Brevet FR2227951A1 — publié le 19741129

L'invention concerne un carton étanche, permettant facilement 1' impression et muni d'un revêtement multiple à disposition spéciale; elle concer- ne également le procédé de fabrication de ce carton. I1 est connu de prévoir, sur les cartons stratifiés à plusieurs couches, des surfaces améliorées d'un côté ou des deux côtés. Dans ces traitements de surface, on applique, dans des machines de fabrication de carton, par différents procédés d'enduction, des enduits qui améliorent la réceptivité à l'impression. Dans des appareils spéciaux de revêtement on forme, en outre, des couches formant écran, servant à améliorer les propriétés d'étanchéité, lesquelles ont une grande importance pour l'emballage, sous la forme d'enduits en dispersion, de revêtements extrudés ou autres, appliqués àl'état fondu ou par stratification de films. I1 est connu aussi de fabriquer des emballages dans lesquels on commence par imprimer le carton et, ensuite, on le traite par dessus I' impres- sion. En pareil cas, l'impression est dissimulée par un revêtement ou couchage transparent et, ainsi, mieux protégée. Les propriétés d'étanchéité que l'on peut obtenir dépendent de la nature de l'agent de revêtement utilisé. A cet effet, on utilise, en particulier, jusqu'ici, des produits de polymérisation à base d'oléfines et de composés vinyliques chlorés graduellement. L'avantage de ces derniers est outils assurent une étanchéité particulièrement bonne. Un inconvénient essentiel des revêtements superficiels formés de polymères chlorés réside, entre autres, dans le fait qu'il se produit un jaunis sement sous l'action de la lumière et que la réceptivité à l'impression, ainsi que l'aptitude à la transformation ultérieure, sont limitées à différents égards. En conséquence, la présente invention a pour objet un carton à couche formant écran, permettant l'impression au moyen de procédés d'impression différents mais usuels, et portant des revêtements multiples, qui ne présentent pas l'inconvénient essentiel précite. Ce nouveau carton est constitué de manière à ce qu'il présente, dans l'ordre, de l'intérieur vers l'extérieur, un enduit primaire, appliqué sur une de ses faces ou sur ses deux faces, et à base de pigments minéraux et de liants, un enduit d'étanchéité à base de polychlorure de vinylidène ou de produits de copolymérisation du chlorure de vinylidène, et un enduit de recouvrement, à base d'une peinture pigmentée, opaque, azurée optiquement, à laquelle peuvent être ajoutés des agents d'accrochage. Le poids sec de l'enduit primaire est de 2 à 20 g/m2, de préférer ce de 4 à 10 g/m2, calculé en substance sèche, la teneur en substance sèche devant atteindre au moins 85t. Comne pigments minéraux organiques, on peut envisager, pour la peinture, des substances telles que le kaolin, la craie, le talc, la barytine, l'oxyde de zinc, le sulfate de calcium, le sulfite de sodium et le dioxyde de titane, en particulier sous la forme cristalline anatase. Des liants appropriés sont la protéine de soja, la farine de soja, la protéine adhésive telle que la caséine, 1' amidon et les féculents ainsi que la carboxyméthylcellulose ou la inéthylcellulose ou encore l'alcool polyvinylique, les produits de copolymérisation styrène/butadiène et les dispersions de ratière synthétique, en particulier à base d'esters polyacryliques.En outre, il est avantageux d'ajouter des agents de dispersion, tels que des polyphosphates ou des silicates de sodium ainsi que des mouillants non ionogènes ou anioniques commerciaux. Cn ajoute fréquemment, en outre, des inhibiteurs de mousse èt, éventuellement, des conservateurs. L'enduit d'étanchéité, qui joue le rôle de couche formant écran, et l'enduit de recouvrement ,qui forme la couche supérieure, sont appliqués une fois que la teneur en substance sèche mentionnée plus haut est atteinte, soit dans la machine de fabrication de carton, si elle comporte des groupes applicateurs appropriés, soit dans les appareils séparés de revêtement. Comme