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WO1997012761A1 - Procede de fabrication d'emballages imprimes a partir de decor predeforme - Google Patents

Procede de fabrication d'emballages imprimes a partir de decor predeforme Download PDF

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WO1997012761A1
WO1997012761A1 PCT/FR1996/001527 FR9601527W WO9712761A1 WO 1997012761 A1 WO1997012761 A1 WO 1997012761A1 FR 9601527 W FR9601527 W FR 9601527W WO 9712761 A1 WO9712761 A1 WO 9712761A1
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ink
support
printed
film
resin
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PCT/FR1996/001527
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-François Jouillat
Jean-Jacques Lerda
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Pechiney Recherche GIE
Original Assignee
Pechiney Recherche GIE
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/26—Printing on other surfaces than ordinary paper
    • B41M1/28—Printing on other surfaces than ordinary paper on metals

Definitions

  • the invention relates to the field of decorated packaging obtained by shaping a support carrying a preformed decoration.
  • the decoration of the packaging obtained by shaping a strip or sheet material is generally carried out in two main ways:
  • a metal strip is shaped by stamping and drawing, then the box body obtained is decorated, for example by an offset process.
  • the metal strip is generally decorated by wet offset printing, and the decorated formats are then shaped by stamping.
  • the printed image is a preformed image, so as to restore, after shaping, the desired image, as indicated in European application EP-A-0371897.
  • PROBLEM POSED The process according to the state of the art has several drawbacks: on the one hand, the metal sheets to be decorated being relatively thick, of the order of 0.20 mm, the printing of formats, and not of tape , in wet offset is, in practice, only implemented industrially, on specific printing lines, - on the other hand offset inks require baking at high temperature and for a relatively long time (several minutes around 180 ° C for example). It may also be necessary to carry out an additional over-coating pass to protect the inks against physical (scratch) or physicochemical attack (action of water or steam in a sterilizer),
  • the method of manufacturing printed packaging by shaping a support carrying a pre-deformed decoration is characterized in that, a) printing in reverse decoration on a plastic film F said pre-deformed decoration with inks adhering to said plastic film, so as to obtain a multilayer printed film symbolized by F / D in the form of a reel, b) assembling said support S and the multilayer printed film F / D, so as to form a printed support F / D / S, the decoration D being sandwiched between said film D and said support S, c) shaping said printed support F / D / S, so as to obtain a printed packaging.
  • the invention relates more specifically to metal packaging obtained, according to the state of the art, by printing a metal strip and then shaping this strip, typically by stamping.
  • the invention as is clearly seen in the figures, completely modifies the manufacture of packaging, in particular metallic, printed. Indeed, on the one hand, the invention makes it possible to avoid the passage from the support material in strip to the support material in format. On the other hand, the invention avoids the direct printing of the metallic support, which has two advantageous consequences: * the printing of metallic support is costly in energy since at each printing pass, it is necessary to bring to high temperature the metal support itself. * moreover, the storage of printed metallic support is much more expensive in terms of capital costs than the storage of printed film.
  • the invention constitutes, if not a revolution, at least a radical change which is particularly advantageous in terms of production costs.
  • FIG. 1 diagrams the production of metallic packaging printed according to the state of the art: a metal strip S ⁇ (strip support in the form of coils) is transformed into support in Sp format,
  • the stack of support in Sp format is then printed to give a stack of printed formats Sp / D,
  • FIG. 2 diagrams the production of metallic or non-metallic printed packaging according to the invention:
  • This reel of printed film D / F is heat-sealed to a strip of support material S ⁇ to give a reel of printed support material S ⁇ / D / F.
  • FIG. 3 shows schematically the method according to the invention and illustrates the position of the decoration D, between the film F and the support S.
  • said support S and said film F are assembled by choosing, as decoration ink D, a thermoadhesive ink to said support S.
  • the support S can be a strip or a metal sheet with a thickness greater than 50 ⁇ m, which can be made of aluminum or aluminum alloy, or steel.
  • the support S can also be a strip or a sheet of thermoplastic material, which can be chosen from PE,
  • the support material S is used in strip or reel.
  • the film F is made of polyolefin chosen from PE, PP, PE / PP copolymers, or PET, depending on the mechanical and thermal stresses to which it is subjected.
  • thermoadhesive to said support S is chosen so that the thermoadhesive to said support takes place at a temperature at least 20 ⁇ C above the drying temperature of the ink on said film F.
  • said ink is an ink comprising a first resin ensuring the drying of the ink and the possibility of obtaining an F / D printed film on a reel, and a second resin at least partially ensuring the assembly function of the film printed F / D on said support S by heat sealing at a temperature higher than that of drying of the ink on said film.
