FR2635506A1 - Sheet of paper having non-slip properties, method of manufacture and application in packages - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a sheet of paper used in packages, particularly in the form of flexible bags or more rigid packages such as cardboard boxes. The sheet of paper according to the invention comprises, on at least a portion of its face intended to constitute the external face of the package, printing which confers non-slip properties on it, the printing being based on an aqueous composition of an ink or a varnish, this composition containing micro-spheres which can expand under the effect of heat.

Description

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.PAPER SHEET HAVING ANTI-SLIP PROPERTIES,
MANUFACTURING PROCESS
AND APPLICATION IN PACKAGING
The present invention relates to paper products in sheets and more particularly paper sheets used in packaging, especially in the form of flexible bags or more rigid packaging such as cardboard boxes.

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. Many products packaged in paper bags or in cardboard boxes are stored and transported by being stacked or stacked for example in the form of pallets. One of the problems encountered, especially when stacking bags or crates to form the pallet, is the sliding of the packages on top of each other which makes it difficult to keep them in the 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. To prevent slippage between the bags or crates, and more generally between the paper packages to be stacked, it has already been proposed to coat the papers with a composition based on silica collar loldale. This solution although it is widely used does not give full satisfaction * especially because of the too abrasive nature of these products. Rapid wear is observed on the station used for the removal of the composition and on the paper processing machines, in particular the machines for making the bags.

Un autre inconvénient de cette solution est l'utilise sation d'un poste supplémentaire pour la dépose de la composition anti-glisse. Another disadvantage of this solution is the use of an additional station for removing the anti-slip composition.

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.  The invention proposes a new paper sheet including a sheet of paper for packaging in the form of bags or crates, which obviates the drawbacks mentioned and which has improved anti-slip properties.

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.  The paper sheet according to the invention comprises, on at least part of its face intended to constitute the outer face of the package, an impression based on an aqueous composition of an ink or varnish, this composition containing heat expandable microspheres in unexpanded or already expanded form.

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. According to one aspect of the invention, only a portion of the surface of the sheet has the impression containing the microspheres. Depending on the size of the printed part (s) containing the microspheres, it is thus possible to vary the anti-slip properties and if necessary also avoids too much abrasiveness of the paper. This characteristic of the invention is not only advantageous as regards the anti-slip result that it provides, but in addition it has the advantage of being in perfect agreement with the printing technique which prints only a part of the paper, or which prints differently from one part of the other. It is then advantageous to use at least one ink color, or a varnish, which contains microspheres and other colors or varnishes which do not contain microspheres during the process. printing.

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. The use of at least one ink or at least one varnish containing microspheres with at least one ink or varnish not containing these microspheres shows another advantage. It was found that the impressions that contained microspheres had a different gloss than that obtained with prints without microspheres. One can thus by playing on the shades of brilliance highlight such or such 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. The inks or varnishes which are suitable according to the invention are all inks or water-based varnishes known from the state of the art, which can be used in flexographic printing for example.

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. The microspheres are for example hollow microcapsules whose flexible wall consists of a polymer or a copolymer capable of softening by heating, such as polyvinylidene chloride, polystyrene, containing inside an inert gas, for example isobutane, chlorofluorocarbons, chlorinated derivatives, carbon dioxide. These microspheres have a diameter of about 4 to 15 μm when in unexpanded form and a diameter of about 20 to 60 μm in the expanded form.

L'invention concerne également un procédé pour fabriquer la feuille de papier anti-glisse décrit ci-dessus. The invention also relates to a method for producing the anti-slip paper sheet described above.

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. In the process, printing of the paper sheet is used and the use of ink or varnish is used to incorporate unexpanded or already expanded microspheres dispersed therein. The printed paper is then heat treated to dry the inks and heat treated to expand the microspheres when they have been incorporated into the printing composition in unexpanded form. According to one characteristic of llinven- tion both heat treatments for drying and for expansion are carried out simultaneously.

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. In one variant, it is possible to cause the microspheres to expand at a later stage, which makes it possible to transport the paper more easily in rolled form.

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.  The heat treatment for the expansion of the midcrospheres is carried out at a temperature of the order of 90 to 130 OC, for example for a duration ranging from one or a few tenths of a second to a minute.

La feuille de papier finalement obtenue après l'expansion des microspheres présente les propriétés anti-glisse désirées. The sheet of paper finally obtained after the expansion of the microspheres has the desired anti-slip properties.

