FR2670810A1 - Composition de couchage pour papier journal. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une composition de couchage pour papier journal, présentant d'excellentes propriétés pour l'impression offset quand on l'utilise en impression offset à bande à défilement rapide du type à séchage par refroidissement, telles que la résistance à l'arrachage, le brillant d'impression et l'imprimabilité. Cette composition comprend, pour 100 parties en poids d'un pigment, dont de préférence 50% en poids ou plus est constitué par une argile, de 3 à 50 parties en poids, et de préférence de 5 à 40 parties en poids, en solides, d'un latex de copolymère amphotère obtenu par copolymérisation d'une amine à insaturation éthylénique avec du butadiène ou similaire. Cette composition peut contenir au plus 15 parties en poids, de préférence au plus 10 parties en poids, d'un liant polymère hydrosoluble comme de l'amidon estérifié par un acide phosphorique, en plus du latex de copolymère amphotère, mais en une quantité telle que la quantité totale des liants pour pigment vaille de 3 à 50 parties en poids, en solides, pour 100 parties en poids de pigment.

Description

COMPOSITION DE COUCHAGE POUR PAPIER JOURNAL

Cette invention concerne une composition de couchage pour du papier destiné à l'impression de journaux (désignée ci-après comme étant une "composition de couchage pour papier journal"), convenable pour l'impression offset en polychromie Plus précisément, cette invention concerne une composition de couchage pour du papier journal présentant d'excellentes propriétés pour l'impression offset, quand on l'utilise en impression offset à bande à défilement rapide du type à séchage par refroidissement, comme la résistance à l'arrachage, le brillant d'impression

et 1 'imprimabilité (réceptivité pour l'encre).

Récemment, l'impression en polychromie a fait une apparition remarquable dans les journaux quotidiens, en particulier dans les journaux sportifs, et on observe également une augmentation rapide de l'impression polychrome des pages d'annonce des quotidiens Toutefois, ces journaux imprimés en polychromie ont un aspect médiocre, comparé à celui des feuillets insérés dont le matériau est souvent du papier couché, et ils ne sont donc que faiblement attrayants pour les lecteurs. D'autre part, en raison de la mission sociale des journaux, il est nécessaire de les imprimer en grandes quantités en peu de temps Par conséquent, les vitesses d'impression augmentent de plus en plus, et l'on souhaite améliorer des propriétés importantes pour l'impression en offset, comme l'arrachage et le séchage (ou le fixage) de l'encre. Jusqu'à présent, comme contre-mesure pour l'impression en polychromie et l'impression offset, on a adopté un procédé dans lequel on augmente la résistance à l'arrachage en utilisant de l'amidon, du poly(alcool vinylique) ou une substance similaire Mais par ce procédé, on n'a pas pu obtenir des propriétés satisfaisantes pour l'impression en offset, par exemple en ce qui concerne le brillant d'impression Récemment, afin d'améliorer ces caractéristiques, on a proposé d'utiliser un enduit de couchage pigmenté, la quantité d'huile absorbée dans la couche déposée étant augmentée grâce au choix du pigment

(Brevets Japonais publiés NI 174697/1989 et 169768/1990).

On connaît en outre des procédés améliorés dans lesquels on utilise une grande quantité d'un liant pour pigment ou d'un pigment organique (Brevets Japonais publiés NO 19595/1990 et 74698/1990) Toutefois, ces procédés ne peuvent pas satisfaire toutes les exigences concernant des propriétés importantes pour l'impression sur une presse offset à bande et à séchage par refroidissement, utilisant une encre du type séchagant par refroidissement, propriétés telles que le séchage de l'encre, la résistance à l'arrachage, le brillant d'impression, et la perte d'eau lorsqu'on utilise une solution de mouillage En outre, ces procédés ne peuvent pas donner du papier journal présentant de la brillance, de l'opacité, etc, en plus des propriétés

importantes pour l'impression en offset, mentionnées ci-

dessus. La Demanderesse a fait des recherches dans le but de surmonter les inconvénients de la technique antérieure, et a envisagé, en tant que procédé permettant d'atteindre ce but, l'emploi d'une composition habituelle de couchage pour du papier à faible poids de couche, telle quelle, simplement en une quantité réduite Toutefois, selon ce procédé, dans le cas de l'impression offset en polychromie faisant appel à une encre séchant par refroidissement, le papier couché absorbe médiocrement l'huile et l'eau, et il présente donc des propriétés médiocres de séchage de l'encre et d'imprimabilité, et par conséquent, on ne peut pas obtenir un papier journal présentant d'excellentes propriétés pour l'impression offset et donc adapté pour

l'impression en polychromie.

Par conséquent, la Demanderesse a poursuivi ses recherches En résultat, elle a trouvé que, en utilisant un latex de copolymère amphotère en tant que liant pour pigment et en ajustant la quantité de ce liant pour pigment dans un intervalle approprié, mais sans changer la composition de pigment que l'on a utilisée généralement jusqu'à présent pour du papier couché et du papier à faible poids de couche, on peut obtenir un papier journal dont les propriétés importantes pour l'impression offset, comme le séchage de l'encre, la perte d'eau, la résistance à l'arrachage (en particulier la résistance à l'arrachage de l'encre à l'état humide) et le brillant d'impression, sont améliorées de façon remarquable, et qui présente également une bonne brillance, une bonne opacité, etc C'est sur la base de cette découverte qu'a été établie la présente

invention.