  • this ink can be a liquid ink with solvents for gravure printing, said first resin being based on cellulose resins.
  • cellulosic resins are preferably chosen from nitrocellulose, cellulose acetopropionate, cellulose acetobutyrate, ethylcellulose.
  • said ink is a UV-drying ink, said first resin comprising oligomers crosslinkable under UV radiation.
  • said second resin comprises carboxylic acid functions allowing the adhesion of said ink on said support S.
  • said second resin is a copolymer or a terpolymer comprising carboxylic groups.
  • said second resin can be confused with said first resin insofar as the latter can allow on the one hand, the drying of the ink deposited on the film F, at relatively low temperature, mainly by elimination of solvent, on the other hand, at higher temperature, the heat sealing of the printed film F / D on the support S.
  • said ink also comprises a crosslinking agent for said first and / or second resin, so that said ink is sterilizable.
  • a preformed reverse decoration was produced on PP film 30 ⁇ m thick, by gravure printing.
  • solvent inks comprising: * as solvent, ethyl acetate
  • This material was stamped to give boxes. No particular problem was noted during the manufacture of these boxes or during the packaging and sterilization which followed.
  • the advantage of the invention is essentially economic. It has been estimated, in the case of the manufacture of printed metallic packaging, that the method according to the invention makes it possible to reduce the manufacturing costs by 5 to 10% depending in particular on the necessary level of stocks of intermediate products. Indeed, in the metal packaging and canning industry in particular, the time can be very short between an order for the boxes and their delivery, given the fact that the quantities of food to be packaged (vegetables, fish, etc.) depends a lot on random factors, and in particular on meteorology.
  • the invention therefore makes it possible to store reels of printed film instead of storing stacks of printed metal format, which makes it possible to reduce delivery times, without increasing the stock of work in progress in metal formats, stock whose financing is expensive.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

Le procédé est caractérisé en ce que a) on imprime en décor inversé sur un film plastique F ledit décor D prédéformé avec des encres adhérentes audit film plastique, de manière à obtenir un film F/D, b) on assemble ledit support S et le film imprimé multicouches F/D, de manière à former un support imprimé F/D/S, le décor D étant pris en sandwich entre ledit film D et ledit support S, c) on met en forme ledit support imprimé F/D/S, de manière à obtenir un emballage imprimé.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'EMBALLAGES IMPRIMES A PARTIR DE DECOR PREDEFORME
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le domaine des emballages décorés obtenus par mise en forme d'un support porteur d'un décor prédéformé.
ETAT DE LA TECHNIQUE
La décoration des emballages obtenus par mise en forme de matériau en bande ou en feuille est généralement réalisée selon deux voies principales:
- d'une part, dans le cas des boîtes boisson métalliques, une bande métallique est mise en forme par emboutissage et étirage, puis le corps de boîte obtenu est décoré, par exemple par un procédé offset. - d'autre part, dans le cas des boîtes de conserve, la bande métallique est généralement décorée par impression offset humide, et les formats décorés sont ensuite mis en forme par emboutissage. Dans ce cas, l'image imprimée est une image prédéformée, de manière à restituer, après mise en forme, l'image souhaitée, comme indiqué dans la demande européenne EP-A-0371897.
PROBLEME POSE Le procédé selon l'état de la technique présente plusieurs inconvénients: d'une part, les feuilles de métal à décorer étant relativement épaisses, de l'ordre de 0,20 mm, l'impression de formats, et non de bande, en offset humide est, en pratique, seule mise en oeuvre industriellement, sur des lignes d'impression spécifiques, - d'autre part les encres offset nécessitent une cuisson à haute température et pendant un temps relativement long (plusieurs minutes vers 180°C par exemple). Il peut en outre être nécessaire d'effectuer une passe supplémentaire de survernissage pour protéger les encres contre les agressions physiques (rayure) ou physico-chimiques (action de l'eau ou de la vapeur dans un stérilisateur),
- enfin, le procédé selon l'état de la technique nécessite un volume très important d'en-cours de fabrication sous forme de métal imprimé spécifiquement, ce qui implique un financement de stock et donc des frais financiers non négligeables.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Selon l'invention, le procédé de fabrication d'emballage imprimé par mise en forme d'un support porteur d'un décor prédéformé, est caractérisé en ce que, a) on imprime en décor inversé sur un film plastique F ledit décor D prédéformé avec des encres adhérentes audit film plastique, de manière à obtenir un film imprimé multicouches symbolisé par F/D sous forme de bobine, b) on assemble ledit support S et le film imprimé multicouches F/D, de manière à former un support imprimé F/D/S, le décor D étant pris en sandwich entre ledit film D et ledit support S, c) on met en forme ledit support imprimé F/D/S, de manière à obtenir un emballage imprimé.
