EP1167225A1 - Plaque alvéolaire en matière thermoplastique pour intercalaire ou emballage - Google Patents

Plaque alvéolaire en matière thermoplastique pour intercalaire ou emballage Download PDF

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EP1167225A1
EP1167225A1 EP01400116A EP01400116A EP1167225A1 EP 1167225 A1 EP1167225 A1 EP 1167225A1 EP 01400116 A EP01400116 A EP 01400116A EP 01400116 A EP01400116 A EP 01400116A EP 1167225 A1 EP1167225 A1 EP 1167225A1
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EP
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thickness
plate according
honeycomb plate
thermoplastic material
plate
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Withdrawn
Application number
EP01400116A
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German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Bernard Vassogne
Jean-Philippe Coste
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Kaysersberg Packaging SA
Original Assignee
Kaysersberg Packaging SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/44—Applications of resilient shock-absorbing materials, e.g. foamed plastics material, honeycomb material

Definitions

  • the present invention relates to an alveolar plate in thermoplastic material, especially for interlayer or packaging.
  • thermoplastic plates solid ones of small thickness, for example, having a thickness of 0.4 or 0.5 mm and with surfaces for quality prints, for example, "offset" prints.
  • Such plates are described, for example, in the French patent n ° 96 05113. Thanks to their solid solid structure, they have rigidity, and generally characteristics mechanical useful for their use while allowing the affixing of impressions of good quality.
  • honeycomb plates much larger and possessing, interesting characteristics of rigidity and mechanical strength.
  • These cellular sheets in material thermoplastic are obtained by extrusion and generally comprise, two tablecloths or blankets linked together by spacers perpendiculars extending in the direction of extrusion.
  • Such plates are, for example, described in the aforementioned patent and they can be used as dividers. They must however be carried out with a significant thickness, for example, 2 to 2.5 mm, which can be harmful in some applications.
  • the outer surfaces of the covers do not allow more quality prints, especially due to the appearance recesses or other surface irregularities. If we could therefore theoretically design thin sheets of honeycomb, we expected to lose the printable surface qualities unique to plates full.
  • the present invention proposes to remedy these disadvantages and to provide cellular sheets of thermoplastic material very thin but having an excellent capacity to receive a printing, including quality printing such as, for example, "offset" printing.
  • Another object of the invention is to produce such a plate which present, compared to known solid printable plates, having by example, a thickness of the order of 0.4 to 0.5 mm, characteristics higher mechanical properties, for an equivalent or lower basis weight to those of these solid plates, while having printing qualities equivalent.
  • mechanical characteristics is meant in particular the rigidity of the plate and / or the breaking strength.
  • Yet another objective of the invention is to achieve such alveolar plates having a cost price comparable to that of the plates above mentioned.
  • an alveolar plate thin with such characteristics has all the qualities mechanical elements, while allowing the affixing of impressions of quality.
  • the total thickness of the plate is between 0.7 and 1.0 mm.
  • the surface mass is greater than 200 g / m 2 , and in particular between 300 and 400 g / m 2 .
  • the cover thickness is between 0.17 and 0.25 mm, and more particularly of the order of 0.2 mm. We also prefer that the two covers have such a thickness.
  • the thickness of the spacer is of the order of 0.1 mm, this thickness can however vary widely in the meantime provided for in the invention.
  • the distance between spacers is preferably of the order of 2.8 to 3.0 mm.
  • the spacers are perpendicular in the plans of the sheets forming the lower and upper covers but we may also provide that some, at least, spacers are more or less inclined.
  • the plates according to the invention can be produced by extrusion. They can be produced in the form of single-layer plates, that is to say extruded from a single thermoplastic material, or on the contrary, with co-extruded layers whose compositions are then different.
  • thermoplastic materials for making these plates are thermoplastic materials based on polyolefins, for example, polypropylene or polyethylene.
  • thermoplastics suitable for forming plates by extrusion, and in particular polystyrenes, polyesters or polycarbonates.
  • thermoplastic material used for the invention has a viscosity coefficient of the order of 0.5 to 7 g / 10mm with preferably 1.5 to 2 g / 10 mm.
  • thermoplastics can be used pure or in the form of various mixtures, as is known to those skilled in the art. Thus they can be produced, for example, by mixing polyolefins specific.
  • thermoplastic material may also include filler materials as well as all other usual additives or agents.
  • thermoplastic material of the plate can also have one or more other compatible thermoplastic components and intended to confer particular qualities to the extruded material.
  • the specific polyolefin (s) can be mixed with a thermoplastic component compatible with polyolefins and having, by example, anti-slip properties.
  • composition of the material of the plate may conform to that described in the aforementioned French patent, or the corresponding European patent application no. 97 400 908.6, the content of which is incorporated here by reference.
  • the composition of the plate material contains 10% of said component loaded thermoplastic.
  • the loaded thermoplastic component may be polypropylene homopolymer loaded with talc, such as the product Daplen FS 61T 40 marketed by Boréalis.
  • this component is polypropylene copolymer loaded with talc such as the product MB 475 U marketed by Boréalis.
  • Polypropylene homopolymer is for example the product marketed under the name GRN or PHN 75 by the company BOLLORE.
  • the heterophasic copolymer polypropylene is for example the product sold under the name 3660 by the company FINA.
  • the plate according to the invention has an upper ply 1 and a lower ply 2, these two plies forming lower and upper covers. These tablecloths are linked between them by spacers 3 which are perpendicular to them and which bind to covers at connection points 4.5.
  • spacers 3 which are perpendicular to them and which bind to covers at connection points 4.5.
  • the plates according to the invention have an excellent surface condition and a excellent flatness and in particular have practically no reductions to the right of the links 4, 5.
  • a polypropylene plate is produced similar to the plate according to Example 1, but having a thickness of 1 mm for a surface mass of 350 g / m 2 .
  • the plates according to Examples 1 and 2 of the invention have a rigidity much greater than that of the plate full of 0.5mm thick and even more rigid than the solid plate 0.8 mm thick with a surface mass more than doubled.
  • the breaking strength is also considerably increased compared to the usual solid plate 0.5 mm thick and same order as a much heavier 0.8mm plate thick.
  • Printing is also carried out with the same machine on a cellular plate produced according to the aforementioned French patent and having a thickness of 2.5 mm and a surface mass of 350 g / m 2 .
  • This print clearly has the following defects: Increase in roughness at the location of the spacers (shrinkage) which, at the surface state level after printing gives the presence of lines or streaks which adversely affect the shape of the print and / or at the level of a color change.

