EP1053952A1 - Emballage refermable dont le contenant comprend une couche soudante dechirable, son procédé de fabrication - Google Patents

Emballage refermable dont le contenant comprend une couche soudante dechirable, son procédé de fabrication Download PDF

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EP1053952A1
EP1053952A1 EP00401331A EP00401331A EP1053952A1 EP 1053952 A1 EP1053952 A1 EP 1053952A1 EP 00401331 A EP00401331 A EP 00401331A EP 00401331 A EP00401331 A EP 00401331A EP 1053952 A1 EP1053952 A1 EP 1053952A1
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EP
European Patent Office
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layer
adhesive
layers
support
packaging according
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EP00401331A
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Jean-Claude Engelaere
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Soplaril SA
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Soplaril SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D77/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
    • B65D77/10—Container closures formed after filling
    • B65D77/20—Container closures formed after filling by applying separate lids or covers, i.e. flexible membrane or foil-like covers
    • B65D77/2024—Container closures formed after filling by applying separate lids or covers, i.e. flexible membrane or foil-like covers the cover being welded or adhered to the container
    • B65D77/2068—Means for reclosing the cover after its first opening
    • B65D77/2096—Adhesive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D77/2032—Means for opening the cover other than, or in addition to, a pull tab by peeling or tearing the cover from the container
    • B65D77/2044—Means for opening the cover other than, or in addition to, a pull tab by peeling or tearing the cover from the container whereby a layer of the container or cover fails, e.g. cohesive failure
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    • Y10T428/1359—Three or more layers [continuous layer]

Definitions

  • the subject of the invention is a reclosable packaging, which offers easy opening and closing effective.
  • This type of packaging with a flexible seal resealable on the container, is known, especially in the food industry, both for so-called packaging "under gas” with a rigid tray (thermoformed or preformed for example by injection) than for so-called “vacuum” packaging with a flexible tray thermoformed.
  • Application GB-A-2 319 746 (in the name of Dolphin) describes heat-sealable films for packaging resealable.
  • This packaging includes a tray (A) comprising a support layer (for example PVC or PET), a layer of PE and a thin film of resin ionomer or ethylene / methyl acrylate copolymer and a flexible cover (B) comprising an ionomer layer or copolymer identical to the previous layer, with which it cooperates with, and a layer of adhesive elastomer, a PE layer and a support layer (PVC, FART).
  • the welding is carried out by the layers of ionomer or copolymer resin ethylene / methyl acrylate, the films (A) and (B) being placed between bars, the upper bar alone being heated.
  • This structure is only functional because the ionomer or copolymer resin with a low melting point (and in particular lower than that of the adhesive layer).
  • US-A-3454210 describes a package comprising a tray and a cover, this cover comprising by example a layer of PET, a layer of treated PE Corona, a layer of adhesive and a layer of PE welding. It is further to indicate, but without example and without full description, that the resealable film can also be present at the level of the tray.
  • the layer of adhesive by pressure (3) is applied directly to the layer support (1).
  • the structure (C) comprising layers (2), (3) and (4) is laminated on the support layer (1).
  • the container (A) is a rigid tray.
  • the container (A) is a flexible tray.
  • the container (A) is thermoformed.
  • the containers (A) and (A ') form the same closed structure on itself.
  • the containers (A) and (A ') are flexible films.
  • the tear according to the bead is made within the adhesive layer (3).
  • the temperature of fusion of the tearable weldable layer (4, 4 ') is greater than that of the adhesive layer (3, 3 ').
  • the layer of adhesive by pressure (3, 3 ') includes a hot melt adhesive of thermoplastic elastomer.
  • the adhesive comprises of 5 25% by weight of masterbatch containing a filler.
  • the layers complexable (2, 2 ') and tear-away welds (4, 4') are of identical compositions.
  • the structure (C, C ') is obtained by reclosing the coextrusion bubble.
  • the reclosing of the coextrusion bubble takes place in an oxidizing medium.
  • the invention also relates to a method of manufacture of a packaging according to the invention, comprising the welding of the welding layers (4) and (5) or (4) and (4 ').
  • the structure (C, C ') can be laminated to the container (A, A ').
  • the structure (C, C ') can be prepared by closing the bubble coextrusion.
  • the support layers (1), pressure-sensitive adhesive (3) and sealable tear (4) are prepared by coextrusion or by calendering.
  • the welding is done with stamping between two bars, only one of which is heating, cover side B).
  • the welding is done with stamping between two bars, only one of which is heating.
  • FIG. 1 describes the packaging according to a mode of realization of the invention, after welding.
  • This packaging includes a container (A) and a seal (B).
  • the container (A) comprises a support layer (1), a layer complexable (2), a layer of pressure-sensitive adhesive (3) and a tearable weldable layer (4).
  • the container can also understand, between the support layer (1) and the complexable layer (2) a binding layer (7), if necessary.
  • a sub-part of this container (A) is the structure (C), which includes layers (2), (3) and (4).
  • the cover (B) comprises a support layer (6) and a welding layer (5). Weldable tear-off layers (4) and weld (5) are opposite one another.
  • the cover (B) can also comprise a binding layer (8) between layers (5) and (6), if necessary.
  • the cover (B) is welded to the container (A) for example with stamping, using bars, preferably only one is heated and is placed on the side operculum.
  • the welding area i.e. the bead (D)
  • This deformation is characterized by a reduction and / or modification of thicknesses, due to softening and / or melting of certain layers which causes the creep of their components on the edges of the weld bead.
  • the welding area (bead (D)) delimits the embrittlement zone.
  • the support layer (6) of the cover (B) is generally little affected by welding, because the components of this support layer have generally significantly higher melting points than those of the components of the welding layer (5). It is generally the same for the binder layer (8) of the cover.
  • the above remarks apply from same way to the support layer (1) and to the binding layer (7) of container (A), which further are further from the heat source, for the preferred case of use a single heating strip on the side of the cover.
  • the welding conditions are conventionally adjusted so that the deformation is at the level of the welding layers tearable (4) and weldable (5).
  • the adhesive layer (3) being generally malleable due to its nature, and generally representing a relatively thick structure (C), there will generally be no fusion or creep in the entire thickness.
  • the adhesive layer supporting substantially all of the deformation, the complexable layer (2) will not therefore, in general, not deformed and therefore not weakened.
  • the embrittlement, at the weld bead is therefore mainly generated in the tearable weldable layer (4) and possibly partially in the layer adhesive (3).
  • the welding layer (5) is not fragile and its tear resistance is higher than that of layer (4), as well as the cohesive force of the adhesive layer (3). When opening the packaging, the constraints propagate and cause the rupture of most fragile layers, namely the welding layer tearable (4) and part of the layer thickness adhesive.
  • Figure 2 shows the packaging according to the invention after opening.
  • the tear is done on both sides weld bead (D) (the stamped area), which has to release a strip composed of the layer weldable tear torn (9) and part (10) of the adhesive layer (3), which remain welded to the layer seal of the cover (B).
  • Part of the layer adhesive (3) ensuring the reclosure is on each of the internal faces of the container (A) and cover (B) of the packaging. Just reposition in front of face the two areas corresponding to the tear and to apply pressure to ensure the closing of packaging.
  • the reclosing force (re-bonding of the adhesive on itself) is proportional to the pressure exercised for reclosure.
  • the tear in the adhesive layer causes a slight whitening of this due to the irregularity of the surfaces of rupture resulting in iridescence.
  • the reclosure is then maximum when the pressure exerted makes the area again transparent tear. Indeed, in this case, the continuity of the adhesive layer was reconstituted, and this adhesive layer no longer exhibits then surface iridescence.
  • the reopening and reclosing are identical to the operations described above.
  • An advantage of the invention over art anterior in the case of a structure (thermo) formed with seal resides in the fact that the adhesive is at the container level. So using just one heating strip for soldering, and by soldering side operculum (which is generally the case because the operculum is generally thinner than the tray), the invention allows to limit the deformation of the adhesive, because it is farther from the heat source than in art prior.
  • the rupture be a cohesive rupture (rupture in the thickness of the layer by decohesion) in the adhesive layer (3).
  • This cohesive rupture can in particular be obtained from two ways: on the one hand by adding additives and on the other part by the bubble reclosing technique. These two non-limiting routes are described below.
  • the multilayer film forming the container (A) is welded on itself.
  • the packaging then includes two containers (A) and (A '), which have the same configuration.
  • the mechanism of operation is the same as before.
  • the part located on the side of the heating strip undergoes the matrixing effect while that of the non side heating does not undergo it. That way, upon opening, only the tearable weldable layer having been located on the side of the heating strip tears and the opening is therefore sharper. So the situation is then identical to that described above.
  • the container (A ') may also include a binder layer (7 '), similarly so that the container (A).
  • the elements (A) and (A ') are formed of the same structure.
  • the complexable layer is not necessary and can be omitted, for example in the case where the sheet from which the container (A) is derived is manufactured by extrusion. In this case, we will have the adhesive directly (3) on the support (1).
