FR2703624A1 - Heat shrinkable composite film, method of manufacture and use of the said film for the exterior packaging of articles - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un film composite thermorétrac-The present invention relates to a heat shrink composite film.
table comprenant une couche de coeur constituée principalement de matériaux élastomères polyoléfiniques et deux couches externes ou intermédiaires appliquées sur chaque surface de la couche de coeur, lesdites couches intermédiaires et externes étant formées d'une ou plusieurs polyoléfines dont le module de flexion est supérieur à 200 M Pa selon ASTM table comprising a core layer consisting mainly of polyolefin elastomeric materials and two outer or intermediate layers applied to each surface of the core layer, said intermediate and outer layers being formed from one or more polyolefins whose flexural modulus is greater than 200 M Pa according to ASTM
D 790 et dont le point de fusion est supérieur à 1000 C selon ASTM D 1525. D 790 and whose melting point is greater than 1000 C according to ASTM D 1525.
Elle a également pour objet un procédé de fabrication de tels It also relates to a process for manufacturing such
films et l'utilisation de ceux-ci pour le suremballage d'articles. films and the use thereof for the overpackaging of articles.
Les films thermorétractables sont généralement constitués de structures mono ou multicouche à base de polyoléfines, de copolymère Heat shrinkable films generally consist of single or multi-layer structures based on polyolefins, of copolymer
éthylène acétate de vinyle, de polyester ou de poly(chlorure de vinyle). ethylene vinyl acetate, polyester or poly (vinyl chloride).
Les principales caractéristiques de ces films thermorétractables sont appréciées par la mesure: du retrait en fonction de la température, de la force de retrait, de la résistance à la propagation de la déchirure et à la déchirure amorcée, des caractéristiques optiques et en particulier la brillance et la The main characteristics of these heat-shrinkable films are appreciated by the measurement: shrinkage as a function of temperature, shrinkage force, resistance to propagation of the tear and to primed tear, optical characteristics and in particular the gloss and the
transparence.transparency.
Les films à base de poly(chlorure de vinyle) présentent de nombreuses qualités permettant une mise en oeuvre aisée parce qu'ils Poly (vinyl chloride) films have many qualities which make them easy to process because they
tolèrent des conditions thermiques et de défilement variables. tolerate varying thermal and running conditions.
En effet, souvent les fours qui servent à rétracter le film sont mal réglés: soit ils sont trop chauds et les films fondent sur le paquet à emballer ou, dans le cas de paquets souples, la force de retrait du film déforme le paquet soit le four est trop froid ou mal ventilé, le film est alors non rétracté ou incomplètement rétracté; soit la température du four est correcte mais la durée de séjour de l'emballage dans le four est non suffisante et alors le film est non In fact, often the ovens used to shrink the film are poorly adjusted: either they are too hot and the films melt on the package to be packed or, in the case of flexible packages, the force of withdrawal of the film deforms the package or the oven is too cold or poorly ventilated, the film is then not shrunk or partially shrunk; either the temperature of the oven is correct but the duration of stay of the packaging in the oven is not sufficient and then the film is not
rétracté ou incomplètement rétracté. retracted or partially retracted.
Dans tous les cas de figure précédemment décrits, les films en In all the cases described above, the films in
PVC donnent satisfaction.PVC give satisfaction.
En particulier, les films PVC peuvent être rétractés dans une large plage de températures et avec une vitesse de passage dans le four qui peut varier de façon appréciable, ce qui leur donne un confort de rétraction remarquable. Leur force de retrait est par ailleurs suffisamment faible pour permettre l'emballage d'articles déformables comme par exemple les articles de papeterie (paquets d'enveloppes à lettre) Les films PVC In particular, PVC films can be shrunk over a wide range of temperatures and with a speed of passage through the oven which can vary appreciably, which gives them remarkable shrinking comfort. Their withdrawal force is also low enough to allow the packaging of deformable articles such as stationery (packets of letter envelopes) PVC films
possèdent en outre d'excellentes qualités optiques. also have excellent optical qualities.
On sait toutefois que les films à base de poly(chlorure de vinyle) font souvent l'objet de réactions négatives de la part des utilisateurs, du However, we know that films based on poly (vinyl chloride) are often the subject of negative reactions from users,
fait qu'ils dégagent une odeur déplaisante pendant le scellement par fusion. causes them to have an unpleasant odor during fusion sealing.
Par ailleurs, des gaz nocifs s'échappent lors de l'incinération des films usés In addition, harmful gases escape during the incineration of used films
et, pour des raisons écologiques, cet inconvénient devient inacceptable. and, for ecological reasons, this drawback becomes unacceptable.
Les films à base de poly(chlorure de vinyle) présentent également certains inconvénients lors de leur utilisation: ils présentent un caractère corrosif néfaste pour les machines à emballer et les rendements surfaciques sont insuffisants du fait que les films en poly(chlorure de vinyle) ont une densité de 1,38 et une épaisseur généralement supérieure à 12 micromètres Films based on poly (vinyl chloride) also have certain drawbacks during their use: they have a corrosive nature which is harmful to packaging machines and the surface yields are insufficient because the films of poly (vinyl chloride) have a density of 1.38 and a thickness generally greater than 12 micrometers
ce qui conduit à des poids/m 2 élevés et des surfaces par kilogramme faibles. which leads to high weights / m 2 and low areas per kilogram.
C'est pour cela que les films à base de polyoléfines ou analogues tendent de plus en plus à remplacer les films à base de poly(chlorure de vinyle). Certaines structures polyoléfiniques ont été décrites notamment dans les brevets suivants: Le brevet français FR-A-2 521 907 décrit une pellicule de polyoléfines multicouche comprenant une couche de coeur à base de polyéthylène linéaire de faible ou de moyenne densité et deux couches de peau comprenant un mélange de copolymère éthylène-propylène à faible teneur en éthylène et d'un homopolymère de propylène, les couches de This is why films based on polyolefins or the like tend more and more to replace films based on poly (vinyl chloride). Certain polyolefin structures have been described in particular in the following patents: French patent FR-A-2 521 907 describes a multilayer polyolefin film comprising a core layer based on linear polyethylene of low or medium density and two layers of skin comprising a mixture of low-ethylene ethylene-propylene copolymer and a propylene homopolymer, the layers of
peau assurant la tenue mécanique et les qualités optiques de la pellicule. skin ensuring the mechanical strength and the optical qualities of the film.