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Abstract

Plaque alvéolaire en matière thermoplastique, caractérisée par la combinaison des caractéristiques suivantes : une épaisseur totale inférieure à 1,2 mm ; une masse surfacique inférieure à 600 g/m<2> ; l'une, au moins, des couvertures (1,2) ayant une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,3 mm ; une épaisseur d'entretoise d'alvéole (3) comprise entre 0,08 et 0,4mm. et pas (distance entre deux entretoises consécutives) compris entre 2 et 3,5 mm. <IMAGE>

Description

La présente invention a pour objet une plaque alvéolaire en matière thermoplastique, notamment pour intercalaire ou emballage.
On utilise habituellement, pour former des intercalaires ou d'autres éléments d'emballage, des plaques en matière thermoplastique pleines de faible épaisseur, par exemple, ayant un épaisseur 0,4 ou 0,5 mm et présentant des surfaces permettant des impressions de qualité, par exemple, des impressions "offset ". De telles plaques sont décrites par exemple, dans le brevet français n° 96 05113. Grâce à leur structure pleine massive, elles présentent une rigidité, et, d'une façon générale, des caractéristiques mécaniques utiles pour leur usage tout en autorisant l'apposition d'impressions de bonne qualité.
On connaít également des plaques alvéolaires d'épaisseur beaucoup plus importante et possédant, des caractéristiques intéressantes de rigidité et de résistance mécanique. Ces plaques alvéolaires en matière thermoplastique sont obtenues par extrusion et comportent généralement, deux nappes ou couvertures reliées entre elles par des entretoises perpendiculaires s'étendant dans la direction d'extrusion. De telles plaques sont, par exemple, décrites dans le brevet précité et elles peuvent être utilisées comme intercalaires. Elles doivent cependant, être réalisées avec une épaisseur importante, par exemple, de 2 à 2,5 mm, ce qui peut nuire dans certaines applications. De plus, les surfaces externes des couvertures ne permettent plus d'impressions de qualité, notamment en raison de l'apparition de retassures ou d'autres irrégularités de surface. Si l'on pouvait donc concevoir, théoriquement, des plaques alvéolaires de plus faible épaisseur, on s'attendait à perdre les qualités de surface imprimable propres aux plaques pleines.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir des plaques alvéolaires en matière thermoplastique de très faible épaisseur mais ayant une excellente capacité à recevoir une impression, y compris une impression de qualité tel que, par exemple, une impression "offset".
Un autre objectif de l'invention est de réaliser une telle plaque qui présente, par rapport aux plaques pleines imprimables connues, ayant par exemple, une épaisseur de l'ordre de 0,4 à 0,5 mm, des caractéristiques mécaniques supérieures, pour une masse surfacique équivalente ou inférieure à celles de ces plaques pleines, tout en possédant des qualités d'impression équivalentes.
Par caractéristiques mécaniques, on entend notamment la rigidité de la plaque et/ou la résistance à la rupture.
Un autre objectif, encore, de l'invention est de réaliser de telles plaques alvéolaires ayant un prix de revient comparable à celui des plaques pleines susmentionnées.
L'invention a donc pour objet une plaque alvéolaire en matière thermoplastique, caractérisée par la combinaison des caractéristiques suivantes :
  • une épaisseur totale inférieure à 1,2 mm,
  • une masse surfacique inférieure à 600 g/m2,
  • l'une, au moins, des couvertures ayant une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,3 mm,
  • une épaisseur d'entretoise d'alvéole comprise entre 0,08 et 0,4 mm,
  • et un pas (distance entre deux entretoises consécutives) compris entre 2 et 3,5mm.
Il a été constaté, de façon surprenante, qu'une plaque alvéolaire mince présentant de telles caractéristiques possède toutes les qualités mécaniques recherchées, tout en autorisant l'apposition d'impressions de qualité.
De préférence l'épaisseur totale de la plaque est comprise entre 0,7 et 1,0 mm.