Par conséquent, selon la présente invention, on fournit une composition de couchage pour du papier destiné à l'impression de journaux, laquelle composition comprend parties en poids d'un pigment, et comme liant pour pigment, de 3 à 50 parties en poids, en solides, d'un latex

de copolymère amphotère.

Selon la présente invention, on fournit encore une composition de couchage pour papier journal, qui comprend, comme liant pour pigment, au plus 15 parties en poids d'un composé polymère hydrosoluble, en plus du latex de copolymère amphotère, en une proportion telle que la quantité totale de liant pour pigment vaille de 3 à 50 parties en poids, en solides, pour 100 parties en poids de pigment. Le latex de copolymère amphotère que l'on utilise comme liant pour pigment dans la présente invention peut être un latex de copolymère qui se gélifie pour une certaine valeur du p H, et que l'on peut obtenir en introduisant un motif monomère spécifique dans un copolymère ou en polymérisant des monomères avec un tensioactif amphotère, ou bien selon un autre procédé

connu.

Les monomères utilisés pour la synthèse du latex de copolymère amphotère que l'on utilisera dans cette invention ne sont pas particulièrement limités, pas plus que leurs proportions respectives, mais on utilise habituellement un mélange de monomères comportant de 20 à % en poids d'un monomère diène aliphatique conjugué, de à 74 % en poids d'un monomère vinyl-aromatique, de 0,5 à % en poids d'un monomère acide à insaturation éthylénique, et de O à 40 % en poids d'un monomère

copolymérisable avec les monomères indiqués ci-dessus.

Le diène aliphatique conjugué confère au polymère une certaine flexibilité Quand la proportion de ce monomère est inférieure à 20 % en poids, le copolymère devient trop dur, et quand elle est supérieure à 50 % en poids, la résistance à l'eau diminue Des exemples

particuliers de diènes aliphatiques conjugués sont le 1,3-

butadiène, le 2-méthyl-1,3-butadiène, le 2-chloro-1,3-

butadiène, etc, avec une préférence particulière pour le 1,3-butadiène. L'emploi du monomère vinyl-aromatique permet de conférer au copolymère une dureté et une résistance à l'eau appropriées Cependant, une proportion inférieure à 10 % en poids de ce monomère ne donne pas d'effets satisfaisants, et quand on en utilise plus de 74 % en poids, on observe une baisse des propriétés de formation de film et d'adhésion du copolymère Comme exemples de monomères vinyl-aromatiques,

on peut citer le styrène, l'a-méthyl-styrène, le mono-

chlorostyrène, le vinyl-toluene, etc, et parmi ceux-ci, on

préfère le styrène.

Il convient d'utiliser un monomère acide à insaturation éthylénique afin d'augmenter la force d'adhésion du copolymère et d'améliorer la stabilité du latex de copolymère à l'état colloïdal Mais quand la proportion de ce monomère est inférieure à 0,5 % en poids, on ne peut pas obtenir les effets mentionnés ci-dessus, et quand on en utilise plus de 20 % en poids, il se pose un problème de stabilité du système de polymérisation, ou d'autres problèmes En outre, quand on utilise comme monomère une amine à insaturation éthylénique, le monomère acide à insaturation éthylénique joue également un rôle dans l'ajustement du point de gélification Dans ce cas, quand on utilise une proportion trop importante de monomère acide à insaturation éthylénique, le latex de copolymère obtenu présente un point de gélification qui ne correspond pas au but de la présente invention Des exemples particuliers de monomères acides à insaturation éthylénique sont des acides carboxyliques insaturés, comme l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide crotonique, l'acide cinnamique, l'acide itaconique, l'acide fumarique, l'acide maléique et l'acide butène-tricarboxylique, des esters alkyliques d'acide polycarboxylique insaturé, ces esters comportant au moins encore un groupe carboxyle, comme l'itaconate de monoéthyle, le fumarate de monobutyle et le maléate de monobutyle, des acides sulfoniques insaturés ou leurs sels, comme le sel de sodium de l'acrylate de sulfoéthyle, le sel de sodium du méthacrylate de sulfopropyle, et l'acide acrylamido-propane-sulfonique, etc. Au cours de la synthèse d'un latex de copolymère amphotère destiné à être utilisé dans cette invention, on peut copolymériser un monomère copolymérisable avec les monomères indiqués ci-dessus Si l'on en a besoin, il est préférable d'utiliser ce monomère à raison de 40 % en poids ou moins Des exemples particuliers de tels monomères sont des esters alkyliques d'acide carboxylique insaturé, tels que l'acrylate de méthyle, le méthacrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle et l'acrylate de butyle, des nitriles à insaturation éthylénique, comme l'acrylonitrile et le méthacrylonitrile, des esters hydroxyalkyliques d'acide carboxylique insaturé, comme l'acrylate de B- hydroxyéthyle,

