Brevet FR2635506A1 — publié le 19900223

FEUILLE DE PAPIER AYANT DES PROPRIETES ANTI-GLISSE, PROCEDE DE FABRICATION ET APPLICATION DANS LES EMBALLAGES La presente invention concerne les produits papetiers en feuilles et plus particulièrement les feuilles de papier utilises dans les emballages notamment sous forme de sacs souples ou d'emballages plus rigides tels des caisses carton. De nombreux produits conditionnés dans des sacs en papier ou dans des caisses en carton sont entreposés et transportés en étant empilés ou gerbés par exemple sous forme de palettes. Un des problèmes rencontres, notamment lors de l'empilage des sacs ou caisses pour former la palette, est le glissement des emballages les uns sur les autres qui rend difficile leur maintien dans la pile. Pour éviter le glissement entre les sacs ou les caisses, et plus généralement entre les emballages en papier devant etre empilés, on a déjà proposé d'enduire les papiers à l'aide d'une composition à base de silice col loldale. Cette solution bien qu'elle soit largement utilisée ne donne pas entiere satisfaction* notamment à cause du caractere trop abrasif de ces produits. Des usures rapides sont observées sur le poste utilise pour la dépose de la composition et sur les machines de transformation des papiers, notamment les machines à fabriquer les sacs. Un autre inconvénient de cette solution est l'utilise sation d'un poste supplémentaire pour la dépose de la composition anti-glisse. L'invention propose une nouvelle feuille de papier notamment une feuille de papier pour l'emballage sous forme de sacs ou de caisses, qui obvie aux inconvénients cités et qui présente des propriétés anti-glisse améliorées. La feuille de papier selon l'invention comporte sur au moins une partie de sa face destinée à constituer la face extérieure de l'emballage, une impression à base d'une composition aqueuse d'une encre ou d'un vernis, cette composition contenant des microspheres expansibles sous l'action de la chaleur sous forme non expansées ou déjà expan sées. Selon un des aspects de l'invention, seulement une partie de la surface de la feuille comporte l'impression contenant les microsphères. Selon l'importance de la ou des parties imprimées contenant les microspheres, on peut ainsi faire varier les propriétés anti-glisse et le cas échéant on évite aussi une trop grande abrasivité du papier. Cette caractéristique de l'invention est non seulement avantageuse quant au résultat anti-glisse qu'elle procure, mais en outre elle offre l'avantage d'être en parfaite concordance avec la technique d'impression qui imprime seulement une partie du papier, ou qui imprime différemment une partie de l'autre.On peut alors avantageusement utiliser au moins une couleur d'encre, ou un vernis, qui contient des microsphères et d'autres couleurs ou vernis qui -ne contiennent pas de microsphères, au cours du processus d'impression. L'utilisation d'au moins une encre ou d'au moins un vernis contenant des microsphêres avec au moins une encre ou un vernis ne contenant pas ces microsphères montre un autre avantage. On s'est aperçu que les impressions qui contçnaient des microsphères avaient un brillant différent de celui obtenu avec des impressions sans microspheres. On peut ainsi en jouant sur les nuances de brillance mettre en évidence telle ou telle inscription. Les encres ou vernis qui conviennent selon l'invention sont toutes les encres ou vernis à l'eau connus de l'état de la technique, pouvant être utilisés dans des impressions en flexographie par exemple. Les microsphères sont par exemple des microcapsules creuses dont la paroi souple est constituée d'un polymère ou d'un copolymère susceptible de se ramollir par chauffage, tel le chlorure de polyvinylidène, le polystyrène, contenant à l'intérieur un gaz inerte, par exemple l'isobutane, des hydrocarbures chlorofluorés, des dérivés chlorés, du gaz carbonique. Ces microsphères présentent un diamètre d'environ 4 à 15 pm lorsqu'elles sont sous la forme non expansées et un diamètre d'environ 20 à 60 pm sous la forme expansée. L'invention concerne également un procédé pour fabriquer la feuille de papier anti-glisse décrit ci-dessus. Dans le procédé, on utilise une impression de la feuille de papier et on met à profit l'apport d'encre ou de vernis pour incorporer les microsphères sous forme non expansées ou déjà expansées, dispersées dans ceux-ci. Le papier imprimé est ensuite soumis à un traitement thermique pour sécher les encres et à un traitement thermique pour provoquer l'expansion des microsphères, lorsque celles-ci ont été incorporées à la composition d'impression sous une forme non expansée. Selon une caractéristique de llinven- tion les deux traitements thermiques pour le séchage et pour l'expansion sont effectués simultanément. Dans une variante on peut provoquer l'expansion des microspheres à un stade ultérieur ce qui permet notamment de transporter le papier plus facilement sous forme enroulée. Le traitement thermique pour l'expansion des mi crosphères s'effectue à une température de l'ordre de 90 à 130 OC, par exemple pendant une durée pouvant aller de un ou quelques dixièmes de seconde à une minute. La feuille de papier finalement obtenue après l'expansion des microspheres présente les propriétés anti-glisse désirées. Le caractère anti-glisse peut s' exprimer par la valeur de l'angle de glissement comme décrit ci-après. On utilise l'appareillage décrit en relation avec la figure 1. Cet appareillage utilise un plan inclinable 1. l'inclinaison s'effectuant à vitesse de rotation constante autour de l'axe médian du plan. Un mobile 2 constitué d'un parallélépipède en acier, d'une masse de 210 g, ayant une surface de base carrée de 30 x 30 mm, est enveloppé par une feuille de papier 3 dont on