Le brevet européen EP-A-285 444 décrit un film étiré composite comportant une couche de coeur comprenant un polyéthylène linéaire basse densité ou un copolymère éthylène propylène à faible teneur en éthylène ( 2 à 6 96) et deux couches externes formées d'un polyéthylène linéaire basse densité ou d'un copolymère éthylène propylène à faible teneur en European patent EP-A-285 444 describes a composite stretched film comprising a core layer comprising a linear low density polyethylene or an ethylene propylene copolymer with a low ethylene content (2 to 6 96) and two external layers formed of a polyethylene linear low density or low-ethylene propylene copolymer
éthylène Ces différentes couches sont séparées par deux couches intermé- ethylene These different layers are separated by two intermediate layers.
diaires qui sont notamment à base d'un copolymère éthylène acétate de vinyle, éthylène acrylate de butyle et un mélange de polyéthylène linéaire diaries which are in particular based on a copolymer of ethylene vinyl acetate, ethylene butyl acrylate and a mixture of linear polyethylene
basse densité en association avec les copolymères précédemment cités. low density in combination with the abovementioned copolymers.
Le brevet FR-A-2 635 312 décrit une pellicule composite thermorétractable comportant une couche de coeur formée d'un polyéthylène basse densité à chaîne linéaire et/ou d'un copolymère de propylène et d'une ou plusieurs alpha-oléfines et de deux couches externes formées d'un copolymère cristallin de polypropylène et d'au moins une Patent FR-A-2 635 312 describes a heat-shrinkable composite film comprising a core layer formed from a low-density polyethylene with a straight chain and / or from a copolymer of propylene and of one or more alpha-olefins and of two outer layers formed from a crystalline polypropylene copolymer and at least one
autre alpha-oléfine.other alpha-olefin.
Toutefois, ces structures polyoléfiniques sont difficilement recyclables à cause de la présence d'une proportion importante de polyéthylène basse densité associé aux copolymères Par ailleurs, les films à base de polyoléfines présentent un coefficient de rétraction important qui interdit leur utilisation pour l'emballage de certains articles comme les enveloppes à lettre De plus, ces films ne peuvent être rétractés que dans des plages de températures étroites et élevées ce qui nécessite un contrôle sévère de ces conditions et ne présente pas un confort de rétraction satisfaisant. Par l'expression confort de rétraction, on entend dans la présente However, these polyolefin structures are difficult to recycle because of the presence of a large proportion of low density polyethylene associated with the copolymers. Furthermore, films based on polyolefins have a high shrinkage coefficient which prohibits their use for the packaging of certain products. articles such as letter envelopes In addition, these films can only be shrunk in narrow and high temperature ranges, which requires strict control of these conditions and does not offer satisfactory shrinking comfort. The expression retraction comfort is understood in the present
description le fait de pouvoir rétracter le film dans une large gamme de description being able to shrink the film in a wide range of
températures et avec des vitesses de défilement pouvant varier dans une temperatures and with running speeds that can vary within a
large gamme.range.
On a bien développé un film à basse force de retrait dans le brevet US 5 023 143, mais ce film est à base de polyéthylène et de copolymère d'éthylène ce qui le rend très mou, déformable et de qualités A film with low shrinkage force has been well developed in US Pat. No. 5,023,143, but this film is based on polyethylene and ethylene copolymer which makes it very soft, deformable and of good qualities.
optiques insuffisantes.insufficient optics.
Les films selon la présente invention présentent un excellent confort de rétraction et les propriétés des films de PVC sans en avoir les inconvénients. La présente invention a pour objet général un film composite thermorétractable qui présente une amélioration par rapport au film déjà The films according to the present invention have excellent shrinking comfort and the properties of PVC films without having the disadvantages. A general object of the present invention is a heat-shrinkable composite film which has an improvement over the film already
décrit dans l'art antérieur.described in the prior art.
Elle a notamment pour objet un film composite thermorétractable Its subject in particular is a heat-shrinkable composite film
à base de polyoléfines ayant des propriétés optiques améliorées. based on polyolefins having improved optical properties.
Un autre objet de l'invention est de proposer un film présentant une excellente thermoscellabilité et un confort de rétraction amélioré du fait qu'ils peuvent être rétractés dans une large gamme de températures Another object of the invention is to provide a film having excellent heat-sealability and improved shrinking comfort since they can be shrunk over a wide range of temperatures.
avec une large variation de vitesse de défilement dans le four. with a wide variation in scroll speed in the oven.
Dans le cas des films selon l'invention qui ne comportent qu'une faible proportion de polyéthylène basse densité linéaire, un autre objet de la présente invention est de proposer des films ayant des propriétés In the case of films according to the invention which contain only a small proportion of linear low density polyethylene, another object of the present invention is to provide films having properties
similaires à celles des PVC tout en étant recyclables. similar to those of PVC while being recyclable.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un film composite mince dont l'épaisseur est généralement inférieure ou égale à 15 micromètres. D'autres avantages du film composite selon la présente invention Another object of the present invention is to provide a thin composite film whose thickness is generally less than or equal to 15 micrometers. Other advantages of the composite film according to the present invention
apparaîtront à la description ci-après. will appear in the description below.