appareils de revêtement, pour l'application de la dispersion de polychlorure de vigylidène ou de produits de copolymérisation correspondants, des appareils à lame d'air ont donné, en particulier, de bons résultats. A la suite de l'application de l'enduit d'étanchéité, on effectue un séchage intermédiaire intense, par des procédés de séchage, en eux-niêmes connus. La distance entre l'appareil à enduire et le début du séchage doit être aussi courte que possible afin que la majeure partie de l'eau puisse s'éva porer rapidement et que la formation du film soit favorisée. Le programme de température est déterminé par la quantité appliquée, la vitesse de passage et la circulation d'air La quantité d'enduit d'étanchéité, calculée en substance 2 2 sèche, est de 5 à 30 g/m2 et, de préférence, de 8 à 20 g/m2. Sur l'enduit -d'étanchéité, on applique après séchage, l'enduit de recouvrement (enduit protecteur3 à base d'une peinture pigmentée opaque azurée, à laquelle peuvent être ajoutés des agents d'accrochage. On sèche l'enduit de recouvrement de-la façon déjà décrite. Comme pigments pour l'enduit de recouvrement, on peut utiliser les memes substances que pour l'enduit primaire. Toutefois, il est avantageux d'utiliser, en particulier, des pigments qui ont une haute teneur en blanc et un indice de réfraction élevé, égal ou supérieur à I 1,6. Mais, en outre, ces agents contiennent aussi un azurant optique de nature commerciale. Quand on utilise le dioxyde de titane, il faut tenir compte du fait que tous les azurants commerciaux ne sont pas efficaces lorsque l'on utilise le dioxyde de titane coe me pigment. Pour améliorer l'ancrage entre la couche de recouvrement et l'enduit d'étanchéité, on ajoute à l'enduit de recouvrement des agents d'accrochage à raison de 11 au maximum de la teneur en substance sèche. Comme agents d'accrochage, des esters d'acide titanique, par exemple, ont donné de bons résultats. Ainsi, selon le mode d'impression, on peut obtenir de grandes résistances à l'ex taille ou à l'arrachement, qui sont importantes pour la transformation ultérieure. Si cela apparaît nécessaire, dans le cadre de l'invention on peut aussi appliquer les différents enduits par plusieurs opérations d'enduction. Le poids total des enduits primaire, d'étanchéité et de recouvrement est, avantageusement, de 15 à 75 g/m2 et, de préférence, de 22 à 50 g/m2, calculé en substance sèche. Les cartons à couche formant écran ainsi fabriqués présentent une excellente étanchéité à la vapeur d'eau, aux gaz, aux arômes, aux huiles et aux graisses. Ils ont l'avantage de pouvoir être imprimés à plat et sur rotative, avec des encres à base de solvants et à base de vernis. Le carton à couche formant écran, a plusieurs couches, fabriqué de la façon décrite ci-dessus se distingue par une résistance particulièrement bonne à la lumière et par un degre de blancheur élevé et stable. Si on le désire, on peut coller des cartons à surface améliorée sur une face, de la façon décrite, à d' autres cartons fabriqués de la même façon et obtenir, ainsi, des cartons ayant des poids supérieurs à 1000 g/m2 par exemple. Les différentes couches du nouveau carton à couche formant écran permettant l'impression sont représentées dans la figure unique du dessin annexe. Sur ce dessin, a désigne la couche de carton, b désigne l'enduit primaire, c désigne l'enduit d'étanchéité et d désigne l'enduit de recouvrement. Exemple 1 : On indique ci-après quelques mélanges de base pour 1 'applica- tion de l'enduit primaire, de l'enduit d'étanchéité et de l'enduit de recouvrement sur des cartons pour boîtes pliantes fabriqués à partir de cellulose, de pou 2 dre de bois et de vieux papier (poids environ 500 glu2). Les différentes matiè- res indiquées constituent la teneur totale en solides. Le reste des dispersions ou enduits est formé d'eau. I - Enduits primaires ; teneur totale en solides : 30 à 43% 60 à 80 parties de kaolin 40 à 20 parties de barytine 8 à 12 parties de caséine 15 à 20 parties d'ester polyacrylique 0,5 