  • coextrusion we can produce for example a multilayer of the PET type or PS or PP / Hot Melt / PE type adhesive that can be torn off adapted line (such as a coextrusion cast line (to flat) capable of producing semi-rigid sheets thermoformable around 500 ⁇ m).
  • the complexable layer is generally present and we can first coextrude a film complexable PE three-layer / Hot Melt type adhesive / PE tearable, and apply this a little further on a support film for example a PVC film (1 layer of PE complexable in this case not being treated Corona).
  • the support film coming out of the grille is still hot (just like in general the extruded three-layer film) when the three-layer film is applied. This avoids the maximum deformation of the support sheets such as PVC sheets.
  • the adhesion of the bilayer film is improved when the application of it is done using a grille.
  • the final multilayer product can then be thermoformed or undergo other treatment, if necessary.
  • this complexable layer will generally be present when the sheet from which the container comes (A) is manufactured by laminating or laminating.
  • the container (A) schematically comprises a support layer (1), on which the structure is deposited (C), said structure (C) comprising the layers (2), (3) and (4).
  • This structure (C) has a thickness in general between 20 and 200 ⁇ m, preferably 30 to 100 ⁇ m.
  • the adhesive layer (3) preferably represents more than 30%, advantageously more than 40%, of the thickness of the structure (C); layers (2) and (4) represent each in general from 10 to 50%, preferably from 10 to 30 %.
  • This complexable layer can be transparent or opaque. Its thickness can vary from 10 to 100 ⁇ m, from preferably 10 to 30 ⁇ m.
  • This complexable layer is made of polyolefin.
  • This term has the acceptance commonly used in art.
  • examples include homopolymers and copolymers olefins, with other olefins or other types of monomer (such as vinyl acetate, (meth) alkyl acrylates).
  • PE such as: HDPE, MDPE, LMDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, PE metallocene), PP, copolymers of PE with a alpha-olefin, EVA copolymers, etc.
  • composition of this layer can also be suitable for improving adhesion to the adhesive layer (3).
  • this layer can comprise from 20 to 90%, preferably 50 to 70%, metallocene PE or binder coextrusion (such as those based on modified PE).
  • additives may be present, for example anti-oxidants, anti-block, slippery, etc., in particular to facilitate the extrusion and the machinability of the film.
  • This tearable weldable layer can be transparent or opaque. Its thickness can vary from 10 to 100 ⁇ m, preferably 10 to 30 ⁇ m.
  • This layer is generally made of polyolefin, the polyolefin can in particular be the same as that used for the complexable layer.
  • This tearable welding layer being external, will advantageously have good machinability, obtained for example by adding slip and anti-block agents which facilitate sliding on the elements of the packaging machine. This slide will be in particularly appreciated when used on machines vertical. (Ks $$ le $$ 0.25), where Ks is the coefficient of static sliding).
  • This welding layer will present advantageously hot sticky properties (or heat resistance properties) even when welding is still hot: the solder does not re-separate when the product to be packed falls into the bag (in the case vertical machine) and / or when gas is injected onto thermoforming machine (i.e. said layer welding will advantageously have properties of "hot tack"). For this last property, we will add advantageously metallocene PE to said layer weldable.
  • this welding layer tearable will also preferably be adjusted so that the touch a little tacky, in order to avoid any sticking untimely or any contamination by the product packed up.
  • the charges can be added in order to favor the tearable nature of mineral fillers, such as talc and calcium carbonate, present in quantities of, for example, between 5 and 30%, preferably between 5 and 15%.
  • additives can be added, such as anti-fog additives, surfactants can also be deposited on its external face.
  • This tearable weldable layer tears substantially only in the weld zone, namely the cord (D). Indeed, the layer is weakened in this zone.
  • the mastering of the weld zone reduces its mechanical resistance which becomes lower than that of non-welded areas.
  • the tear strength may vary; however, it will be adjusted to fit advantageously between 700 and 1000 g / 15 mm, which corresponds to the values of a current peelable film.
  • the width of the cord will be for example from 4 to 12 mm, preferably between 5 and 8 mm.
  • the adhesive layer (3) recloses packaging after opening.
  • the complexable and weldable layers tearable include for example a metallocene PE or a binder resin.
  • the tear will preferably take place in the adhesive layer; the rupture is cohesive. So, part of the pressure adhesive is on each side of the package. The reclosing force is thus made maximum because there is adhesion of the adhesive on itself.
  • the tearable weldable layer comprises for example metallocene PE or a binder, then there will also have good adhesive adhesion on this layer, which makes it easier to reposition the faces of packaging.
  • the adhesive layer includes pressure adhesive (or a self-adhesive).
  • This can be a hot melt, especially based on an elastomer or other polymers which are not elastomeric, such as EVA.
  • This adhesive may also not be of the hot-melt type, but may be diluted in solvent medium or in aqueous phase.
  • hot melt adhesive is M3062 ATO FINDLEY (5.3g / 10min melt index, at 190 ° C below 2.16kg).
  • the adhesive will include in particular as additives mineral fillers, of the talc or calcium carbonate type, or processability agents (fluorinated products), introduced in relatively large quantities (for example compared to the quantities normally used).
  • mineral fillers the content is example between 3 and 15% by weight.
  • fluorinated products the content is for example between 0.2 and 3% by weight.
  • the additive is added in most cases under master mix form; in this case, the adhesive includes generally 5 to 25% by weight of masterbatch containing a filler or processability agents.
  • a multilayer film comprising a layer of an adhesive as above, can be thermoformed.
  • adhesives of sufficiently high viscosity to avoid or limit as much as possible the creep (which would otherwise lead to deformations such as inhomogeneity of the thickness, formation of "waves", etc.) as well as the flow of adhesive between layers during thermoforming and the flow on the welding equipment.
  • a high viscosity also reinforces the phenomenon of the absence of deformation when applying a heating strip for soldering (by soldering side operculum).
  • Binder layers may be present, between the adhesive and complexable layers and / or between the layers of adhesive and weldable tear and / or between the adhesive and backing layers. If such layers of binder (L) are used (the structure then becoming a 5-layer structure, for example of the type PE / L / HotMelt / L / PE), the complexable and / or weldable tear (and / or support) can then have a more "simple" composition, without adding a binding agent and / or metallocene PE (however, even in in this case an additive weld layer).
  • the binder likely to be used pure in diapers intermediates or diluted in the complexable layers and / or weldable tear is a coextrusion binder which can be chosen in particular from the above polyolefins that are changed.
  • a coextrusion binder which can be chosen in particular from the above polyolefins that are changed.
  • the starting polyolefin we will take for example PE, EVA copolymers with high comonomer content, etc.
  • the modification is done by grafting or copolymerization.
  • the polyolefin can be maleated (for example by maleic anhydride).
  • the binder is preferably chosen so that the adhesion force is greater than the tearing force of the adhesive layer.
  • the thickness of the structure (C) is then understood by example between 40 and 200 ⁇ m, preferably 50 to 100 ⁇ m.
  • the thickness of the binder layers is generally understood between 2 and 10 ⁇ m, preferably between 3 and 5 ⁇ m.
  • Structure (C) can be prepared according to several processes. These processes include extrusion-cast (to flat), extrusion-sheath, etc. An interesting process is the sheath extrusion process in which preferably the structure (C) is obtained by closing the bubble coextrusion. This embodiment is described in figure 3. We then obtain a symmetrical structure, the complexable and weldable tear-off layers having the same composition. Likewise, the adhesive layer (3) becomes two sublayers (3a) and (3b) (respectively, layer (3 ') includes two sub-layers (3'a, 3'b)).
  • air is in general used for inflating the bubble and its cooling. This air slightly oxidizes the surface of the adhesive layer (hot melt) before gluing. The force required to tear in the adhesive layer is weaker in the layer bonding area, does slight oxidation of these on the surface, only the very interior of these layers. We can still favor this oxidation by injecting an oxidizing agent at the level of the bubble.
  • an oxidizing agent ozone taken from treatment equipment corona.
  • the bubble can be closed again for example at a temperature between 40 and 60 ° C and at a pressure from 4 to 6 bars, preferably around 5 bars, at level of the draw bench rollers.
  • the bonding force of the layers is a function of the pressure exerted by the rollers of the pulling bench and the temperature of the film. These parameters can be adjusted so that the bonding force is less than the adhesive strength between the adhesive layer and the tearable complexable / weldable layer. Of this way, the adhesive layer will necessarily be present on both sides of the packaging (after opening).
  • This bubble resealing technique can be also applied to structures comprising layers of binder.
  • the device will be adapted accordingly; the layer compositions will also be adapted as indicated above.
  • this structure obtained by bubble reclosure can be applied to any type packaging, either according to the invention or according to art prior. So we can use the structure as integral part of the container or cover, or as film weldable on itself in the case of the sacherie. So, this structure obtained by bubble reclosure can in particular be applied to packaging subject to WO-A-97 19867 in the name of the plaintiff, as well as the packaging subject to the request FR-A-2669607, US-A-4673601 and EP-A-0661154.