Selon l'invention le film composite thermorétractable est caractérisé en ce qu'il comprend une couche de coeur et deux couches externes ou intermédiaires, lesdites couches externes et intermédiaires étant formées d'une ou plusieurs polyoléfines dont le module de flexion est supérieur à 200 M Pa selon ASTM D 790 et dont le point Vicat est supérieur à 1000 C selon ASTM D 1525 et en ce que la couche de coeur est formée d'un ou plusieurs polymères dont le module de flexion est inférieur à 400 M Pa selon ASTM D 790 et dont le point Vicat est inférieur à 701 C selon ASTM D 1525, à l'exception des films décrits explicitement dans la demande de brevet français N O 92 12706 de la Demanderesse, dont la couche de coeur est constituée en pourcentage en poids de: 94 % d'un élastomère éthylène et propylène à module de flexion M Pa et à un point Vicat de 551 C, 2 96 d'un mélange maître avec agents glissants (érucamide), 4 % d'un polybutylène, et dont les couches externes sont choisies par celles constituées en pourcentage en poids de: 94 % d'un copolymère statistique à 4 % d'éthylène à module de flexion de 800 M Pa et à point Vicat de 1300, 2 % d'un mélange maître avec agents glissants (érucamide), 4 096 d'un mélange maître d'agent antiblocage, 94 % d'un copolymère éthylène propylène (teneur en éthylène 2 %) à point Vicat de 1480 C et d'un module de 1350 M Pa et 6 % d'agents de glissement et d'antiblocage, According to the invention, the heat-shrinkable composite film is characterized in that it comprises a core layer and two external or intermediate layers, said external and intermediate layers being formed from one or more polyolefins whose flexural modulus is greater than 200 M Pa according to ASTM D 790 and whose Vicat point is greater than 1000 C according to ASTM D 1525 and in that the core layer is formed from one or more polymers whose flexural modulus is less than 400 M Pa according to ASTM D 790 and whose Vicat point is less than 701 C according to ASTM D 1525, with the exception of the films explicitly described in French patent application NO 92 12706 of the Applicant, the core layer of which is made up in percentage by weight of: 94 % of an ethylene and propylene elastomer with flexural modulus M Pa and at a Vicat point of 551 C, 2 96% of a masterbatch with slip agents (erucamide), 4% of a polybutylene, and whose outer layers They are chosen by those made up as a percentage by weight of: 94% of a random 4% ethylene copolymer with a flexural modulus of 800 M Pa and a Vicat point of 1300, 2% of a masterbatch with slip agents (erucamide), 4,096 of a masterbatch of anti-blocking agent, 94% of an ethylene propylene copolymer (ethylene content 2%) at Vicat point of 1480 C and a module of 1350 M Pa and 6% d '' slip and anti-lock agents,
94 % d'un homopolymère de polypropylène ayant les caracté- 94% of a polypropylene homopolymer having the characteristics
ristiques suivantes: point Vicat: 1550 C module: 2400 M Pa following: Vicat point: 1550 C module: 2400 M Pa
et 6 % d'agents de glissement et d'antiblocage. and 6% slip and anti-lock agents.
Selon la présente description, l'expression couche de coeur est According to the present description, the expression core layer is
relative à une couche dans un film multicouche qui est prise en sandwich dans les couches externes ou couches intermédiaires Le film pourra être constitué notamment de trois couches, une couche de coeur et deux couches de peau ou de cinq couches comportant une couche intermédiaire séparant deux couches de coeur elles-mêmes recouvertes par deux couches externes relating to a layer in a multilayer film which is sandwiched in the outer layers or intermediate layers The film may consist in particular of three layers, a core layer and two layers of skin or of five layers comprising an intermediate layer separating two layers of hearts themselves covered by two outer layers
ou couches de peau.or layers of skin.
La norme ASTM est bien connue de l'homme du métier et est remise à jour périodiquement Elle est notamment publiée dans les The ASTM standard is well known to those skilled in the art and is updated periodically. It is notably published in the
brochures techniques appropriées.appropriate technical brochures.
Comme cela sera compris au vu de la description ci-après, lesdites As will be understood from the description below, said
couches pour certaines applications pourront comprendre d'autres polymères. Il doit être clair pour l'homme du métier que lesdites couches externes, intermédiaires ou de coeur, en plus du composant polymérique, contiennent dans les proportions usuelles les différents ingrédients bien connus tels que les agents antiblocage ou de glissement pour les couches intermédiaires ou externes et les agents antiglissants pour les couches de layers for certain applications may include other polymers. It should be clear to those skilled in the art that said outer, intermediate or core layers, in addition to the polymer component, contain in the usual proportions the various well-known ingredients such as anti-blocking or sliding agents for the intermediate or outer layers and anti-slip agents for layers of
coeur par exemple.heart for example.
Selon une première variante, l'invention a pour objet des films présentant un module élevé pour une application o l'utilisation de films fins est possible (suremballage d'objets rigides) Ces films présentant un According to a first variant, the invention relates to films having a high modulus for an application where the use of thin films is possible (overpacking of rigid objects) These films having a
confort de rétraction satisfaisant. satisfactory retraction comfort.
Selon cette variante, les polyoléfines formant les couches intermédiaires ou externes sont à base de polypropylène et ont un module de flexion compris entre 750 M Pa et 2500 M Pa selon ASTM D 790 avantageusement supérieur ou égal à 780 M Pa, et un point Vicat supérieur According to this variant, the polyolefins forming the intermediate or external layers are based on polypropylene and have a flexural modulus between 750 M Pa and 2500 M Pa according to ASTM D 790 advantageously greater than or equal to 780 M Pa, and a higher Vicat point
ou égal à 1271 C selon ASTM D 1525. or equal to 1271 C according to ASTM D 1525.
Par l'expression "polyoléfines à base de propylène", on entend que lesdites couches comportent principalement notamment à hauteur d'au By the expression "propylene-based polyolefins" is meant that said layers mainly comprise in particular at height of
moins 80 %, et avantageusement 90 06, un ou plusieurs polypropylènes. at least 80%, and advantageously 90 06, one or more polypropylenes.
