FR2867160A1 - PACKAGING COATED WITH PROTECTIVE VARNISH AGAINST LIGHT - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les emballages, notamment cartonnés.The present invention relates to packaging, especially cardboard.
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. The cardboard sheets usually used for the manufacture of the packages comprise cellulosic fibers and / or lignin and may yellow when exposed to visible or ultraviolet light, which is detrimental to aesthetics.
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. By visible light is meant light of wavelength between 400 and 800 nm and ultraviolet light that of wavelength between 280 and 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. By cardboard sheet is meant a sheet whose weight is greater than 100 g / m2, in particular greater than or equal to 190 g / m2, or even greater than 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. The used cardboard sheets may have undergone, if necessary, a whitening treatment called SBS (Solid Bleached Sulfate) and include a surface coating.
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. It is known to protect the effects of light by incorporating into the surface coating an additive based on carbon black, iron oxide or zinc, but this affects the whiteness of the cardboard sheet and / or may impair food compatibility.
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. It is also known to laminate a polymeric film containing titanium dioxide, but this modifies the appearance and the characteristics to the touch of the cardboard sheet and may make it more difficult to recyclability thereof.
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. It is known from US Pat. No. 6,632,783 to incorporate UV absorber compounds into a transparent or translucent polymer material of a package.
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. According to the invention, the packaging comprises a sheet of cardboard or the like coated externally with a varnish comprising at least one additive intended to reduce the degradation of the packaging under the effect of light, for example the yellowing of the sheet under the effect of light and / or the alteration of an underlying impression.
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. By sheet of cardboard or the like is meant a sheet of cardboard or a sheet of a composite material or not having substantially the same mechanical behavior as the cardboard.
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. The invention makes it possible to protect the sheet of the package without this protection requiring the modification of the composition or the thickness of a possible surface coating of the sheet, which makes it possible to affect, or not to affect, its mechanical characteristics, in particular of rigidity or resistance to compression.
Ainsi, les procédés et machines existants utilisés pour la fabrication des emballages ou le conditionnement des produits dans ces emballages peuvent être conservés. Thus, existing processes and machines used for the manufacture of packaging or the packaging of products in such packaging can be retained.
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. The invention does not apply exclusively to coated cardboard sheets but also relates to uncoated cardboard sheets. The term "coated cardboard sheet" refers to a sheet of cardboard which has a surface coating, on one or both sides, which may for example be intended to improve the printability of the cardboard sheet or its varnishing.
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 %. The surface coating may especially be white and contain for example at least one optical brightener, which may be for example in a proportion of between 0.05 and 0.5% by weight in the surface coating, better in a proportion between 0.1 and 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. The surface coating may for example have a thickness of between 20 and 30 m and contain calcium carbonate and / or clay, especially kaolin. In an exemplary implementation of the invention, the surface coating comprises calcium carbonate and clay substantially in the 60/40 weight ratio.
Le revêtement de surface peut également comporter un liant, notamment de l'amidon, afin d'améliorer sa cohésion. The surface coating may also comprise a binder, especially starch, in order to improve its cohesion.
La présence de carbonate de calcium, lequel peut notamment comporter des grains fins sphéroïdaux, peut être utile pour le lissé de surface. The presence of calcium carbonate, which may in particular comprise fine spheroidal grains, may be useful for surface smoothness.
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. The presence of clay, especially kaolin, which may have coarse prismatic grains, may be useful in achieving the desired density for the surface coating.
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. The thickness of the varnish may for example be between 2 and 20 m, better still between 3 and 12 m, the total thickness of the cardboard sheet being for example between 100 and 1000 m, and preferably between 300 and 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 %. The additive may be present in a mass proportion of between 0.5 and 6% in the varnish, for example in a proportion of between 3 and 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 The additive may be a UV absorber compound, for example a UV absorber of formula The additive may also be a free radical scavenging compound, especially a hindered amine or an HALS amine, for example a sensor of free radicals of formula OC (CH2) $ CO
O OO O
De préférence, le vernis est à base de solvant aqueux, étant par exemple un vernis acrylique. Preferably, the varnish is based on aqueous solvent, for example being an acrylic varnish.
