d'une couche pigmentée comportant: un liant thermoplastique non-hydrosoluble, des pigments minéraux choisis parmi: les pigments de taille moyenne inférieur à l'amplitude des microembossages, dits pigments de type I, les pigments de taille moyenne supérieure à l'amplitude des microembossages et de surface spécifique BET supérieure à 10 m2/g mesurée et en une quantité inférieure ou égale à 10% par rapport au liant en poids sec, dits pigments de type II, et leurs mélanges. La présente invention a également pour objet le procédé de réalisation de la feuille ainsi qu'une feuille imprimable et microembossable à chaud pour former les motifs holographiques et utilisation de la couche permettant la réalisation de cette feuille.

Description

FEUILLE IMPRIMABLE COMPORTANT DES MOTIFS HOLOGRAPHIQUES ET
SON PROCEDE DE REALISATION
La présente invention concerne une feuille imprimable comportant des motifs holographiques ainsi que son procédé de réalisation. Elle concerne aussi la feuille imprimable et micro-embossable à chaud pour former les motifs holographiques ainsi que l'utilisation de la couche permettant la réalisation de cette feuille.
On connaît déjà des feuilles holographiques, notamment des feuilles de papier ou en plastique qui sont obtenues par application d'un foil holographique sur un support (la feuille de papier ou de plastique de base) ou par microembossage du support qui a été métallisé ou encore par microembossage à chaud d'une couche thermoplastique extradée sur le support. Un papier avec une couche microembossable est par exemple décrit dans le brevet US5756183. Des feuilles ou films comportant des motifs holographiques formés dans un vernis réticulable sous rayonnement ultra-violet ou par un faisceau d'électrons sont par exemple décrits dans la demande de brevet japonais JP60263140 et dans la demande de brevet allemand DE4132476.
La Demanderesse a constaté qu'un inconvénient de ces feuilles est qu'elles ne sont pas imprimables, notamment par impression offset car la couche est trop fermée et l'encre ne peut pas pénétrer dans la feuille. De plus, elle a constaté que si la couche comporte des produits hydrosolubles, l'impression de la feuille pose des problèmes car la solution de mouillage utilisée lors de l'impression efface l'effet holographique, très certainement par solubihsation de la surface de la couche micro-embossée.
Les buts principaux de l'invention sont donc de résoudre les problèmes exposés ci-avant. La Demanderesse a mis en évidence que si on réalise une couche qui comporte des pigments choisis parmi les pigments minéraux de faible taille, c'est-à-dire de taille inférieure à l'amplitude de l'embossage et parmi les pigments de surface spécifique élevée quelle que soit leur taille mais en faible quantité, et leurs mélanges, le microembossage et l'impression notamment par offset deviennent possibles. On entend par amplitude, la profondeur des sillons créés dans la couche par l'embossage.
Selon son expérience, il semble à la Demanderesse, sans vouloir être bée par une théorie, que cette composition a pour effet de créer une microporosité de la couche qui permet un meilleur séchage d'encre et que par ailleurs dans le cas des pigments de faible taille, on obtient un micro-embossage correct pour obtenir un effet holographique bien observable et que dans le cas des pigments de taille plus élevée, cela ne nuit pas à l'embossage car ils sont en quantité suffisamment faible. Toutefois la Demanderesse a aussi constaté que si la couche est trop poreuse, l'embossage n'est plus possible car la couche n'est plus thermoplastique.
L'invention fournit ainsi une feuille avec des microembossages à effet holographique et imprimable qui se caractérise par le fait qu'elle comporte un support revêtu sur au moins l'une de ses faces, d'une couche pigmentée comportant :
- un liant thermoplastique non-hydrosoluble,
- des pigments minéraux choisis parmi :
- les pigments de taille moyenne inférieure à l'amplitude des microembossages, dits pigments de type I, - les pigments de taille moyenne supérieure à F amplitude des microembossages et de surface spécifique BET supérieure à 10 m2/g mesurée et en une quantité inférieure ou égale à 10 % par rapport au liant en poids sec, dits pigments de type H,
- et leurs mélanges. Bien évidemment, les pigments de type I peuvent avoir aussi une surface spécifique élevée.