Le caractère anti-glisse peut s' exprimer par la valeur de l'angle de glissement comme décrit ci-après. The anti-slip character can be expressed by the value of the slip angle as described below.

On utilise l'appareillage décrit en relation avec la figure 1. The apparatus described with reference to FIG. 1 is used.

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. This apparatus uses a tilting plane 1. the inclination being carried out at a constant speed of rotation about the median axis of the plane. A mobile 2 consisting of a steel parallelepiped with a mass of 210 g, having a square base area of 30 x 30 mm, is wrapped by a sheet of paper 3 whose anti-slip properties are to be determined. The same paper 4 is arranged on the inclinable plane 1 on which it is fixed by suitable means 5, 6. A dial 7 equipped with a needle 8 makes it possible to measure the tangent of the angle of inclination 66 corresponding to the inclination of the plane causing the sliding of the 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. The anti-slip properties of the paper according to the invention may vary depending on the amount of microspheres in the ink or varnish. This amount can be expressed as a percentage by weight relative to the solids content of the printing composition. A significant improvement in the anti-slip properties of the paper is already observed for small quantities of microspheres, for example of the order of 1% by weight relative to the dry extract. The anti-slip character is accentuated with the increase of the microsphere content.

Au-delà d'environ 20 à 30 t en poids, l'accroissement du caractere anti-glisse est moins sensible. Beyond about 20 to 30% by weight, the increase in anti-slip is less sensitive.

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. Anti-slip properties also depend on the amount of ink or varnish deposited on the paper per unit area. One can also obtain the desired properties by playing in particular on the ratio between the surface or surfaces printed with the inks or varnishes containing the microspheres and the total surface of the paper.

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.Other advantages and characteristics of the paper according to the invention will appear in the following examples of manufacture
Example 1
2
A paper weighing 85 g / m 3 is partially printed using a flexographic printer with a composition containing - 94 parts by weight of a water ink at about 45 t dry extract, used in a known manner in flexographic printing, - 5 parts by weight of polyvinylidene chloride (PVDC) microspheres, for example the microspheres marketed under the name EXPANCEL by the Swedish company
NOBEL INDUSTRIES, which corresponds to about 10% by weight relative to the dry extract of the composition, 1 part of a dispersing agent for microspheres in the ink, for example sodium polyacrylate.

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. The printed area corresponds to about 2/15 of the total area of the paper face and the amount deposited is about 0.29 / m2 of paper, which corresponds to a deposited amount of 1.5 g / m2 of paper. paper for the printed part.

Le papier est ensuite soumis à une température de 115 C pendant 10 secondes. The paper is then subjected to a temperature of 115 C for 10 seconds.

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. The anti-slip properties are determined by measuring the sliding angle of the mobile, in degrees with the help of the apparatus described above in relation to FIG.

L'angle Q mesuré pour la partie imprimée du papier de cet exemple est de 45 degrés. The angle Q measured for the printed portion of the paper of this example is 45 degrees.

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.Sample control 1
The procedure is the same as in Example 1 except that the printing composition contains only ink and the water supplement.

La valeur de l'angle de glissement est de 28 degrés. The value of the slip angle is 28 degrees.

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

Figure img00050001
Example 2 to 9
The procedure is the same as in Example 1 except that the microsphere concentrations of the ink composition or varnish (expressed in weight t relative to dry matter), the conditions of expansion of the microspheres are modified. , and the quantities deposited in relation to a totally printed paper surface * according to the following table
Figure img00050001