veut déterminer les propriétés anti-glisse. Le meme papier 4 est disposé sur le plan inclinable 1 sur lequel il est fixé par des moyens adéquats 5, 6. Un cadran 7 équipé d'une aiguille 8 permet de mesurer la tangente de l'angle d'inclinaison 66 correspondant à l'inclinaison du plan entraînant le glissement du mobile 2. Les propriétés anti-glisse du papier selon l'invention peuvent varier en fonction de la quantité de microsphères dans l'encre ou le vernis. Cette quantité peut s'exprimer en pourcentage en poids par rapport à l'extrait sec de la composition d'impression. On observe déjà une amélioration sensible des propriétés anti-glisse du papier pour de faibles quantités de microspheres, par exemple de l'ordre de 1 t en poids par rapport à l'extrait sec. Le caractère anti-glisse s'accentue avec l'augmentation de la teneur en microsphères. Au-delà d'environ 20 à 30 t en poids, l'accroissement du caractere anti-glisse est moins sensible. Les propriétés anti-glisse dépendent également de la quantité d'encre ou de vernis déposée sur le papier par unité de surface. On peut donc aussi obtenir les propriétés désirées en jouant notamment sur le rapport entre la ou les surfaces imprimées avec les encres ou vernis contenant les microspheres et la surface totale du papier. D'autres avantages et caractéristiques du papier selon l'invention apparaîtront dans les exemples de fabrication suivants Exemple 1 2 Un papier d'un grammage de 85 g/m est partiellement imprimé à l'aide d'une imprimeuse flexographique par une composition contenant - 94 parties en poids d'une encre à l'eau à environ 45 t d'extrait sec, utilisée de façon connue en impression flexographique, - 5 parties en poids de microspheres en chlorure de poly vinylidene (PVDC), par exemple les microspheres commercialisés sous l'appellation EXPANCEL par la société suédoise NOBEL INDUSTRIES, ce qui correspond à environ 10 t en poids par rapport à l'extrait sec de la composition, - 1 partie d'un agent dispersant des microsphères dans l'encre, par exemple du polyacrylate de soude. La surface imprimée correspond à environ 2/15 de la surface totale de la face du papier et la quantité déposée est d'environ 0,2 9/m2 de papier, ce qui correspond à une quantité déposée de 1,5 g/m2 de papier pour la partie imprimée. Le papier est ensuite soumis à une température de 115 C pendant 10 secondes. On determine les propriétés anti-glisse en mesurant l'angle de glissement du mobile, en degres à l'aide de l'appareillage décrit ci-dessus en relation avec la figure 1. L'angle Q mesuré pour la partie imprimée du papier de cet exemple est de 45 degrés. Exemple témoin 1 On opère de la même façon que dans l'exemple 1 sauf que la composition d'impression ne contient que de l'encre et le complément en eau. La valeur de l'angle de glissement est de 28 degrés. Exemple 2 à 9 On opère de la même façon que dans l'exemple 1 sauf qu'on modifie les concentrations en microsphères de la composition d'encre ou de vernis (exprimées en t en poids par rapport aux matières sèches), les conditions d'expansion des microsphères, et les quantités déposées exprimées par rapport à une surface de papier totalement imprimée* selon le tableau suivant ne encre ou x micro taux de I TOC durée angle vernit spheres matières expan- trait. (degré) Ex g/m en poids sèches sion (sec) 2 encre 2 10 40 110 10 45 3 encre 2 30 42 115 10 65 4 encre 4 10 40 110 10 5o 5 encre 4 30 42 115 10 70 6 vernis 1.5 10 31 105 4 46 7 vernis 1.5 20 32 110 6 62 8 vernis 3 10 31 105 4 48 9 vernis 3 20 32 110 6 65 Les exemples précédents mettent en évidence les bonnes propriétés anti-glisse des feuilles de papier imprimées selon l'invention qui peuvent alors avantageusement être utilisées dans les emballages sous forme de sacs souples ou de caisses carton pouvant être gerbés facilement. REVENDICATIONS 1. Feuille de papier notamment feuille de papier pour l'emballage sous forme de sacs souples ou d'emballages plus rigides tels des caisses carton, ayant des propriétés anti-glisse, caractérisée en ce qu'elle comporte sur au moins une partie de sa face destinée à constituer la face extérieure de l'emballage une impression à base d'une composition aqueuse d'une encre ou d'un vernis, cette composition contenant des microsphères expansibles sous l'action de la chaleur, de préférence sous forme non expansée 2. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins une partie de la surface comporte 1' impres- sion contenant les microsphères, et qu'au moins une autre partie ne comporte pas 1'impression ou comporte une impression sans microsphères. 3. Feuille selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la composition contient de 1 à 30 % en poids de microsphères exprimé en pourcentage par rapport au poids des matières sèches de la composition d'impression. 4. Feuille selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la composition contient un agent dispersant. 5. Procédé pour fabriquer une feuille de papier selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que - on imprime la feuille à l'aide d'une encre ou d'un vernis à l'eau contenant des microsphères sous forme non expansées, - on soumet la feuille à au moins un traitement thermique pour le séchage de l'encre ou du vernis et pour provoquer l'expansion des microsphères. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le traitement thermique est unique et qu'il est utilisé pour le séchage et l'expansion des microsphères. 7. Procédé selon une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le traitement thermique pour 1 'expan- sion des microsphères est effectué à une température comprise entre 90 et 130-C pendant une durée de 1/10e de seconde à 1 minute. 8. Emballage utilisant la feuille de papier selon une des revendications 1 à 4.