l'acrylate de B-hydroxypropyle et le méthacrylate de B-

hydroxyéthyle, des amides d'acide carboxylique insaturé et

leurs dérivés, comme l'acrylamide, le méthacrylamide, le N-

méthylol-acrylamide et le diacétone-acrylamide, des esters glycidyliques d'acide carboxylique insaturé, comme l'acrylate de glycidyle et le méthacrylate de glycidyle, et d'autres composés vinyliques comme l'acroléine et l'alcool allylique, etc Un ester d'acide carboxylique insaturé confère au copolymère une dureté modérée, et en même temps, il augmente la perméabilité à l'air du copolymère, et on l'utilise de préférence en une quantité de 5 à 30 % en poids Si on en utilise plus de 40 % en poids, il a une influence défavorable sur la résistance à l'eau et sur d'autres propriétés Un nitrile à insaturation éthylénique exerce une action d'augmentation du brillant d'impression du papier couché, et on en utilise de préférence une quantité de 5 à 30 % en poids Si on en utilise une quantité supérieure à 40 % en poids, l'imprimabilité du papier couché est abaissée et le séchage de l'encre sur le papier couché s'effectue moins bien Un ester hydroxy-alkylique d'acide carboxylique insaturé améliore la stabilité mécanique du latex de copolymère Grâce à l'utilisation d'un amide d'acide carboxylique insaturé ou d'un dérivé d'un tel composé, il est possible d'améliorer la stabilité chimique, la stabilité mécanique et la résistance à l'eau du latex de

copolymère.

Quand on utilise un comonomère pour introduire un site de gélification dans le copolymère, en tant que méthode d'obtention d'un latex de copolymère amphotère, ce comonomère est utilisé à raison de 0,5 à 20 % en poids, de préférence de 1 à 10 % en poids, par rapport à l'ensemble des monomères Si l'on en utilise moins de 0,5 % en poids, il est difficile de rendre le latex amphotère, alors que si l'on en utilise plus de 20 % en poids, il devient difficile de conférer un point de gélification convenable pour la composition de l'invention, et en outre, il se pose des problèmes, par exemple, celui de la formation d'une grande quantité de coagulat au moment de la préparation d'un latex

de copolymère.

Comme exemples de monomères utilisés pour introduire un site de gélification dans le copolymère, on peut mentionner les amines à insaturation éthylénique, représentées par la formule générale

R 1 __R 3

CH 2 =C-A-R 2-N (R

R 4 dans laquelle R 1 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, R 2 représente un groupe alkylène comportant de 2 à 10 atomes de carbone, R 3 et R 4 représentent chacun, indépendamment, un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle comportant de 1 à 12 atomes de carbone, et A représente

-CO-, -CONH ou -0-.

Des exemples particuliers d'amine à insaturation éthylénique sont les esters aminoalkyliques d'acide carboxylique à insaturation éthylénique, comme le (méth)acrylate de méthylaminoéthyle, le (méth)acrylate de

t-butylaminoéthyle, le (méth)acrylate de N,N-diméthylamino-

éthyle, le (méth)acrylate de N,N-diméthylaminopropyle, le (méth)acrylate de diéthylaminoéthyle et le (méth)acrylate de dibutylaminoéthyle, des aminoalkylamides d'acide carboxylique à insaturation éthylénique, comme le

méthylaminoéthyl-(méth)acrylamide, le N,N-diméthylamino-

éthyl-(méth)acrylamide et le N,N-diméthylaminopropyl-

(méth)acrylamide, des aminoalkyl-vinyl-éthers, comme l'aminoéthyl-vinyl-éther, le méthylaminoéthyl-vinyl-éther

et le N,N-diméthylaminoéthyl-vinyl-éther, les vinyl-

pyridines telles que la 2-vinylpyridine, la 4-

vinylpyridine, la 2-méthyl-5-vinylpyridine et la 2,4-

diéthyl-5-vinylpyridine, etc. On peut également obtenir un latex de copolymère amphotère destiné à être utilisé dans cette invention en utilisant un tensioactif d'un genre approprié Ce genre de tensioactifs englobe les tensioactifs cationiques et les tensioactifs amphotères On peut soit utiliser un tel tensioactif conjointement avec un tensioactif non ionique ou similaire, au cours de la polymérisation en émulsion du mélange de monomères indiqués ci-dessus, soit ajouter ce tensioactif après la polymérisation réalisée à l'aide d'un tensioactif non ionique ou similaire La quantité utilisée d'un tel tensioactif cationique ou amphotère vaut de 0,1 à 5 % en poids, de préférence de 0,2 à 2 % en poids, par

rapport au poids du copolymère.

Comme tensioactifs cationiques utilisés dans le but indiqué ci-dessus, conviennent les tensioactifs du type sel d'ammonium quaternaire Des exemples particuliers de ces tensioactifs sont le chlorure de lauryltriméthyl-ammonium, le chlorure de cétyl-triméthyl-ammonium, le bromure de lauryl-triméthyl-ammonium, le chlorure de (radicaux dérivés

du suif de boeuf)-triméthyl-ammonium, le chlorure de N-

(dodécyl-colamino-formyl-méthyl)-pyridinium, l'éthylsulfate de cétyléthyl-morpholinium, etc Comme exemples particuliers de tensioactif amphotère, on peut mentionner les tensioactifs amphotères du type alkyl-imidazoline, etc. On peut ajuster le point de gélification du latex de copolymère amphotère en faisant varier la nature et la quantité de certains monomères utilisés dans la synthèse du copolymère, tels qu'un monomère acide à insaturation éthylénique, un monomère amine à insaturation éthylénique et un monomère hydrophile On peut également ajuster le point de gélification en faisant varier la nature ou la quantité d'un émulsifiant, ou encore la nature ou la quantité d'un amorceur Il est préférable d'ajuster le point de gélification du latex de copolymère utilisé dans cette invention dans l'intervalle de p H allant de 3,5 à 8,5 On peut mesurer le point de gélification selon le procédé décrit dans le Brevet Japonais publié N

49360/1984.