  • the invention will find particular application (but not limited to) a shutter structure provided with an opening comprising a welded sheet following the edge of the opening, this sheet being consisting of at least three layers namely a layer welding applied and welded along a bead against the edge of the opening, an outer layer forming barrier, and an intermediate adhesive layer; the welding of the weld layer bead on the edge of opening with resistance to tearing greater than the adhesion strength between the welding layer and the adhesive layer so that at the first operation clearance of the opening the welded bead remains in places on the edge of the opening and separates from the rest of the welding layer and the adhesive layer which is so discovered on an area and allows for a new one application against the cord to close the container.
  • the structure according to the invention provides the welding layer and the adhesive layer, the complexable layer integrating with the outer layer forming a barrier (which then includes the layer complexable and a support layer).
  • the multilayer structure (C) obtained by reclosing bubble according to the invention can also be applied to doypacks (standing bags, for example eco-refills for detergents) to facilitate their easy opening and closing. It avoids add a ZIP® tape which is expensive and difficult to remove during manufacture (risk of leakage).
  • This structure can also be used to seal deposits and injected trays. It can be used as welding agent in structures intended for packaging on a horizontal machine of the FFH type (for example for long-life breads, plates cheese).
  • the structure (C) according to the invention whether or not obtained by bubble closure, can be applied on a backing film.
  • This support film gives the mechanical properties and barriers to gases, steam of water and aromas.
  • Polyolefins PP-cast, oriented PP, PE
  • polyamides PA-cast, copolyamide, mono- or bi-oriented PA
  • styrenics crystal PS, impact PS, Oriented PS
  • PVC coated or uncoated paper
  • polyesters PET-cast, oriented PET, crystallizable PET, PET G
  • aluminum coated films
  • coated films with PVDC, PVA, ...)
  • vacuum metallized films based on aluminum, alumina, SiO x , .
  • the structure (C) is preferably reported on the support.
  • the structure (C) in particular by coextrusion, then this structure is applied according to different processes on the support.
  • a layer binder (7) is present between the structure according to the invention and the support and provides the link.
  • Layer binder can be an adhesive, in particular an adhesive polyurethane, in particular of the polyether type or polyester, diluted or not in a solvent.
  • a treatment Corona of the complexable layer is preferred.
  • the structure (C) is prepared, in particular by coextrusion, then is attached to the support, (preferably cold), a binder layer being deposited between the structure (C) and the support, preferably by extrusion.
  • This layer binder may be a coextrusion binder, such as described above. This binder will preferably have a lower melting temperature than that of the layer support.
  • Extrusion-lamination is similar to laminating, the difference being the binder layer instead of the glue layer. Corona layer treatment complexable is possible but it is optional.
  • the structure (C) is prepared, in particular by coextrusion, then is directly applied to the support, via calendars, which warm up the films beforehand prepared. As the layers in contact are hot, there are then adhesion between them. There is not in this case necessarily additional binder layer (although this is possible), the complexable layer sufficient for get the bond.
  • This complexable layer can by example being a high-grade EVA layer. A treatment Corona is not necessary, or it is not recommended.
  • the structure (C) coextruded still hot is applied while hot directly on the support (for example a PET film).
  • the assembly formed by all of the layers of the structure, the binding layer and the support are not coextruded together, at the difference from the prior art.
  • this association is preferably thermoformed.
  • the cover comprises a support film (6) of the type of that described above, and a welding layer (5) of the kind of the one described above.
  • Welding layers tearable (4) and weldable (5) will be the same compositions or different compositions (but compatible with each other).
  • These layers (6) and (5) can be linked together, if necessary, by a layer of binder (8).
  • This binder can be of the same type as that described above.
  • Layers may include sublayers, if applicable.
  • the support layer may comprise two layers of PET, between which there is a layer of printing ink and a layer of binder.
  • the complexable layer may comprise a layer, for example of EVA with a high content and a layer of PE (adhesive side); this additional layer can act as a reinforcing layer.
  • Complexing is done on a solvent complexing machine with the deposit of glue on the complexable side of the structure (C).
  • the film is thermoformed at one 16 mm deep to allow positioning of Ham slices.
  • the thermoforming temperature is between 100 and 130 ° C.
  • the two 3 ⁇ m layers of polyurethane adhesive with solvent bond between the layers and are deposited using a complexing machine with extraction of solvent.
  • the welding of the two films making up the packaging is made at a temperature of 150 ° C, under a pressure of 6 bars for 1.5 seconds, using solder bars whose shape can be flat or curved.
  • the force required to open the package is between 800 and 1000 g / 15 mm while that obtained after the first reclosure is between 500 and 800 g / 15 mm (depending on the pressure exerted).
  • the opening force remains greater than 400 g / 15 mm after 10 openings and closings.
  • This structure is obtained by reclosing the bubble, with an oxidizing medium.
  • Complexing is done on a complexeuse without solvent with the deposit of the adhesive on the complexable side of structure (C).
  • the film is thermoformed at 25 mm deep to allow positioning dried fruit.
  • the thermoforming temperature is between 100 and 130 ° C.
  • the welding of the two films making up the packaging is made at a temperature of 155 ° C, under a pressure of 6 bars for 1.5 seconds, using solder bars whose shape can be flat or curved.
  • the force required to open the package is between 900 and 1200 g / 15 mm (depending on the pressure exerted).
  • the opening force remains higher at 400 g / 15 mm after 10 openings and closings.

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Abstract

L'invention a pour objet un emballage refermable comprenant: (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support (1), une couche complexable (2), une couche d'adhésif par pression (3) et une couche soudante déchirable (4), la structure (C) comprenant les couches (2), (3) et (4) étant rapportée sur la couche support (1) ; et, en regard (B) un opercule, ledit opercule comprenant une couche soudante (5) et une couche support (6), lesdites couches soudante déchirable (4) et soudante (5) étant soudées selon un cordon (D). L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un tel emballage. <IMAGE>

Description

L'invention a pour objet un emballage refermable, qui offre une ouverture et une refermeture faciles et efficaces.
Ce type d'emballage, avec un opercule souple refermable sur le contenant, est connu, notamment dans le domaine de l'alimentaire, tant pour les emballages dits "sous gaz" avec une barquette rigide (thermoformée ou préformée par exemple par injection) que pour les emballages dits "sous-vide" avec une barquette souple thermoformée.
Ainsi, la demande GB-A-2 319 746 (au nom de Dolphin) décrit des films thermosoudables pour emballages refermables. Cet emballage comprend une barquette (A) comprenant une couche support (par exemple en PVC ou PET), une couche en PE et un film mince en résine ionomère ou en copolymère éthylène/acrylate de méthyle et un opercule souple (B) comprenant une couche en ionomère ou copolymère identique à la couche précédente, avec laquelle elle coopère, et une couche d'adhésif élastomère, une couche de PE et une couche support (PVC, PET). Dans cette structure, la soudure s'effectue par les couches de résine ionomère ou copolymère éthylène/acrylate de méthyle, les films (A) et (B) étant placés entre des barrettes, la barrette supérieure seule étant chauffante.
Cette structure n'est fonctionnelle que parce que la résine ionomère ou copolymère a un point de fusion faible (et notamment inférieur à celui de la couche d'adhésif).
Une structure similaire est décrite dans le brevet WO-A-90 07427 (au nom de James River), par ailleurs cité dans la demande au nom de Dolphin évoquée ci-dessus. La structure décrite dans cette demande de brevet au nom de James River est adaptée pour la sacherie. Cette structure comprend une couche support, une couche en un adhésif élastomère, et une "peau", cette "peau" étant thermosoudable. Cette "peau" est de préférence une résine ionomère ou un copolymère du même type que ceux décrits dans le brevet précédent au nom de Dolphin. Cette structure est soudée sur elle-même lors de la fabrication de sachets. Lors de l'ouverture, la délamination peut se faire à l'interface adhésif/peau ou adhésif/couche support ou au sein de l'adhésif lui-même. Dans ce dernier cas de délamination, les barrettes entre lesquelles la structure est soudée sont toutes deux chauffantes.
Ces emballages ci-dessus présentent divers inconvénients. Tout d'abord, ils n'ont pas vocation à être utilisés dans tous les types d'emballage, tant "sous-gaz" que "sous-vide", tant rigides que souples, notamment sacherie, et dans tous types de machine, tant horizontale que verticale. On recherche donc une structure "universelle" pouvant être adaptée sur les machines actuelles, et trouvant une application générale. Ensuite, ces emballages font appel, en tant que couche thermosoudable, à des résines ionomères, dont le coût est très élevé, ce qui rend l'emballage final d'un coût lui aussi élevé.
US-A-3454210 décrit un emballage comprenant une barquette et un opercule, cet opercule comprenant par exemple une couche de PET, une couche de PE traité Corona, une couche d'adhésif et une couche de PE soudant. Il est de plus indiquer, mais sans exemple et sans description complète, que le film refermable peut aussi être présent au niveau de la barquette.
Aucun des documents ci-dessus n'enseigne ni ne suggère l'invention.
