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La présente invention se rapporte à des compositions thermosoellablea anti-buée pour pellicules thermoplastiques d'emballage, à un procède pour fabriquer des pellicules thermoplastiques d'emballage possédant un enduit thermoscellable et anti-buée ainsi qu'aux pellicules thermoplastiques d'emballage airssi obtenues.
Dans le commercer en particulier dans les magasins dits à "salf-service", on tend de plus en plus à emballer les articles dans des pellicules transparentes thermoplastiques) qui permettent à l'acheteur de voir l'article emballé et qui le protègent efficacement de la souillure et de la contamination. On utilise à cet effet les matières thermoplastiques les plus diverses, par exemple sa chlorura de polyvinyle, polyéthylène, polypropylène, etc. Généralement ces emballages sont Compositions thermoscallables anti-buée pour pellicules thermoplastiques d'emblaaage
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soudés à chaud, soit que la matière thermoplastique de l'emballage est thermoscellabls, soit que l'on ait applique sur la matière thermoplastique un enduit transparent thermoscellable.
Ce mode de protection des articles donne en général satisfaction.
Toutefois, lorsque les pellicules thermoplastiques d'emballage sont destinées à protéger des articles contenant de l'humidité, par exemple de la viande, de la volaille, des légumes, des flours, etc.', on rencontre des difficultés. En effet, une fois que l'objet humide a été enfermé dans son emballage, il tend à céder son humidité à l'atmosphère confinée qui l'entoure et il se produit ainsi des condensations de vapeur d'eau, Comme d'une manière générale les matières thermoplastiques d'emballage ont des propriétés hydrophobes, la vapeur d'eau sa condense en gouttelettes, lesquelles forment un voile ou brouillard qui diminue considérablement sa transparence et empêche donc de voir l'article emballé.
De plus, ces gouttelettes peu à peu coalescent et forment de grosses gouttes d'eau qui, lorsqu'elles ont atteint leur poids limite, finissent par retomber sur l'article amballé en le détériorant (taches d'eau claires sur la viande, les légumes, les feuilles d'un bouquet de fleura) et an le déprécuant.
On a tenté de remédier à cette situation en appliquant des compositions anti-buée sur les pellicules d'emballage. A cet égard, on a proposé des enduits contenant des agents tensioactifs; ces substances ont pour effet de diminuer la tension superficielle à l'interface solide/eau, ce qui se traduit par un étalement de la buée sur la pellicule, en lui rendant une certaine transparence.
Toutefois ces compositions n'ampêchent pas la formation d'un film de liquide.
Dès lors, si l'article emballé contient une quantité d'eau suffisamment grande, la buée étalée sur la pellicule finit par retomber sur l'article emballé en le détériorant,
On a pensé également à appliquer sur les pellicules un enduit contenant das substances avides d'eau.
Toutefois, il se pose alors un autre problème: l'enduit hydrophile ainsi déposé sur la pellicule, en admettant même qu'il empêche efficacement l'apparition de la buée, contrarie la thermosoellabilité de la pellicule et compromet la résistance du joint scelle au point que celui-ci cède à une sollicitation mécanique relativement faible, à cause de la pénétration de l'humidité dans le joint..en outre, son adhérence
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sur la pellicule est médiocre en dépit des traitements classiques pour augmenter
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l'adhérence dea pellicules (baina chromiques, traitement à la fl8llllle, effet corona, eto.).
L'idéal serait donc d'appliquer sur la pellicule d'emballage un enduit transparent très adhérent, capable d'empêcher l'apparition de buée tout en
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assurant une the=oiicallabilit6 parfaite et la formaticn d'un joint scellé résistant parfaitement à l'humidité. Cet objectif est atteint avec les compositions de la présente invention.
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Selon la présente invention, les compositions themoscellbles anti- buée pour pellicules thenaoplastiques d'emballage contiennent 5 à j0$µ% en poida de matières sèches (4) et 95 à 70% en poids de matières volatiles (B), les matières sèches (A) comprenant pour
100 parties en poids d'alcool polyvinylique
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1 à 25 parties en poids d'une polyalkylènaimine
0 à 100 parties en poids d'un plastifiant
0 à 100 parties en poids d'un sel hygroscopique
0 à 3 parties en poids de solides finement divisés
0 à 3 parties en poids d'un agent tensioaotif et les matières volatiles (B) comprenant pour
100 parties en poids d'eau
0 à 300 parties en poids d'un aloool aliphatique contenant
1 à 3 atomes de carbone.
