BR122023021255A2 - Métodos para produzir um substrato multicamadas e uma embalagem, bem como substrato multicamadas e embalagem assim produzidos - Google Patents

Métodos para produzir um substrato multicamadas e uma embalagem, bem como substrato multicamadas e embalagem assim produzidos Download PDF

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Roland BOCHNIA
Stefan Strenger
Rainer Bongers
Mario Eckers
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Henkel Ag & Co. Kgaa
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Abstract

métodos para produzir um substrato multicamadas e uma embalagem, bem como substrato multicamadas e embalagem assim produzidos. a presente invenção refere-se a um método para a produção de um substrato multicamadas, compreendendo o referido substrato um revestimento multifuncional, e ao uso do substrato produzido por este método.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método para a produção de um substrato multicamadas, compreendendo o referido substrato um revestimento multifuncional e ao uso do substrato produzido por este método.
[002] A Internet como um canal de distribuição de mercadorias de todos os tipos, se tornou cada vez mais importante nos últimos anos. Roupas, aparelhos eletrônicos, computadores e calçados compõem a maior parte dos produtos vendidos pela Internet, porém eletrodomésti-cos,mobiliário e mobiliário de interior, além de produtos do dia a dia, tais como alimentos, itens de farmácia e artigos para animais de estimação, são cada vez mais comprados pela Internet. Para que as mercadorias cheguem ao cliente, é necessária não apenas logística complexa, mas também transporte seguro, para que mercadorias sensíveis ou frágeis cheguem ao cliente sem danos.
[003] Uma embalagem segura das mercadorias pode ser obtida, por exemplo, com a ajuda de material de embalagem adequado, em que o material de embalagem geralmente apresenta um tipo de estofa- mento, que protege as mercadorias a serem transportadas. Um exem-ploclássico de tal material de embalagem é uma folha de almofada de ar, ou seja, uma folha plástica, que apresenta bolsas preenchidas com ar, por meio da qual as vibrações mecânicas podem ser amortecidas. No entanto, essas folhas de almofada de ar apresentam a desvantagem de serem geralmente feitas de plástico à base de petróleo e sua produção e descarte estão associadas a grandes agressões ao meio ambiente. Esse problema é exacerbado em vista da crescente necessidade e do crescente desejo de sustentabilidade. Existe, portanto, a necessi-dade de materiais de embalagem alternativos que tenham as mesmas propriedades, mas que apresentem melhor compatibilidade ao meio ambiente.
[004] O documento WO 2014/051876 descreve uma composição adesiva que é usada para produzir materiais de embalagem, a compo-sição adesiva tendo microesferas que têm um efeito isolante.
[005] O documento DE 20 2011109 020 descreve um corpo com pósitoque consiste em um substrato de suporte feito de fibras naturais e pelo menos uma camada de substrato ligada feita de um substrato flexível em forma de folha, que é completamente ligado a uma camada adesiva seca, em que a camada adesiva é produzida a partir de um adesivo espumoso aquecido.
[006] O documento WO 2010/129493 divulga um pacote de cor respondência inflável que possui um revestimento inflável e um conector através do qual o revestimento pode ser inflado.
[007] Os materiais descritos no estado da técnica geralmente são acessíveis apenas através de processos de produção complexos, em que a quantidade que pode ser produzida é limitada. Além disso, os materiais convencionais têm a desvantagem de terem um grande volume devido à camada de almofada introduzida, o que pode causar altos custos, principalmente quando o material é transportado e armazenado.
[008] O objetivo da presente invenção é, portanto, fornecer um mé todo que permita a produção de um material de embalagem que possa absorver choques mecânicos e possa ser facilmente armazenado e transportado.
[009] Verificou-se surpreendentemente que este objeto é alcan çado por um método para produzir um substrato multicamadas que pos-sui um revestimento multifuncional.
[0010] Um primeiro objetivo da presente invenção é, portanto, um método para a produção de um substrato multicamadas compreendendo as seguintes etapas: a) fornecer um primeiro material, com uma primeira superfí-cie com pelo menos uma região de borda e pelo menos uma região in-terna delimitada pela região de borda; b) aplicar um material de revestimento à região interna da primeira superfície, em que o material de revestimento compreende mi- cropartículas expansíveis; c) secar o material de revestimento; d) colocar em contato a primeira superfície do primeiro ma-terial com a superfície de um segundo material para formar o substrato multicamadas, de modo que o material de revestimento esteja entre o primeiro material e o segundo material.
