PT1454015E - Folha que apresenta um toque rugoso - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

FOLHA QUE APRESENTA UM TOQUE RUGOSO A presente invenção refere-se a uma folha com um toque rugoso.

Está também relacionada com o processo de fabrico da folha e com o uso desta folha. A Requerente interessou-se em particular em fornecer uma folha que, sem ser muito rugosa, ou abrasiva apresente no entanto um certo aspecto granuloso apenas sensível ao toque, aparecendo a sua superfície lisa a olho nu. A procura continua de um certo toque áspero levou ao conhecimento do autor um domínio inexplorado da indústria de papel, dos plásticos de película fina, das embalagens ou das publicação em geral.

Na verdade, até agora, as investigações efectuadas nestas áreas eram aplicadas, pelo contrário, a conferir características de suavidade ou aveludadas à folha.

Assim, a Requerente protegeu uma folha com um toque a lembrar uma característica do conteúdo específico da embalagem, em especial para o acondicionamento de produtos cosméticos, estando a protecção assegurada pela Patente FR 2 791 368. 0 documento WO-A-O 157 315 descreve um papel resistente ao desgaste, para fins decorativos, em que este papel tem partículas resistente à abrasão e micro-partículas maiores do 1 que as das partículas e tendo com função separar e espaçar as partículas. 0 documento US-A-4 849 265 descreve uma folha de substrato flexível tendo uma face coberta de bolas, que são mantidas nesta superfície por um adesivo, essas bolas vão melhorar a resistência relativamente à água, à abrasão, etc., e dar a esta superfície um aspecto ornamental. 0 documento GB-A-1 401 533 descreve uma embalagem que inclui um material em folha dotado de uma composição de acabamento de superfície formado por microesferas ou bolas incorporadas numa substância, como um verniz ou uma laca. A Requerente visa proporcionar uma folha de toque rugoso, mas agradável, ou seja, que não se prende ao dedo.

As folhas também deverão poder ser impressas, ter características de brancura, ser manipuláveis por exemplo. A Requerente tem investigado as partículas que atendem a estes objectivos. A Requerente identificou duas grandes categorias de partículas: aquelas para as quais o papel abrasivo é preponderante, e que apresentam um estado de superfície microscópica angulosa e uma distribuição substancialmente homogénea na superfície das folhas, tais como alumina ou corindo. e aquelas para as quais é investigado o papel de espaçador e de resistência ao desgaste, e que 2 apresentam um estado de superfície microscópica mais arredondado, uma forma mais volumosos como o amido.

Em sua busca por um toque rugoso, a Requerente tem dado prioridade ao uso de partículas a partir da última categoria mencionada, de modo a minimizar a adesão aos dedos da folha coberta deste modo.

Verificou que o efeito rugoso resulta, na realidade, de diferentes causas: - 0 tamanho das partículas utilizadas, ou seja, a sua distribuição em termos de tamanho, - A forma das partículas utilizadas, - A quantidade de partículas depositadas, e - A distribuição de partículas sobre a folha utilizada.

Também se constatou que os resultados mais interessantes são obtidos por revestimento de uma folha de papel ou plástico, com uma camada de partículas de amido não-gelatinizado, de preferência de amido de fécula de batata.

Ao observar ao microscópio electrónico, é fácil ver que os grãos de amido de fécula de batata são quase esféricos ou ovais, tem uma tiragem média de 28 micra de tamanho e apresentam partículas maiores, mas são pouco numerosas. A Requerente também descobriu que o toque "rugoso" não é conseguido com todos os tipos amido, nomeadamente o endurecimento dos grãos de amido de milho não dá a sensação rugosa desejada. A explicação deve-se ao facto de que as partículas são 3 pequenas, o seu diâmetro médio é inferior a 15 micrômetros, e a sua granulometria é bastante pouco diferenciada.

Os grãos de amido de milho espalharam-se, deste modo, numa camada uniforme, complementando o relevo da folha na qual são aplicados.

Destas análises diferentes a Requerente retirou uma série de lições que permitem restringir o tipo de partículas que podem ser utilizadas.

Em primeiro lugar, as partículas devem ser grandes o suficiente para aflorar a camada de modo a serem percebidas pelo manipulador.

Em seguida, as partículas devem ser pouco angulosas, de modo a criarem uma ligeira sensação de toque rugoso, que seja agradável.

Em especial, os grãos de sílica ou de corindo como aqueles que são usados para o fabrico de abrasivos não são convenientes para o toque desejado, pois as partículas apresentam uma geometria fracturada demasiado agressiva.