Parmi les polymères formant la couche externe ou couche intermédiaire convenant dans le cadre de cette variante, on citera Among the polymers forming the outer layer or intermediate layer suitable in the context of this variant, mention will be made
notamment les homopolymères de polypropylène obtenus par polyméri- especially polypropylene homopolymers obtained by polymer
sation de propylène avec les catalyseurs appropriés, les copolymères éthylène propylène à faible teneur en éthylène (moins de 10 % et de propylene with the appropriate catalysts, ethylene propylene copolymers with a low ethylene content (less than 10% and
préférence 2 à 8 %) ou un mélange de tels polymères. preferably 2 to 8%) or a mixture of such polymers.
De manière connue, ces polymères sont associés à de faibles In known manner, these polymers are associated with weak
quantités d'agents de glissement et antiblocage. quantities of slip and anti-blocking agents.
Parmi les agents antiblocage, on peut citer la silice et parmi les agents de glissement ou plastifiant, on peut citer à titre indicatif la stéaramide ou l'érucamide Typiquement, ces additifs seront présents dans Among the anti-blocking agents, mention may be made of silica and among the slip or plasticizing agents, mention may be made, for example, of stearamide or erucamide. Typically, these additives will be present in
une proportion en poids n'excédant pas 0,5 % par rapport au mélange total. a proportion by weight not exceeding 0.5% relative to the total mixture.
Afin d'améliorer encore le confort de rétraction, les polyoléfines à base de polypropylène formant les couches intermédiaires ou externes peuvent être associées dans une proportion inférieure à 30 %, de préférence comprise entre 5 et 20 % en poids par rapport au mélange, à un In order to further improve the retraction comfort, the polyolefins based on polypropylene forming the intermediate or external layers can be combined in a proportion of less than 30%, preferably between 5 and 20% by weight relative to the mixture, with a
polyéthylène linéaire de basse densité. linear low density polyethylene.
Par l'expression "mélange", on entend dans cette description By the expression "mixture" is meant in this description
l'ensemble des composants polymériques ou des additifs formant le film. all of the polymer components or additives forming the film.
Selon une seconde variante, l'invention a pour objet un film According to a second variant, the invention relates to a film
présentant en plus du confort de rétraction une excellente thermoscella- presenting in addition to the comfort of retraction an excellent thermoscella-
bilité Selon cette variante, les polyoléfines formant les couches intermédiaires ou externes sont à base de polypropylène et ont un module de flexion compris entre 600 et 750 M Pa selon ASTM D 790 et un point bility According to this variant, the polyolefins forming the intermediate or external layers are based on polypropylene and have a flexural modulus between 600 and 750 M Pa according to ASTM D 790 and a point
Vicat compris entre 120 et 1271 C selon ASTM D 1525. Vicat between 120 and 1271 C according to ASTM D 1525.
De préférence, les polyoléfines à base de polypropylène selon cette seconde variante ont un module de flexion compris entre 620 et 720 M Pa. Généralement les polyoléfines à base de polypropylène formant les couches intermédiaires ou externes selon cette seconde variante sont Preferably, the polyolefins based on polypropylene according to this second variant have a flexural modulus of between 620 and 720 M Pa. Generally the polyolefins based on polypropylene forming the intermediate or external layers according to this second variant are
choisies parmi les homopolymères de polypropylène obtenus par polyméri- chosen from polypropylene homopolymers obtained by polymer
sation de propylène avec les catalyseurs appropriés, les copolymères éthylène-propylène à faible teneur en éthylène (moins de 10 % et de sation of propylene with the appropriate catalysts, ethylene-propylene copolymers with a low ethylene content (less than 10% and
préférence 2 à 8 %) ou un mélange de tels polymères. preferably 2 to 8%) or a mixture of such polymers.
Comme dans la première variante, afin d'améliorer encore le confort de rétraction, les polyoléfines à base de polypropylène formant les couches intermédiaires ou externes peuvent être associées dans une proportion inférieure à 30 %, de préférence comprise entre 5 et 20 % en As in the first variant, in order to further improve the retraction comfort, the polyolefins based on polypropylene forming the intermediate or external layers can be combined in a proportion of less than 30%, preferably between 5 and 20% by
poids par rapport au mélange, à un polyéthylène linéaire de basse densité. weight compared to the mixture, to a linear low density polyethylene.
Selon une troisième variante de la présente invention, les polyoléfines formant les couches externes et intermédiaires sont formées de 1 à 30 % de polyéthylène basse densité radicalaire, 60 à 94 % de polyéthylène basse densité linéaire, en poids par rapport au mélange, et ont un module de flexion compris entre 200 et 600 M Pa selon ASTM D 790 According to a third variant of the present invention, the polyolefins forming the outer and intermediate layers are formed from 1 to 30% of low-density radical polyethylene, 60 to 94% of linear low-density polyethylene, by weight relative to the mixture, and have a flexural modulus between 200 and 600 M Pa according to ASTM D 790
et le point Vicat est compris entre 100 et 1250 C selon ASTM D 1525. and the Vicat point is between 100 and 1250 C according to ASTM D 1525.
Cette troisième variante présente l'avantage d'améliorer encore la thermoscellabilité du film, ce qui induit une augmentation des retraits à basse température et une amélioration de la résistance à la déchirure amorcée. De manière connue, les polymères formant la couche de coeur sont associés à des agents glissants et d'aide à la mise en oeuvre comme le This third variant has the advantage of further improving the heat sealability of the film, which induces an increase in shrinkage at low temperature and an improvement in the resistance to tearing initiated. In a known manner, the polymers forming the core layer are associated with slip agents and with assistance in implementation such as
polybutylène dans une proportion n'excédant pas 6 % en poids. polybutylene in a proportion not exceeding 6% by weight.
Selon une variante préférée, la couche de coeur ou couche intermédiaire aura un module de flexion inférieur à 200 M Pa selon ASTM D According to a preferred variant, the core layer or intermediate layer will have a flexural modulus of less than 200 M Pa according to ASTM D
790 et un point Vicat inférieur à 651 C selon ASTM D 1525. 790 and a Vicat point below 651 C according to ASTM D 1525.