De préférence également, la masse surfacique est supérieure à 200 g/m2, et notamment comprise entre 300 et 400 g/m2.
On préfère que l'épaisseur de couverture soit comprise entre 0,17 et 0,25 mm, et plus particulièrement de l'ordre 0,2 mm. On préfère également que les deux couvertures aient une telle épaisseur.
De préférence, l'épaisseur de l'entretoise est de l'ordre de 0,1 mm, cette épaisseur pouvant cependant largement varier dans l'intervalle prévu dans l'invention.
La distance entre entretoises est préférentiellement de l'ordre de 2,8 à 3,0 mm.
On préfère également que les entretoises soient perpendiculaires aux plans des nappes formant les couvertures inférieure et supérieure mais on peut également prévoir que certaines, au moins, des entretoises soient plus ou moins inclinées.
De façon surprenante, on constate que lorsque l'on quitte les plages de variation définies dans l'invention, les plaques perdent leurs qualités de résistance mécanique et/ou leur qualité d'impression.
Les plaques selon l'invention peuvent être réalisées par extrusion. Elles peuvent être réalisées sous forme de plaques mono-couche, c'est-à-dire extrudées à partir d'un seul matériau thermoplastique, ou au contraire, avec des couches co-extrudées dont les compositions sont alors différentes.
Les matériaux thermoplastiques préférés pour la réalisation de ces plaques sont les matières thermoplastiques à base de polyoléfines, par exemple, polypropylène ou polyethylène.
Elles peuvent également être réalisées à partir d'autres matières thermoplastiques, convenant à la formation de plaques par extrusion, et notamment les polystyrènes, les polyesters ou les polycarbonates.
De préférence la matière thermoplastique utilisée pour l'invention présente un coefficient de viscosité de l'ordre de 0,5 à 7 g/10mm avec de préférence 1,5 à 2 g/10 mm.
Ces matières thermoplastiques peuvent être utilisées pures ou sous forme de mélanges divers, comme cela est connu de l'homme de l'art. Ainsi elles peuvent être réalisées, par exemple, par mélange de polyoléfines spécifiques.
Le matériau thermoplastique peut également comporter des matériaux de charge ainsi que tous autres additifs ou agents usuels.
Le matériau thermoplastique de la plaque peut également comporter un ou plusieurs autres composants thermoplastiques compatibles et destiné à conférer des qualités particulières au matériau extrudé.
La ou les polyoléfines spécifiques peuvent être mélangées à un composant thermoplastique compatible avec les polyoléfines et possédant, par exemple, des propriétés anti-glissantes.
Ainsi, de façon avantageuse, la composition du matériau de la plaque peut être conforme à celle décrite dans le brevet français précité, ou la demande de brevet européen correspondant n° 97 400 908.6, dont le contenu est incorporé ici, par référence.
Par exemple, le matériau comprend :
  • entre environ 20 et environ 50% en poids d'un composant thermoplastique compatible avec les polyoléfines et possédant des propriétés antiglissantes, et
  • entre environ 50 et environ 80% en poids d'un mélange d'un composant polypropylène homopolymère et d'un composant polypropylène copolymère hétérophasique,
De façon préférée, la ou les polyoléfines spécifiques peuvent être mélangées à un additif destiné à améliorer les propriétés mécaniques et le bon état de surface ; par exemple, le matériau comprend :
  • entre environ 20 et environ 40% en poids d'un composant polypropylène homopolymère
  • entre environ 10 et 20% d'un composant polypropylène chargé en talc
  • entre environ 20 et 40% en poids d'un composant polypropylène copolymère hétérophasique
Selon une caractéristique très avantageuse de l'invention, la composition du matériau de la plaque contient 10% dudit composant thermoplastique chargé.
Le composant thermoplastique chargé peut être un polypropylène homopolymère chargé en talc, tel que le produit Daplen FS 61T 40 commercialisé par Boréalis.
Dan un mode de réalisation préféré, ce composant est polypropylène copolymère chargé en talc tel que le produit MB 475 U commercialisé par Boréalis.