[0011] Surpreendentemente, verificou-se que desse modo, um substrato com um pequeno volume é acessível. O método de acordo com a invenção é ainda caracterizado por permitir que o substrato seja produzido em grandes quantidades e possa ser realizado sem a neces-sidade de modificações complexas no dispositivo utilizado.
[0012] Em uma forma de concretização preferida, o primeiro mate rial tem mais de uma região interna.
[0013] O material de revestimento é aplicado preferivelmente sobre toda a superfície. Para os fins da presente invenção, isto deve ser en-tendido como aplicação de tal maneira que toda a região interna seja coberta com o material de revestimento. Para economizar custos e ma-terial, pode ser vantajoso aplicar o material de revestimento intermiten-temente ou apenas parcialmente, para que a região interna não seja completamente coberta. Portanto, é preferida uma forma de comcreti- zação alternativa, na qual o material de revestimento é parcialmente aplicado à região interna.
[0014] Em uma forma de concretização preferida, o contato do primeiro e do segundo material é feito usando um adesivo. O adesivo é aplicado, preferivelmente na região da borda da primeira superfície antes do contato do primeiro e do segundo material. O adesivo é, em particular, preferivelmente aplicado uniformemente ou continuamente na região da borda da primeira superfície, de modo que a região da borda seja completamente coberta com o adesivo. Surpreendentemente, verificou-se que a aderência composta dos materiais no substrato pode ser melhorada desta maneira sem que o desempenho do material de reves-timento seja prejudicado. As vantagens do método de acordo com a in-venção se desenvolvem plenamente quando é garantido que nenhum adesivo entre na região interna.
[0015] Em uma forma de concretização preferida do método de acordo com a invenção, o primeiro e o segundo material estão presentes na forma de folhas contínuas. Em uma forma de concretização preferida alternativa, o primeiro material é dividido em unidades individuais antes ou depois da aplicação do material de revestimento, que tem uma região de borda e uma região interna envolvida pela região de borda. Em uma concretização preferida alternativa, a divisão do primeiro material e a aplicação do material de revestimento na região interna ocorrem simul-taneamente. Em termos de tecnologia de processo, o corte é combinado com a aplicação do material de revestimento e é preferivelmente reali-zado em uma etapa combinada.
[0016] Em uma forma de concretização preferida, o primeiro mate rial é selecionado do grupo que consiste em material à base de celulose, plástico e metal. O primeiro material pode apresentar fibras sintéticas, por exemplo, para aumentar a estabilidade do material.
[0017] O primeiro material é, em particular, preferivelmente um ma terial à base de celulose. Em particular, o primeiro material é selecionado do grupo que consiste em papel, papelão e papel revestido.
[0018] Em uma forma de concretização preferida, o segundo material é selecionado do grupo que consiste em material à base de celulose, plástico e metal. O segundo material pode apresentar fibras sintéticas, por exemplo, para aumentar a estabilidade do material.
[0019] O segundo material é, em particular, preferivelmente um ma terial à base de celulose. Em particular, o segundo material é selecio-nado do grupo que consiste em papel, papelão e papel revestido.
[0020] Em uma forma de concretização preferida, o primeiro e o se gundo materiais são papel. O segundo material está, em particular pre-ferivelmente presente na forma de uma folha contínua.
[0021] O método de acordo com a invenção é distinguido pelo seu controle rápido do processo, que permite que grandes quantidades do substrato multicamadas sejam produzidas em um curto espaço de tempo. Isso é obtido, entre outras coisas, pela coordenação cuidadosa das propriedades dos materiais utilizados. Portanto, é preferida uma forma de concretização da presente invenção, na qual a secagem do material de revestimento é realizada a uma temperatura de 80°C ou menos, preferivelmente a uma temperatura de 40°C a 75°C. Surpreenden-temente, verificou-se que a secagem rápida é alcançada nessas tempe-raturas sem que o desempenho do material de revestimento seja preju-dicado, em que o rendimento do processo é aprimorado.