L'invention concerne plus spécifiquement les emballages métalliques obtenus, selon l'état de la technique, par impression de bande métallique puis mise en forme de cette bande, typiquement par emboutissage.
Mais elle s'applique aussi à des emballages en matière plastique.
L'invention, comme cela apparaît clairement sur les figures, modifie totalement la fabrication d'emballages, notamment métalliques, imprimés. En effet, d'une part, l'invention permet d'éviter le passage du matériau support en bande au matériau support en format. D'autre part, l'invention évite l'impression directe du support métallique, ce qui a deux conséquences avantageuses : * l'impression de support métallique est coûteuse en énergie étant donné qu'à chaque passe d'impression, il faut porter à haute température le support métallique lui-même. * par ailleurs, le stockage de support métallique imprimé est beaucoup plus coûteux en frais d'immobilisation que le stockage de film imprimé.
Pour l'homme du métier, l'invention constitue sinon une révolution, du moins un changement radical particulièrement avantageux sur le plan des coûts de production.
DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 schématise la production d'emballages métalliques imrimés selon l'état de la technique: - une bande métallique Sβ (support en bande sous forme de bobines) est transformé en support en format Sp,
- la pile de support en format Sp est ensuite imprimée pour donner une pile de formats imprimés Sp/D,
- cette pile de formats imprimés Sp/D est ensuite mise en forme.
La figure 2 schématise la production d'emballages imprimés métalliques ou non métalliques selon l'invention:
- une bobine de film F est imprimée pour donner une bobine imprimée D/F,
- cette bobine de film imprimé D/F est thermocollée à une bande de matériau support Sβ pour donner une bobine de matériau support imprimée Sβ/D/F.
La figure 3 schématise le procédé selon l'invention et illustre la position du décor D, entre le film F et le support S. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Selon l'invention, on assemble ledit support S et ledit film F en choisissant comme encre du décor D une encre thermoadhésive audit support S.
Le support S peut être une bande ou une feuille métallique d'épaisseur supérieure à 50 μm, qui peut être en aluminium ou alliage d'aluminium, ou en acier. Le support S peut être aussi une bande ou une feuille de matière thermoplastique, qui peut être choisie parmi le PE,
PP, copolymères PE/PP, ou en PET.
De préférence, le matériau support S est utilisé en bande ou bobine.
Le film F est en polyoléfine choisie parmi le PE, PP, copolymères PE/PP, ou en PET, en fonction des contraintes mécaniques et thermiques auxquelles il est soumis.
L'encre thermoadhésive audit support S est choisie de manière à ce que la thermoadhésion audit support ait lieu à une température située au moins à 20βC au-dessus de la température de séchage de l'encre sur ledit film F.
Selon l'invention, ladite encre est une encre comprenant une première résine assurant le séchage de l'encre et la possibilité d'obtenir un film imprimé F/D en bobine, et une seconde résine assurant au moins partiellement la fonction d'assemblage du film imprimé F/D audit support S par thermoscellage à une température supérieure à celle de séchage de l'encre sur ledit film.
Selon une première modalité de l'invention, cette encre peut être une encre liquide à solvants pour héliogravure, ladite première résine étant à base de résines cellulosiques.
Ces résines cellulosiques sont choisies de préférence parmi la nitrocellulose, l'acétopropionate de cellulose, 1'acétobutyrate de cellulose, l'éthylcellulose.
Selon une seconde modalité de l'invention, ladite encre est une encre à séchage UV, ladite première résine comprenant des oligomères réticulables sous rayonnement UV.
Quand le support S est un support métallique, ladite seconde résine comprend des fonctions acide carboxylique permettant l'adhérence de ladite encre sur ledit support S.
Dans ce cas, ladite seconde résine est un copolymère ou un terpolymère comprenant des groupements carboxyliques.
Quand le support S est un support plastique, ladite seconde résine peut se confondre avec ladite première résine dans la mesure où celle-ci peut permettre d'une part, le séchage de l'encre déposée sur le film F, à température relativement basse, principalement par élimination de solvant, d'autre part, à plus haute température, le thermoscellage du film imprimé F/D sur le support S.
Dans le cas où les emballages obtenus selon l'invention doivent être traités thermiquement à température relativement haute, par exemple vers 130βC dans un autoclave de stérilisation, ladite encre comprend en outre un agent de reticulation de ladite première et/ou seconde résine, de manière à ce que ladite encre soit stérilisable.
