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WO 2008/074956 PCT/FR2007/052433
FLUIDE CORRECTEUR AVEC INDICATEUR DE SECHAGE
La présente invention concerne un fluide
correcteur contenant un colorant fluorescent en tant
qu'indicateur de séchage.
Il existe sur le marché des fluides correcteurs à
base aqueuse ou à base de solvants organiques volatiles,
permettant de masquer des erreurs d'écriture et de
réécrire ensuite, si on le souhaite, sur le film
correcteur séché. Les fluides à base aqueuse, bien qu'ils
soient généralement préférés pour leur moindre nocivité,
présentent toutefois l'inconvénient, par rapport aux
fluides correcteurs à base de solvants, de sécher
beaucoup moins vite que ces derniers. Il faut compter
généralement plusieurs dizaines de secondes avant de
pouvoir réécrire sur le film sans l'endommager.
L'utilisateur, impatient et ne disposant d'aucun indice
le renseignant sur l'avancement du séchage, est
susceptible d'essayer de réécrire trop tôt sur le film de
masquage.
Il est connu d'ajouter des indicateurs de séchage
ou de visualisation à des compositions de papeterie dont
l'utilisation implique un temps de séchage après
application, telles que des fluides correcteurs.
Les indicateurs de séchage utilisés dans les
fluides correcteurs sont destinés à permettre à
l'utilisateur d'évaluer visuellement le moment oü la
composition est suffisamment sèche, c'est-à-dire le
moment où le film formé par le fluide correcteur peut
recevoir une nouvelle inscription sans risque d'être
endommagé.
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Les indicateurs de séchage, colorés et donc
visibles pour l'utilisateur au moment de l'application de
la composition, perdent progressivement leur couleur et
deviennent idéalement totalement incolores lorsque la
composition est sèche.
Ainsi, la demande de brevet US2005/0075419
divulgue un fluide correcteur à base d'eau contenant, en
tant qu'indicateur de séchage, un indicateur pH coloré.
Le fluide correcteur contient également un acide volatil
ou une base volatile dont l'évaporation entraîne un
changement de pH du film correcteur et par conséquent la
décoloration de l'indicateur de pH.
Le problème des compositions contenant un
indicateur coloré de pH en tant qu'indicateur de séchage
est l'ajustement précis du temps de décoloration au temps
de séchage réel de la composition. En effet, lorsque le
pH de la composition change trop vite et l'indicateur se
décolore avant le séchage complet de la composition,
l'utilisateur est induit en erreur et la réécriture
précoce provoquera un endommagement du film. A l'inverse,
lorsque la variation de pH et la décoloration de
l'indicateur n'interviennent qu'un certain temps après le
séchage complet de la composition, l'utilisateur retarde
inutilement le moment de réécriture et perd ainsi du
temps.
Le temps de séchage d'un film de fluide correcteur
dépend de plusieurs paramètres tels que
- la vitesse d'évaporation (volatilité) des solvants,
- la vitesse de pénétration des solvants dans le papier
qui dépend essentiellement de la tension de surface du
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fluide, de la viscosité du fluide et de l'énergie de
surface du support, et
- la vitesse de formation du film.
Dans le cadre de ses recherches visant à résoudre
ce problème de l'ajustement précis du temps de séchage au
temps de décoloration des fluides correcteurs, la
Demanderesse a découvert qu'il était possible de moduler
très finement le temps de décoloration de certains
colorants fluorescents en les utilisant dans un système
de solvants miscibles entre eux, constitué d'au moins un
bon solvant du colorant et d'au moins un mauvais
dudit colorant.
La présente invention a par conséquent pour objet
un fluide correcteur avec indicateur de séchage coloré,
contenant
(a) en tant que colorant fluorescent, du 8-hydroxy-1,3,6-
pyrènetrisulfonate de sodium et
(b) un bon solvant du colorant fluorescent, ayant de
préférence un point d'ébullition inférieur ou égal à
100 C et, de préférence,
(c) un mauvais solvant du colorant fluorescent, miscible
avec le bon solvant (b) du colorant fluorescent.
Le 8-hydroxy-1,3,6-pyrènesulfonate de sodium,
également connu sous le nom de Solvent Green 7 ou de
Pyranine (CAS 6358-69-6, Colour Index n 59040) est un
colorant de couleur vert-jaune, approuvé par la FDA en
tant que colorant de compositions cosmétiques. Ce
colorant ne fait pas partie des indicateurs colorés de
pH. Il présente en effet, sur toute la gamme des pH, une
émission de fluorescence dont les caractéristiques
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varient trop progressivement pour qu'ils puissent servir
d'indicateur de pH.