Ainsi, l'invention fournit un emballage refermable comprenant :
  • (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support (1), une couche d'adhésif par pression (3) et une couche soudante déchirable (4) ; et, en regard
  • (B) un opercule, ledit opercule comprenant une couche soudante (5) et une couche support (6),
    lesdites couches soudante déchirable (4) et soudante (5) étant soudées selon un cordon (D).
    • Selon ce mode de réalisation, la couche d'adhésif par pression (3) est appliquée directement sur la couche support (1).
    Selon ce mode de réalisation, une couche complexable (2) est disposée entre les couche support (1) et couche d'adhésif par pression (3).
    Selon ce mode de réalisation, la structure (C) comprenant les couches (2), (3) et (4) est contre-collée sur la couche support (1).
    Selon ce mode de réalisation, le contenant (A) est une barquette rigide.
    Selon ce mode de réalisation, le contenant (A) est une barquette souple.
    Selon ce mode de réalisation, le contenant (A) est thermoformé.
    Un mode de réalisation particulièrement préféré est un emballage refermable comprenant :
  • (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support (1), de préférence une couche liante (7), une couche complexable (2), une couche d'adhésif par pression (3) et une couche soudante déchirable (4), la structure (C) comprenant les couches (2), (3) et (4) étant rapportée sur la couche support (1); et, en regard
  • (B) un opercule, ledit opercule comprenant une couche soudante (5) et une couche support (6),
    lesdites couches soudante déchirable (4) et soudante (5) étant soudées selon un cordon (D).
    • Ainsi, l'invention fournit aussi un emballage refermable comprenant :
  • (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support (1), une couche complexable (2), une couche d'adhésif par pression (3) et une couche soudante déchirable (4) ; et, en regard
  • (A') un contenant, ledit contenant comprenant une couche support (1'), une couche complexable (2'), une couche d'adhésif par pression (3') et une couche soudante déchirable (4') ;
    lesdites couches soudantes déchirables (4) et (4') étant soudées selon un cordon (D).
    • Selon ce mode de réalisation, les contenants (A) et (A') forment la même structure refermée sur elle-même.
    Selon ce mode de réalisation, les contenants (A) et (A') sont des films souples.
    Selon un mode de réalisation, la déchirure selon le cordon se fait au sein de la couche d'adhésif (3).
    Selon un mode de réalisation, la température de fusion de la couche soudante déchirable (4, 4') est supérieure à celle de la couche d'adhésif (3, 3'). On entend température de fusion pour l'adhésif la température à laquelle il se ramollit (plutôt qu'il ne fond).
    Selon un mode de réalisation, la couche d'adhésif par pression (3, 3') comprend un adhésif hot melt à base d' élastomère thermoplastique.
    Selon un mode de réalisation, l'adhésif comprend de 5 à 25 % en poids de mélange maítre contenant une charge.
    Selon un mode de réalisation, les couches soudantes (4, 4') et (5, 5') sont en PE.
    Selon un mode de réalisation, les couches soudantes déchirables comprennent du PE métallocène.
    Selon un mode de réalisation, les couches complexables (2, 2') et soudantes déchirables (4, 4') sont de compositions identiques.
    Selon un mode de réalisation, la structure (C, C') comprenant les couches (2, 2'), (3, 3'), et (4, 4') est symétrique en composition, la couche d'adhésif (3, 3') comprenant deux sous-couches (3a, 3b), (3'a, 3'b).
    Selon un mode de réalisation, la structure (C, C') est obtenue par refermeture de la bulle de coextrusion.
    Selon un mode de réalisation, la refermeture de la bulle de coextrusion se fait en milieu oxydant.
    L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un emballage selon l'invention, comprenant la soudure des couches soudantes (4) et (5) ou (4) et (4').
    Selon un mode de réalisation, la structure (C, C'), comprenant la couche support (1), la couche complexable (2) et la couche d'adhésif par pression (3), est préparée dans un premier temps puis le contenant (A, A') est préparé.
    Selon ce mode de réalisation, la structure (C, C') peut être contre-collée sur le contenant (A, A') .
    Selon ce mode de réalisation, la structure (C, C') peut être préparée par refermeture de la bulle de coextrusion.
    Selon un mode de réalisation, les couches support (1), d'adhésif par pression (3) et soudante déchirable (4) sont préparées par coextrusion ou par calandrage.
    Selon un mode de réalisation, pour la préparation d'un emballage du premier type, la soudure se fait avec matriçage entre deux barrettes, dont l'une seulement est chauffante, côté opercule B).
    Selon un mode de réalisation, pour la préparation d'un emballage du second type, la soudure se fait avec matriçage entre deux barrettes, dont l'une seulement est chauffante.
    L'invention est maintenant décrite plus en détail dans la description qui suit, en référence aux dessins dans lesquels :
    • la figure 1 est l'emballage selon un mode de réalisation de l'invention avant ouverture ;
    • la figure 2 est l'emballage selon un mode de réalisation de l'invention après ouverture ;
    • la figure 3 représente la bulle d'extrusion selon un mode de réalisation avant et après refermeture.
    La figure 1 décrit l'emballage selon un mode de réalisation de l'invention, après soudure. Cet emballage comprend un contenant (A) et un opercule (B) . Le contenant (A) comprend une couche support (1), une couche complexable (2), une couche d'adhésif par pression (3) et une couche soudante déchirable (4) . Le contenant peut aussi comprendre, entre la couche support (1) et la couche complexable (2) une couche liante (7), si nécessaire. Une sous-partie de ce contenant (A) est la structure (C), qui comprend les couches (2), (3) et (4). L'opercule (B) comprend une couche support (6) et une couche soudante (5) . Les couches soudante déchirable (4) et soudante (5) sont en regard l'une de l'autre. L'opercule (B) peut aussi comprendre une couche liante (8) entre les couches (5) et (6), si nécessaire. L'opercule (B) est soudé sur le contenant (A) par exemple avec matriçage, à l'aide de barrettes dont de préférence l'une seulement est chauffante et est disposée côté opercule. Dans la zone de soudure, à savoir le cordon (D), il se produit une déformation des contenant et opercule. Cette déformation se caractérise par une réduction et/ou modification des épaisseurs, dues au ramollissement et/ou à la fusion de certaines couches qui entraíne le fluage de leurs composants sur les bords du cordon de soudure. La zone de soudure (cordon (D)) délimite la zone de fragilisation. La couche support (6) de l'opercule (B) est en général peu affectée par la soudure, car les composants de cette couche support ont des points de fusion généralement nettement plus élevés que ceux des composants de la couche soudante (5) . Il en est en général de même pour la couche liante (8) de l'opercule. Les remarques ci-dessus s'appliquent de la même façon à la couche support (1) et à la couche liante (7) du contenant (A), qui de plus sont plus loin de la source de chaleur, pour le cas, préféré, de l'utilisation d'une seule barrette chauffante du côté de l'opercule.
    Les conditions de la soudure (temps, température, pression) sont classiquement ajustées pour que la déformation se situe au niveau des couches soudante déchirable (4) et soudante (5). La couche adhésive (3) étant en général malléable du fait de sa nature, et représentant en général une épaisseur relativement importante de la structure (C), il n'y aura en général pas de fusion ou fluage dans la totalité de l'épaisseur. La couche d'adhésif supportant sensiblement la totalité de la déformation, la couche complexable (2) ne sera donc, en général, pas déformée et donc pas fragilisée. La fragilisation, au niveau du cordon de soudure, est donc principalement générée dans la couche soudante déchirable (4) et éventuellement partiellement dans la couche d'adhésif (3) . La couche soudante (5) n'est pas fragile et sa résistance à la déchirure est supérieure à celle de la couche (4), ainsi qu'à la force de cohésion de la couche adhésive (3) . Lors de l'ouverture de l'emballage, les contraintes se propagent et entraínent la rupture des couches les plus fragiles, à savoir la couche soudante déchirable (4) et une partie de l'épaisseur de la couche adhésive.
    La figure 2 représente l'emballage selon l'invention après ouverture. La déchirure se fait de part et d'autre du cordon de soudure (D) (la zone matricée), ce qui a pour effet de dégager une bande composée de la couche soudante déchirable déchirée (9) et d'une partie (10) de la couche adhésive (3), qui restent soudées sur la couche soudante de l'opercule (B). Une partie de la couche adhésive (3) assurant la refermeture, se trouve sur chacune des faces internes des contenant (A) et opercule (B) de l'emballage. Il suffit de repositionner face à face les deux zones correspondant à la déchirure et d'exercer une pression pour assurer la refermeture de l'emballage. La force de refermeture (recollage de l'adhésif sur lui-même) est proportionnelle à la pression exercée pour la refermeture. En général, la déchirure dans la couche adhésive entraíne un léger blanchiment de celle-ci du fait de l'irrégularité des surfaces de rupture entraínant une irisation. La refermeture est alors maximale lorsque la pression exercée rend la zone de déchirure à nouveau transparente. En effet, dans ce cas, la continuité de la couche adhésive a été reconstituée, et cette couche adhésive ne présente plus alors d'irisation de surface. La réouverture et la refermeture sont identiques aux opérations décrites ci-dessus.