ESSAI DE REALISATION
On a réalisé un décor inverse prédéformée sur film de PP de 30 μm d'épaisseur, par héliogravure.
Pour cela on utilisé des encres à solvants comprenant : * comme solvant, de l'acétate d'éthyle
* comme première résine, de la nitrocellulose, * comme seconde résine un copolymère styrène-acrylate avec fonctions carboxyliques,
* un durcisseur à fonctions isocyanate, destiné à rendre l'encre stérilisable a été ajouté.
On a ainsi obtenu une bobine de film imprimé F/D. Ce film a été thermocollé vers 120βC sur bande d'aluminium de 0,23 mm d'épaisseur (alliage 5052 selon codification de l'Aluminum Association), comme support S, pour donner le matériau multicouches final S/D/F.
Ce matériau a été embouti pour donner des boîtes. Il n'a pas été noté de problème particulier durant la fabrication de ces boîtes ou durant le conditionnement et la stérilisation qui ont suivi.
AVANTAGES DE L'INVENTION
L'avantage de l'invention est essentiellement d'ordre économique. Il a été estimé, dans le cas de la fabrication d'emballages métalliques imprimés, que le procédé selon l'invention permettait de diminuer les coûts de fabrication de 5 à 10 % selon notamment le niveau nécessaire des stocks de produits intermédiaires. En effet, dans le métier de l'emballage métallique et de la conserve en particulier, le délai peut être très court entre une commande des boîtes et leur livraison, compte tenu du fait que les quantités d'aliments à conditionner (légumes, poissons, etc..) dépend beaucoup de facteurs aléatoires, et en particulier de la météorologie. L'invention permet donc de stocker des bobines de film imprimé au lieu de stocker des piles de format métalliques imprimés, ce qui permet de réduire les délais de livraison, sans augmenter le stock des en-cours de formats métalliques, stock dont le financement est onéreux.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de fabrication d'emballage imprimé par mise en forme d'un support porteur d'un décor prédéformé, caractérisé en ce que, a) on imprime en décor inversé sur un film plastique F ledit décor D prédéformé avec des encres adhérentes audit film plastique, de manière à obtenir un film imprimé multicouches symbolisé par F/D sous forme de bobine, b) on assemble ledit support S et le film imprimé multicouches F/D, de manière à former un support imprimé F/D/S, le décor D étant pris en sandwich entre ledit film D et ledit support S, en choisissant comme encre du décor D une encre thermoadhésive audit support S, ledit support S étant une bande ou une feuille métallique d'épaisseur supérieure à 50 μm, c) on met en forme ledit support imprimé F/D/S, de manière à obtenir un emballage imprimé.
2 - Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit support S est en aluminium ou alliage d'aluminium, ou en acier.
3 - Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 2 dans lequel ledit film F est en polyoléfine choisie parmi le PE, PP, copolymères PE/PP, ou en PET, en fonction des contraintes mécaniques et thermiques auxquelles il est soumis.
4 - Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel ladite encre thermoadhésive audit support S est choisie de manière à ce que la thermoadhésion audit support ait lieu à une température située au moins à 20βC au-dessus de la température de séchage de l'encre sur ledit film F.
5 - Procédé selon la revendication 4 dans lequel ladite encre est une encre comprenant une première résine assurant le séchage de l'encre et la possibilité d'obtenir un film imprimé F/D en bobine, et une seconde résine assurant au moins partiellement la fonction d'assemblage du film imprimé F/D audit support S par thermoscellage à une température supérieure à celle de séchage de l'encre sur ledit film.
6 - Procédé selon la revendication 5 dans lequel ladite encre est une encre liquide à solvants pour héliogravure, ladite première résine étant à base de résines cellulosiques.
7 - Procédé selon la revendication 6 dans lequel lesdites résines cellulosiques sont choisies de préférence parmi la nitrocellulose, l'acétopropionate de cellulose, 1'acétobutyrate de cellulose, l'éthylcellulose.
8 - Procédé selon la revendication 5 dans lequel ladite encre est une encre à séchage UV, ladite première résine comprenant des oligomères réticulables sous rayonnement UV.
9 - Procédé selon une quelconque des revendications 5 à 8 dans lequel ladite seconde résine comprend des fonctions acide carboxylique permettant l'adhérence de ladite encre sur ledit support S.
10 - Procédé selon la revendication 9 dans lequel ladite seconde résine est un copolymère ou un terpolymère comprenant des groupements carboxyliques.
11 - Procédé selon une quelconque des revendications 5 à 10 dans lequel ladite encre comprend en outre un agent de reticulation de manière à ce que ladite encre soit stérilisable.
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