Brevet FR2867160A1 — publié le 20050909

La présente invention concerne les emballages, notamment cartonnés. Les feuilles de carton habituellement utilisées pour la fabrication des emballages comportent des fibres cellulosiques et/ou de la lignine et sont susceptibles de jaunir lorsqu'elles sont exposées à la lumière visible ou ultraviolette, ce qui nuit à l'esthétique. Par lumière visible , on désigne la lumière de longueur d'onde comprise entre 400 et 800 nm et par lumière ultraviolette celle de longueur d'onde comprise entre 280 et 400 nm. Par feuille de carton , on désigne une feuille dont le grammage est supérieur à 100 g/m2, notamment supérieur ou égal à 190 g/m2, voire supérieur à 200 g/m2. Les feuilles de carton utilisées peuvent avoir subi, le cas échéant, un traitement de blanchiment dit SBS (Solid Bleached Sulfate) et comporter un revêtement de surface. Il est connu de protéger des effets de la lumière en incorporant dans le revêtement de surface un additif à base de noir de carbone, d'oxyde de fer ou de zinc, mais cela nuit à la blancheur de la feuille de carton et/ou peut nuire à la compatibilité alimentaire. Il est également connu de contre-coller un film polymérique contenant du dioxyde de titane, mais cela modifie l'aspect et les caractéristiques au toucher de la feuille de carton et peut rendre plus difficile la recyclabilité de celle-ci. Il est connu par le brevet US 6 632 783 d'incorporer dans une matière polymère transparente ou translucide d'un emballage des composés absorbeurs d'UV. Selon l'invention, l'emballage comporte une feuille de carton ou analogue recouverte extérieurement d'un vernis comportant au moins un additif visant à réduire la dégradation de l'emballage sous l'effet de la lumière, par exemple le jaunissement de la feuille sous l'effet de la lumière et/ou l'altération d'une impression sous-jacente. Par feuille de carton ou analogue , on désigne une feuille de carton ou une feuille d'un matériau composite ou non ayant sensiblement le même comportement mécanique que le carton. L'invention permet de protéger la feuille de l'emballage sans que cette protection ne nécessite de modifier la composition ou l'épaisseur d'un revêtement de surface éventuel de la feuille, ce qui permet de moins affecter, voire de ne pas affecter, ses caractéristiques mécaniques, notamment de rigidité ou de résistance à la compression. Ainsi, les procédés et machines existants utilisés pour la fabrication des emballages ou le conditionnement des produits dans ces emballages peuvent être conservés. L'invention ne s'applique pas exclusivement aux feuilles de carton couchées mais concerne également les feuilles de carton non couchées. L'expression feuille de carton couchée désigne une feuille de carton qui comporte un revêtement de surface, sur l'une ou sur ses deux faces, qui peut par exemple être destiné à améliorer l'imprimabilité de la feuille de carton ou son vernissage. Le revêtement de surface peut notamment être blanc et contenir par exemple au moins un azurant optique, lequel peut être par exemple dans une proportion comprise entre 0,05 et 0,5 % en masse dans le revêtement de surface, mieux dans une proportion comprise entre 0,1 et 0,3 %. Le revêtement de surface peut présenter par exemple une épaisseur comprise entre 20 et 30 m et contenir du carbonate de calcium et/ou de l'argile, notamment du kaolin. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le revêtement de surface comporte du carbonate de calcium et de l'argile sensiblement dans le rapport massique 60/40. Le revêtement de surface peut également comporter un liant, notamment de l'amidon, afin d'améliorer sa cohésion. La présence de carbonate de calcium, lequel peut notamment comporter des grains fins sphéroïdaux, peut être utile pour le lissé de surface. La présence d'argile, notamment de kaolin, lequel peut présenter des grains grossiers prismatiques, peut être utile pour obtenir la densité souhaitée pour le revêtement de surface. L'épaisseur de vernis peut être comprise par exemple entre 2 et 20 m, mieux entre 3 et 12 m, l'épaisseur totale de la feuille de carton étant par exemple comprise entre 100 et 1000 m, et de préférence entre 300 et 500 m. L'additif peut être présent dans une proportion massique comprise entre 0, 5 et % dans le vernis, par exemple dans une proportion comprise entre 3 et 6 %. L'additif peut être un composé absorbeur d'UV, par exemple un absorbeur d'UV de formule L'additif peut encore être un composé capteur de radicaux libres, notamment 5 une amine à empêchement stérique ou une amine HALS, par exemple un capteur de radicaux libres de formule O C (CH2)$ C O O O De préférence, le vernis est à base de solvant aqueux, étant par exemple un vernis acrylique. En variante, le vernis peut être un vernis réticulable sous l'action d'un rayonnement UV. Dans ce cas, le ou les additifs destinés à lutter contre les effets de la lumière sont choisis pour être compatibles avec un tel vernis. En particulier, il est préférable que le vernis ne comporte pas lorsqu'il est réticulable sous l'action d'un rayonnement ultraviolet de capteurs radicaux libres tels que des amines à empêchement stérique ou des amines HALS (Hindered Amine Light Stabilizer soit en français amine bloquée stabilisant à la lumière). La feuille peut être recouverte par exemple par environ 3 à 10 g/m2 de vernis avant séchage, notamment environ 6 g/m2 de vernis. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un emballage comportant une feuille de carton ou analogue, dans lequel on applique sur la feuille un vernis contenant au moins un additif visant à réduire la dégradation de l'emballage sous l'effet de la lumière. Cet additif peut être un composé absorbeur d'UV et/ou capteur de radicaux libres. Le vernis peut être appliqué par diverses techniques, notamment par offset, héliographie, flexographie ou sérigraphie. La feuille peut être imprimée préalablement ou postérieurement à l'application du vernis. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 représente de manière schématique, en perspective, un exemple d'emballage réalisé par pliage d'une feuille de carton ou analogue revêtue d'un vernis conforme à l'invention, et - les figures 2 à 4 sont des coupes schématiques et partielles d'une feuille de carton revêtue illustrant divers exemples de mise en oeuvre de l'invention. L'invention s'applique à tous types d'emballages réalisés par pliage, collage et/ou roulage d'une ou plusieurs feuilles de carton ou analogue, et notamment à des boîtes destinées à contenir des récipients contenant des produits cosmétiques ou de soin. Une telle boîte peut présenter par exemple une forme générale parallélipipédique comme illustré à la figure 1, avec à une extrémité au moins une languette rabattable. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à une forme particulière d'emballage et l'on peut réaliser avec une feuille de carton ou analogue revêtue d'un vernis conformément à l'invention des emballages ayant des formes très diverses. L'emballage ne peut comporter que la feuille de carton ou analogue et le vernis qui la recouvre du côté extérieur et exposé de l'emballage, de façon à faciliter sa recyclabilité. La feuille de carton ou analogue peut notamment être dépourvue de film polymère contre-collé. La feuille utilisée peut comporter une base 1, comportant par exemple des fibres cellulosiques et/ou des fibres de bois contenant de la lignine, et au moins du côté extérieur de l'emballage un revêtement de surface 2 dans le cas où la feuille est une feuille de carton couchée. Les fibres cellulosiques peuvent provenir de l'arbre Aspen. Ce revêtement de surface 2, dont l'épaisseur est par exemple comprise entre 20 et 30 m, peut améliorer les caractéristiques d'imprimabilité et de vernissage de la feuille de carton et améliorer sa blancheur. La couche de revêtement 2 comporte par exemple du carbonate de calcium et de l'argile, notamment du kaolin, dans un rapport massique compatible avec les procédés de fabrication utilisés, par exemple 60/40. Le revêtement de surface 2 peut être dépourvu de composés de protection vis- à-vis de la lumière tels que du noir de carbone ou un oxyde de fer ou de zinc. Le revêtement de surface 2 peut comporter au moins un azurant optique, par exemple dans une proportion massique comprise entre 0,05 et 0,5 %, mieux 0,1 et 0,3 %. Conformément à l'invention, la feuille de carton est recouverte du côté extérieur de l'emballage par une couche de vernis 3, ce dernier comportant au moins un composé destiné à protéger la feuille des effets de la lumière, notamment du jaunissement dû à la lumière visible et/ou ultraviolette, en particulier de longueurs d'ondes comprises entre 290 et 460 nm. Le vernis 3, qui peut être incolore et ne pas modifier sensiblement la couleur de la feuille sous jacente, comporte par exemple au moins un composé absorbeur d'UV et/ou un composé capteur de radicaux libres. Le vernis 3 peut être appliqué par diverses techniques connues, par exemple d'héliographie, de flexographie, de sérigraphie ou d'offset. L'épaisseur de vernis 3 déposée pourra dépendre de la technique de dépôt employée, de 2 m environ pour l'offset à 20 m environ pour la flexographie. De préférence, l'épaisseur de vernis déposé sera comprise entre 3 et 12 m. Le vernis 3 peut être appliqué après l'impression d'un décor 4 sur la feuille, comme illustré à la figure 3, ou préalablement à l'application du décor 4, comme illustré à la figure 4. Lorsque le vernis 3 est appliqué après l'impression d'un décor 4 sur la feuille, le vernis 3 peut utilement protéger les encres de la couche de décor 4 d'un changement de couleur. Le