Selon une autre variante préférée, la couche de coeur présentera un module de flexion inférieur à 150 M Pa selon ASTM D 790 et un point According to another preferred variant, the core layer will have a flexural modulus of less than 150 M Pa according to ASTM D 790 and a point
Vicat inférieur à 600 C selon ASTM D 1525. Vicat less than 600 C according to ASTM D 1525.
Généralement le polymère formant la couche de coeur est choisi parmi les polypropylènes à haute teneur en alpha-oléfines, les matériaux Generally the polymer forming the core layer is chosen from polypropylenes with a high alpha-olefin content, the materials
élastomères polyoléfiniques ou leurs mélanges. polyolefin elastomers or mixtures thereof.
Dans une variante préférée selon l'invention, les polymères de polypropylène à haute teneur en alpha-oléfines comprennent en poids 10 à 56 d'alpha-oléfines, de préférence 20 à 40 % et avantageusement 30 à %. Parmi les alpha-oléfines associées en tant que comonomères dans les polymères de la couche de coeur, on peut citer les 1-butène, 1- hexène, In a preferred variant according to the invention, the polypropylene polymers with a high content of alpha-olefins comprise by weight 10 to 56 of alpha-olefins, preferably 20 to 40% and advantageously 30 to%. Among the alpha-olefins associated as comonomers in the polymers of the core layer, there may be mentioned 1-butene, 1-hexene,
I-octène notamment et également l'éthylène. I-octene in particular and also ethylene.
Selon une autre variante particulièrement avantageuse de la présente invention, la couche de coeur est formée de matériau élastomère choisi parmi les élastomères à base de éthylène 50 à 70 % propylène 30 à 50 % dérivé diénique comme le butadiène ou un diène conjugué analogue 3 à 5 % ou les élastomères à base de éthylène 10 à 80 %, de préférence 35 à 75 %, According to another particularly advantageous variant of the present invention, the core layer is formed of elastomeric material chosen from elastomers based on ethylene 50 to 70% propylene 30 to 50% diene derivative such as butadiene or a similar conjugated diene 3 to 5 % or the elastomers based on ethylene 10 to 80%, preferably 35 to 75%,
propylène 20 à 90 %, de préférence 25 à 65 %. propylene 20 to 90%, preferably 25 to 65%.
Selon un mode de réalisation, le film composite sera formé d'une structure sandwich trois couches notamment selon les proportions suivantes en poids: première couche externe, 2,5 à 35 %, couche de coeur, 30 à 95 %, According to one embodiment, the composite film will be formed from a three-layer sandwich structure, in particular according to the following proportions by weight: first outer layer, 2.5 to 35%, core layer, 30 to 95%,
deuxième couche externe, 2,5 à 35 %. second outer layer, 2.5 to 35%.
De façon générale, ce film aura une épaisseur comprise entre 12 Generally, this film will have a thickness of between 12
et 20 micromètres et de préférence inférieure à 10 micromètres. and 20 micrometers and preferably less than 10 micrometers.
Selon la présente invention, la couche de coeur apporte l'élasticité et la résistance à la propagation de la déchirure amorcée ou non et à la perforation Elle permet également le retrait à basse température avec une According to the present invention, the core layer provides elasticity and resistance to the propagation of the tear, primed or not, and to perforation. It also allows removal at low temperature with a
faible force de retrait.low withdrawal force.
Selon une variante particulièrement avantageuse permettant de fournir un film respectant l'environnement, l'invention concerne un film composite recyclable et/ou incinérable ayant une couche de coeur telle que définie précédemment avec toutes les variantes avantageuses mentionnées ci-avant, caractérisé en ce qu'il comprend deux couches externes formées d'une ou plusieurs polyoléfines à base de polypropylène ayant un module de flexion compris entre 600 et 750 M Pa, de préférence 620-720 M Pa selon ASTM D 790 et un point Vicat compris entre 120 et 1271 C selon ASTM D 1525, en ce que lesdites polyoléfines sont éventuellement associées dans une proportion inférieure à 30 % et de préférence comprise entre 5 et 20 % en poids par rapport au mélange à un polyéthylène linéaire de basse densité et en ce qu'elles sont choisies parmi les homopolymères de polypropylène, les copolymères éthylène-propylène à faible teneur en According to a particularly advantageous variant making it possible to provide an environmentally friendly film, the invention relates to a recyclable and / or incinerable composite film having a core layer as defined above with all the advantageous variants mentioned above, characterized in that '' it comprises two outer layers formed of one or more polypropylene-based polyolefins having a flexural modulus between 600 and 750 M Pa, preferably 620-720 M Pa according to ASTM D 790 and a Vicat point between 120 and 1271 C according to ASTM D 1525, in that said polyolefins are optionally combined in a proportion of less than 30% and preferably between 5 and 20% by weight relative to the mixture with a linear low density polyethylene and in that they are selected from polypropylene homopolymers, low-ethylene-propylene copolymers
éthylène ou un mélange de tels polymères. ethylene or a mixture of such polymers.
Les couches intermédiaires ou externes apportent les propriétés optiques (brillance, transparence), les propriétés de thermoscellabilité et permettent l'obtention de différents états de surface et permettent de modifier les caractéristiques mécaniques des films en corrigeant si The intermediate or external layers provide the optical properties (gloss, transparency), the heat seal properties and allow the obtaining of different surface states and make it possible to modify the mechanical characteristics of the films by correcting if
nécessaire les faibles caractéristiques de la couche de coeur. necessary the weak characteristics of the core layer.
L'invention concerne également un procédé de production de films The invention also relates to a method for producing films.
composites thermorétractables selon l'invention. heat-shrinkable composites according to the invention.