De preferência, as partículas apresentam uma forma relativamente esférica e grande, o que exclui também as partículas em plaquetas tais como o talco.

Finalmente, as partículas devem ser não-deformáveis.

Assim, materiais como a borracha ou as micro-bolas expandidas, não são adequados por causa das suas 4 características de compressibilidade e de elasticidade, dando origem a um toque pastoso e não rugoso à folha endurecida.

Segundo este ponto de vista, alguns grãos de amido parecem ser uma solução preferida em termos da sua adequação às condições precedentes, e devido ao facto de o seu custo, a sua disponibilidade na natureza e à sua capacidade de ser reciclados.

Finalmente, a invenção refere-se a uma folha de acordo com a reivindicação 1.

Em particular, a invenção é caracterizado pelo facto de que as partículas têm um diâmetro médio superior a 25 micrómetros, e de preferência inferior a 200 micrómetros.

Em particular, a invenção é caracterizado pelo facto de que as partículas têm uma forma quase esférica.

De preferência, as partículas são grãos de amido de fécula de batata.

Num caso particular, as partículas também podem ser de plástico triturados, sendo o plástico de preferência poliamida, poliéster poliolefina ou PVC.

Em particular, a invenção é caracterizada pelo facto de que a distribuição de partículas na superfície está compreendida entre 20 e 250 partículas por mm2. Podemos, nomeadamente, determinar esta distribuição através de uma análise tipológica da superfície da folha obtida. 5

De preferência, a gramagem da folha resultante estará compreendida entre 50 e 500 g/m2.

De acordo com uma forma de realização, o peso da camada de revestimento sobre cada superfície endurecida estará compreendido entre 3 e 30 g/m2 de peso em seco, de preferência entre 5 e 18 g/m2 de peso em seco.

Em particular, a invenção é caracterizada pelo facto de a referida camada compreender: - 100 partes em peso seco das referidas partículas, - 5 a 300 partes em peso em seco de um aglutinante, de preferência entre 10 e 50 partes, - De 0 a 500 partes em peso em seco de cargas.

Em especial, o aglutinante é seleccionado a partir do látex de estireno-butadieno, dos látex acrílicos, dos látex de vinilo, dos amidos solubilizados, do álcool polivinílico, das proteínas, incluindo a caseína, a gelatina ou a proteína de soja, a nitrocelulose, o plastisol, as resinas glicero-ftálicas, as resinas de epóxi, os poliésteres.

Em particular, as cargas são seleccionadas de entre o carbonato de cálcio, o caulim, o talco, o dióxido de titânio, o sulfato de bário, a sílica precipitada ou pirogenada, os pigmentos plásticos.

Outros ingredientes, tais como as ceras, os modificadores de reologia, os antiespumantes, os agentes de nivelamento, os bactericidas ou os fungicidas,. . . podem também ter lugar na composição de revestimento. 6

Estes ingredientes não vão mudar a estrutura de superfície do material e, consequentemente, o efeito táctil obtido.

Em uma última forma de realização, a folha tem um coeficiente de atrito dinâmico medido de acordo com a norma pelo NF Q 03-082 no papel inferior a 0,5. A invenção também diz respeito a um processo para o revestimento de uma folha.

Em um caso particular, o método para o revestimento da folha é caracterizado pelo facto de compreender as etapas seguintes: a) tratar pelo menos um lado da folha com uma composição um meio aquoso, compreendendo: 100 partes de partículas microscópicas incompressíveis, volumosas e com uma forma arredondada, de 5 a 200 partes em peso em seco de aglutinante, de preferência de 10 a 50 partes em peso em seco, de 0 a 500 partes em peso em seco de cargas, b) secagem da folha resultante,

Segundo o caso específico do processo, a etapa a) é executada usando o auxílio de um dispositivo de revestimento escolhido de entre os rolos de endurecimento do tipo de hélio, ou de cilindro inverso, que correspondem às camadas de rolos de revestimento, de rotogravura, de camadas de ar, de prensas colantes de transferência de película, de câmaras de cortinas 7

Segundo um outro caso particular, a etapa a) é executada usando um dispositivo de pulverização.

Segundo a outra variante, o processo de revestimento da folha é caracterizado pelo facto de envolver as etapas seguintes: (a) trata-se pelo menos um dos lados da folha com um verniz que compreende: 100 partes de partículas microscópicas incompressíveis, volumosas e de alguma forma arredondada. de 5 a 200 partes em seco de aglutinante, de preferencia de 10 a 50 partes em peso em seco, de 0 a 500 partes em peso em seco de cargas, b) seca-se a folha obtida

Invenção diz também respeito ao uso de uma folho como a descrita anteriormente, sendo essa folha para fazer um suporte de impressão em papel ou em plástico, uma embalagem de papel ou em plástico, uma cobertura para encadernação, uma caixa de papelão ou em plástico. A presente invenção será explicada mais adiante por intermédio de exemplos acompanhados das figuras correspondentes.