vernis 3 permet alors d'utiliser des encres sensibles à la lumière, telles que par exemple des encres fluorescentes instables ou sensibles au phénomène de métamérisme. De nombreux additifs peuvent être incorporés au vernis 3 afin d'obtenir la fonction de protection recherchée. Ce ou ces additifs sont dans une concentration qui pourra dépendre de leur efficacité, cette dernière étant proportionnelle à la concentration et à l'épaisseur de la couche de vernis selon la loi de BEER LAMBERT. La couche de vernis 3 pourra par exemple absorber la lumière de longueurs d'ondes comprises entre 290 et 460 nm dans une large proportion, de façon par exemple à augmenter d'au moins 50 %, mieux de doubler, la durée d'exposition à la lumière conduisant aux mêmes effets de dégradation de l'emballage qu'en son absence. Typiquement, la proportion d'additif(s) pourra être comprise entre 0,5 et 10 % en masse dans le vernis 3, et mieux entre 3 et 6 %. Comme additifs utilisables, on peut notamment citer ceux commercialisés par les sociétés GREAT LAKES et CIBA-GEIGY et notamment les dérivés de la famille des benzotriazoles. De tels dérivés peuvent être des hétérocycles de type cyclo-benzène, sur lesquels un atome de carbone a été remplacé. A titre d'exemple de composé absorbeur d'UV, on peut citer celui de formule A titre d'exemple de capteur de radicaux libres, on peut citer celui de formule O C (CH2)$--C O 1i O O Le ou les capteurs de radicaux libres utilisés peuvent être des amines à 20 empêchement stérique AES ou encore des amines HALS. Le ou les capteurs de radicaux libres peuvent stabiliser le vernis et éviter son jaunissement propre. La nature du vernis utilisé pourra dépendre du procédé d'impression et du mode de séchage retenus. De préférence, on évitera les vernis offsets gras qui jaunissent naturellement par oxydation. On pourra utiliser certains vernis réticulables sous l'action d'un rayonnement ultraviolet, en évitant de préférence d'y incorporer des amines à empêchement stérique, lesquelles seraient annihilées partiellement par la réticulation du vernis. De préférence, on utilisera un vernis à l'eau, de type acrylique, additionné d'un absorbeur d'UV et/ou d'un capteur de radicaux libres, par exemple additionné des deux composés dont les formules ont été données cidessus. Pour mettre en évidence l'effet de protection vis-à-vis du jaunissement, conféré par le vernis 3, on peut effectuer un test consistant à déposer une quantité prédéfinie, par exemple 6 g/m2, de vernis à l'eau humide sur une feuille de carton d'épaisseur totale 350 m, puis exposer à une lampe à vapeur de mercure la feuille ainsi recouverte pendant une durée prédéfinie. La concentration d'additifs dans le vernis peut par exemple atteindre 5 % en masse. On peut utiliser un cylindre Anilox de volume au moins égal à 13 cm3 pour appliquer le vernis. Le jaunissement est mesuré sur l'échelle de Laine, laquelle correspond à une échelle de bleus de tenue croissante à la lumière, normée de 1 à 8. En l'absence de vernis, le jaunissement mesuré peut par exemple atteindre sur l'échelle de Laine la valeur 3. En présence du vernis, le jaunissement mesuré peut passer à une valeur au moins égale à 4, ce qui met en évidence la résistance au jaunissement plus grande de la feuille de carton revêtue du vernis. Le passage de la valeur 3 à 4 correspond à un doublement de la durée de la stabilité à la lumière. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être donnés et l'on peut notamment utiliser d'autres additifs que ceux cités. On peut également utiliser des feuilles de carton ayant des revêtements de surface de composition autre, voire des feuilles de carton sans revêtement de surface. Dans toute la description, y compris les revendications, l'expression comportant un devra être comprise comme étant synonyme de comportant au moins un , sauf si le contraire est spécifié. Par compris entre , il faut comprendre bornes incluses, sauf spécifié autrement. REVENDICATIONS 1. Emballage comportant une feuille de carton ou analogue recouverte extérieurement d'un vernis (3) comportant au moins un additif visant à réduire la 5 dégradation de l'emballage sous l'effet de la lumière. 2. Emballage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'additif absorbe dans une large proportion le rayonnement lumineux de longueur d'onde comprise entre 290 et 460 nm. 3. Emballage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la 10 feuille de carton comporte un revêtement de surface (2). 4. Emballage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le revêtement de surface (2) est blanc. 5. Emballage selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le revêtement de surface contient au moins un azurant optique. 6. Emballage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la proportion massique d'azurant optique dans le revêtement de surface est comprise entre 0,05 et 0,5 %. 