à 5 parties d'additifs (agents de dispersion, agents antimousse, mouillants). II - Enduits d'étanchéité ; teneur en solides : 52 à 58% Dispersions commerciales de résine synthétique à base de polychlorure de vinyle. III - Enduits de recouvrement ; teneur totale en solides : 35 à 45% 40 > à 60 parties de kaolin 20 à 40 parties de barytine 40 à 20 parties de blanc de titane 5 à 15 parties de caséine 8 à 20 parties d'ester polyacrylique 0,5 à 5 parties d'additifs (agents de dispersion, agents anti mousse, mouillants) 0,2 à 2 parties d'agent d'accrochage à base d'esters d'acide titanique 0,1 à 0,3 partie d'azurants optiques. Exemple 2 : On applique au rouleau un enduit primaire sur un carton stratifié, fabriqué à partir de cellulose et qui pèse environ 450 g/m2. La dispersion destinée à enduit primaire a une teneur totale en solides de 36%. Les constituants sont les suivants 54 parties de kaolin 23 parties de barytine 8 parties de caseine 13 parties d'ester polyacrylique 2 parties de mouillant et d'agent antimousse. Ensuite, on sèche, à environ 80"C, dans un séchoir, l'enduit primaire appliqué, dont la substance sèche est d'environ 7 grammes, jusqu'à ce que la teneur en substance sèche atteigne au moins 85% de la substance sèche. Ensuite, on applique l'enduit d'étanchéité à l'aide d'une dispersion de polychlorure de vinylidène (quantité appliquée environ 16 g/m2 en poids sec), à l'aide du procédé à lame d'air et on sèche à nouveau la couche. puis on-applique un enduit d'étanchéité. La dispersion utilisée à cet effet a une teneur totale en solides de 40%.Les constituants sont les suivants 43 parties de kaolin 19 parties de barytine 20 parties de dioxyde de titane 6 parties de caséine 9 parties d'ester polyacrylique 2,4 parties d'agent de dispersion et mouillant 0,3 partie d'ester d'acide titanique 0,3 partie d'azurant optique La quantité d'enduit de recouvrement, en poids sec, est d'environ 2 7 g/m . On sèche alors également 1 'enduit de recouvrement de la façon décrite. On obtient un carton facile à imprimer, sur lequel on peut imprimer sans difficulté, à plat ou sur rotative, avec des encres à base de solvants ou de vernis. Le carton à couche formant écran se distingue par une bonne étanchéité à la vapeur d'eau, aux gaz et aux arômes, aux huiles et aux graisses. La teneur en blanc est de 80%, calculée en sulfate de baryum normalisé. W8me au stockage prolongé, il apparait que le carton ainsi fabriqué a une grande stabilité à la lumière et ne jaunit pas. REVENDICATIONS 1.- Carton à couche formant écran, permettant l'impression, muni d'un revetement multiple, caractérisé par le fait qu'il est constitué de manière à ce qu'il présente, dans l'ordre, de l'intérieur vers l'extérieur, un enduit primaire appliqué sur une de ses faces ou sur ses deux faces et à base de pigments minéraux et de liants, un enduit d'étanchéité à base de polychlorure de vinylidène ou de produits de copolymérisation du chlorure de vinylidène, et un enduit de recouvrement à base d'une peinture pigmentée opaque,azurée optiquement,à laquelle peuvent être ajoutés des agents d'accrochage. 2.- Procédé de fabrication d'un carton à couche formant écran, permettant l'impression, muni d'un revêtement multiple, stable à la lumière et tel que revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que, sur des cartons 2 pesant 200 à 1000 glu2, on applique, dans l'ordre, de l'intérieur vers l'extéri- eur, un enduit primaire, sur une de ses faces ou sur ses deux. faces, et à base de pigments minéraux et de liants, un enduit d'étanchéité à base de polychlorure de vinylidène ou de produits de copolymérisation du chlorure de vinylidène, et un enduit de recouvrement à base dtune peinture pigmentée opaque, azurée optiquement, à laquelle peuvent être ajoutés des agents d'accrochage. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on applique des enduits primaires, d'étanchéité et de recouvrement, dont le poids total est de 15 à 75 g/m2, de préférence de 22 à 50 g/m2, calculé en substance sèche.