Le polypropylène homopolymère est par exemple le produit commercialisé sous le nom GRN ou PHN 75 par la société BOLLORE.
Le polypropylène copolymère hétérophasique est par exemple le produit commercialisé sous le nom 3660 par la société FINA.
Pour mesurer la rigidité des plaques selon l'invention, on pourra utiliser la mesure suivant la norme internationale ISO 178-1975 (F) "Matières plastiques - Détermination des caractéristiques en flexion des matières plastiques rigides". Par exemple, on se référera à la description de la demande de brevet précitée. Il en est de même pour la mesure de la rupture décrite dans la susdite demande.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaítront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel la figure unique représente une vue schématique en section d'une portion de plaque selon l'invention.
En se référant à la figure, on voit que la plaque selon l'invention, comporte une nappe supérieure 1 et une nappe inférieure 2, ces deux nappes formant des couvertures inférieure et supérieure. Ces nappes sont liées entre elles par des entretoises 3 qui leur sont perpendiculaires et qui se lient aux couvertures en des points de liaisons 4,5. On constate notamment, que les plaques selon l'invention présentent un excellent état de surface et une excellente planéité et notamment, ne présentent pratiquement pas de retassures au droit des liaisons 4, 5.
Exemple 1.
On réalise une plaque alvéolaire en polypropylène conforme à la figure 1, ayant une épaisseur de 1 mm et une masse surfacique de 300 g/m2. La section de la plaque présente les caractéristiques suivantes.
  • épaisseur de chaque couverture :
  • épaisseur des entretoises :
  • pas des entretoises :
- Exemple 2.
On réalise une plaque en polypropylène similaire à la plaque selon l'exemple 1, mais ayant une épaisseur de 1mm pour une masse surfacique de 350 g/m2.
Les caractéristiques de la section sont les suivantes :
  • épaisseur des entretoises :
  • épaisseur de chaque couverture :
  • pas des entretoises :
Exemple 3.
En utilisant les conditions d'essai précitées, on effectue une comparaison entre les plaques alvéolaires des exemples 1 et 2 et des plaques pleines réalisées par le même matériau, plus précisément :
  • une plaque pleine ayant une épaisseur de 0,5 mm et une masse surfacique de 460 g/m2, et une plaque pleine ayant une épaisseur 0,8 mm pour une masse surfacique de 740 g/m2.
Les résultats des essais comparatifs figurent dans le tableau suivant :
Propriétés Plaque alvéolaire 1 mm-300 g/m2 Plaque alvéolaire 1 mm-350 g/m2 Plaque pleine 0.5 mm-460 g/m2 Plaque pleine 0.8 mm-740 g/m2
Rigidité (N/mm) 0.11 0.12 0.02 0.10
Rupture (N) 1.9 2.1 0.5 2.3
On constate que les plaques selon les exemples 1 et 2 de l'invention, présentent une rigidité très supérieure à celle de la plaque pleine de 0,5mm d'épaisseur et une rigidité même supérieure à celle de la plaque pleine de 0,8 mm d'épaisseur ayant une masse surfacique plus que doublée.
La résistance à la rupture est, également, considérablement accrue par rapport à la plaque pleine habituelle de 0,5 mm d'épaisseur et du même ordre de celle d'une plaque beaucoup plus lourde de 0,8 mm d'épaisseur.
Exemple 4.
Comparaison de qualité d'imprimabilité.
On effectue une impression "offset" avec une machine à imprimer de type Heidelberg ou Koromi, aussi bien sur les plaques des exemples 1 et 2, que sur la plaque pleine d'épaisseur 0,5 mm. A l'examen visuel, la qualité d'impression apparaít tout à fait similaire. En particulier, on note l'absence de retassure et de tout autre défaut optique.
On effectue également une impression avec la même machine sur une plaque alvéolaire réalisée selon le brevet français susmentionné et ayant une épaisseur de 2,5 mm et une masse surfacique de 350g/m2.
Cette impression présente visiblement les défauts suivants :
   Augmentation de rugosité à l'endroit des entretoises (retassure) qui, au niveau état de surface après impression donne la présence de lignes ou de traínées qui nuisent à la forme de l'impression et/ou au niveau d'un changement de couleur.