Plus particulièrement, l'invention se caractérise par le fait que lesdits pigments de type I ont une taille moyenne inférieure à 1 μm, de préférence comprise entre 5 nm et 0, 1 μm. De préférence la quantité desdits pigments de type I est comprise entre 1 et 50 % en poids sec par rapport au liant.
De préférence la quantité desdits pigments de type II est comprise entre 0,5 et 10 % en poids sec par rapport au liant.
De préférence les pigments sont choisis parmi les silices pyrogénées, précipitées ou colloïdales, le dioxyde de titane, le carbonate de calcium précipité ou broyé, les kaolins et leurs mélanges. D'autres pigments choisis parmi les autres charges habituellement utilisées en papeterie et répondant aux critères de type I ou de type II peuvent convenir. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les silices pyrogénées dans le cas des pigments de type I et avec les silices précipitées dans le cas des pigments de type H. La couche peut comporter en plus des pigments autres s'ils sont en faible quantité, c'est-à-dire des pigments de taille relativement importante et de surface spécifique faible, ces pigments pouvant être ajoutés pour améliorer des caractéristiques spécifiques telles que l'opacité ou la blancheur par exemple.
De préférence les hants sont choisis parmi les hants thermoplastiques et réticulables; leur réticulation leur conférant notamment la propriété d'être non hydrosoluble. En particuher ces dits liants sont des hants de nature non-hydrosoluble ou ont été rendus non-hydrosolubles par réticulation et sont choisis parmi les polyuréthanes, les copolymères de styrène-butadiène, les polymères acryliques dont les copolymères de styrène-acrylique, le poly(éthylène-acétate de vinyle), les hants rrirrocelhilosiques, les résines d'origine photoréticulables notamment les polymères comportant un ou plusieurs groupes insaturés tels que le groupe acrylate, méthaciylate, allyl, vinyl, et leurs mélanges.
Selon un cas particulier de l'invention, ladite couche pigmentée comporte aussi des pigments de couchage thermoplastiques, notamment des pigments de polystyrène. Selon un cas particuher de l'invention, ladite couche pigmentée est revêtue d'une couche de sulfure de zinc ou de dioxyde de titane. Une telle couche améliore l'effet holographique et la résistance des motifs holographiques à la rayure sans modifier l'aptitude de la feuille à l'impression offset. Elle améliore aussi la résistance de la feuille à la chaleur et rend ainsi la feuille imprimable par impression laser. L'invention vise aussi à fournir un procédé de fabrication de la feuille holographique.
Selon un premier aspect, l'invention fournit un procédé de réahsation d'une feuille imprimable comportant des motifs holographiques, lesdits motifs étant réalisés par microembossage à chaud d'une couche déposée sur le support de base de la feuille. Plus précisément, il s'agit d'un procédé de réahsation d'une feuille imprimable comportant des microembossages à effet holographique qui comporte les étapes suivantes :
- on dépose, sur un support de base de la feuille, une couche pigmentée réalisée en milieu aqueux et/ou organique telle que définie précédemment, ledit liant étant un liant thermoplastique non-hydrosoluble ou réticulable, - on sèche ladite feuille ainsi revêtue,
- ensuite, on réalise lesdits microembossages par microembossage de la couche de ladite feuille précédente sur un dispositif d'embossage chauffé et sous pression,
- on réticule le liant le cas échéant, lors du procédé . En particuher, la température à laquelle la feuille est chauffée lors de l'embossage est supérieure à la température de transition vitreuse du liant Tg, de préférence supérieure d'au plus 100 °C à cette température de transition vitreuse Tg.