L'alcool polyvinylique utilisé dans ces compositions a un taux
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d'hydrolyse de 70 à 100;ô et une viscosité en solution aqueuse à 20*0, à la concentration de 4%, d'environ 4 à 60 centipoises. Des exemples d'alcool polyvinylique sont les produits commercialisés par RHONE POULENC soue les noma de Rhodoviol 4/20 P, 4/125 P, 4/200 P et 5/270 P.
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La polyalkylèneimine peut être une polyéthylène imine, une polypropyle- neimine;, etc. la préférence étant donnée au% poly4thyléneiminoG ayant dee poids moléculaires d'environ 600 à environ 100.000. Comme exemples de produite commerciaux on citera les produits Montrek de DOW CfirlICEL Cil et la Polymin P de 2kDISCH& ANILIN- und S0Ià-FàBRIK A.G. L'utilisation de ces polyimines dans les compositions de la présante invention est indispensable pour faire adhérer
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fortement lesdites compositions sur les pellicules et réaliser le 930ellffl à chaud de ces pallicules.
On peut utiliser dans les présentes compositions un ou plusieurs plastifiants de l'aloocl polyvinylique, par exemple des glycols, de la
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glycérine, des polyglycérines, du pentanotrîol, de l'hexanetriol, état La glycérine est le plastifiant préféré. Ces plastifiants sont doués de propriété
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bY8TOBccpiquee et assistent par conséquent l'absorption de la vapeur d'eau* Les compositions de l'invention peuvent en outre contenir un ou
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plusieurs sels hygrosocpiquee, par exemple du chlorure de calcium ou du chlorure da zinc. Ces sels hygroscopiques peuvent remplacer partiellement ou totalement les plastifiants cités plus haut.
Des solides finement divisés comme de la silice, de la bentonite, des argiles finement divisées ou autres produits pulvérulents comme le carbonate
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de oalcium, la poudre de polyéthylone, la poudre de chlorure de polyvinyle, etc. peuvent également être utilisés pour empêcher que l'enduit colle sur lui-même ou sur la surface non enduite de la pellicule lorsque celle-ci est entreposée sous forme de rouleaux, de rames de feuilles, etc.
L'agent tensioaotif utilisé dans les compositions peut être de nature cationique, anionique ou non-ionique. Son rôle eat d'abaisser la tension superficielle des compositions au moment de l'application et de les étaler
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sur la surface de la pellicule à enduire. Un agent tensioactia.' préféré est un polyester aliphatique sulfoné connu commercialement sous la dénomination d'Humifen WS 25 et vendu par la GENERAL ANILINE & FILN CORPORATION.
Le solvant utilisé dans les compositions de la présente invention peut
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être ûxclUSiv JI11-Jt1t do l'jau. Toutefois, on vue d'assurer la formation d'un ,mduit qui s'étale bi-Jt1 sur la pillicula, il ast parfois av..ntag;ux da rmplacir una partia dj l'aau par un alcool aliphatiquo inférieur solubla dans l'yau, par ..,x..:mpl<3 du méthanol, da l'éthanol, du propanol ou du l'isopropanol, dans les proportions indiquées plus haut.
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Les pellicules thurmoplastiquas d'amballagd sur lasquellea on appliqua los compositions thermoscellables anti-buée conformes à l'mvmtion pauvent Stre da nature qulconqu, la saulu condition étant qui cos polliculda soient bian mouillées par laadîtas compositions dj manicre à lis ravltir d'un' .induit
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régulièrement distribué et adhérant. Parmi ces pellicules thd1'!DOplastiq1WS, celles qui sont constituas un polyéthylène, en polypropylùna, en polybutylèae et m laure copolymères entra aux et aussi avec d'autres oomanomeres oopolymérisablas, convi-iment particulibrummt pour les buts de l'invention, Ces pellicules peuvent avoir été au préalable orientées ou non dans une ou daux directions.
En outre, allés peuvent avoir été soumises à des traitements oxydants pour améliorer l'ancrage ultériaur des compositions de l'invention, par exemple à un traitement à la flamme, à un traitement de décharge Corona,
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à un traitamunt avec des bains chromiques, eto. Cas pellicules thermoplastiques d'emballage peuvent avoir une épaisseur quelconque; en général, pour l'application visée, cette épaisseur est voisine de 30 microns. On préfère an
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général revgtîr une seule face avec les compositions theznoseallables anti- buée, o'est-à-dira la face qui est située du côté de l'article à envelopper.