    Un avantage de l'invention par rapport à l'art antérieur dans le cas d'une structure (thermo)formée avec opercule réside dans le fait que l'adhésif se trouve au niveau du contenant. Ainsi, en utilisant une seule barrette chauffante pour la soudure, et en soudant côté opercule (ce qui est en général le cas car l'opercule est en général plus fin que la barquette), l'invention permet de limiter la déformation de l'adhésif, car celui-ci est plus éloigné de la source de chaleur que dans l'art antérieur.
    On pourrait aussi avoir une déchirure à l'interface couche adhésive (3)/couche soudante (4), voire même éventuellement à l'interface couche adhésive (3)/couche complexable (2). On préfère cependant que la rupture soit une rupture cohésive (rupture dans l'épaisseur de la couche par décohésion) dans la couche adhésive (3). Cette rupture cohésive peut notamment être obtenue de deux façons: d'une part par adjonction d'additifs et d'autre part par la technique de refermeture de bulle. Ces deux voies, non limitatives, sont décrites ci-dessous.
    On remarquera à ce stade que le type d'emballage du mode de réalisation ci-dessus pourrait être décrit, de façon simplifiée, comme un emballage traditionnel dans lequel le film soudant est remplacé par la structure multicouche (C). On a alors un emballage où l'adhésif n'est plus dans l'opercule mais dans le contenant, l'inverse de l'art antérieur des emballages refermables où la couche adhésive se trouve dans l'opercule.
    Dans le cas de la sacherie, le film multicouche formant le contenant (A) est soudé sur lui-même. L'emballage comprend alors deux contenants (A) et (A'), qui présentent la même configuration. Le mécanisme de fonctionnement est le même que précédemment. Dans ce cas également, on utilisera de préférence un système de barrettes de soudure qui ne chauffent que d'un côté. La partie située du côté de la barrette chauffante subit l'effet de matriçage tandis que celle du côté non chauffant ne le subit pas. De cette façon, à l'ouverture, seule la couche soudante déchirable ayant été située du côté de la barrette chauffante se déchire et l'ouverture est de ce fait plus nette. Ainsi, la situation est alors identique à celle décrite précédemment. Le contenant (A') peut aussi comprendre une couche liante (7'), de la même manière que le contenant (A) . En général, dans le cas de la sacherie, les éléments (A) et (A') sont formés de la même structure.
    Il est clair que la couche complexable n'est pas nécessaire et peut être omise, par exemple dans le cas où la feuille dont est issu le contenant (A) est fabriquée par extrusion. Dans ce cas, on aura directement l'adhésif (3) sur le support (1) . Dans le cas de la coextrusion, on peut produire par exemple un multicouche du type PET ou PS ou PP/adhésif type Hot Melt/PE déchirable sur une ligne adaptée (telle qu'une ligne de coextrusion cast (à plat) pouvant produire des feuilles semi-rigides thermoformables de l'ordre de 500 µm). Dans le cas du calandrage, la couche complexable est en général présente et on peut dans un premier temps coextruder un film tricouche PE complexable/adhésif type Hot Melt/PE déchirable, et appliquer celui-ci un peu plus loin sur un film support par exemple un film PVC (1a couche de PE complexable n'étant dans ce cas pas traité Corona) . Le film support sortant de la calandre est encore chaud (tout comme en général le film tricouche extrudé) lorsque le film tricouche est appliqué. On évite ainsi au maximum les déformation des feuilles support telles que les feuilles PVC. L'adhésion du film bicouche est améliorée lorsque l'application de celui-ci se fait à l'aide d'une calandre. Le produit multicouche final peut ensuite être thermoformé ou subir un autre traitement, si nécessaire. Par contre, cette couche complexable sera en général présente lorsque la feuille dont est issu le contenant (A) est fabriquée par contre-collage ou lamination.
    Les différentes couches sont décrites plus en détail maintenant.
    Le contenant (A) comprend, de façon schématique, une couche support (1), sur laquelle est déposée la structure (C), ladite structure (C) comprenant les couches (2), (3) et (4).
    Cette structure (C) présente une épaisseur en général comprise entre 20 et 200 µm, de préférence 30 à 100 µm. La couche adhésive (3) représente de préférence plus de 30 %, avantageusement plus de 40 %, de l'épaisseur de la structure (C) ; les couches (2) et (4) représentent chacune en général de 10 à 50 %, de préférence de 10 à 30 %.
    La couche complexable (2) se situe sur la face interne et est destinée à être liée à la couche support (1), éventuellement par l'intermédiaire d'une couche liante (7). Cette couche complexable recevra avantageusement un traitement corona (notamment dans le cas du contre-collage ou lamination), de préférence tel que la tension de surface soit supérieure à 38 dynes. Cette couche est classiquement en polyoléfine. Ce traitement corona facilite l'accrochage de la couche complexable (2) à la couche support (1), de préférence par l'intermédiaire d'une couche liante (7) ; notamment cette couche est une colle. La couche complexable (2) permet ainsi :
  • (i) d'équilibrer la structure lors de la coextrusion pour éviter le "roulage" du film sur lui-même, le roulage nuisant à la machinabilité lors du complexage ;
  • (ii) de protéger la couche d'adhésif qui se trouve ainsi en sandwich ;
  • (iii) de donner une "main" (c'est-à-dire de la rigidité) à la structure, (les polyoléfines étant assez rigides) , ce qui améliore la tenue et machinabilité ; et
  • (iv) de faciliter l'extrusion de la couche d'adhésif car la couche (2) joue le rôle de support et évite le collage sur les différents éléments de la ligne de coextrusion.
    • Cette couche complexable peut être transparente ou opaque. Son épaisseur peut varier de 10 à 100 µm, de préférence de 10 à 30 µm.
    Cette couche complexable est en polyoléfine. Ce terme a l'acceptation couramment utilisée dans l'art. A titre d'exemple, on citera les homopolymères et copolymères d'oléfines, avec d'autres oléfines ou d'autres types de monomère (tel que l'acétate de vinyle, les (méth)acrylates d'alkyle). Des exemples spécifiques sont : PE (tel que: HDPE, MDPE, LMDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, PE métallocène), PP, copolymères de PE avec une alpha-oléfine, copolymères EVA, etc.
    La composition de cette couche peut aussi être adaptée pour améliorer l'adhésion à la couche adhésive (3). Ainsi, cette couche peut comprendre de 20 à 90 %, de préférence de 50 à 70 %, de PE métallocène ou de liant de coextrusion (tels que ceux à base de PE modifié).
    Divers additifs peuvent être présents, par exemple anti-oxydants, anti-block, glissants, etc., notamment pour faciliter l'extrusion et la machinabilité du film.
    La couche soudante déchirable (4) se situe sur la face externe de la structure (C). Elle a pour fonction d'assurer la fermeture de l'emballage par une soudure thermique. Celle-ci se fait sur elle-même (sacherie) ou sur la couche soudante de l'opercule (par exemple soudure entre l'opercule et la barquette rigide). Cette couche (4) est déchirable, de préférence dans les deux sens (sens machine MD et sens transverse TD). Cette déchirabilité est obtenue par exemple par le choix des résines utilisées dans le mélange et/ou par l'ajout de charges minérales qui augmentent sa fragilité et/ou par ajustement de l'épaisseur. La température de fusion de cette couche (4) est en général supérieure à celle de la couche d'adhésif (5).
    Cette couche soudante déchirable peut être transparente ou opaque. Son épaisseur peut varier de 10 à 100 µm, de préférence de 10 à 30 µm.
    Cette couche est en général en polyoléfine, la polyoléfine peut notamment être la même que celle utilisée pour la couche complexable.
    Cette couche soudante déchirable, étant externe, présentera avantageusement une bonne machinabilité, obtenue par exemple par ajout d'agents glissants et anti-block qui facilitent la glisse sur les éléments de la machine de conditionnement. Cette glisse sera en particulier appréciée lors de l'utilisation sur machines verticales. (Ks $$le$$ 0,25), où Ks est le coefficient de glisse statique). Cette couche soudante présentera avantageusement des propriétés collantes à chaud (ou propriétés de résistance à chaud) même lorsque la soudure est encore chaude: la soudure ne se re-sépare pas lorsque le produit à conditionner tombe dans le sac (dans le cas de machine verticale) et/ou lorsqu'on injecte du gaz sur machine de thermoformage (c'est-à-dire que ladite couche soudante présentera avantageusement des propriétés de "hot tack"). Pour cette dernière propriété, on ajoutera avantageusement du PE métallocène à ladite couche soudante. La formulation de cette couche soudante déchirable sera aussi de préférence ajustée afin que le toucher soit peu poisseux, afin d'éviter tout collage intempestif ou toute contamination par le produit emballé. Les charges pouvant être ajoutées afin de favoriser la déchirabilité sont des charges minérales, telles que du talc et du carbonate de calcium, présentes en des quantités comprises par exemple entre 5 et 30 %, de préférence entre 5 et 15 %.