On peut préparer un latex de copolymère amphotère destiné à être utilisé dans cette invention selon un procédé connu de polymérisation en émulsion Il n'y a pas de restriction particulière imposée à la température ou à la pression de polymérisation, pas plus qu'à la façon d'ajouter les monomères, etc, ou aux adjuvants utilisés pour la polymérisation (amorceur de polymérisation, agent de modification de la masse moléculaire, agent d'ajustement

du p H, etc).

Les pigments utilisés dans cette invention ne sont pas particulièrement limités, et on peut mentionner, comme exemples particuliers, des pigments minéraux comme les argiles, le carbonate de calcium, l'hydroxyde d'aluminium, le blanc de titane, le sulfate de baryum, le blanc satin et le talc, ainsi que des pigments organiques comme des polystyrènes et des résines phénoliques Ces pigments peuvent être utilisés seuls ou en combinaison Afin que soient pleinement exercés les effets de l'invention, il est préférable que les pigments soient constitués, pour 50 % ou

plus, d'une argile, et en particulier de kaolinite.

La composition de couchage pour papier journal de la présente invention comprend un pigment et un latex de copolymère amphotère en tant que liant indispensable pour le pigment La quantité de latex de copolymère amphotère vaut de 3 à 50 parties en poids, en solides, pour 100 parties en poids de pigment, de préférence de 5 à 40 parties en poids et mieux encore de 10 à 40 parties en poids Quand cette quantité est inférieure à 3 parties en poids, il devient difficile d'empêcher la migration du liant au cours du processus de séchage, au moment de la préparation du papier journal couché, et par conséquent, l'imprimabilité devient insatisfaisante et les propriétés importantes pour l'impression offset, comme la résistance à l'arrachage et le brillant d'impression, deviennent médiocres D'autre part, quand on en utilise plus de 40 parties en poids, la résistance à l'adhérence entre feuilles diminue, en raison du caractère collant et d'autres propriétés du latex, et le papier devient mal adapté au tirage En particulier, quand cette quantité dépasse 50 parties en poids, cette tendance atteint un point auquel le papier est rendu pratiquement inutilisable, et en même temps, la brillance, l'opacité, la perte d'eau, le séchage de l'encre et les autres propriétés du papier

journal couché obtenu deviennent mauvais.

Dans la présente invention, il est possible d'utiliser conjointement, en tant que liant pour pigment, un liant constitué par un polymère hydrosoluble Bien qu'il ne soit pas indispensable d'utiliser ce liant hydrosoluble, quand on l'utilise conjointement, il devient plus facile d'ajuster la viscosité du bain de couche, et l'on observe des effets sur l'opacité et la force adhésive apportées au papier journal Des exemples particuliers de liants polymères hydrosolubles sont des amidons, comme un amidon estérifié par l'acide phosphorique et un amidon modifié par une enzyme, la caséine, le poly(alcool vinylique), des dérivés de cellulose comme la méthyl-cellulose et la carboxyméthylcellulose, etc, mais on peut également utiliser d'autres liants polymères hydrosolubles qui sont

habituellement utilisés dans ce domaine technique.

La quantité de liant polymère hydrosoluble vaut 15 parties en poids ou moins, et de préférence 10 parties en poids ou moins, en solides, pour 100 parties en poids de pigment Quand la quantité de liant polymère hydrosoluble vaut plus de 15 parties en poids, on observe une augmentation de la viscosité du bain de couche et une diminution de sa fluidité, et par conséquent, il devient plus difficile d'effectuer le couchage Il faut que la quantité de ce liant polymère hydrosoluble se situe dans un intervalle tel que le total de la quantité de ce liant et de la quantité de l'autre liant indispensable pour pigment, à savoir le latex de copolymère amphotère, vaille de 3 à 50

parties en poids, pour 100 parties en poids de pigment.

En outre, il est également possible, pourvu que cela ne nuise pas à l'effet de l'invention, d'utiliser conjointement comme liant pour pigment, dans la composition de couchage de l'invention, des latex plastiques de copolymères de styrène et de butadiène, de copolymères de

méthacrylate de méthyle et de butadiène, ou similaires.

Il est en outre possible d'ajouter, si nécessaire, à la composition de couchage de cette invention, en plus de l'eau, du pigment et du liant pour pigment, un agent de dispersion du pigment, un agent modifiant la viscosité, un agent de rétention d'eau, un agent insolubilisant, un colorant, un colorant fluorescent, un lubrifiant, un agent d'ajustement du p H, un agent anti-mousse, un tensioactif, un antiseptique, ou d'autres agents similaires Dans cette invention, il est nécessaire de maintenir le p H de la composition de couchage à une valeur égale ou supérieure au point de gélification du latex de copolymère amphotère. Quand le p H est inférieur à ce point de gélification, l'effet d'amélioration de l'imprimabilité diminue Bien qu'il n'existe pas de restrictions particulières imposées à l'agent d'ajustement du p H, on utilise de préférence de

l'ammoniaque.