L'application des compositions de l'invention sur les pellicules thermoplasti-
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ques d'emballage est effectuée sur les appareils conventionnels d'anduction dans l'industrie des pellicules thermoplastiques. La quantité de composition couramment appliquée sur la pallicule est en général de 0,5 à 10 g/m2, calculée en matières sèches, de préférence de 1 à 4 g/m2.
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Li mballagu d'un article commercial humide au moyan da la pellicule d'emballage enduite conformément à l'invantion se fait de la manière
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conventionnelle, manuellement ou mécani-1Uéllllènt. Toutefois, on doit veiller à c3 qua l'enduit tharmoseauablj anti-buée, appliqué aux la feuille d'emballage soit tourné du coté de l'article humide à emballer,. Pour le scellages on passe ensuitd l'article emballé aux endroits des joints sur une surface chauffante, de manière à fondre en ces endroits l'enduit et à y former un joint hermétique au refroidissement.
Les exemples demies ci-après sent destinés à illustrer l'invention et non à la limiter. Sauf indication contraire, les parties citées dans les axamples sont des parties en poids.
*amples 1 à 4.
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Ces exemples illustrent des compositions thormosoallables anti-buée conformas à l'invention, 1. Dans 80 parties d'une solution eau-alcool isopropylique (50/50), on dissout 18 parties d'alcool polyvinylique ayant un taux d'hydrolyse de
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81,5% et uae viscosité de 4 centipoises (solution à 4% dans l'eau, à 2000) ainsi que 2 parties d'un polyéthylèneiminre d'un poids moléculaire de 600.
Dons 80 parties d'eau, on dissout 16,8 parties d'aloool polyvinylique ayant un taux d'hydrolyse da 98,4% et una viscosité de 4 cetipoises, 1,2 parties da polyéthylènemimine d'un poids moléculaire 600,1,98 parties d'agent tensioactif Humifen WS 25 et on y ajoute pour finir 0,02 partie da silice pulvérulente d'une granulométrie de 0,3 à 15 microns.
, On dissout dans 85 parties d'un mélange eau/alcool isopropyuque (50/50),
11,9 parties d'alcool polyvinylique ayant un taux d'hydrolysa de 89,25% at une viscosité de 4 centipoises, 1,5 parties da glycérine, 1,5 parties de polyéthylèneimine d'un poids moléculaire de 5000 et on ajoute ensuite
0,1 partie de bentonite.
. La composition ast la marna qu'à l'example 3, sauf que l'on remplace la glycérine par 1,5 parties da chlorure de calcium. temple5.
On applique les compositions des exemples 1 à 4 sur une pellicule de polyéthylène de 30 microns d'épaisseur, de manière à y déposer g de matiores sèches par m2 de pellicule. temple 6.
On applique les compositions des exemples 1 à 4 sur une pellicule de polypropylène de 25 microns d'épaisseur, de manière à y déposer 3 g de matières scènes par m2 da pellicule. xample 7.
Avec chacune des huit pellicules préparées aux exemples 5 et 6 on emballe des légumes frais et on scelle à chaud les bords des sachets ainsi obtenus. Apros 24 heures de conservation dans une pièce à 15 C, on ne constate ni un changement de l'aspeot des emballages, ni l'apparition d'un voile de buée. La résistance moyenne du scallage est de 25 g/cm.
Par contre, lorsqu'on exécute cette expérience avec les mêmes feuilles de polyéthylène et de polypropylène que celles qui ont été utilisées aux exemples 5 et 6, en omettant toutefois da les enduire avec les compositions de la présente invention, au bout de la marna période d'entreposage, et dans les mêmes conditions, on observe la formation d'un voile de buée.
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The present invention relates to thermosealable anti-fog compositions for thermoplastic packaging films, to a process for manufacturing thermoplastic packaging films having a heat-sealable and anti-fog coating as well as to the obtained thermoplastic airsi packaging films.
In the trade, in particular in so-called "salf-service" stores, there is a growing tendency to wrap articles in transparent thermoplastic films) which allow the purchaser to see the article packaged and which effectively protect it from damage. soiling and contamination. The most diverse thermoplastic materials are used for this purpose, for example polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, etc. Usually these packages are Anti-fog heat-sealable compositions for thermoplastic sealing films
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heat-sealed, either that the thermoplastic material of the packaging is heat-sealable, or that a transparent heat-sealable coating has been applied to the thermoplastic material.
This method of protecting the articles is generally satisfactory.