Selon un aspect particulier quand la composition pigmentée comporte des pigments thermoplastiques, l'invention fournit un procédé de réahsation d'une feuille imprimable comportant des motifs holographiques, lesdits motifs étant réahsés par microembossage d'une couche déposée sur le support de base de la feuille, ladite feuille ayant été préchauffée. Plus précisément, il s'agit d'un procédé de réahsation d'une feuille imprimable comportant des microembossages à effet holographique qui comporte les étapes suivantes :
- on dépose, sur un support de base de la feuille, une couche pigmentée comportant aussi des pigments thermoplastiques réalisée en milieu aqueux et/ou organique telle que définie précédemment, ledit liant étant un liant thermoplastique non-hydrosoluble ou réticulable, - on sèche éventuellement ladite feuille ainsi revêtue,
- on chauffe la feuille obtenue,
- juste après, on réalise lesdits microembossages par microembossage de la couche de ladite feuille précédente encore chaude sur un dispostif d'embossage non chauffé et sous pression, - on réticule le liant le cas échéant, lors du procédé. Quel que soit l'un ou l'autre des procédés, la couche est déposée par des moyens connus de traitement de surface et de couchage notamment ceux utilisés couramment dans le domaine papetier tel que le couchage à lame, à lame d'air, à barre CHAMPION, à rideau, par héliogravure, par une presse encolleuse ou par une presse encolleuse à transfert de film.
Selon un cas particuher de l'un ou l'autre des procédés, dans le cas d'un liant réticulable, ledit liant est réticulé par un rayonnement ultra-violet ou par un faisceau d'électrons ou à chaud. Selon un cas particulier, le liant est réticulé simultanément à l'embossage de la couche et plus particulièrement ledit liant est réticulé par un faisceau d'électrons. La photoréticulation du liant semble améliorer la définition des microembossages et donc des motifs holographiques.
Selon un autre cas particuher, ledit liant a été réticulé lors de la fabrication du support couché avec ladite couche, en particulier lors du séchage dudit support couché. Cette réticulation rend le liant non-hydrosoluble. La réticulation du liant peut être partielle lors du séchage et poursuivit par une réticulation juste avant, lors ou après l'embossage.
Les hants sont en général utilisés sous forme de dispersion en milieu aqueux stabilisée (dits latex) ou encore en milieu solvant non aqueux ou en milieu mixte (aqueux et solvant organique) ; les hants photoréticulables (par un rayonnement UV ou par un faisceau d'électrons) sont utilisés en général sans solvant sous forme de mélanges de monomères et d'ohgomères.
De préférence les hants ont une température de transition vitreuse Tg qui est adaptée à la température à laquelle se fera l'embossage, c'est-à-dire ceux dont la température de transition vitreuse Tg est inférieure à la température à laquelle est fait l'embossage. Il est néanmoins préférable de choisir des hants dont la Tg est la plus élevée possible car la Demanderesse a constaté que les hants de Tg élevée donnaient aux motifs holographiques, une meilleure résistance à la rayure.
Les procédés classiques d'embossage pour former des motifs holographiques se font sous pression, d'au moins 5.106 Pa (50 bars) et à chaud, la température d'embossage se situe en général entre 50 et 200 °C. Le choix du couple température et pression est important pour obtenir les effets holographiques recherchés de bonne qualité, l'homme du métier saura déterminer ces données par des essais de tests simples et par référence aux exemples cités ci-après.
Tout type de support peut convenir sachant que le support a une importance au niveau de la pénétration du liant et de l'utilisation finale du produit. Plus le support est ouvert, plus la quantité de couche déposée devra être importante pour « recouvrir » le support. Il faut que la couche ait une épaisseur supérieure ou égale à l'amplitude des embossages, c'est-à-dire en général supérieure à 0,5 μm. Il n'y a pas de limite supérieure impérative néanmoins il faut tenir compte du coût et aussi de l'utilisation de la feuille. Les supports peuvent être choisis parmi les papiers non couchés, les papiers couchés, le papier calque naturel obtenu par un raffinage poussé des fibres cellulosiques, éventuellement coloré, les papiers transparentisés imprégnés d'un produit transparentisant, les papiers colorés, les papiers de sécurité en particuher filigranes, les papiers graines en particuher les papiers imprégnés pour rehure ou couverture. Les papiers de sécurité sont utilisés pour faire des documents de sécurité ou des billets de banque, les papiers graines épais sont notamment utilisés pour faire des couvertures de passeport. Ces supports peuvent être aussi des feuilles ou films plastiques, notamment des feuilles ou films de polyoléfines notamment de polyéthylène ou de polypropylène. Les supports peuvent avoir reçu un traitement favorisant la tenue de la couche, ces traitements étant connus par ailleurs (pré-couchage, primer d'adhésion, tiaitement Corona).