[0022] Os melhores resultados em termos de rendimento do pro cesso foram alcançados quando um material de revestimento à base de polímero foi usado. Portanto, é preferida uma forma de concretização, na qual o material de revestimento é um material de revestimento à base de polímero que possui 10 a 40% em peso, preferivelmente 15 a 35% em peso de micropartículas expansíveis, respectivamente com base no peso total do material de revestimento. Surpreendentemente, verificou- se que esse material de revestimento pode ser aplicado em alta velocidade, mas ao mesmo tempo possui estabilidade suficiente para que não seja executado após a aplicação.
[0023] O material de revestimento utilizado no método de acordo com a invenção possui micropartículas expansíveis. As micropartículas apresentam preferivelmente um tamanho de partícula, expresso como um valor D50, de 5 a 18 µm, preferivelmente 10 a 17 µm, no estado não expandido.
[0024] As micropartículas expansíveis são, preferivelmente micro- partículas termicamente expansíveis, as quais têm preferivelmente a forma de esferas.
[0025] Em uma forma de concretização preferida do método de acordo com a invenção, o substrato multicamadas é transformado em embalagem em uma etapa adicional. Essa implementação pode ocorrer, por exemplo, cortando e dobrando o substrato multicamadas. A em-balagemé preferivelmente um envelope, um saco de correio, uma sacola, uma sacola de transporte, uma mala ou uma caixa de papelão, em que o formato e tamanho são variáveis. Em uma forma de concretização particularmente preferida, a embalagem é uma sacola de correio.
[0026] Em uma forma de concretização preferida, o método de acordo com a invenção compreende uma etapa adicional na qual o substrato multicamadas é submetido a um tratamento para expandir as micropartículas expansíveis.
[0027] Em uma forma de concretização preferida, a etapa de trata mentotérmico segue a etapa d) do método de acordo com a invenção.
[0028] O método de acordo com a invenção permite a produção de um substrato, cujo volume pode ser aumentado por um tratamento tér-mico, em que esse tratamento térmico pode ser realizado independen-temente do método de produção. Em uma forma de concretização pre-ferida, o tratamento térmico é realizado separadamente das outras etapas do método em termos de tempo e/ou localização. Dessa forma, é possível transportar e armazenar o substrato no estado de um pequeno volume. O substrato atinge seu volume final como resultado do tratamento térmico, que faz com que as micropartículas do material de revestimento se expandam. O método de acordo com a invenção torna possível realizar o tratamento térmico apenas um pouco antes da utili-zação do substrato, o que não era possível com os métodos convenci-onais descritos no estado da técnica. Por exemplo, o substrato pode ser processado ainda posteriormente em uma mala postal, que ocupa pouco espaço devido ao pequeno volume e à pequena espessura. Antes da mala postal ser usada, ela pode ser submetida a um tratamento térmico, pelo qual as micropartículas são expandidas e a mala postal desenvolve o efeito de amortecimento desejado. Dessa maneira, uma valiosa capacidade de armazenamento e transporte pode ser resguardada pelo método de acordo com a invenção.
[0029] O tratamento térmico é realizado, preferivelmente, a tempe raturas de 85°C a 150°C, preferivelmente 90 a 140°C. Isso garante que as micropartículas se expandam completamente sem serem danificadas e sem perder o efeito de absorção de choque.
[0030] A fim de alcançar a absorção ideal de influências mecânicas, provou ser vantajoso se as micropartículas no estado expandido tiverem um tamanho de partícula na faixa de 20 µm a 200 µm. Portanto, é pre-ferida uma forma de concretização em que as micropartículas no estado expandido apresentam um tamanho de partícula, expresso como um valor D50, de 20 µm a 200 µm, preferivelmente de 20 a 150 µm.
[0031] O tratamento térmico é preferivelmente realizado utilizando fontes de calor convencionais. O tratamento térmico é, em particular, preferivelmente realizado com radiação infravermelha e/ou ar quente.
[0032] O substrato multicamadas produzido pelo método de acordo com a invenção é distinguido pelo seu volume flexível. Outro objetivo da presente invenção é, portanto, um substrato multicamadas que pode ser obtido pelo método de acordo com a invenção. O substrato de acordo com a invenção está de preferência na forma de uma folha contínua. Em uma forma de concretização alternativa preferida, o substrato de acordo com a invenção está na forma de uma embalagem, preferivel-mente na forma de um envelope, um sacode correio, uma sacola, uma sacola de transporte, uma mala ou uma caixa, o formato e o tamanho sendo variável.