On n'est pas certain de la raison pour laquelle la composition de couchage de cette invention possède d'excellentes propriétés pour l'impression offset, mais on pense que l'une des raisons possibles est la suivante On considère généralement que le fait que l'imprimabilité et les autres propriétés sont médiocres est provoqué par une répartition non-homogène du liant au cours du processus de séchage effectué pendant le couchage du papier avec un bain de couche, et que cette inhomogénéité est provoquée par ce que l'on appelle la migration D'autre part, le p H du bain de couche s'abaisse au cours du processus de séchage, et si on utilise comme liant pour pigment un latex de copolymère amphotère, celui-ci se gélifie au moment o le p H atteint le point de gélification, et par conséquent, il ne se produit pas de migration Ainsi, la répartition du liant devient homogène et l'on obtient une excellente imprimabilité. Cette invention est illustrée plus précisément dans les exemples suivants Sauf indication contraire, parties

et pourcentages indiqués dans ces exemples sont pondéraux.

En outre, les proportions pondérales de latex sont rapportées aux matières solides. Dans les exemples, les diverses caractéristiques des bains de couche et des papiers couchés sont évaluées

selon les méthodes suivantes.

Viscosité du bain de couche On utilise un viscosimètre du type BL La viscosité du bain de couche est donnée par la valeur (en m Pa s) mesurée au bout d'une minute à 60 t/min, à l'aide du rotor

n I 4.

Fluidité du bain de couche On utilise un viscosimètre à fort cisaillement, du type Hercules La fluidité du bain de couche est donnée par la viscosité apparente (en m Pa s) pour un nombre de tours

de 4 000 t/min, avec un élément G ( 0,02 cm d'entrefer).

Séchage de l'encre En utilisant un appareil d'essai RI (produit par Akira Seisaku-sho Co, Ltd), on effectue une impression en aplat avec une encre pour journal, et on pose par-dessus une feuille de papier couché On estime ensuite, par observation visuelle, le degré de transfert de l'encre On

évalue le séchage de l'encre sur une échelle à cinq degrés.

La note 5 est la meilleure et la note 1 la pire.

Perte d'eau Après application de la solution de mouillage à l'aide d'un rouleau en caoutchouc, on soumet un papier journal couché à une impression en aplat, en utilisant un appareil d'essai RI et une encre pour journal, et l'on estime le degré de transfert de l'encre (la concentration de l'encre) par observation visuelle On évalue la perte d'eau sur une échelle à cinq degrés La note 5 est la

meilleure et la note 1 est la pire.

Résistance à l'arrachage à sec On estime, par observation visuelle, le degré d'arrachage quand on réalise une impression en utilisant un appareil d'essai RI et une encre pour essai d'arrachage, dont l'indice d'adhésivité vaut 24 On évalue la résistance à l'arrachage à sec sur une échelle à cinq degrés La note

5 est la meilleure et la note 1 la pire.

Résistance à l'arrachage au mouillé Après application d'eau à l'aide d'un rouleau Molton, on soumet un papier journal couché à une impression en aplat, en utilisant un appareil d'essai RI et une encre pour essai d'arrachage, dont l'indice d'adhésivité vaut 16, et l'on estime le degré d'arrachage par observation visuelle On évalue la résistance à l'arrachage au mouillé sur une échelle à cinq degrés, la note 5 étant la meilleure

et la note 1 la pire.

Brillant d'impression Après avoir effectué une impression en aplat à l'aide d'un appareil d'essai RI et d'une encre pour journal, on mesure le brillant d'impression à l'aide d'un

glarimètre (produit par Murakami Shikisai Co, Ltd, GM-

26 D).

Blancheur On mesure la blancheur à l'aide d'un réflectomètre Hunter (produit par Murakami Shikisai Co, Ltd, CM-8 P), et on l'exprime en pourcentage La blancheur est d'autant

meilleure que la valeur est plus élevée.

Opacité On mesure l'opacité à l'aide d'un réflectomètre Hunter (produit par Murakami Shikisai Co, Ltd, CM-8 P), et on l'exprime en pourcentage L'opacité est d'autant

meilleure que la valeur est plus élevée.

Résistance à l'adhérence en surface On exprime la résistance à l'adhérence en surface par le degré d'adhésion d'un papier journal couché à un rouleau en métal, quand on fait passer le papier à deux reprises dans une supercalandre, à 170 C et sous une charge

de 150 kg/cm.