La capacité de ce colorant à servir d'indicateur
de séchage dans les compositions de la présente invention
n'est donc pas liée à son état de
protonation/déprotonation, mais, entre autres, à son
solvatochromisme en relation avec son état de solvatation
dans le mélange de solvants de la composition.
La Demanderesse a en effet constaté que le 8-
hydroxy-1,3,6-pyrènetrisulfonate de sodium, dissous dans
un bon solvant tel que défini ci-après, était
caractérisé par une intensité de fluorescence élevée qui
diminuait lorsque ce bon solvant était mélangé à une
certaine proportion d'un mauvais solvant du colorant,
tel que défini ci-après.
La Demanderesse a en outre constaté que lorsque le
bon solvant utilisé était l'eau, l'ajout d'un solvant
organique choisi parmi les mauvais solvants du colorant
fluorescent se traduisait par une modification,
généralement une accélération, de la vitesse de
pénétration de la phase solvant dans le support papier
sur lequel le fluide correcteur était appliqué et que
cette accélération de la vitesse de pénétration avait à
son tour des répercussions sur la vitesse de séchage du
film et la vitesse de décoloration du colorant.
L'idée a donc émergé de dissoudre ce colorant
fluorescent dans une phase solvant contenant un mélange
de ces deux types de solvants, de manière à modifier
l'état de solubilisation du colorant et/ou la vitesse de
pénétration dans le support papier pour essayer de
d'ajuster le temps de décoloration du colorant
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fluorescent précisément au temps de séchage du film de
fluide correcteur. La Demanderesse a ainsi constaté qu'un
choix astucieux des bon et mauvais solvants en fonction
de leur volatilité et de leur pouvoir solvatant du
5 colorant, mais surtout la variation des proportions
respectives des bon et mauvais solvants dans les
compositions de la présente invention permettait
d'ajuster très finement le temps de décoloration du
colorant fluorescent au temps de séchage réel du film
déposé.
Bien que les explications ci-dessus suggèrent que
la présence d'un mauvais solvant dans les
compositions de la présente invention soit une
caractéristique technique essentielle des fluides
correcteurs selon la présente invention, l'homme du
métier comprendra que, dans certains cas particuliers,
lorsque l'évaporation du seul bon solvant du colorant
fluorescent provoque la décoloration de celui-ci en
adéquation avec le temps de séchage de la composition,
l'ajout d'un mauvais solvant est superflue. La présence
d'un mauvais solvant en association avec un bon solvant
est donc, certes, généralement souhaitable mais constitue
toutefois une caractéristique facultative préférée des
compositions de la présente invention.
On entend par bon solvant dans la présente
demande, un solvant dans lequel la solubilité du colorant
fluorescent à 20 C est au moins égale â 0,1 g/l. Le
terme mauvais solvant désigne les solvants organiques
dans lesquels la solubilité du colorant fluorescent est
inférieure ou égale à 0,01 g/l à 20 C.
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Comme indiqué ci-dessus, le bon solvant a un point
d'ébullition inférieur ou égal à 100 C. Bien entendu ce
bon solvant est de préférence de l'eau, choisie pour sa
parfaite innocuité et son très faible coût. On préfère en
particulier de l'eau déminéralisée. La limite supérieure
du point d'ébullition (100 C) est motivée uniquement par
la durée de séchage de la composition. Au-delà d'un point
d'ébullition de 100 C, le bon solvant qui constitue la
plus grande partie de la composition, mettrait
excessivement longtemps à s'évaporer ce qui entraînerait
un allongement indésirable du temps de séchage du film.
Le mauvais solvant doit être miscible avec le bon
solvant du colorant fluorescent. Les bon et mauvais
solvants n'ont pas forcément besoin d'être miscibles l'un
avec l'autre en toutes proportions, mais leur miscibilité
doit être garantie au moins pour les rapports bon
solvant/mauvais solvant du fluide correcteur avant
application et au cours de l'étape de séchage.
On peut citer à titre d'exemples de mauvais
solvants préférés les alkylèneglycols en C4-6 tels que le
butylèneglycol et l'hexylèneglycol, les alcools
inférieurs en C2_4 tels que l'éthanol, le n-propanol,
l'isopropanol, le n-butanol et l'isobutanol, et le
dioxane.