L'invention concerne aussi une feuille imprimable comportant des motifs holographiques, obtenue par les procédés tels que définis précédemment.
Les feuilles holographiques obtenues selon l'invention peuvent avoir de nombreuses applications. Elles peuvent être employées dans le domaine des supports créatifs imprimables pour faire des supports imprimables offset avec un fond holographique (motifs géométriques, images....) ou avec des inscriptions holographiques à la manière d'un filigrane toujours dans le but de créer des effets 3D. Elles peuvent également être employées dans le domaine des documents de sécurité pour faire une protection peu coûteuse (logos, tickets de train...), puisque le motif holographique n'est pas photocopiable et n'est pas réalisable de façon simple (il faut au minimum une presse de micro-embossage pour contrefaire le produit). Elles peuvent être utilisées pour faire des couvertures ou rehures comme les couvertures de passeports.
L'invention concerne aussi une feuille couchée imprimable et microembossable à chaud selon des motifs holographiques, ladite feuille comportant une couche telle que définie précédemment.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'une couche telle que définie précédemment pour coucher une feuille et la rendre imprimable et microembossable à chaud selon des motifs holographiques.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples non limitatifs suivants : EXEMPLE 1 :
En laboratoire, on réalise un papier selon l'invention.
Sur un support papier de 120g/m2 , de la marque POP'SET ® de la société ARJO WIGGINS DESSIN ET PAPIERS FINS, on dépose, à l'aide d'une coucheuse pilote, la composition de couche suivante:
- Eau : 600 g
- Liant : poly(éthylène-acétate de vinyle) : 200 g (poids commercial) extrait sec : 50 %, Tg=60 °C commercialisé sous le nom Vinamul 3525 par la société VINAMUL
- Pigments : silice pyrogénée : 220 g (poids commercial) extrait sec : 98 % , taille des pigments : 12 nm surface spécifique BET : 200 m2/g commercialisés sous le nom Aerosil 200 par la société DEGUSSA-HULS.
Cette composition a un extrait sec de 15 % et une viscosité Brookfield de 150 mPa.s mesurée à 100 tours/min. La quantité déposée est de 7 g/m2 en poids sec. Le taux de silice pyrogénée est de 22 % par rapport au liant (en poids sec/sec). La feuille est séchée vers 100 °C, le liant est réticulé lors de ce séchage. En laboratoire, on réalise des motifs holographiques sur la feuille obtenue par embossage de la face couchée sur une presse comportant une plaque comportant des microembossages en négatif des motifs (appelée « shim »), sous une pression de 17.106 Pa (170 bars), le plateau en contact avec la plaque étant à une température de 140° C. On obtient une feuille comportant des microembossages qui forment des motifs holographiques.
Des tests d'impressions sont ensuite réalisés sur la face microembossée des papiers, à l'aide d'une presse offset 4 couleurs, en utilisant une encre Optima ® de la société Lorilleux. Ces tests ont montré que le papier était imprimable et ne maculait pas. Ce test est réahsé en apphquant à l'aide d'un piston une pression de 250 N sur une surface de 2,3 cm de diamètre sur deux feuilles imprimées avec une charge d'encre de 400 %. Le temps de séchage de l'encre est de 3 heures selon le test, ce qui est satisfaisant pour ce type de papier.
EXEMPLE 2 :
En laboratoire, on réahsé un papier selon l'invention.
Sur un support papier de 170 g/m2 , de la marque MAINE ® de la société APJO
WIGGINS PAPIERS COUCHES, on dépose à l'aide d'une coucheuse pilote la composition de couche suivante: - Eau : 400 g
- Liant : poly(Styrène- Acrylique) : 200 g (poids commercial) extrait sec : 50 %, Tg=27 °C commercialisé sous le nom Acronal S305D par la société BASF
- Pigments : silice précipitée : 3 g (poids commercial) extrait sec : 98% , surface spécifique BET : 400 m2/g taille des pigments : 7 μm commercialisés sous le nom Syloid 74C par la société GRACE DA VISON.