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). Alternatively, the varnish may be a varnish crosslinkable under the action of UV radiation. In this case, the additive or additives for combating the effects of light are chosen to be compatible with such a varnish. In particular, it is preferable that the varnish does not comprise when it is crosslinkable under the action of ultraviolet radiation free radical sensors such as hindered amines or amines HALS (Hindered Amine Light Stabilizer is in French amine blocked stabilizing to light).
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. The sheet may be covered for example by about 3 to 10 g / m2 of varnish before drying, including about 6 g / m2 of varnish.
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. The invention further relates to a method of manufacturing a package comprising a sheet of cardboard or the like, in which is applied to the sheet a varnish containing at least one additive to reduce the degradation of the package under the effect light.
Cet additif peut être un composé absorbeur d'UV et/ou capteur de radicaux libres. This additive may be a UV absorber compound and / or free radical scavenger.
Le vernis peut être appliqué par diverses techniques, notamment par offset, héliographie, flexographie ou sérigraphie. The varnish can be applied by various techniques, including offset, heliography, flexography or screen printing.
La feuille peut être imprimée préalablement ou postérieurement à l'application du vernis. The sheet can be printed before or after the application of the varnish.
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. The invention will be better understood on reading the following detailed description, non-limiting examples of implementation thereof, and on examining the appended drawing, in which: FIG. schematically, in perspective, an example of packaging made by folding a sheet of cardboard or the like coated with a varnish according to the invention, and - Figures 2 to 4 are schematic and partial sections of a sheet coated cardboard illustrating various examples of implementation of the 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. The invention applies to all types of packaging made by folding, gluing and / or rolling of one or more sheets of cardboard or the like, and in particular to boxes for containing containers containing cosmetic or care products.
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. Such a box may have for example a parallelepipedal general shape as shown in Figure 1, with at one end at least one folding tongue.
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. Of course, the invention is not limited to a particular form of packaging and can be made with a sheet of cardboard or the like coated with a varnish according to the invention packaging having very different shapes.
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. The packaging may include only the sheet of cardboard or the like and the varnish which covers it on the outside and exposed side of the packaging, so as to facilitate its recyclability. The sheet of cardboard or the like may in particular be devoid of laminated polymer film.
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. The sheet used may comprise a base 1, for example comprising cellulosic fibers and / or lignin-containing wood fibers, and at least on the outside of the package a surface coating 2 in the case where the sheet is a cardboard sheet lying down. The cellulosic fibers can come from the Aspen tree.
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. This surface coating 2, whose thickness is for example between 20 and 30 m, can improve the printability and varnishing characteristics of the cardboard sheet and improve its whiteness.
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. The coating layer 2 comprises for example calcium carbonate and clay, especially kaolin, in a mass ratio compatible with the manufacturing processes used, for example 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. The surface coating 2 may be devoid of light-protecting compounds such as carbon black or an oxide of iron or 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 %. The surface coating 2 may comprise at least one optical brightener, for example in a mass proportion of between 0.05 and 0.5%, better still 0.1 and 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. According to the invention, the cardboard sheet is covered on the outside of the package by a layer of varnish 3, the latter comprising at least one compound intended to protect the sheet from the effects of light, in particular from yellowing due to visible and / or ultraviolet light, in particular wavelengths between 290 and 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. The varnish 3, which can be colorless and does not substantially modify the color of the underlying sheet, comprises for example at least one UV absorber compound and / or a free radical scavenging compound.
Le vernis 3 peut être appliqué par diverses techniques connues, par exemple d'héliographie, de flexographie, de sérigraphie ou d'offset. The varnish 3 can be applied by various known techniques, for example heliography, flexography, screen printing or 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. The thickness of varnish 3 deposited may depend on the deposition technique employed, from about 2 m for the offset to about 20 m for flexography. Preferably, the thickness of varnish deposited will be between 3 and 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. The varnish 3 may be applied after the printing of a decoration 4 on the sheet, as illustrated in FIG. 3, or prior to the application of the decor 4, as illustrated in FIG. 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. When the varnish 3 is applied after the printing of a decoration 4 on the sheet, the varnish 3 can usefully protect the inks of the decorative layer 4 by a color change.