[0033] O substrato de acordo com a invenção pode ser facilmente processado na embalagem. Outro objetivo é, portanto, um método para produzir uma embalagem utilizando um substrato multicamadas que foi produzido pelo método de acordo com a invenção, em que o substrato multicamadas é convertido em uma embalagem por meio de corte e do-bra.
[0034] Outro objetivo do presente pedido é uma embalagem que pode ser obtida de acordo com o método inventivo. A embalagem é pre-ferivelmente um envelope, um saco de correio, uma sacola, uma sacola de transporte, uma mala ou uma caixa, em que o formato e o tamanho são variáveis.
[0035] A presente invenção deve ser explicada em mais detalhes com referência ao exemplo a seguir, que não deve de modo algum ser entendido como uma restrição do conceito inventivo.
[0036] Um material de revestimento adequado pode conter 30 a 70% em peso de dispersão de copolímero VAE (Vinamul® 3928), 5 a 15% em peso de dispersão de parafina (Michemlube® 743 PE), 15 a 30% em peso de micropartículas (Expancel® 031 WUF 40), 5 a 10% em peso de glicerol e, opcionalmente, até um % em peso de hidroxietilcelu- lose (MEHC, Natrosol® 250LR), em que as porcentagens em peso se referem ao peso total do material de revestimento e totalizam até 100% em peso %.
[0037] A Figura 1 mostra esquematicamente o primeiro material na forma de uma folha contínua, em que (1) denota a região de borda e (2) a região interna.
[0038] A Figura 2 mostra esquematicamente o primeiro material na forma de uma única unidade, em que (1) denota a região de borda e (2) a região interna.

Claims (15)

1. Método para produzir um substrato de múltiplas camadas, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a) fornecer um primeiro material que apresenta uma primeira superfície com pelo menos uma região de borda e pelo menos uma re-gião interna circundada pela região de borda; b) aplicar um material de revestimento à região interna da primeira superfície, em que o material de revestimento compreende mi- cropartículas expansíveis; c) secar o material de revestimento; e d) colocar em contato da primeira superfície do primeiro ma-terial com uma superfície de um segundo material para formar o subs-trato multicamada, de modo que o material de revestimento esteja entre o primeiro material e o segundo material.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a colocação em contato na etapa d) é realizada usando um adesivo, em que o adesivo é aplicado preferivelmente continuamente na região de borda do primeiro material.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteri-zado pelo fato de que o material de revestimento é seco a uma tempe-ratura de 80°C ou menos, preferivelmente a uma temperatura de 40°C a 75°C.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento é um material de revestimento à base de polímero que possui 10 a 40% em peso, preferivelmente de 15 a 35% em peso, de micropartículas ex-pansíveis,respectivamente com base no peso total do material de re-vestimento.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as micropartículas expansíveis são micropartículas termicamente expansíveis.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o substrato multicamada é convertido em embalagem em uma etapa adicional.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a embalagem é um envelope, um saco de correio, uma sacola, uma sacola de transporte, uma mala ou uma caixa de papelão.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o método compreende uma etapa adicional, na qual o substrato de múltiplas camadas é submetido a um tratamento para expandir as micropartículas expansíveis.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o tratamento é um tratamento térmico, que é preferivel-mente realizado a uma temperatura de 85°C a 150°C, em particular pre-ferivelmente de 90°C a 140°C.
10. Método de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracteri-zado pelo fato de que o tratamento é realizado separadamente das outras etapas do método em termos de tempo e/ou localização.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o tratamento é um tratamento térmico realizado com uso de fontes de calor convencionais, preferivel-mente usando radiação infravermelha e/ou ar quente.
12. Substrato multicamada, caracterizado pelo fato de que ele pode ser obtido por um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
13. Substrato multicamada de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o substrato está na forma de uma folha contínua ou de uma embalagem.
14. Método para produzir uma embalagem, caracterizado pelo fato de que utiliza um substrato multicamada produzido por um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que o substrato multicamada é convertido em embalagem ao ser cortado e dobrado.
15. Embalagem, caracterizada pelo fato de ser obtenível por um método como definido na reivindicação 14.
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