La première étape consiste à mélanger les polymères et les additifs pour les diverses couches Puis, on procède à la co-extrusion des couches pour former un film composite Cette étape est suivie d'un bi-étirage préférentiellement réalisé par un procédé à bulle muni de fours The first stage consists in mixing the polymers and the additives for the various layers Then, one co-extrudes the layers to form a composite film This stage is followed by a bi-stretching preferably carried out by a bubble process provided with ovens
de préchauffage à infra-rouge ou à cylindre chauffant. infrared or heating cylinder preheating.
Il est également possible de procéder à la co-extrusion suivie d'un It is also possible to carry out co-extrusion followed by a
bi-étirage à plat.bi-stretch flat.
L'invention a également pour objet l'utilisation des films minces thermorétractables tels qu'ils viennent d'être décrits ci-dessus pour le suremballage d'articles aussi divers que les produits papetiers (livres, enveloppes), les aliments (plateaux d'oeufs, légumes etc), les produits The invention also relates to the use of thin heat-shrinkable films as they have just been described above for the overpackaging of articles as diverse as paper products (books, envelopes), food (trays of eggs, vegetables etc), products
ménagers et les boîtes (jeux, gâteaux, chocolats, etc). household goods and boxes (games, cakes, chocolates, etc.).
Les films composites selon l'invention sont entièrement recyclables dans le cas de l'absence de polyéthylène et du fait que le film selon The composite films according to the invention are fully recyclable in the case of the absence of polyethylene and the fact that the film according to
l'invention est alors constitué d'une structure copolymère éthylènepropy- the invention then consists of an ethylenepropy-
lène Les normes relatives au respect de l'environnement devenant de plus en plus sévères, le traitement du film usagé selon l'invention permet, à la sortie des broyeurs, de récupérer des produits satisfaisant à ces normes et lene As standards relating to respect for the environment become more and more stringent, the treatment of the used film according to the invention makes it possible, at the outlet of the shredders, to recover products satisfying these standards and
permettant ainsi leur recyclage.thus allowing their recycling.
L'invention est illustrée par les exemples ci-après donnés à titre indicatif Les films trois couches sont réalisés selon le procédé bien connu de bi-étirage par procédé double bulle ou un procédé à plat comme ceci The invention is illustrated by the examples below given by way of indication. The three-layer films are produced according to the well known bi-stretching process by double bubble process or a flat process like this.
est décrit par exemple dans le brevet FR-A 2 521 907. is described for example in patent FR-A 2,521,907.
Exemple IExample I
On réalise un film composite ayant la structure suivante Les deux couches externes sont constituées en pourcentage en poids de: 94 % d'un copolymère statistique à 4 % d'éthylène à module de A composite film is produced having the following structure The two external layers are made up in percentage by weight of: 94% of a random copolymer with 4% of ethylene with modulus of
flexion de 800 M Pa et à point Vicat de 130 'C. bending of 800 M Pa and Vicat point of 130 'C.
2 % d'un mélange maître avec agents glissants (érucamide), 2% of a masterbatch with slip agents (erucamide),
4 % d'un mélange maître d'agent antiblocage. 4% of a masterbatch of anti-blocking agent.
La couche de coeur est constituée en pourcentage en poids de 94 % d'un élastomère éthylène et propylène à 40 % d'éthylène à module de flexion 100 M Pa et à point Vicat de 550 C. 2 % d'un mélange maître avec agents glissants (érucamide) The core layer consists of 94% by weight of an ethylene and propylene elastomer with 40% ethylene with a flexural modulus 100 M Pa and a Vicat point of 550 C. 2% of a masterbatch with agents slippery (erucamide)
4 % d'un polybutylène.4% of a polybutylene.
Les couches externes ont une épaisseur chacune de 2,5 micro- The outer layers each have a thickness of 2.5 micro-
mètres tandis que la couche de coeur a une épaisseur de 8 micromètres. meters while the core layer has a thickness of 8 micrometers.
Exemple IIExample II
Un film similaire à celui obtenu à l'exemple I présente la structure suivante: Les couches externes sont constituées de 94 % d'un copolymère éthylène propylène (teneur en éthylène 2 %) à point Vicat de 1480 C et d'un A film similar to that obtained in Example I has the following structure: The outer layers consist of 94% of an ethylene propylene copolymer (ethylene content 2%) at Vicat point of 1480 C and a
module de 1350 M Pa et 6 % d'agents de glissement et d'antiblocage. 1350 M Pa module and 6% slip and anti-lock agents.
La couche interne est identique à celle de l'exemple I. Les couches externes ont une épaisseur chacune de 1,5 micromètres The inner layer is identical to that of Example I. The outer layers each have a thickness of 1.5 micrometers
tandis que la couche d'âme à une épaisseur de 10 micromètres. while the core layer has a thickness of 10 micrometers.
Exemple IIIExample III
On réalise un film similaire à celui des exemples I et Il comportant deux couches externes constituées de 94 % d'un homopolymère de polypropylène ayant les caractéristiques suivantes point Vicat: 1550 C module: 2400 M Pa et 6 % d'agents de glissement et d'antiblocage, et une couche de coeur constituée d'un élastomère éthylène propylène similaire à celui de l'exemple I. Les couches externes ont une épaisseur de 1 micromètre et la A film similar to that of Examples I and II is produced, comprising two outer layers consisting of 94% of a polypropylene homopolymer having the following characteristics Vicat point: 1550 C modulus: 2400 M Pa and 6% of slip agents and d 'antiblocking, and a core layer consisting of an ethylene propylene elastomer similar to that of Example I. The outer layers have a thickness of 1 micrometer and the
couche de coeur a une épaisseur de 10 micromètres. core layer has a thickness of 10 micrometers.