7. Emballage selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que la proportion d'azurant optique est comprise entre 0,1 et 0,3 %. 8. Emballage selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait que le revêtement de surface (2) présente une épaisseur comprise entre 20 et 30 m. 9. Emballage selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que le revêtement de surface (2) contient du carbonate de calcium. 10. Emballage selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé par le fait que le revêtement de surface (2) comporte de l'argile, notamment du kaolin. 11. Emballage selon les deux revendications immédiatement précédentes, caractérisé par le fait que le revêtement de surface (2) comporte du carbonate de calcium et de l'argile sensiblement dans le rapport massique 60/40. 12. Emballage selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé par le fait que le revêtement de surface (2) comporte de l'amidon. 13. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la feuille présente un grammage supérieur ou égal à 100 g/m2, mieux supérieur ou égal à 190 g/m2, notamment supérieur ou égal à 200 g/m2. 2867160 9 14. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'épaisseur de vernis (3) est comprise entre 2 et 20 m. 15. Emballage selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que l'épaisseur de vernis (3) est comprise entre 3 et 12 m. 16. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'additif est dans une proportion massique comprise entre 0,5 et 10 % dans le vernis (3). 17. Emballage selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que l'additif est dans une proportion massique comprise entre 3 et 6 % dans le vernis. 18. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'additif est un composé absorbeur d'UV. 19. Emballage selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que l'additif est un absorbeur d'UV de formule: 20. Emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que l'additif est un composé capteur de radicaux libres. 21. Emballage selon la revendication 20, caractérisé par le fait que l'additif est une amine a empêchement stérique ou une amine HALS. 22. Emballage selon la revendication 20, caractérisé par le fait que l'additif est 20 un composé capteur de radicaux libres de formule: HN O C (CH2)8C O- \ H jj O O 23. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le vernis (3) est un vernis réticulable sous l'action d'un rayonnement UV. 24. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le vernis est à base de solvant aqueux. 25. Emballage selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le vernis est un vernis acrylique. 26. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la feuille de carton est du type SBS. 27. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la feuille est recouverte par environ 3 à 10 g/m2 de vernis (3) avant séchage. 28. Emballage selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que la feuille de carton est recouverte par environ 6 g/m2 de vernis. 29. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le vernis (3) recouvre une impression (4) sur la feuille. 30. Emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 28, caractérisé par le fait qu'il comporte une impression (4) sur le vernis (3). 31. Emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisé par le fait que la feuille de carton comporte une base (1) comportant des fibres de cellulose, notamment provenant de l'Aspen. 32. Emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisé 20 par le fait que la base (1) comporte de la lignine. 33. Procédé de fabrication d'un emballage comportant une feuille de carton ou analogue, dans lequel on applique sur la feuille un vernis (3) contenant au moins un additif visant à réduire la dégradation de la feuille sous l'effet de la lumière. 34. Procédé selon la revendication 33, caractérisé par le fait que l'additif est un 25 composé absorbeur d'UV et/ou capteur de radicaux libres. 35. Procédé selon l'une des deux revendications immédiatement précédentes, caractérisé par le fait que le vernis (3) est appliqué par offset. 36. Procédé selon la revendication 33 ou 34, caractérisé par le fait que le vernis est appliqué par héliographie. 37. Procédé selon la revendication 33 ou 34, caractérisé par le fait que le vernis est appliqué par flexographie. 38. Procédé selon la revendication 33 ou 34, caractérisé par le fait que le vernis est appliqué par sérigraphie. 39. Procédé selon la revendication 33 ou 34, caractérisé par le fait que l'on imprime la feuille préalablement à l'application du vernis (3). 40. Procédé selon la revendication 33 ou 34, caractérisé par le fait que l'on imprime la feuille postérieurement à l'application du vernis (3).