However, when the thermoplastic packaging films are intended to protect articles containing moisture, eg meat, poultry, vegetables, flours, etc., difficulties are encountered. In fact, once the wet object has been enclosed in its packaging, it tends to give up its moisture to the confined atmosphere which surrounds it and there is thus condensation of water vapor, as in a way In general, thermoplastic packaging materials have hydrophobic properties, the water vapor condenses into droplets, which form a haze or mist which considerably reduces its transparency and therefore prevents the article being packaged from being seen.
In addition, these droplets gradually coalesce and form large drops of water which, when they have reached their limit weight, end up falling back on the packed item, damaging it (clear water stains on the meat, vegetables, the leaves of a bouquet of flowers) and depreciating it.
Attempts have been made to remedy this situation by applying anti-fog compositions to packaging films. In this regard, coatings containing surfactants have been proposed; these substances have the effect of reducing the surface tension at the solid / water interface, which results in a spreading of the mist on the film, giving it a certain transparency.
However, these compositions do not prevent the formation of a liquid film.
Consequently, if the packaged article contains a sufficiently large quantity of water, the mist spread on the film ends up falling on the packaged article, damaging it,
It was also thought to apply to the films a coating containing das water-hungry substances.
However, another problem then arises: the hydrophilic coating thus deposited on the film, even admitting that it effectively prevents the appearance of fogging, counteracts the heat-sealability of the film and compromises the strength of the seal. that it yields to a relatively low mechanical stress, because of the penetration of moisture into the joint ... in addition, its adhesion
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on film is poor despite conventional treatments to increase
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adhesion of dandruff (chromic baina, fl8llllle treatment, corona effect, eto.).
The ideal would therefore be to apply to the packaging film a transparent coating very adherent, capable of preventing the appearance of fogging while
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ensuring a perfect the = oiicallabilit6 and the formaticn of a sealed gasket perfectly resistant to humidity. This objective is achieved with the compositions of the present invention.
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According to the present invention, the heat-sealable anti-fog compositions for thenaoplastic packaging films contain 5 to 10 $ µ% by weight of dry matter (4) and 95 to 70% by weight of volatile matter (B), the dry matter ( A) including for
100 parts by weight of polyvinyl alcohol
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1 to 25 parts by weight of a polyalkylenaimine
0 to 100 parts by weight of a plasticizer
0 to 100 parts by weight of a hygroscopic salt
0 to 3 parts by weight of finely divided solids
0 to 3 parts by weight of a surfactant and the volatiles (B) comprising for
100 parts by weight of water
0 to 300 parts by weight of an aliphatic aloool containing
1 to 3 carbon atoms.
The polyvinyl alcohol used in these compositions has a rate
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hydrolysis of 70 to 100; ô and a viscosity in aqueous solution at 20 * 0, at a concentration of 4%, of about 4 to 60 centipoise. Examples of polyvinyl alcohol are the products marketed by RHONE POULENC under the noma of Rhodoviol 4/20 P, 4/125 P, 4/200 P and 5/270 P.
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The polyalkyleneimine can be a polyethyleneimine, a polypropylneimine, etc. preference being given to% poly4ethyleniminoG having molecular weights of from about 600 to about 100,000. As examples of commercial products, we will mention the Montrek products from DOW CfirlICEL Cil and the Polymin P from 2kDISCH & ANILIN- und S0Ià-FàBRIK A.G. The use of these polyimines in the compositions of the present invention is essential for adhering
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strongly said compositions on the films and carry out the 930ellffl hot of these pallicules.
One or more plasticizers for polyvinyl aloocl, for example glycols,
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glycerin, polyglycerins, pentanotril, hexanetriol, condition Glycerin is the preferred plasticizer. These plasticizers are endowed with property
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bY8TOBccpiquee and therefore assist the absorption of water vapor * The compositions of the invention may further contain one or
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several hygrosocpic salts, for example calcium chloride or zinc chloride. These hygroscopic salts can partially or totally replace the plasticizers mentioned above.
Finely divided solids such as silica, bentonite, finely divided clays or other powdery products such as carbonate
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of alkium, polyethylene powder, polyvinyl chloride powder, etc. can also be used to prevent the coating from sticking to itself or to the uncoated surface of the film when the film is stored in the form of rolls, reams of sheets, etc.
The surfactant used in the compositions can be cationic, anionic or nonionic in nature. Its role is to lower the surface tension of the compositions at the time of application and to spread them
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on the surface of the film to be coated. A surfactant. preferred is a sulfonated aliphatic polyester known commercially under the name Humifen WS 25 and sold by GENERAL ANILINE & FILN CORPORATION.