Exemple IV (comparatif) Deux films composites ont été réalisés selon l'exemple 1 mais en remplaçant la couche de coeur par: une couche de polyéthylène linéaire basse densité d'épaisseur 9,um (exemple IV-1) dont les caractéristiques sont les suivantes Point Vicat: 100 O C module: 100 M Pa une couche de copolymère statistique à 4 % d'éthylène d'épaisseur 10 plm (exemple IV 2) dont les caractéristiques sont les suivantes: Point Vicat: 130 'C module: 800 M Pa Example IV (comparative) Two composite films were produced according to Example 1 but by replacing the core layer with: a layer of linear low density polyethylene of thickness 9 μm (Example IV-1), the characteristics of which are as follows Vicat point: 100 OC module: 100 M Pa a layer of random copolymer with 4% ethylene of thickness 10 plm (example IV 2) whose characteristics are as follows: Vicat point: 130 'C module: 800 M Pa
Exemple V Résultats.Example V Results.
Les performances en ce qui concerne la rétraction libre à 80 et 1201 C, la force de retrait en g/cm, la résistance à la déchirure amorcée en Newton ont été comparées pour les films de l'exemple IV et celui de The performances with regard to the free retraction at 80 and 1201 ° C., the withdrawal force in g / cm, the tear resistance initiated in Newton were compared for the films of Example IV and that of
l'exemple I Les résultats sont indiqués dans le tableau ci-dessous. Example I The results are shown in the table below.
Ex 1 Ex IV-I Ex IV-2Ex 1 Ex IV-I Ex IV-2
s.m s t s m s t s m s t.s.m s t s m s t s m s t.
C 12 % 12 % 11 % 11 % 6 % 6 % C 12% 12% 11% 11% 6% 6%
Rétraction libreFree retraction
C 34 % 38 % 40 % 40 % 25 % 25 % C 34% 38% 40% 40% 25% 25%
Force de retrait g/cm 32 35 32 38 38 42 Résistance à la déchirure 7 6 9,5 8 9,5 10 amorcée (N) Allongement à la déchi 796 6 % 7 % 5 % 2 % 2 % rure amorcée Epaisseur (prm) 13 14 15 s.m (sens machine) s t (sens travers) On constate d'après ce tableau que les structures selon l'invention sont plus fines et permettent l'obtention de films ayant des caractéristiques équivalentes aux films multicouche sur la base de couche de coeur constituée de polyéthylène linéaire basse densité qui sont difficilement Withdrawal force g / cm 32 35 32 38 38 42 Tear resistance 7 6 9.5 8 9.5 10 primed (N) Elongation at tear 796 6% 7% 5% 2% 2% rure primed Thickness (prm ) 13 14 15 sm (machine direction) st (cross direction) It can be seen from this table that the structures according to the invention are thinner and allow films having characteristics equivalent to multilayer films to be obtained on the basis of the layer of heart made of linear low density polyethylene which are difficult
recyclables du fait de l'hétérogénéité de leur structure. recyclable due to the heterogeneity of their structure.
Par ailleurs, les films selon l'invention présentent des caractéris- Furthermore, the films according to the invention have characteristics
tiques nettement supérieures aux films dont la couche de coeur est un copolymère statistique à 4 % d'éthylène qui eux par contre sont recyclables. ticks clearly superior to films whose core layer is a random copolymer with 4% ethylene which, on the other hand, are recyclable.
Exemple VIExample VI
On réalise un film composite ayant la structure suivante Les deux couches externes sont constituées en pourcentage en poids de: 10 % d'un polyéthylène basse densité linéaire, 82 % d'un copolymère statistique à 4 % d'éthylène à module de flexion de 800 M Pa (ASTM D 790) et à point Vicat de 130 C (ASTM D A composite film is produced having the following structure The two outer layers are made up in percentage by weight of: 10% of a linear low density polyethylene, 82% of a random copolymer with 4% of ethylene with flexural modulus of 800 M Pa (ASTM D 790) and Vicat point 130 C (ASTM D
1525),1525),
3 % d'un mélange maître avec agents glissants (érucamide), % d'un mélange maître d'agent antiblocage à base de silice. La couche de coeur est constituée en pourcentage en poids de 96,5 % d'un élastomère d'éthylène et de propylène à 40 % d'éthylène à module de flexion 100 M Pa et à point Vicat de 55 C et de 3% of a masterbatch with slip agents (erucamide),% of a masterbatch of silica-based anti-blocking agent. The core layer is made up in percentage by weight of 96.5% of an elastomer of ethylene and propylene to 40% of ethylene with flexural modulus 100 M Pa and at Vicat point of 55 C and
résistance à la traction de 5 M Pa (ASTM D 638). tensile strength of 5 M Pa (ASTM D 638).
3,5 % d'un mélange maître d'agents glissants (érucamide). 3.5% of a masterbatch of slip agents (erucamide).
Les couches externes ont une épaisseur chacune de 2 micromètres The outer layers each have a thickness of 2 micrometers
tandis que la couche de coeur a une épaisseur de 10 micromètres. while the core layer has a thickness of 10 micrometers.
Le film présente les caractéristiques suivantes: Caractéristiques Sens Machine Sens Travers O Haze (%) ASTM 1003 A 3 3 Optiquesi gloss (o) ASTM D 529 85 115 115 Méca ( Résistance (da N) ASTM 8 6 niques mm 2 882 t Allongement (%) I 102 119 - Déchirure amorcée N/pm 0,30 0,23 Thermo Allongement (%) 5,5 4,8 mécanique Force de retrait(kg/cm 2) 15 13 Force de cohésion(kg/cm 2) 8 9 Retrait à 120 C 31 35 The film has the following characteristics: Characteristics Machine direction Direction through O Haze (%) ASTM 1003 A 3 3 Optics i gloss (o) ASTM D 529 85 115 115 Meca (Resistance (da N) ASTM 8 6 nics mm 2,882 t Elongation %) I 102 119 - Tear initiated N / pm 0.30 0.23 Thermo Elongation (%) 5.5 4.8 mechanical Withdrawal force (kg / cm 2) 15 13 Cohesion force (kg / cm 2) 8 9 Withdrawal at 120 C 31 35
(ASTM 1204) ( 9 %)(ASTM 1204) (9%)
Exemple VIIExample VII
On réalise un film similaire dont la couche de coeur est identique à celle de l'exemple VI et dont les couches externes ont la composition et les caractéristiques suivantes: 10 % polyéthylène basse densité linéaire, % d'un mélange maître d'agents antiblocage, 3 % d'un mélange maître d'agents glissants (érucamide), 82 % de copolymère statistique propylène éthylène à 6 % d'éthylène dont le point Vicat est de 1251 C et le module de flexion de 700 A similar film is produced, the core layer of which is identical to that of Example VI and the outer layers of which have the following composition and characteristics: 10% linear low density polyethylene,% of a masterbatch of anti-blocking agents, 3% of a masterbatch of slip agents (erucamide), 82% of propylene ethylene to 6% ethylene random copolymer with a Vicat point of 1251 C and a flexural modulus of 700
M Pa.M Pa.