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. The varnish 3 then makes it possible to use light-sensitive inks, such as, for example, fluorescent inks which are unstable or sensitive to the phenomenon of metamerism.
De nombreux additifs peuvent être incorporés au vernis 3 afin d'obtenir la fonction de protection recherchée. Many additives can be incorporated in the varnish 3 in order to obtain the desired protective function.
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. This or these additives are in a concentration that may depend on their effectiveness, the latter being proportional to the concentration and thickness of the varnish layer according to BEER LAMBERT's law. The layer of varnish 3 may for example absorb light of wavelengths between 290 and 460 nm in a large proportion, for example to increase by at least 50%, better to double, the duration of exposure to light leading to the same effects of degradation of the package in its 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 %. Typically, the proportion of additive (s) may be between 0.5 and 10% by weight in the varnish 3, and better between 3 and 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. As additives that may be used, mention may be made especially of those sold by the companies GREAT LAKES and CIBA-GEIGY, and in particular derivatives of the benzotriazole family.
De tels dérivés peuvent être des hétérocycles de type cyclo-benzène, sur lesquels un atome de carbone a été remplacé. Such derivatives may be heterocycles of cyclo-benzene type, on which a carbon atom has been replaced.
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. As an example of a UV absorber compound, mention may be made of that of formula A. As an example of a free radical scavenger, mention may be made of that of formula OC (CH 2) --CO 1 O OO. The free radicals used may be sterically hindered amines AES or HALS amines.
Le ou les capteurs de radicaux libres peuvent stabiliser le vernis et éviter son jaunissement propre. The free radical sensor (s) can stabilize the varnish and prevent its own yellowing.
La nature du vernis utilisé pourra dépendre du procédé d'impression et du mode de séchage retenus. The nature of the varnish used may depend on the selected printing process and drying method.
De préférence, on évitera les vernis offsets gras qui jaunissent naturellement par oxydation. Preferably, varnish offsets fat which yell naturally by oxidation will be avoided.
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. Some UV curable coatings may be used, preferably avoiding the inclusion of sterically hindered amines, which would be partially annihilated by the crosslinking of the varnish.
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. Preferably, use will be made of a water-based, acrylic-type varnish supplemented with a UV absorber and / or a free radical scavenger, for example added with the two compounds whose formulas have been given above.
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. To highlight the protective effect against yellowing, conferred by the varnish 3, it is possible to carry out a test consisting in depositing a predefined quantity, for example 6 g / m 2, of wet water varnish on a sheet of cardboard with a total thickness of 350 m, then expose the sheet thus covered for a predefined period to a mercury vapor lamp. The concentration of additives in the varnish can for example reach 5% by weight. An Anilox cylinder with a volume of at least 13 cm3 can be used to apply the varnish.
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. Yellowing is measured on the Wool scale, which corresponds to a blue scale of increasing light intensity, standardized from 1 to 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. In the absence of varnish, the measured yellowing can for example reach on the Wool scale the value 3. In the presence of the varnish, the yellowing measured can pass to a value at least equal to 4, which highlights the resistance greater yellowing of the cardboard sheet coated with varnish. The change from value 3 to 4 corresponds to a doubling of the duration of the light stability.
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. Of course, the invention is not limited to the examples which have just been given and it may in particular use other additives than those mentioned.
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. It is also possible to use cardboard sheets having surface coatings of other composition, or even sheets of cardboard without surface coating.
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. Throughout the description, including the claims, the phrase having one will be understood to be synonymous with at least one, unless otherwise specified.
Par compris entre , il faut comprendre bornes incluses, sauf spécifié autrement. By between, one must understand included limits, unless otherwise specified.
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