As figuras IA e 1B representam as observações ao microscópio electrónico de uma folha de papel revestida com grãos de amido de fécula de batata, respectivamente, com uma ampliação de 50 e de 750 vezes. 8 A figura 1C representa a mesma folha mas vista em corte transversal com uma ampliação de 1 000 vezes.

As figuras 2A e 2B representam uma folha de papel, revestida com grãos de amido de milho, com uma ampliação de 50 e de 750 vezes, respectivamente. A figura 2C representa a mesma folha vista em corte transversal com uma ampliação de 1 000 vezes.

As figuras 3A e 3B representam uma folha de papel revestida com grãos de amido de fécula de batata e de carbonato de cálcio em que a carga tem, respectivamente, uma ampliação de 50 e 750 vezes. A figura 3C representa a mesma folha vista em corte com uma ampliação de 1 000 vezes.

As figuras 4A e 4B representam uma folha de papel revestida com partículas de silica, respectivamente, com uma ampliação de 50 e de 750 vezes. A figura 4C representa a mesma folha vista em corte com uma ampliação de 1 000 vezes. A figura 5 representa uma folha de papel revestida com as microesferas termoplásticas expandidas, do tipo EXPANCEL 820 ® comercializadas pela sociedade EXPANCEL, com uma ampliação de 500 vezes. A figura 6 representa uma folha de papel revestida, com micro-bolas de vidro com uma ampliação de 500 vezes. 9 A figura 7 representa uma folha de papel revestida, com as partículas de alumina com uma ampliação de 500 vezes. A figura 8 representa uma folha de papel revestida com grãos de amido de trigo, com uma ampliação de 500 vezes.

Tal como foi visto acima, ao colocar-se as partículas de amido de fécula de batata sobre um papel, a requerente conseguiu obter o toque rugoso "agradável" que procurava, não tenha conseguido obter este resultado com grãos de amido de milho.

Comparando as figuras ΙΑ, 1B e 2A, 2B, correspondentes, respectivamente, aos dois tipos de amido anteriormente citados, é evidente que a distribuição, a forma e o tamanho dos grãos permitem explicar esta diferença.

No caso da fécula de batata, o amido tem uma distribuição bastante heterogénea na folha, os grãos de tamanho pequeno vêm aglutinar-se em torno dos grãos maiores, ou seja, depositam-se de um modo isolado e ao acaso sobre a folha.

No caso do milho, esta distribuição é, pelo contrário, completamente homogénea sobre a folha, com grãos possuindo um tamanho relativamente próximo e formando uma camada fina finamente granular sobre o papel. A comparação das figuras 1C e 2C permite apreciar o que o dedo do manipulador vai perceber aquando de uma passagem táctil na superfície do papel revestido. 10

No primeiro caso, o dedo vai passar de uma porção baixa para uma porção elevada com bastante frequência, sendo a altura que os separa de pelo menos 25 micrómetros.

No segundo caso, o dedo vai passar de um pico de grãos para outro pico de grãos, sendo a distância que os separa de no máximo micrómetros.

Abaixo da dezena de micrómetros, é difícil a um manipulador apreciar a granularidade da superfície e de sentir uma qualquer sensação de aspereza. A requerente também testemunhou uma sensação de aspereza aumentada aquando da adição de cargas, tais como carbonato de cálcio.

As figuras 3A, 3B e 3C representam bem este aspecto da invenção, pois pode ver-se uma distribuição de grãos de amido de fécula de batata inalterados, mas um aspecto destes grãos e totalmente diferente.

Na verdade, o carbonato de cálcio, com um tamanho de partícula de perto o micrómetro, vem cobrir a superfície dos grãos de amido, que perdem deste modo a sua suavidade da superfície e tornam-se mais nítidos ao toque.

As figuras 4A, 4B e 4C identificam um outro caso que a requerente deliberadamente excluiu, o do papel revestido com partículas angulares de sílica. A figura 4C mostra em particular o carácter muito anguloso e acidentado das partículas de sílica, incompatível com um toque rugoso agradável. 11

Se a folha obtida apresentar, apesar de tudo, um grau de rugosidade pouco agressivo, ele deve-se à baixa proporção de partículas de sílica acrescentadas e ao baixo relevo assim criado.