Comme expliqué ci-dessus, le temps de décoloration
des colorants fluorescents peut être ajusté au temps de
séchage des compositions de la présente invention par
ajout d'une quantité relativement faible d'un ou de
plusieurs mauvais solvants, de l'ordre de quelques pour-
cent seulement. Le rapport en poids du bon solvant au
mauvais solvant dans les compositions de la présente
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invention est compris de préférence entre 99/1 et 80/20,
en particulier entre 98/2 et 90/10.
La composition selon la présente invention a de
préférence un pH basique, compris avantageusement entre 7
et 11, de préférence entre 7,5 et 10. Dans cette gamme de
pH, l'intensité de fluorescence du colorant fluorescent
est en effet particulièrement élevée et la décoloration
au moment du séchage du film appliqué est facilement
détectable pour l' il humain. Ce pH peut être ajusté par
addition d'une base quelconque, pas nécessairement
volatile. On peut citer à titre d'exemple de telles bases
l'ammoniaque, la triéthanolamine et l'amino-2-méthyl-1-
propanol (AMP) . Le pH des compositions selon l'invention
peut éventuellement être fixé par un tampon approprié.
La concentration du colorant fluorescent dans les
fluides correcteurs de la présente invention est de
préférence comprise entre 0,01 % et 1 % en poids, en
particulier entre 0,1 et 0,5 % en poids, rapportée au
poids total de la composition.
Le fluide correcteur de la présente invention
contient, en plus du colorant fluorescent et de la phase
solvant décrits ci-dessus, un ou plusieurs adjuvants
utilisés couramment dans ce type de composition, choisis
par exemple parmi les polymères filmogènes, les charges,
les pigments opacifiants, de préférence les pigments
blancs tels que le dioxyde de titane, les azurants
optiques, les colorants, les agents antigel tels que le
glycérol, les tensioactifs et les agents conservateurs.
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Exemple
Composition A (sans mauvais solvant)
On ajoute 0,15 % en poids de Solvent Green 7,
commercialisé sous la dénomination JAUNE PYRACIDE G par
la société COLOREY, à un fluide correcteur classique
(fluide de base) ayant la composition suivante
Eau distillée 10 %
Résine (ACRYLIC LATEX 35 % SOLIDS) 25 %
Ti02 37 %
CaCO3 13 %
Base q.s.p. pH 8 - 8,5
Autres additifs 12 â
(conservateurs, agent anti-mousse,
tensioactif, azurant optique)
On applique un film d'une épaisseur d'environ 75
m sur du papier normalisé (Papier Baumgartner ISO 12757)
à l'aide d'un filmographe (hand coater) On laisse sécher
le film à une température de 20 C, puis on note le temps
au bout duquel il est possible de réécrire sur le film
séché avec un stylo à bille (= temps de séchage).
Le temps de décoloration du colorant fluorescent
est estimé par évaluation visuelle ou encore par
color.imétrie (Système L*a*b*).
On détermine ainsi pour la composition A un temps
de séchage du film d'environ 1 minute et un temps de
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décoloration d'environ 3 minutes. Ce résultat n'est pas
satisfaisant car l'utilisateur s'il attend la
décoloration complète du film avant de réécrire sur
celui-ci perd inutilement environ 2 minutes.
Compositions B et C (avec mauvais solvant)
On ajoute à la composition A contenant 99,85 % de
fluide de base et 0,15 % de Solvent Green 7,
respectivement 4,00 % d'hexylèneglycol (Composition B) et
4,00 % de n-propanol (Composition C).
Lorsqu'on mesure le temps de séchage et le temps
de décoloration de ces deux compositions dans les mêmes
conditions que pour la Composition A, on obtient les
résultats suivants
Composition B :
Temps de séchage : 1 minute
Temps de décoloration : 1 minute 10 secondes
Composition C :
Temps de séchage : 50 secondes
Temps de décoloration : 1 minute 10 secondes
On constate que, pour les deux compositions,
l'écart entre le temps de séchage et le temps de
décoloration est sensiblement réduit par rapport à celui
observé pour la Composition A exempte de solvant
secondaire ( mauvais solvant) . On peut constater par
aiileurs que l'ajout, à la composition à base d'eau,
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d'une faible quantité (4 %) d'hexylèneglycol (point
d'ébullition 197 C) n'augmente pas le temps de séchage
de la composition finale. Par contre, l'addition de 4 %
seulement d'un mauvais solvant relativement plus volatil
5 que l'eau (n-propanol, point d'ébullition 97 C) diminue
avantageusement d'environ 20 '-. le temps de séchage de
cette formule (Composition C) à base d'eau.