    D'autres additifs peuvent être ajoutés, comme des additifs anti-buée, des tensioactifs peuvent aussi être déposés sur sa face externe.
    Cette couche soudante déchirable se déchire sensiblement uniquement dans la zone de soudure, à savoir le cordon (D). En effet, la couche est fragilisée dans cette zone. Le matriçage de la zone de soudure réduit sa résistance mécanique qui devient inférieure à celle des zones non soudées. La force de déchirure peut varier ; elle sera cependant ajustée pour se situer avantageusement entre 700 et 1000 g/15 mm, ce qui correspond aux valeurs d'un film pelable actuel.
    Une zone ou cordon de soudure large est avantageuse, afin de faciliter la refermeture de l'emballage et garantir une force de recollage suffisante. La largeur du cordon sera par exemple de 4 à 12 mm, de préférence entre 5 et 8 mm.
    La couche adhésive (3) assure la refermeture de l'emballage après ouverture.
    Cette couche est en sandwich entre la couche complexable (2) et la couche soudante déchirable (4). L'adhésion de la couche d'adhésif sur ces couches est de préférence supérieure à la valeur correspondant à la force de déchirure à appliquer sur le cordon de soudure pour l'ouverture de l'emballage. Cette adhésion sera donc de préférence supérieure à 1000 g/15 mm. Pour obtenir cette adhésion, les couches complexable et soudante déchirable comprennent par exemple un PE métallocène ou une résine liante. La déchirure aura lieu de préférence dans la couche adhésive ; la rupture est cohésive. Ainsi, une partie de l'adhésif par pression se trouve sur chaque face de l'emballage. La force de refermeture est ainsi rendue maximale car il y a adhésion de l'adhésif sur lui-même. De plus, si la couche soudante déchirable comprend par exemple du PE métallocène ou un liant, alors il y aura aussi une bonne adhésion de l'adhésif sur cette couche, ce qui facilite le repositionnement des faces de l'emballage.
    La couche d'adhésif comprend un adhésif par pression (ou un auto-adhésif). Celui-ci peut être un hot-melt, notamment à base d'un élastomère ou d'autres polymères qui ne sont pas élastomériques, tels les EVA. Cet adhésif peut aussi ne pas être du type hot-melt, mais être dilué en milieu solvant ou en phase aqueuse.
    De façon très générale, et non limitative, les adhésifs hot-melt comprennent:
  • a) Polymères tels que EVA, PE, PP, EEA (éthylène éthylacrylate) et les élastomères thermoplastiques ou caoutchoucs (copolymères styréniques (blocs) du type Styrène-butadiène, styrène-isoprène, styrène-éthylène/butadiène, ou des polymères à base de butadiène tels que NBR ou encore des copolymères ethylène-propylène tels que EPR). Ils entrent de 5 à 50% dans la formulation et ont pour fonction d'assurer: l'adhérence (polarité), les propriétés barrières, la brillance, la résistance mécanique, la flexibilité et la régulation de la viscosité.
  • b) Résines (tackifiantes) qui peuvent être naturelles (Esters de colophane, Terpéniques ou Terpène-phénoliques), pétrolières, aliphatiques ou aromatiques. Elles entrent de 0 à 45% dans la formulation. Elles augmentent le tack à chaud, l'adhérence et régulent la cohésion.
  • c) Paraffines et cires qui peuvent entrer dans la formulation à un niveau de 20 à 80%. Elles ont un rôle au niveau des propriétés barrières, de la brillance, de la rigidité, du coût, du point goutte et de la dureté du Hot Melt.
  • d) Plastifiants qui peuvent entrer dans la formulation à un niveau compris entre 0 et 10%. Ils augmentent le tack à froid et régulent la souplesse et la viscosité du Hot Melt.
  • e) Anti-oxydants qui entrent de 0,2 à 10% dans la formulation. Ils stabilisent les composants à chaud et à froid.
  • f) Charges qui entrent dans la formulation lorsque l'on souhaite des propriétés particulières telles que la résistances aux UV (oxydation), l'ignifigation, l'anti-allergie, la rhéologie, la déchirure dans l'épaisseur, etc..
    • On utilise de préférence un Hot Melt auto-adhésif, constitué d'un mélange d'élastomère et de résine tackifiante. L'auto-adhésif est constitué d'un mélange de :
  • 40 à 80% d'élastomère thermoplastique
  • 20 à 60% de résine tackifiante
  • < 30% d'autres constituants : huile plastifiante, anti-oxydant, additifs, etc..
    • Un exemple d'un tel adhésif hot-melt est le M3062 d'ATO FINDLEY (melt index de 5,3g/10min, à 190°C sous 2,16kg).
    L'adhésif comprendra notamment comme additifs des charges minérales, du type talc ou carbonate de calcium, ou des agents de processabilité (produits fluorés), introduits en des quantités relativement importantes (par rapport aux quantités normalement utilisées). Par exemple dans le cas des charges minérales, la teneur est par exemple entre 3 et 15 % en poids. Par exemple dans le cas des produits fluorés, la teneur est par exemple entre 0,2 et 3 % en poids.
    L'additif est ajouté dans la plupart des cas sous forme de mélange-maítre; dans ce cas, l'adhésif comprend en général de 5 à 25 % en poids de mélange maítre contenant une charge ou des agents de processabilité.
    A titre d'exemple d'adhésifs additivés utilisables dans l'invention, on peut mentionner les formulations suivantes:
  • a) 93% de M3062 et 7% de mélange maítre Schulman RTL 1098 (composé de 70% de talc lamellaire et 30% de résine PE).
  • B) 80% de M3062 et 20% de mélange maítre Schulman Polybatch AMF 702 (composé de 2% de Viton Free Flow 10 de Du Pont et de 98% de résine PE).
    • Ces additifs ne sont cependant pas utiles dans le cas où le procédé est le procédé de refermeture de bulle.
    On recherchera aussi qu'un film multicouche, comprenant une couche en un adhésif tel que ci-dessus, puisse être thermoformé. On choisira alors de préférence des adhésifs de suffisamment forte viscosité pour éviter ou limiter au maximum le fluage (qui sinon conduirait à des déformations telles que inhomogénéité de l'épaisseur, formation de "vagues", etc.) ainsi que l'écoulement de l'adhésif d'entre les couches au cours du thermoformage et l'écoulement sur l'outillage de soudure.
    Une viscosité élevée renforce aussi le phénomène de l'absence de déformation lors de l'application d'une barrette chauffante pour la soudure (en soudant côté opercule).
    Des couches de liant peuvent être présentes, entre les couches d'adhésif et complexable et/ou entre les couches d'adhésif et soudante déchirable et/ou entre les couches d'adhésif et support. Si de telles couches de liant (L) sont utilisées (la structure devenant alors une structure à 5 couches, par exemple du type PE/L/HotMelt/L/PE), les couches complexable et/ou soudante déchirable (et/ou support) pourront alors avoir une composition plus "simple", sans ajout d'agent liant et/ou de PE métallocène (on préférera cependant même dans ce cas une couche soudante additivée). Le liant susceptible d'être utilisé pur dans les couches intermédiaires ou dilué dans les couches complexable et/ou soudante déchirable est un liant de coextrusion qui peut être choisi notamment parmi les polyoléfines ci-dessus qui sont modifiées. Comme polyoléfine de départ, on prendra par exemple des PE, des copolymères EVA à haute teneur en comonomère, etc. La modification se fait par greffage ou copolymérisation. Par exemple, la polyoléfine peut être maléisée (par exemple par de l'anhydride maléique). On peut aussi utiliser à titre de liant du PE métallocène pur.
    Le liant est choisi de préférence de sorte que la force d'adhésion soit supérieure à la force de déchirure de la couche adhésive.
    Lorsque des couches de liant sont utilisées, l'épaisseur de la structure (C) est alors comprise par exemple entre 40 et 200 µm, de préférence de 50 à 100 µm. L'épaisseur des couches de liant est comprise en général entre 2 et 10 µm, de préférence entre 3 et 5 µm.
    La structure (C) peut être préparée selon plusieurs procédés. Ces procédés comprennent l'extrution-cast (à plat), l'extrusion-gaine, etc. Un procédé intéressant est le procédé d'extrusion-gaine dans lequel de préférence la structure (C) est obtenue par refermeture de la bulle de coextrusion. Ce mode de réalisation est décrit à la figure 3. On obtient alors une structure symétrique, les couches complexable et soudante déchirable ayant la même composition. De même, la couche adhésive (3) devient deux sous-couches (3a) et (3b) (respectivement, la couche (3') comprend deux sous-couches (3'a, 3'b)). Il y a alors une zone de faiblesse entre ces deux sous-couches; en effet, dans la zone de recollage, il y a collage de la résine adhésive sur elle-même alors que dans le cas d'une couche, celle-ci a été obtenue par fusion, ce qui forme une masse homogène plus résistante en raison de sa nature élastomérique. Avec une refermeture de bulle, il n'y a plus lieu de modifier la composition de l'adhésif par pression pour avoir "à coup sûr" une déchirure facile au sein de la couche d'adhésif.