Cette composition a un extrait sec de 17 % et une viscosité Brookfield de 60 mPa.s mesurée à 100 tours/min. La quantité déposée est de 3 g/m2 en poids sec. La fraction de silice est de 3 % par rapport au liant (en poids sec/sec). La feuille est séchée vers 100 °C, le hant est réticulé lors de ce séchage. En laboratoire, on réalise des motifs holographiques sur la feuille obtenue par embossage de la face couchée sur une presse avec une plaque comportant des microembossages en négatif des motifs, sous une pression de 17.106 Pa (170 bars), le plateau de la presse en contact avec la plaque étant à une température de 80 ° C. On obtient une feuille comportant des microembossages qui forment des motifs holographiques. Des tests d'impressions sont ensuite réahsés sur la face microembossée des papiers, à l'aide de l'appareil nommé Prufbau Print Test. Le test de maculage a été réahsé avec l'encre Optima ® de la société Lorilleux. Ce test a montré que le papier était imprimable et que le maculage était satisfaisant.
EXEMPLE 3 :
Pour déterminer l'influence de la Tg du hant sur la résistance à la rayure de l'hologramme, nous avons réahsé une feuille à comparer avec l'exemple 1. Cette feuille a été couchée avec la composition selon l'exemple 1 mais dans laquelle le hant Vinamul 3525 (Tg = 60 °C) a été remplacé par un hant de même nature chimique avec une proportion relative de monomères différente, le hant Vinamul 3479 et qui a une Tg de 30°C.
Les deux feuilles obtenues respectivement selon cet exemple 3 et selon l'exemple 1, une fois embossées selon le procédé de l'exemple 1, présentent des effets holographiques analogues. En revanche, la résistance à la rayure de la feuille couchée selon cet exemple 3 (avec le hant ayant la plus faible température de transition vitreuse) est plus faible que celle de l'autre feuille selon l'exemple 1. La résistance est estimée par un test de grattage à l'ongle.
EXEMPLE 4 En laboratoire, on réahsé un papier selon l'invention.
Sur un support papier de 120 g/m2, de la marque POP'SET ® de la société ARJO WIGGINS DESSIN ET PAPIERS FINS, on dépose, à l'aide d'une coucheuse pilote la composition de couche suivante :
- Liant : résine photoréticulable triacrylate : 100 g commercialisé sous le nom SARTOMER SR 351, de la société CRAY VALLEY
- Pigments : silice précipitée : 3 g (poids commercial) extrait sec : 98 %, surface spécifique BET : 400 g/m2, taule des pigments : 7 μm, commercialisés sous le nom Syloid 74C par la société GRACE DA VISON.
La quantité déposée est de 10 g/m2 en poids sec.
La fraction de silice est de 3 % par rapport au liant (en poids sec/sec).
La couche est réticulée par un faisceau d'électrons lors de l'embossage par la plaque comportant des microembossages en négatif des motifs.
On obtient une feuille comportant des microembossages qui forment des motifs holographiques.
Des tests d'impressions sont ensuite réahsés sur la face microembossée des papiers, à l'aide de l'appareil nommé Priifbau Print Test. Le test de maculage a été réahsé avec l'encre Optima ® de la société LoriUeux. Ce test a montré que le papier était imprimable et que le maculage était satisfaisant.
EXEMPLE 5 comparatif :
En laboratoire, on réahsé un papier de la manière qui suit. Sur un support papier de 120 g/m2, de la marque POP'SET ® de la société ARJO WIGGINS DESSIN ET PAPIERS FINS, on dépose, à l'aide d'une coucheuse pilote, la composition de couche suivante:
- Eau : 250 g
- Liant : poly(éthylène-acétate de vinyle) : 200 g (poids commercial) extrait sec : 50 %, Tg= 60 °C commercialisé sous le nom Vinamul 3525 par la société VINAMUL - Pigments : Carbonate de calcium broyé : 500 g (poids commercial) extrait sec : 97% , surface spécifique BET : 7-10 m2/g taille des pigments : 1 à 2 μm commercialisés sous le nom Hydrocarb 90 par la société OMYA.