O: pas d'adhésion /A: faible adhésion X: adhésion considérable Préparation de latex de copolymère amphotère Dans un autoclave muni d'un agitateur, on introduit 32 parties d'eau, 1,1 partie d'éthylènediaminetétraacétate tétrasodique, 1,1 partie de laurylsulfate de sodium et 0,2 partie de persulfate de potassium, puis on y ajoute un dixième d'une émulsion de monomères préparée séparément dans une cuve équipée d'un agitateur, cette émulsion présentant la composition indiquée dans le tableau 1 On chauffe le système réactionnel à 80 C pour le faire réagir pendant 1 heure Puis on y ajoute 0,8 partie de persulfate de potassium, conjointement avec 20 parties d'eau, et on introduit ensuite dans l'autoclave, en 4 heures et de façon continue, les neuf dixièmes restants de l'émulsion de monomères Pendant ce temps, on maintient l'autoclave à 80 C On maintient ensuite le système réactionnel à 80 C pendant 1 heure supplémentaire, puis on ajoute de l'ammoniaque pour ajuster le p H du latex à 9,0 Puis on ajoute 4,0 parties d'eau, 2,0 parties de méthacrylate de N,N- dimétylaminoéthyle et 0,1 partie de persulfate d'ammonium, et on fait réagir le tout à 80 C pendant 2 heures C'est ainsi que l'on obtient les latex de copolymère amphotères A, B et C Les points de gélification

de ces latex se trouvent tous à p H 7,0.

Tableau 1

Latex A B C Eau 50,0 parties 50,0 parties 50,0 parties Lauryl-sulfate de sodium 0,3 0,3 0,3 Bicarbonate de sodium 0,5 0,5 0,5 Styrène 20,5 50,5 21,0 Butadiène 45,0 35,0 40,0 Acrylonitrile 10,0 O 20,0 Méthacrylate de méthyle 20,0 10,0 15,0 Acide méthacrylique o 0,2 2,5 O Acide acrylique o O 2,0 t-dodécylmercaptan 0,2 0,13 0,25 Préparation de latex habituels de copolynère de styrène et de butadiène, ne présentant pas de point de gélification Dans un autoclave muni d'un agitateur, on introduit 32 parties d'eau, 1,1 partie d'éthylènediamine- tétraacétate tétrasodique, 1,1 partie de lauryl-sulfate de sodium et 0,2 partie de persulfate de potassium, et on y ajoute un dixième d'une émulsion de monomères préparée séparément dans une cuve équipée d'un agitateur, cette émulsion présentant une composition indiquée dans le tableau 2 On chauffe le système réactionnel à 800 C pour le faire réagir pendant 1 heure On y ajoute ensuite 0,8 partie de persulfate de potassium, conjointement avec 20 parties d'eau, puis on introduit dans l'autoclave, de façon continue et en 4 heures, les neuf dixièmes restants de l'émulsion de monomères Pendant ce temps, on maintient l'autoclave à 800 C On poursuit la réaction à 800 Cpendant 2 heures supplémentaires C'est ainsi que l'on obtient les latex D, E et F Aucun de ces latex ne présente un point de gélification.

Tableau 2

Latex D E F Eau 50,0 parties 50,0 parties50,0 parties Lauryl-sulfate de sodium 0,3 0,3 0,3 Bicarbonate de sodium 0,5 0,5 0,5 Styrène 20,5 43,0 26, 5 Butadiène 45,0 40,0 42,0 Acrylonitrile 10,0 O 15,0 Méthacrylate de méthyle 20, 0 15,0 15,0 Acide méthacryliqu 0,2 O 1,5 Acide acrylique O 2,0 O t- dodécylmercaptan 0,2 0,17 0,3 Compositions de couchage pour papier journal Selon la formulation de bains de couche indiquée dans le tableau 3 ci-dessous et en utilisant les latex A à F, on prépare les compositions N 1 à 6 de bains de couche pour papier journal, compositions présentant chacune une

concentration de 50 % de matières solides et un p H de 9,5.

Tableau 3

Argile Carbonate de calcium broyé Dispersant ( 1) Hydroxyde de sodium Amidon estérifié à l'acide phosphorique ( 2) Latex parties parties 0,2 partie 0,2 partie 6 parties parties ( 1) Polyacrylate de sodium, produit de Toagosei Chemical Co, Ltd, Aron T-40 ( 2) Produit de Nihon Shokuhinkako Co, Ltd,

MS-4600

Exemple 1

Des feuilles de papier-support pour papier journal sont couchées avec chacun des bains de couche ainsi obtenus, dans les conditions indiquées dans le tableau 4 ci-dessous On conserve le papier journal couché obtenu dans une salle à air conditionné, à la température de 200 C et sous une humidité relative de 65 5 %, pendant un jour et une nuit, puis on les soumet à divers essais d'évaluation Les résultats de ces essais sont indiqués

dans le tableau 5.

Tableau 4

Appareil Séchage Calandre Papier-support Poids de couche : coucheuse à lame de laboratoire : four à air chaud, 1300 C, secondes : supercalandre de laboratoire, C, 55 kg/cm, 2 zones de contact : papier journal ( 46 g/m 2) : 5 g/m 2/cÈté