Exemple VIII comparatif Le film obtenu à l'exemple VI est comparé à deux films de l'art antérieur l'un en PVC, l'autre correspondant au film présenté dans Comparative Example VIII The film obtained in Example VI is compared with two films of the prior art, one made of PVC, the other corresponding to the film presented in
l'exemple IV 2Example IV 2
L'objet emballé est un paquet de 20 feuilles de papier Bristol 21 x 29,7 A chaque essai, le paquet est observé et on lui donne les appréciations suivantes: NR = Non Rétracté RI = Rétraction Incomplète RC = Rétraction Correcte TBR = Très Bonne Rétraction EP = Emballage Plié FF = Film Fondu Une illustration figurée des tableaux ci-dessous est donnée à la The wrapped object is a packet of 20 sheets of Bristol paper 21 x 29.7 At each test, the packet is observed and it is given the following ratings: NR = Not Retracted RI = Retraction Incomplete RC = Correct Retraction TBR = Very Good EP shrinkage = Folded packaging FF = Melted Film A figurative illustration of the tables below is given in the
figure unique annexée.single figure appended.
Vltesse du tapis portant le paquet au travers du four de rétraction (m/mn) FILMS ^ (Fih" exemple IV 2) Templratre du four de rétraction (C) 80,_________ 110130 160 j1 70 180 Ri Ri N RI Ri NR NR NR NR NR NR NR NR RI RI RI NR NR NR NR EP EP EP EP EP RC RI EP EP EP EP EP RC RC EP EP EP EP EP RC TBR FF FF FF FF FF EP EP FILMS B (Fil Rms PVC) Temphature du four de rétraction ( C) Velocity of the belt carrying the package through the shrinking oven (m / min) FILMS ^ (Fih "example IV 2) Templratre of the shrinking oven (C) 80, _________ 110 130 160 j1 70 180 Ri Ri N RI Ri NR NR NR NR NR NR NR NR NR RI RI RI NR NR NR NR EP EP EP EP EP RC RI EP EP EP EP EP RC RC EP EP EP EP EP RC TBR FF FF FF FF FF EP EP FILMS B (Rms PVC wire) Oven temperature retraction (C)
-80 110 130 160 170 180-80 110 130 160 170 180
Vltesse du taps 2 RC TIR TBR TBR FF FF portant le paquet 4 RC TIR TIR TBR TBR FF FF ou travers du 6 Rl RC TIR TBR TBR TBR FF fou de rétraction 8 NR RC TBR TBR TBR TIR FF (m/mn) 10 NR Ri RC TIBR TR TIR FF Velocity of taps 2 RC TIR TBR TBR FF FF carrying the package 4 RC TIR TIR TBR TBR FF FF or through the 6 Rl RC TIR TBR TBR TBR FF crazy retraction 8 NR RC TBR TBR TBR TIR FF (m / min) 10 NR Ri RC TIBR TR TIR FF
12 NR RI RC TBR MI TBR FF12 NR RI RC TBR MI TBR FF
14 NR Ri Ri RC TBR TBR FF m l FLMS (exemple VI) Temprotue du four de rétraction (OC) 14 NR Ri Ri RC TBR TBR FF m l FLMS (example VI) Temprotue of the shrink oven (OC)
80 110 130 160 170 18080 110 130 160 170 180
Vltesse du tapis 2 NR Ri TI TBR TIBR FF portcnt le poquet 4 NR RI TR TIR TBR FF au traven du 6 NR R 1 T TI TBR FF fou' de rétraction 8 NR Ri C TR TIR TIR FF (m/ran) 10 NR Rl C TIR TBR TIR FF Velocity of the carpet 2 NR Ri TI TBR TIBR FF carrying the bag 4 NR RI TR TIR TBR FF through the 6 NR R 1 T TI TBR FF for retraction 8 NR Ri C TR TIR TIR FF (m / ran) 10 NR Rl C TIR TBR TIR FF
12 NR RI C TIR TR TBR IR12 NR RI C TIR TR TBR IR
14 NR Ri C TIR TIR TBR TB R14 NR Ri C TIR TIR TBR TB R
Exemple IXExample IX
Un film similaire à l'exemple VI est réalisé dont la couche de coeur est identique à celle de l'exemple VI et dont les couches externes ont la composition et les caractéristiques suivantes: 2 % de mélange maître avec agents glissants (érucamide) 4 % d'un mélange maître d'agents antiblocage % de polyéthylène basse densité radicalaire 79 % de polyéthylène basse densité linéaire de module de flexion de 140 M Pa et de point de ramollissement Vicat de 1000 C. Ce film conduit à une amélioration de la thermoscellabilité du film et à une augmentation des retraits à basse température et une A film similar to Example VI is produced, the core layer of which is identical to that of Example VI and the outer layers of which have the following composition and characteristics: 2% masterbatch with slip agents (erucamide) 4% of a masterbatch of anti-blocking agents% of free radical low density polyethylene 79% of linear low density polyethylene with a flexural modulus of 140 M Pa and a Vicat softening point of 1000 C. This film leads to an improvement in the heat sealability of the film and an increase in low temperature shrinkage and a
amélioration de la résistance à la déchirure amorcée. improved resistance to tearing.
Claims (18)
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Legal Events
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ST | Notification of lapse |