Claims (12)

  1. Plaque alvéolaire en matière thermoplastique, caractérisée par la combinaison des caractéristiques suivantes :
    une épaisseur totale inférieure à 1,2 mm ;
    une masse surfacique inférieure à 600 g/m2 ;
    l'une, au moins, des couvertures ayant une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,3 mm;
    une épaisseur d'entretoise d'alvéole comprise entre 0,08 et 0,4mm.
    et pas (distance entre deux entretoises consécutives) compris entre 2 et 3,5 mm.
  2. Plaque alvéolaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur totale de la plaque est comprise entre 0,7 et 1,0 mm.
  3. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la masse surfacique est supérieure à 200 g/m2, et notamment comprise entre 300 et 400 g/m2.
  4. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'épaisseur de couverture est comprise entre 0,17 et 0,25 mm, notamment de l'ordre 0,2 mm.
  5. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'épaisseur de l'entretoise est de l'ordre de 0,1 mm.
  6. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la distance entre entretoises est de l'ordre de 2,8 à 3,0 mm.
  7. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les entretoises sont perpendiculaires aux plans des nappes formant les couvertures inférieure et supérieure.
  8. Plaque alvéolaire selon l'un des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le matériau thermoplastique est à base de polyoléfines, notamment, polypropylène ou polyethylène.
  9. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le matériau thermoplastique est un polystyrène ou un polyester ou un polycarbonate.
  10. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la matière thermoplastique utilisée, présente un coefficient de viscosité de l'ordre de 0,5 à 7 g/10 mm.
  11. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que la matière thermoplastique est un mélange de polyoléfines spécifiques.
  12. Plaque alvéolaire selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisée en ce que le matériau thermoplastique contient des matériaux de charge et/ou des additifs ou agents usuels.
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