Cette composition a un extrait sec de 60 % et une viscosité Brookfield de 200 mPa.s mesurée à 100 tours/min.
La quantité déposée est de 4 g/m2 en poids sec. La fraction de carbonate est de 500 % par rapport au hant (en poids sec/sec).
La feuille est séchée vers 100 °C, le hant est réticulé lors de ce séchage.
En laboratoire, il est impossible d'obtenir un effet holographique, quelles que soient la pression et la température d'embossage.
La couche utilisée correspond aux compositions de couches usuelles dans le domaine de l'impression écriture. La forte teneur en pigments de taule importante (1-2 μm) par rapport à l'amphrude des embossages (0,5 μm) empêche d'obtenir un embossage de la couche. Cet exemple montre donc qu'une couche d'impression écriture usuelle ne convient pas.
EXEMPLE 6 :
En laboratoire, on réahsé un papier selon l'invention.
Sur un support papier de 80g/m2 , de la marque OPALE ® de la société ARJO
WIGGINS DESSIN ET PAPIERS FINS, on dépose, à l'aide d'une coucheuse pilote, la composition de couche suivante: - Eau : 493 g
- Liant : vernis polyuréthane et polyacryhque : 133 g (poids commercial) extrait sec : 45 %, Tg du mélange : environ 110 °C
- Pigments minéraux: silice pyrogénée : 40 g (poids commercial) extrait sec : 98 % , taule des pigments : 12 nm surface spécifique BET : 200 m2/g commercialisés sous le nom Aerosil 200 par la société DEGUSSA-HULS. - Pigments thermoplastiques : polystyrène creux : 300 g (poids commercial) extrait sec : 26,5 % , Tg = 100°C commercialisés sous le nom ROPAQUE HP 1055 par la société ROHM & HASS.
La quantité déposée est de 7 g/m2 en poids sec.
La feuiUe est séchée vers 105 °C, le hant est réticulé lors de ce séchage.
En laboratoire, on réahsé des motifs holographiques sur la feuiUe obtenue par embossage de la face couchée en préchauffant la feuiUe à 80 °C pendant 10 secondes puis juste après, la feuiUe restant chaude, on réalise les microembossages sur une presse comportant une plaque comportant des microembossages en négatif des motifs, sous une pression de 21.106 Pa (210 bars) pendant 10 secondes, la plaque n'étant pas chauffée.
On obtient une feuille comportant des microembossages qui forment des motifs holographiques.
Des tests d'impressions réahsés sur la face microembossée des papiers, à l'aide d'une presse offset 4 couleurs, en utihsant une encre Optima ® de la société LoriUeux ont montré que le papier était imprimable et ne maculait pas.

Claims

REVENDICATIONS
1. Feuille avec des microembossages à effet holographique et imprimable, caractérisée par le fait qu'elle comporte un support revêtu sur au moins l'une de ses faces, d'une couche pigmentée comportant :
- un liant thermoplastique non-hydrosoluble,
- des pigments minéraux choisis parmi :
- les pigments de taiUe moyenne inférieure à F amplitude des microembossages, dits pigments de type I, - les pigments de taiUe moyenne supérieure à F amplitude des microembossages et de surface spécifique BET supérieure à 10 m2/g mesurée et en une quantité inférieure ou égale à 10 % par rapport au hant en poids sec, dits pigments de type H,
- et leurs mélanges.
2. Feuille selon la revendication 1 , caractérisée par le fait que lesdits pigments de type I ont une taiUe moyenne inférieure à 1 μm, de préférence comprise entre 5 nm et 0,1 μm.
3. FeuiUe selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que la quantité desdits pigments de type I est comprise entre 1 et 50 % en poids sec par rapport au hant.