    Lors de l'extrusion de la gaine, de l'air est en général utilisé pour le gonflage de la bulle et son refroidissement. Cet air oxyde légèrement la surface de la couche d'adhésif (le hot melt) avant le recollage. La force nécessaire à la déchirure dans la couche adhésive est plus faible dans la zone de recollage des couches, du fait de la légère oxydation de celles-ci en surface, qu'à l'intérieur même de ces couches. On peut encore favoriser cette oxydation en injectant un agent oxydant au niveau de la bulle. On peut utiliser comme agent oxydant de l'ozone prélevée au niveau des équipements de traitement corona.
    La refermeture de la bulle peut se faire par exemple à une température comprise entre 40 et 60°C et à une pression de 4 à 6 bars, de préférence environ 5 bars, au niveau des rouleaux du banc de tirage.
    On peut ainsi jouer sur ces conditions opératoires. En effet, la force de recollage des couches est fonction de la pression exercée par les rouleaux du banc de tirage et de la température du film. Ces paramètres pourront être ajustés pour que la force de recollage soit inférieure à la force d'adhésion entre la couche adhésive et la couche complexable/soudante déchirable. De cette façon, la couche adhésive sera nécessairement présente sur les deux faces de l'emballage (après ouverture).
    Cette technique de refermeture de bulle peut être aussi appliquée aux structures comprenant des couches de liant. L'appareil sera adapté en conséquence ; les compositions des couches seront aussi adaptées comme indiqué ci-dessus.
    Il convient de noter que cette structure obtenue par refermeture de bulle peut s'appliquer à tout type d'emballage, que ce soit selon l'invention ou selon l'art antérieur. Ainsi, on peut utiliser la structure comme partie intégrante du contenant ou de l'opercule, ou comme film soudable sur lui-même dans le cas de la sacherie. Ainsi, cette structure obtenue par refermeture de bulle peut notamment s'appliquer aux emballages objets de la demande WO-A-97 19867 au nom de la demanderesse, ainsi qu'aux emballages objets de la demande FR-A-2669607, US-A-4673601 et EP-A-0661154.
    Ainsi, l'invention trouvera à s'appliquer notamment (mais non limitativement) à une structre d'obturation munie d'une ouverture comprenant une feuille soudée siuvant le bord de l'ouverture, cette feuille étant constituée d'au moins trois couches à savoir une couche soudante appliquée et soudée suivant un cordon contre le bord de l'ouverture, une couche extérieure formant barrière, et une couche adhésive intermédiaire; la soudure du cordon de la couche soudante sur le bord de l'ouverture présentant une résistance à l'arrachement supérieure à la force d'adhésion entre la couche soudante et la couche adhésive de sorte qu'à la première opération de dégagement de l'ouverture le cordon soudé reste en place sur le bord de l'ouverture et se sépare du reste de la couche soudante et de la couche adhésive qui est ainsi découverte sur une zone et pemet par une nouvelle application contre le cordon de fermer à nouveau le contenant. Dans ce cas, la structure selon l'invention apporte la couche soudante et la couche d'adhésif, la couche complexable s'intégrant avec la couche extérieure formant barrière (qui comprend alors la couche complexable et une couche support).
    La structre multicouche (C) obtenue par refermeture de bulle selon l'invention peut aussi s'appliquer aux doypacks (sachets qui tiennent debout, par exemple les écorecharges pour produits lessiviels) pour faciliter leur ouverture et leur refermeture faciles. Cela évite d'ajouter une bande ZIP® qui est coûteuse et difficile à déposer lors de sa fabrication (risque de fuite). Cette structure peut aussi servir à l'operculage des pôts et des barquettes injectées. Elle peut être utilisée comme agent soudant dans des structures destinées au conditionnement sur une machine horizontale du type FFH (par exemple pour pains longue conservation, plaquettes de fromage).
    La structure (C) selon l'invention, qu'elle soit ou non obtenue par refermeture de bulle, peut être appliquée sur un film support. Ce film support confère les propriétés mécaniques et barrières aux gaz, à la vapeur d'eau et aux arômes.
    A titre de film formant support, on peut utiliser des polyoléfines (PP-cast, PP orienté, PE), des polyamides (PA-cast, copolyamide, PA mono- ou bi-orientée), des styréniques (PS cristal, PS choc, PS orienté), du PVC, des papiers enduits ou non, des polyesters (PET-cast, PET orienté, PET cristallisable, PET G), de l'aluminium, des films enduits (avec PVDC, PVA, ...), des films métallisés sous vide (à base d'aluminium, d'alumine, de SiOx, ...).
    La structure (C) est de préférence rapportée sur le support. Selon ce mode de réalisation, on prépare la structure (C), notamment par coextrusion, puis cette structure est appliquée selon différents procédés sur le support. On peut rapporter cette structure (C) par exemple par contre-collage, par extrusion-lamination, par calendrage à chaud ou par extrusion-couchage. selon le cas, la couche complexable reçoit une couche liante supplémentaire.
    Dans les deux premiers procédés ci-dessus, une couche liante (7) est présente entre la structure selon l'invention et le support et assure la liaison.
    Dans le cas du contre-collage, la structure (C) est préparée, puis rapportée sur le support, par exemple à froid (c'est-à-dire à une température inférieure à la température de fusion des films considérés). La couche liante peut être une colle, notamment une colle polyuréthanne, en particulier du type polyéther ou polyester, diluée ou non dans un solvant. Un traitement Corona de la couche complexable est préféré.
    Dans le cas de l'extrusion-lamination, la structure (C) est préparée, notamment par coextrusion, puis est rapportée sur le support, (de préférence à froid), une couche de liant étant déposée entre la structure (C) et le support, de préférence par extrusion. Cette couche liante pourra être un liant de coextrusion, tel que décrit ci-dessus. Ce liant aura de préférence une température de fusion plus faible que celle de la couche support. L'extrusion-lamination est similaire au contre-collage, la différence étant la couche de liant au lieu de la couche de colle. Un traitement Corona de la couche complexable est possible mais il est optionnel.
    Dans le cas du calendrage à chaud, la structure (C) est préparée, notamment par coextrusion, puis est directement appliquée sur le support, par l'intermédiaire de calendres, qui réchauffent les films préalablement préparés. Les couches en contact étant chaudes, il y a alors adhésion entre elles. Il n'y a pas dans ce cas nécessairement de couche liante supplémentaire (bien que cela soit possible), la couche complexable suffisant pour obtenir la liaison. Cette couche complexable peut par exemple être une couche EVA à forte teneur. Un traitement Corona n'est pas nécessaire, voire il est déconseillé.
    Dans le cas de l'extrusion-couchage, la structure (C) coextrudée encore chaude (éventuellement avec une couche de liant supplémentaire) est appliquée encore chaude directement sur le support (par exemple un film de PET).
    Il est préféré que l'ensemble formé par toutes les couches de la structure, de la couche liante et du support ne soient pas coextrudées ensemble, à la différence de l'art antérieur.
    Une fois la structure (C) rapportée sur le support, cette association est de préférence thermoformée.
    L'opercule comprend un film support (6) du type de celui décrit ci-dessus, et une couche soudante (5) du type de celle décrite ci-dessus. Les couches soudante déchirable (4) et soudante (5) seront de mêmes compositions ou de compositions différentes (mais compatibles entre elles). Ces couches (6) et (5) peuvent être liées entre elles, si nécessaire, par une couche de liant (8). Ce liant peut être du même type que celui décrit plus haut.
    Les couches peuvent comprendre des sous-couches, le cas échéant. Ainsi, la couche support peut comprendre deux couches de PET, entre lesquelles se trouvent une couche d'encre d'impression et un couche de liant. De même, la couche complexable peut comprendre une couche par exemple en EVA à forte teneur et une couche en PE (côté adhésif); cette couche supplémentaire peut jouer le rôle de couche de renfort.
    Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.
    EXEMPLE 1 Conditionnement sous gaz de tranches de jambon
    Les tranches de jambon sont conditionnées dans un emballage composé, dans sa partie inférieure, par un contenant comprenant un film rigide thermoformé et, dans sa partie supérieure, par un opercule comprenant un film d'operculage souple imprimé. Le contenant, d'une épaisseur totale d'environ 400 µm, se compose d'une structure (C) d'une épaisseur de 50 µm, contre-collée à l'aide d'une colle polyuréthanne avec solvant, d'épaisseur 3 µm, sur un film de PVC rigide d'une épaisseur de 350 µm. La répartition en épaisseurs des couches de la structure (C) est la suivante :
  • 14 µm de la couche complexable traitée corona à plus de 38 dynes ;
  • 26 µm de couche d'adhésif par pression ;
  • 10 µm de couche soudante déchirable.