Mas este toque não corresponde ao toque "rugoso" agradável pretendido pela da Requerente. A figura 5 mostra, por seu lado, a superfície de uma folha revestida com microbolas termoplásticas expandidas do tipo EXPANCEL. A observação permite constatar que as partículas são na sua maioria pequenas e quase esféricas.

As partículas maiores são, por seu lado, escassas e relativamente moles, o efeito "rugoso" procurado não é obtido. A Figura 6 mostra, pelo contrário, a superfície de uma folha de revestida de microbolas de vidro.

Mesmo se a distribuição e a forma das microbolas sobre a folha apresentarem uma certa semelhança com o caso anterior, o toque obtido é completamente diferente por causa da dureza do vidro. 0 toque é realmente "rugoso" e não semelhante a borracha como no caso anterior.

As figuras 7 e 8 confirmam o facto de que um toque "rugoso" agradável pode ser obtido usando alumina ou amido de trigo. 12

Com efeito, num caso, as partículas de alumina muito angulares conferem um carácter áspero na superfície, pouco agradável ao toque.

No outro caso, o amido de trigo produz uma superfície bastante semelhante à do amido de milho; deste modo, o carácter rugoso será praticamente imperceptível.

Exemplos de composições de revestimento em conformidade com a invenção estão descritas abaixo.

Exemplo 1:

Em um dos lados de uma folha de papel de suporte é aplicada, com o auxílio de um liquidificador de laboratório, uma composição de revestimento contendo grãos de amido de fécula de batata à razão de 10,7 g/m2. A folha tratada deste modo é seca a 150° C. A composição que contém os grãos de amido é realizada em meio aquoso e contém em seco: 100 partes de HICAT 110 comercializados por ROQUETTE (amido de fécula de batata) 32 partes de ACRONAL S 305 D comercializado pela BASF (látex) 4,8 partes de AMP 90 comercializado por ANGUS Chemie GmbH (regulador de pH) 6,7 partes de STEROCOLL D comercializado pela BASF (espessante) 13

Obtém-se a folha representada nas figuras ΙΑ, 1B, 1C.

Exemplo 2:

Numa superfície de uma folha de papel de suporte é aplicado, com o auxílio de um liquidificador de laboratório, uma composição de revestimento que contém grãos de amido de fécula de batata e carbonato de cálcio enquanto cargas, à razão de 22,5 g/m2. A folha tratada deste modo é seca a 150° C. A composição que contém os grãos de amido e o carbonato de cálcio é realizada em meio aquoso e contém em seco: 100 partes de HICAT 110 comercializados por ROQUETTE (amido de fécula de batata) 60 partes de HYDROCARB 90 comercializado pela OMYA (carbonato de cálcio) 32 partes de ACRONAL S 305 D comercializado pela BASF (látex) 4,8 partes de AMP 90 comercializado por ANGUS Chemie Gbmh (regulador de pH) 6,7 partes de STEROCOLL D comercializado pela BASF (espessante)

Obtém-se a folha representada nas figuras 2A, 2B e 2C.

Exemplo 3:

Em uma das superfícies de uma folha de papel de suporte deposita-se, com o auxílio de um liquidificador de 14 laboratório, uma composição do revestimento contendo microbolas de vidro, à razão de 47 g/m2. A composição contendo as microbolas de vidro é realizada em meio aquoso e contém em seco: 100 partes de MICROPERL 050-20-215 comercializado pela 3M (microbolas de vidro) 20 partes de ACRONAL S 360 D comercializado pela BASF (látex) 2,4 partes de BLANOSE comercializado pela AQUALON (espessante)

Obtém-se a folha ilustrada na figura 6. A Requerente também se dedicou a caracterizar o estado da superfície rugosa agradável das folhas obtidas, de um modo diferente da apreciação táctil realizada por um manipulador aleatório, método que pode ser considerado como demasiado subjectivo. A fim de fornecer um valor numérico concreto e não ambíguo, a Requerente mediu o coeficiente de atrito dinâmico de acordo com a norma francesa NF Q 03-082. A norma com base na medição da força de tracção necessária para começar a puxar e a manter a deslocação de uma superfície sobre a outra pode ser aplicada à avaliação do deslizamento de uma folha do material a ser medido sobre um outro material de referência.

Nos seus ensaios, a Requerente escolheu, portanto, como material de referência um papel de mata-borrão com uma 15 gramagem de aproximadamente 275 g/m2, que responde às exigências da norma ISO 5269-1 no seu parágrafo 4.4. A Tabela 1 indica as medidas tomadas para várias composições de revestimento, fazendo variar as partículas introduzidas. À luz dos resultados, pode já ser constatado que o coeficiente de atrito dinâmico é tanto maior quanto o papel obtido é áspero.