Tableau 5

Exemple de cette Exemple comparatif invention Bain de couche 1 2 3 4 5 6 Latex A B C D E F Séchage de l'encre 4,3 4,5 4,0 3,5 4,0 3,0 Perte d'eau 4,5 5,0 4,0 2,0 3,5 1,0 Propriétés Résistance à l'arrachage à sec 4,7 4, 5 4,3 4,2 4,3 4,0 Résistance à l'arrachage au mouillé 4,0 5,0 4,5 3,5 3,0 3,2 évaluées Brillant d'impression 44,6 42,2 48,8 39,3 38,9 40,4 Blancheur 63,4 63,3 62,9 60,1 59,9 59,6 Opacité 91,1 91,2 91,2 86,3 87,1 86,9 K\) w K) M "Il G al F G> D'après les résultats présentés sur le tableau 5, on voit que, dans le cas o l'on utilise les bains de couche NO 1 à 3 de cette invention, qui contiennent un latex amphotère, on peut obtenir un papier journal couché présentant d'excellentes propriétés de séchage de 1 ''encre, de perte d'eau, de résistance à l'arrachage, de brillant d'impression, de blancheur et d'opacité, alors que dans le cas o l'on utilise les bains de couche NI 4 à 6, qui contiennent des latex habituels, on ne peut obtenir que des

papiers couchés dont toutes ces propriétés sont médiocres.

Exemple 2

On prépare du papier journal couché, de la même façon que dans l'exemple 1, excepté que l'on utilise les bains de couche N O 7 à 12, obtenus d'après les formulations de bains de couche indiquées dans le tableau 6 et dans lesquelles on utilise le latex A ou D, et on soumet ce papier journal couché aux mêmes essais divers d'évaluation que dans l'exemple 1 Les résultats obtenus sont présentés

dans le tableau 7.

Tableau 6

Exemple de cette Exemple comparatif invention Latex A Latex D Bain de couche N 7 8 9 10 111 12 Argile 60,0 60,0 60,0 60,0 60,0 60,0 Carbonate de calcium broyé 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 Dispersant ( 1) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Hydroxyde de sodium 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Amidon estérifié a l'acide phosphorique ( 2) 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 Latex 15,0 25,0 35,0 15,0 25,0 35,0 ( 1) Polyacrylate de sodium, produit de ( 2) Produit de Nihon Shokuhinkako Co, Toagoseï Chemical Co, Ltd, Aron T- 40 Ltd, MS-4600 Un K) M "Il G F G

Tableau 7

Exemple de cette Exemple comparatif invention Bain de couche N 7 8 9 10 i 111 12 Séchage de l'encre 5,0 5,0 4,0 4,0 2,0 1,0 Perte d'eau 4,8 4,5 4,0 3,0 2,3 1,0 Propriétés Résistance à l'arrachage à sec 4,5 5, 0 5,0 4,0 4,5 5,0 Résistance à l'arrachage au mouillé 4,0 5,0 5,0 3,0 4,5 5,0 évaluées Brillant d'impression 40,2 48,6 55,3 34,3 41,9 52,3 Blancheur 63,3 64,2 64,5 62,1 61,8 62,2 Opacité 91, 5 91,1 90,8 90,2 90,0 89,8 o'. I 02 O'J D'après les résultats présentés sur le tableau 7, on voit que, dans le cas o l'on utilise les bains de couche No 7 à 9 de cette invention, lorsque la quantité de liant pour pigment augmente, la résistance à l'arrachage et le brillant d'impression sont augmentés, et en même temps, le papier journal couché présente d'excellentes propriétés de séchage de l'encre, de perte d'eau, de blancheur et d'opacité, alors que dans le cas o l'on utilise les bains de couche NO 10 à 12, qui contiennent des latex habituels, bien que le brillant et la résistance à l'arrachage augmentent avec la quantité de liant pour pigment, le séchage de l'encre et la perte d'eau sont nettement abaissés, et l'on ne peut obtenir que du papier journal couché qui ne supporte pas l'utilisation pratique en tant

que papier journal.

Exemple 3

On prépare du papier journal couché, de la même façon que dans l'exemple 1, excepté que l'on utilise les bains de couche NO 13 à 20, obtenus d'après les formulations de bains de couche indiquées dans le tableau 8 et avec le latex A, et on soumet ce papier journal aux mêmes divers essais d'évaluation que dans l'exemple 1 Les

résultats sont présentés dans le tableau 9.

Tableau 8

Bain de couche N 13 14 15 16 17 18 19 20 Argile 80,0 80,0 80,0 80, 0 80,0 80,0 80,0 8 Carbonate de calcium en grains 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 Dispersant ( 1) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Hydroxyde de sodium 0, 2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Amidon estérifié à l'acide phosphorique ( 2) 13,0 5,0 O 3,0 O 18,0 O Poly(alcool vinylique) ( 3) O 8,0 8,0 O 20,0 Latex 7,0 15,0 30,0 20,0 40,0 45,0 2,0 15,0 ( 1) Polyacrylate de sodium, produit de Toagosei Chemical Co, Ltd, Aron T-40 ( 2) Produit de Nihon Shokuhinkako Co, Ltd, MS-4600 ( 3) Produit de The Nippon Synthetic Chemical Industry Co, Ltd, NM-11 Co K) M "Il G F G