    • La couche complexable a pour composition :
  • Résine PE Métallocène (60%)
  • Résine PE BD (35%)
  • Mélange-Maítre Additifs : glissant, antiblock et
  • anti-oxydant (5%)
    • La couche d'adhésif a pour composition :
  • 80% de M3062, et
  • 20% de mélange maítre Schulman Polybatch AMF 702
  • (composé de 2% de Viton Free Flow 10 de Du Pont et de 98% de résine PE)
    • La couche soudante déchirable a pour composition :
  • Résine PE Métallocène (65%)
  • Résine PE MD (20%)
  • Mélange-Maítre contenant la charge (10%)
  • Mélange-Maítre additifs : glissant, anti-oxydant
  • et processing aid (5%)
    • Le complexage se fait sur une complexeuse solvant avec le dépôt de la colle sur la face complexable de la structure (C). Le thermoformage du film se fait à une profondeur de 16 mm pour permettre le positionnement des tranches de jambon. La température de thermoformage est comprise entre 100 et 130°C.
    L'opercule ou film d'operculage est imprimé et présente une épaisseur totale de 96 µm. La structure se compose de :
  • 15 µm de PET biorienté enduit PVDC ;
  • 2 µm de couche d'encres d'impression ;
  • 3 µm de colle polyuréthanne ;
  • 23 µm de PET biorienté (pour donner une "main" au film) ;
  • 3 µm de colle polyuréthanne ;
  • 50 µm de couche soudante.
    • Cette couche soudante a pour composition ;
  • Résine PE BD (49%)
  • Résine PE Linéaire Octène (48%)
  • Additifs : glissant, anti-block et anti-oxydant (3%)
    • Les deux couches de 3 µm de colle polyuréthanne avec solvant assurent la liaison entre les couches et sont déposées à l'aide d'une complexeuse avec extraction de solvant.
    La soudure des deux films composant l'emballage se fait à une température de 150°C, sous une pression de 6 bars durant 1,5 seconde, à l'aide de barrettes de soudure dont la forme peut être plate ou bombée.
    La force nécessaire à l'ouverture de l'emballage se situe entre 800 et 1000 g/15 mm tandis que celle obtenue après la première refermeture se situe entre 500 et 800 g/15 mm (en fonction de la pression exercée). La force d'ouverture reste supérieure à 400 g/15 mm après 10 ouvertures et refermetures.
    EXEMPLE 2 Conditionnement de fruits secs:
    Les fruits secs sont conditionnés en vrac dans un emballage composé, dans sa partie inférieure, par un film contenant comprenant un film rigide thermoformé et, dans sa partie supérieure, par un opercule comprenant un film d'operculage souple imprimé. Le contenant, d'une épaisseur totale d'environ 510µm, se compose d'une structure (C) d'une épaisseur de 60µm, contre-collée à l'aide d'une colle polyuréthane sans solvant, d'épaisseur 1 µm, sur un film de PET amorphe rigide d'une épaisseur de 450 µm. La répartition en épaisseurs des couches de la structure (C), obtenue par refermeture de bulle, est la suivante :
  • 15 µm de couche complexable traitée Corona à plus de 38 dynes ;
  • 15 µm de couche d'adhésif par pression ;
  • 15 µm de couche d'adhésif par pression ;
  • 15 µm de couche soudante déchirable.
    • Cette structure est obtenue par refermeture de la bulle, avec un milieu oxydant.
    En raison de la refermeture de bulle, les couches complexable et couche soudante déchirable ont la même composition :
  • Résine PE Métallocène (65%)
  • Résine PE MD (20%)
  • Mélange-Maítre contenant la charge (10%)
  • Mélange-Maítre additifs : glissant, anti-oxydant
  • et processing aid (5%)
    • En raison de la refermeture de bulle, les couches d'adhésif ont la même composition :
  • M3062
    • Le complexage se fait sur une complexeuse sans solvant avec le dépôt de la colle sur la face complexable de la structure (C). Le thermoformage du film se fait à une profondeur de 25 mm pour permettre le positionnement des fruits secs. La température de thermoformage est comprise entre 100 et 130°C.
    L'opercule ou film d'operculage est imprimé et présente une épaisseur totale de 99 µm. La structure se compose de :
  • 12 µm de PET biorienté ;
  • 2 µm de couche d'encres d'impression ;
  • 1 µm de colle polyuréthanne sans solvant ;
  • 23 µm de PET biorienté (pour donner une "main" au film) ;
  • 1 µm de colle polyuréthanne sans solvant ;
  • 60 µm de couche soudante.
    • Cette couche soudante a pour composition :
  • Résine PE BD (49%)
  • Résine PE Linéaire Octène (48%)
  • Additifs : glissant, anti-block et anti-oxydant (3%)
    • Les deux couches de 1 µm de colle polyuréthanne sans solvant assurent la liaison entre les couches et sont déposées à l'aide d'une complexeuse sans solvant.
    La soudure des deux films composant l'emballage se fait à une température de 155°C, sous une pression de 6 bars durant 1,5 seconde, à l'aide de barrettes de soudure dont la forme peut être plate ou bombée.
    La force nécessaire à l'ouverture de l'emballage se situe entre 900 et 1200 g/15 mm (en fonction de la pression exercée). La force d'ouverture reste supérieure à 400 g/15 mm après 10 ouvertures et refermetures.

    Claims (26)

    1. Emballage refermable comprenant :
      (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support (1), une couche complexable (2), une couche d'adhésif par pression (3) et une couche soudante déchirable (4), la structure (C) comprenant les couches (2), (3) et (4) étant rapportée sur la couche support (1); et, en regard
      (B) un opercule, ledit opercule comprenant une couche soudante (5) et une couche support (6),
      lesdites couches soudante déchirable (4) et soudante (5) étant soudées selon un cordon (D).
    2. Emballage refermable selon la revendication 1, dans lequel la structure (C) est rapportée sur la couche support (1) par l'intermédiaire d'une couche liante (7).
    3. Emballage refermable selon la revendication 2, dans lequel la structure (C) est rapportée sur la couche support (1) par contre-collage.
    4. Emballage refermable selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la couche liante (7) est une colle polyuréthane.
    5. Emballage refermable selon la revendication 2, dans lequel la structure (C) est rapportée sur la couche support (1) par extrusion-lamination.
    6. Emballage refermable selon la revendication 1, dans lequel la structure (C) est rapportée directement sur la couche support (1) par calendrage à chaud.
    7. Emballage refermable selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le contenant (A) est une barquette rigide.
    8. Emballage refermable selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le contenant (A) est une barquette souple.
    9. Emballage refermable selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le contenant (A) est thermoformé.
    10. Emballage selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la déchirure selon le cordon se fait au sein de la couche d'adhésif (3).
    11. Emballage selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel la température de fusion de la couche soudante déchirable (4) est supérieure à celle de la couche d'adhésif (3).
    12. Emballage refermable selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la couche d'adhésif par pression (3) comprend un adhésif hot melt à base d' élastomère thermoplastique.
    13. Emballage refermable selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel l'adhésif comprend de 5 à 25 % en poids de mélange maítre contenant une charge ou des agents de processabilité.
    14. Emballage refermable selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel les couches soudantes (4) et (5) sont en PE.
    15. Emballage selon la revendication 14, dans lequel les couches soudantes déchirables comprennent du PE métallocène.
    16. Emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel les couches complexables (2) et soudantes déchirables (4) sont de compositions identiques.
    17. Emballage selon l'une des revendications 1 à 16, dans lequel la structure (C,) comprenant les couches (2), (3), et (4) est symétrique en composition, la couche d'adhésif (3) comprenant deux sous-couches (3a, 3b).
    18. Emballage selon la revendication 17, dans lequel la structure (C) est obtenue par refermeture de la bulle de coextrusion.
    19. Emballage selon la revendication 18, dans lequel la refermeture de la bulle de coextrusion se fait en milieu oxydant.
    20. Procédé de fabrication d'un emballage selon l'une des revendications 1 à 19, comprenant la soudure des couches soudantes (4) et (5).
    21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel la structure (C), comprenant la couche support (1), la couche complexable (2) et la couche d'adhésif par pression (3), est préparée dans un premier temps puis le support du contenant (A) est préparé, la structure (C) étant alors rapportée sur le support (1) pour former le contenant (A).
    22. Procédé selon la revendication 21, dans lequel la structure (C) est rapportée par contre-collage.
    23. Procédé selon la revendication 21, dans lequel la structure (C) est rapportée par extrusion-lamination.
    24. Procédé selon la revendication 21, dans lequel la structure (C) est rapportée par calendrage à chaud.
    25. Procédé selon l'une des revendications 20 à 24, dans lequel la structure (C) est préparée par refermeture de la bulle de coextrusion.
    26. Procédé selon l'une des revendications 20 à 25, dans lequel la soudure se fait avec matriçage entre deux barrettes, dont l'une seulement est chauffante, côté opercule B).
    EP00401331A 1999-05-21 2000-05-16 Emballage refermable dont le contenant comprend une couche soudante dechirable, son procédé de fabrication Revoked EP1053952B1 (fr)

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