Na verdade, constata-se que o toque "rugoso" agradável pretendido pela Requerente corresponde a um coeficiente Kd inferior a 0,5.

As partículas como sejam as microesferas expandidas por acção da temperatura do tipo EXPANCEL, as partículas de alumina, os grãos de amido de trigo ou o pó de borracha são, portanto, excluídos.

Isto confirma as observações anteriores. 16

TABELA I

Tipos de partículas Gramagem do suporte (em g/m2) Peso da camada (emg/m2) Medida do coeficiente de atrito Kd Amido de batata 249 16 0, 31 Amido de batata + CaC03 249 17 0, 28 EXPANCEL 120 2 0, 87 Microesferas de vidro 249 18 0, 35 Poliamida esmagada 249 12 0, 41 Alumina 249 15 0, 61 Amido de trigo 249 13 0, 31 Pó de borracha 249 31 0, 97 15-11-2010 17

Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Folha, revestida na sua ou nas suas faces com uma camada de revestimento com partículas microscópicas não deformáveis, volumosas e com uma forma arredondada, caracterizada por estas partículas serem grãos de amido não gelificado ou partículas procedentes de um plástico moído de modo a que a folha apresente em pelo menos uma das suas faces um toque de superfície rugosa.
2. 2. Folha de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as partículas terem um diâmetro médio superior a 25 micrómetros e preferencialmente inferior a 200 micrómetros.
3. 3. Folha de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por as partículas terem uma forma quase esférica.
4. 4. Folha de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por as partículas serem grãos de amido de fécula de batata.
5. 5. Folha de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a repartição das partículas na superfície estar compreendida entre 20 e 250 partículas por mm2.
6. 6. Folha de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a referida folha ter uma gramagem compreendida entre 50 e 500 g/m2.
7. 7. Folha de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o peso da referida camada sobre cada superfície revestida estar compreendido entre 3 e 30 g/m2 em 1 peso em seco, preferencialmente de entre 5 e 18 g/m2 em peso em seco.
8. 8. Folha de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a referida camada de revestimento comportar: - 100 partes em peso em seco das referidas partículas, - de 5 a 300 partes em peso em seco de um aglutinante, preferencialmente de 10 a 50 partes, - de 0 a 500 partes em peso em seco das cargas.
9. 9. Folha de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por o aglutinante ser escolhido de entre o látex de estireno butadieno, o látex acrílico, o látex de vinil, os amidos solubilizados, o álcool polivinílico, as proteínas, nomeadamente a caseína, a gelatina ou a proteína de soja, a nitrocelulose, o plastissol, as resinas gliceroftálicas, as resinas epóxi, os poliésteres.
10. 10. Folha de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada por as cargas serem escolhidas entre o carbonato de cálcio, o caulim, o talco, o dióxido de titânio, o sulfato de bário, a silica precipitada ou pirogenada, os pigmentos plásticos.
11. 11. Folha de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o seu coeficiente de atrito dinâmico medido de acordo com a norma NF Q 03 - 25082 em papel de mata-borrão ser inferior a 0,5.
12. 12. Método do revestimento uma folha de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender as seguintes etapas: 2 a) trata-se pelo menos um dos lados da folha com uma composição em meio aquoso, que compreende: 100 partes de partículas microscópicas não deformáveis, volumosas e apresentanto uma forma arredondada, sendo estas partículas qrãos de amido não qelatinisado ou partículas provenientes de uma moagem de plástico de 5 a 200 partes em peso em seco de aglutinante, preferencialmente de 10 a 50 em peso em seco, de 0 a 500 partes em peso em seco de cargas, b) a folha obtida deste modo é seca.
13. 13. Método de revestimento de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada na etapa a) ser efectuada com o auxílio de um dispositivo de revestimento escolhido entre máquinas de cilindro de revestimento, as máquinas do tipo de rotogravura ou de cilindro invertido, as máquinas de revestimento de lâmina quente de revestimento, as máquinas de lâmina de ar, as prensas de transferência de película, os revestimento de cortina.
14. 14. O método de revestimento de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a etapa a) ser realizada usando um dispositivo de pulverização.
15. 15. Uso de uma folha de acordo com uma das reivindicações de 1 a 11 para fazer um suporte de impressão em papel ou em plástico uma embalagem de papel ou de plástico ou uma cobertura destinada a encadernar, uma caixa em papelão ou em plástico. 15-11-2010 3