The solvent used in the compositions of the present invention can
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be ûxclUSiv JI11-Jt1t do l'jau. However, it is seen to ensure the formation of a medium which spreads bi-Jt1 on the pillicula, it sometimes has been introduced to replace a partia already in water by a lower aliphatic alcohol soluble in the 'yau, by .., x ..: mpl <3 of methanol, of ethanol, of propanol or of isopropanol, in the proportions indicated above.
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The amballagd thurmoplastiquas films on which were applied los heat-sealable anti-fog compositions conforming to the mvmtion pauvent Stre da qulconqu nature, the condition being that cos polliculda are bian wetted by laadîtas compositions dj manicre to delight a '. induced
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regularly distributed and adhering. Among these films thd1 '! DOplastiq1WS, those which are constituted by a polyethylene, polypropylene, polybutyleae and m laure copolymers entered and also with other oopolymérisablas oomanomers, convi-iment particulibrummt for the purposes of the invention, These films can have been previously oriented or not in one or two directions.
In addition, aisles may have been subjected to oxidative treatments to improve the subsequent anchoring of the compositions of the invention, for example to a flame treatment, to a Corona discharge treatment,
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to a treatment with chromic baths, eto. Thermoplastic wrapping films can be of any thickness; in general, for the intended application, this thickness is close to 30 microns. We prefer an
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general coating only one side with theznoseallables anti-fog compositions, that is to say the side which is situated on the side of the article to be wrapped.
The application of the compositions of the invention to thermoplastic films.
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The packaging is carried out on conventional anduction devices in the thermoplastic film industry. The amount of composition commonly applied to the pallicle is generally 0.5 to 10 g / m2, calculated as dry matter, preferably 1 to 4 g / m2.
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Li mballagu of a wet commercial article by means of the wrapping film coated in accordance with the invention is carried out in the manner
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conventional, manually or mechanically-1Uéllllènt. However, care must be taken to ensure that the anti-fog tharmoseauablj coating applied to the wrapping sheet is turned towards the side of the wet article to be wrapped. For the sealing, the wrapped article is then passed at the locations of the joints over a heating surface, so as to melt the coating at these locations and to form a hermetic seal on cooling.
The following half examples are intended to illustrate the invention and not to limit it. Unless otherwise indicated, parts cited in axamples are parts by weight.
* large 1 to 4.
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These examples illustrate thormosoallables anti-fog compositions in accordance with the invention, 1. In 80 parts of a water-isopropyl alcohol solution (50/50), 18 parts of polyvinyl alcohol are dissolved having a hydrolysis rate of
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81.5% and a viscosity of 4 centipoise (4% solution in water, at 2000) as well as 2 parts of a polyethylene lower with a molecular weight of 600.
Given 80 parts of water, 16.8 parts of polyvinyl alcohol having a hydrolysis rate of 98.4% and a viscosity of 4 cetipoises, 1.2 parts of polyethylenemimine with a molecular weight of 600.1 are dissolved, 98 parts of Humifen WS 25 surfactant and to it is added 0.02 part of powdered silica with a particle size of 0.3 to 15 microns.
, It is dissolved in 85 parts of a water / isopropyuque alcohol mixture (50/50),
11.9 parts of polyvinyl alcohol having a hydrolysis rate of 89.25% at a viscosity of 4 centipoise, 1.5 parts of glycerin, 1.5 parts of polyethyleneimine with a molecular weight of 5000 and then added
0.1 part of bentonite.
. The composition is the same as in Example 3, except that the glycerin is replaced by 1.5 parts of calcium chloride. temple5.
The compositions of Examples 1 to 4 are applied to a polyethylene film 30 microns thick, so as to deposit g of dry material per m2 of film. temple 6.
The compositions of Examples 1 to 4 are applied to a polypropylene film 25 microns thick, so as to deposit 3 g of stage materials per m2 of film. xample 7.
With each of the eight films prepared in Examples 5 and 6, fresh vegetables are packaged and the edges of the bags thus obtained are heat sealed. After 24 hours of storage in a room at 15 C, there is neither a change in the aspeot of the packaging, nor the appearance of a mist veil. The average strength of the seal is 25 g / cm.
On the other hand, when this experiment is carried out with the same sheets of polyethylene and polypropylene as those which were used in Examples 5 and 6, however omitting to coat them with the compositions of the present invention, at the end of the marna period storage, and under the same conditions, the formation of a mist film is observed.