4. FeuiUe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la quantité desdits pigments de type II est comprise entre 0,5 et 10 % en poids sec par rapport au hant.
5. FeuiUe selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les pigments sont choisis parmi les silices pyrogénées, précipitées ou colloïdales, le dioxyde de titane, le carbonate de calcium précipité ou broyé, les kaolins et leurs mélanges.
6. FeuiUe selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que lesdits liants thermoplastiques non-hydrosolubles sont des liants de nature non- hydrosoluble ou ont été rendus non-hydrosolubles par réticulation et sont choisis parmi les polyuréthanes, les copolymères de styrène-butadiène, les polymères acryliques dont les copolymères de styrène-acrylique, les poly(éthylène-acétate de vinyle), les liants nitrocellulosiques, les résines d'origine photoréticulables notamment les polymères comportant un ou plusieurs groupes insaturés tels que le groupe acrylate, méthaciylate, allyl, vinyl, et leurs mélanges.
7. FeuiUe selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que ladite couche pigmentée comporte aussi des pigments de couchage thermoplastiques, notamment des pigments de polystyrène.
8. FeuiUe selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que ladite couche pigmentée est revêtue d'une couche de sulfure de zinc ou de dioxyde de titane.
9. Procédé de réahsation d'une feuille imprimable comportant des microembossages à effet holographique teUe que décrite aux revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'U comporte les étapes suivantes :
- on dépose, sur un support de base de la feuiUe, une couche pigmentée réalisée en milieu aqueux et/ou organique et telle que définie à l'une des revendications 1 à 7, ledit hant étant un liant thermoplastique non- hydrosoluble ou réticulable,
- on sèche ladite feuiUe ainsi revêtue,
- ensuite, on réahsé lesdits microembossages par microembossage de la couche de ladite feuiUe précédente sur un dispositif d'embossage chauffé et sous pression, - on réticule le hant le cas échéant, lors du procédé.
10. Procédé de réahsation d'une feuiUe imprimable comportant des microembossages à effet holographique teUe que décrite à la revendication 7, caractérisé par le fait qu'U comporte les étapes suivantes :
- on dépose, sur un support de base de la feuiUe, une couche pigmentée réalisée en milieu aqueux et/ou organique et teUe que définie à la revendication 7, ledit liant étant un hant thermoplastique non-hydrosoluble ou réticulable,
- on sèche éventueUement ladite feuiUe ainsi revêtue,
- on chauffe la feuiUe obtenue, - juste après, on réahsé lesdits microembossages par microembossage de la couche de ladite feuiUe précédente encore chaude sur un dispostif d'embossage non chauffé et sous pression,
- on réticule le liant le cas échéant, lors du procédé.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la température à laquelle la feuille est chauffée lors de l'embossage est supérieure à la température de transition vitreuse Tg du liant, de préférence d'au plus 100 °C à cette température de transition vitreuse Tg.
12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11 et dans le cas d'un liant réticulable, caractérisé par le fait que ledit hant est réticulé par un rayonnement ultra-violet ou par un faisceau d'électrons ou à chaud.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ledit liant est réticulé lors de la fabrication du support couché avec ladite couche, en particulier lors du séchage dudit support couché.
14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le hant est réticulé par un faisceau d'électrons simultanément à l'embossage de la couche.
15. Procédé selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisé par le fait que ladite couche a une épaisseur supérieure ou égale à l'amplitude des embossages.
16. Procédé selon l'une des revendications 9 à 15, caractérisé par le fait qu'on dépose sous vide une couche de sulfure de zinc ou de dioxyde de titane sur la couche pigmentée.
17. Feuille imprimable et comportant des microembossages à effet holographique, obtenue selon le procédé défini selon l'une des revendications 9 à 16.
18. Feuille couchée imprimable et microembossable à chaud selon des motifs à effet holographique, ladite feuille comportant une couche telle que définie dans l'une des revendications 1 à 8.
19. Utilisation d'une couche, telle que définie dans l'une des revendications 1 à 8, pour coucher une feuille et la rendre imprimable et microembossable à chaud pour former des motifs à effet holographique.
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