Tableau 9

Exemple de cette invention Exemple comparatif Bain de couche NO 13 14 15 16 17 18 19 20 Viscosité du bain 880 760 810 780 690 700 1670 1980 Fluidité du bain 53 43 44 44 43 55 79 99 rn Résistance à l'adhérence Q O O O O X Q Q O O < Séchage de l'encre 4,6 5,0 5,0 5,0 3,8 1,0 4,7 3,8 Perte d'eau 4,8 5,0 4,5 5,0 4,2 1,0 3,8 3,5 tn Résistance à l'arrachage à sec 4,0 4,5 5,0 5,0 5,0 4,5 1,0 4,0 Résistance à l'arrachage au mouillé 4,0 4,5 5,0 5,0 5,0 4,7 1,0 3,5 Brillant du papier 40,3 44,1 56,2 47,2 60,1 62,0 32,8 40,6 Blancheur 63,9 64,1 62,4 64,2 62,6 60,3 58,3 59,4 Opacité 92,3 92,0 90,8 91,7 91,4 88,4 92,3 93,2 \D "Il o, D'après les résultats présentés sur le tableau 9, on voit que dans le cas o l'on utilise les bains de couche de l'invention, on obtient du papier journal couché présentant d'excellentes propriétés de séchage de l'encre, de perte d'eau, de résistance à l'arrachage, de brillant, de blancheur et d'opacité Mais dans le cas o la quantité de liant pour pigment est trop importante (bain NO 18), on obtient un papier journal couché présentant des propriétés nettement médiocres de séchage de l'encre et de perte d'eau; dans le cas o la quantité de latex de copolymère amphotère est trop faible (bain NI 19), on obtient un papier journal couché présentant une très faible résistance à l'arrachage; dans le cas o la quantité de liant polymère hydrosoluble est trop importante (bains NO 19 et 20), la viscosité du bain de couche devient trop élevée et l'on obtient des papiers couchés dont diverses propriétés

sont médiocres.

Ainsi, conformément à l'invention, il est possible d'obtenir un papier journal couché qui présente, comparé à celui obtenu selon la technique antérieure, de bien meilleures propriétés de séchage de l'encre, de perte d'eau, de résistance à l'arrachage, en particulier au mouillé, et de brillant, propriétés importantes pour une impression offset à séchage de l'encre par refroidissement,

ainsi qu'une blancheur et une opacité comparables.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Composition de couchage pour papier journal, caractérisée en ce qu'elle comprend, pour 100 parties en poids d'un pigment, de 3 à 50 parties en poids, en solides, d'un latex de copolymère amphotère en tant que liant pour pigment. 2 Composition de couchage pour papier journal, conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, en tant que liant pour pigment, en plus du latex de copolymère amphotère, un polymère hydrosoluble en une quantité qui ne dépasse pas 15 parties en poids et qui est telle que la quantité totale des liants pour pigment vaille de 3 à 50 parties en poids, en solides, pour 100 parties en

poids de pigment.

3 Composition de couchage pour papier journal, conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient, pour 100 parties en poids de pigment, de 5 à 40 parties en poids, en solides, de latex de copolymère

amphotère en tant que liant pour pigment.

4 Composition de couchage pour papier journal, conforme à la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte, en tant que liant pour pigment, en plus du latex de copolymère amphotère, un polymère hydrosoluble en une quantité qui ne dépasse pas 10 parties en poids et qui est telle que la quantité totale des liants pour pigment vaille de 3 à 50 parties en poids, en solides, pour 100 parties en

poids de pigment.

Composition de couchage pour papier journal, conforme à la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, en tant que liant pour pigment, en plus du latex de copolymère amphotère, un polymère hydrosoluble en une quantité qui ne dépasse pas 10 parties en poids et qui est telle que la quantité totale des liants pour pigment vaille de 5 à 40 parties en poids, en solides, pour 100 parties en

poids de pigment.

6 Composition de couchage pour papier journal,

conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5,

caractérisée en ce que le latex de copolymère amphotère est un latex obtenu par copolymérisation d'un mélange de monomères comprenant de 20 à 50 % en poids d'un monomère diène aliphatique conjugué, de 10 à 74 % en poids d'un monomère vinyl-aromatique, de 0,5 à 20 % en poids d'un monomère acide à insaturation éthylénique, de 0,5 à 20 % en poids d'un monomère permettant d'introduire dans le copolymère un site de gélification du copolymère, et au

plus 40 % en poids d'un monomère copolymérisable avec eux.

7 Composition de couchage pour papier journal,

conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5,

caractérisée en ce que le latex de copolymère amphotère est un latex obtenu par copolymérisation d'un mélange de monomères comprenant de 20 à 50 % en poids d'un monomère diène aliphatique conjugué, de 10 à 74 % en poids d'un monomère vinyl-aromatique, de 0,5 à 20 % en poids d'un monomère acide à insaturation éthylénique, de 0,5 à 20 % en poids d'une amine à insaturation éthylénique en tant que monomère permettant d'introduire dans le copolymère un site de gélification du copolymère, et au plus 40 % en poids d'un monomère copolymérisable avec eux. 8 Composition de couchage pour papier journal,

conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5,

caractérisée en ce que le latex de copolymère amphotère est un latex obtenu par copolymérisation, à l'aide d'un tensioactif amphotère, d'un mélange de monomères comprenant de 20 à 50 % en poids d'un monomère diène aliphatique

conjugué, de 10 à 74 % en poids d'un monomère vinyl-

aromatique, de 0,5 à 20 % en poids d'un monomère acide à insaturation éthylénique, et au plus 40 % en poids d'un

monomère copolymérisable avec eux.