<tb> ne <SEP> encre <SEP> ou <SEP> x <SEP> micro <SEP> taux <SEP> de <SEP> I <SEP> <SEP> TOC <SEP> durée <SEP> angle
<tb> <SEP> vernit <SEP> spheres <SEP> matières <SEP> expan- <SEP> trait.<SEP> (degré)
<tb> Ex <SEP> g/m <SEP> en <SEP> poids <SEP> sèches <SEP> sion <SEP> (sec)
<tb> 2 <SEP> encre <SEP> 2 <SEP> 10 <SEP> 40 <SEP> 110 <SEP> 10 <SEP> 45
<tb> 3 <SEP> encre <SEP> 2 <SEP> 30 <SEP> 42 <SEP> 115 <SEP> 10 <SEP> 65
<tb> 4 <SEP> encre <SEP> 4 <SEP> 10 <SEP> 40 <SEP> 110 <SEP> 10 <SEP> 5o <SEP>
<tb> 5 <SEP> encre <SEP> 4 <SEP> 30 <SEP> 42 <SEP> 115 <SEP> 10 <SEP> 70
<tb> 6 <SEP> vernis <SEP> 1.5 <SEP> 10 <SEP> 31 <SEP> 105 <SEP> 4 <SEP> 46
<tb> 7 <SEP> vernis <SEP> 1.5 <SEP> 20 <SEP> 32 <SEP> 110 <SEP> 6 <SEP> 62
<tb> 8 <SEP> vernis <SEP> 3 <SEP> 10 <SEP> 31 <SEP> 105 <SEP> 4 <SEP> 48
<tb> 9 <SEP> vernis <SEP> 3 <SEP> 20 <SEP> 32 <SEP> 110 <SEP> 6 <SEP> 65
<tb>
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. <tb> ne <SEP> ink <SEP> or <SEP> x <SEP> micro <SEP> rate <SEP> of <SEP> I <SEP><SEP> TOC <SEP> time <SEP> angle
<tb><SEP> varnish <SEP> spheres <SEP> materials <SEP> expan- <SEP> trait. <SEP> (degree)
<tb> Ex <SEP> g / m <SEP> in <SEP> weight <SEP> dry <SEP><SEP> (sec)
<tb> 2 <SEP> ink <SEP> 2 <SEP> 10 <SEP> 40 <SEP> 110 <SEP> 10 <SEP> 45
<tb> 3 <SEP> ink <SEP> 2 <SEP> 30 <SEP> 42 <SEP> 115 <SEP> 10 <SEP> 65
<tb> 4 <SEP> ink <SEP> 4 <SEP> 10 <SEP> 40 <SEP> 110 <SEP> 10 <SEP> 5o <SEP>
<tb> 5 <SEP> ink <SEP> 4 <SEP> 30 <SEP> 42 <SEP> 115 <SEP> 10 <SEP> 70
<tb> 6 <SEP> Varnish <SEP> 1.5 <SEP> 10 <SEP> 31 <SEP> 105 <SEP> 4 <SEP> 46
<tb> 7 <SEP> Varnish <SEP> 1.5 <SEP> 20 <SEP> 32 <SEP> 110 <SEP> 6 <SEP> 62
<tb> 8 <SEP> Varnish <SEP> 3 <SEP> 10 <SEP> 31 <SEP> 105 <SEP> 4 <SEP> 48
<tb> 9 <SEP> Varnish <SEP> 3 <SEP> 20 <SEP> 32 <SEP> 110 <SEP> 6 <SEP> 65
<Tb>
The preceding examples highlight the good anti-slip properties of the printed paper sheets according to the invention which can then advantageously be used in the packaging in the form of flexible bags or cardboard boxes that can be stacked easily.

Claims (8)

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 1. Paper sheet especially paper sheet for packaging in the form of flexible bags or more rigid packaging such as cardboard boxes, having anti-slip properties, characterized in that it comprises on at least a portion of its face intended to constitute the outer face of the package an impression based on an aqueous composition of an ink or varnish, this composition containing microspheres expandable under the action of heat, preferably in unexpanded form 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. 2. Sheet according to claim 1, characterized in that at least a part of the surface comprises the impression containing the microspheres, and at least one other part does not comprise printing or comprises printing without microspheres. . 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. 3. Sheet according to one of claims 1 or 2, characterized in that the composition contains from 1 to 30% by weight of microspheres expressed as a percentage based on the weight of the dry materials of the printing composition. 4. Feuille selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la composition contient un agent dispersant. 4. Sheet according to one of claims 1 to 3, characterized in that the composition contains a dispersing agent. 5. Procédé pour fabriquer une feuille de papier selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 5. A process for producing a paper sheet according to one of claims 1 to 4, characterized in that - on imprime la feuille à l'aide d'une encre ou d'un vernis à l'eau contenant des microsphères sous forme non expansées, the sheet is printed using an ink or a water-based varnish containing unexpanded microspheres, - 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. the sheet is subjected to at least one heat treatment for drying the ink or varnish and for causing the expansion of the microspheres. 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. 6. Method according to claim 5, characterized in that the heat treatment is unique and is used for drying and expanding the microspheres. 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. 7. Method according to one of claims 5 or 6, characterized in that the heat treatment for the expansion of the microspheres is carried out at a temperature between 90 and 130-C for a duration of 1 / 10th of a second to 1 minute . 8. Emballage utilisant la feuille de papier selon une des revendications 1 à 4.  8. Packaging using the paper sheet according to one of claims 1 to 4.
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