FR2816952A1 - Nouvelle composition collante - Google Patents

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    • C09J5/06—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving heating of the applied adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

L'invention a pour objet une nouvelle composition collante comprenant au moins un hot-melt et au moins un liant. Cette composition est utile dans des structures multi-couches, et dans des emballages.

Description

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NOUVELLE COMPOSITION COLLANTE
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L'invention a pour objet une nouvelle composition collante, son procédé de préparation et son utilisation dans des emballages ayant une structure pelable/repositionable.
On connaît diverses structures pelables utilisées dans des emballages refermables. Ces structures comprennent en général un récipient (par exemple une barquette) sur lequel est soudé un opercule. Cet opercule comprend une couche soudante (en général en polyéthylène), une couche d'adhésif permanent (en général un thermofusible dénommé ci-après par hot-melt) et une couche supérieure (en général en PET, PA, OPA, OPP, etc., en général formant barrière), avec éventuellement une couche de liant entre ces couches (3 couches ou 5 couches). Cet opercule est soudé selon un cordon sur la barquette, sur une couche soudante correspondante, dans le même matériau en général. Dans la zone du cordon, il y a soudure entre les deux couches soudantes en PE. Quand un utilisateur tire sur l'opercule, celui-ci se déchire dans la zone de cordon, mais en mettant à nu l'adhésif, puisque le PE des couches soudantes s'est solidarisé lors de la soudure. L'utilisateur peut alors refermer l'opercule, puisque l'adhésif peut venir en contact avec la couche supérieure et jouer son rôle de "collant". Lors de la déchirure, l'adhésif peut se retrouver sur une des faces découvertes seulement, ou sur les deux faces. Un tel adhésif est classiquement un hotmelt, appliqué à chaud (par (co) extrusion, plaxage, lamination, etc. ). On peut aussi placer cet adhésif dans la barquette, et non plus dans l'opercule.
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De telles structures sont décrites par exemple dans les demandes de brevet et brevets suivants : WO-A-9719867 ; US-A-4673601 ; FR-A-2669607 ; EP-A-0661154 ; WO-A-9308982 ; US-P-5061532 ; US-A-3335939 ; US-A-5089320 ; US-A-4913307 ; US-A-5382472 ; US-A-5145737 ; GB-A-1536428 ; GB-A-1461698 ; US-A-4280653 ; US-A-4381848 ; US-A-4438850 ; EP-A-0554152 ; US-A-4693390 ; US-A-4801041 ; US-A-4858780 ; US-A-3946872 ; US-A-5686127 ; US-A-5316603 ; US-A-5178293 ; US-P-3454210 ; WO-A-9640504 ; GB-A-2319746 ; WO-A-9640504 ; EP-A-0403393 ; EP-A-0306982 ; US-A-5747127 ; et EP-A-1006056.
Si ces emballages sont maintenant très courants, il est cependant souhaitable d'optimiser leurs propriétés lors de l'ouverture. Il serait souhaitable que le hot-melt se déchire selon une rupture dite cohésive, de sorte que le hot-melt soit présent sur les deux côtés à recoller.
En fait, on souhaite que le hot-melt permette d'obtenir les propriétés suivantes : très bonne adhésion entre le hot-melt et les couches de PE ou de liant, selon le cas (3 couches ou 5 couches) ; une faible cohésion de la couche de hot-melt pour faciliter sa déchirure ; lors de l'ouverture de l'emballage, une rupture cohésive au sein du hot-melt, et préférentiellement uniquement dans la zone de soudure ; des forces d'ouverture et de refermeture calibrées ; une bonne transparence des couches sans modification d'aspect, même après thermoformage ; une bonne thermoformabilité de la structure sans délaminage entre les couches.
On souhaite une très bonne adhésion entre le hot-melt et les couches de PE ou de liant, car sinon il se produirait une délaminage lors de l'ouverture et donc le
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hot-melt se trouverait uniquement sur une face de la zone d'ouverture.
On souhaite aussi une faible cohésion de la couche de hot-melt, car une cohésion trop élevée serait alors supérieure à la force d'adhésion du hot-melt sur le PE ou le liant, ce qui conduirait aussi à une délamination.
Si tant l'adhésion que la cohésion du hot-melt sont élevées, il y a un risque d'impossibilité d'ouverture de l'emballage ou d'une difficulté excessive.
On souhaite une transparence afin de permettre au consommateur d'apprécier le contenu de l'emballage.
On souhaite une thermoformabilité car ceci permet l'utilisation de machines standard.
Or, à ce jour, les hot-melts présentent des forces de cohésion relativement élevées.
Il a été proposé de"doper"le hot-melt avec des charges ou"processing aids"pour réduire la force de cohésion et/ou favoriser sa déchirure. Par contre, il y a alors une diminution de la force de refermeture de l'emballage (la surface de recollage étant plus faible dans la mesure où les charges ajoutées ne présentent pas de pouvoir collant). De plus, l'incorporation de telles charges nuit à la transparence finale du produit.
Il est aussi possible de jouer sur les deux composants majeurs du hot-melt, à savoir élastomère thermoplastique et résine tackifiante, notamment sur leurs proportions relatives. Si l'adjonction de quantité de résine tackifiante plus importante permet de réduire la cohésion, l'adhésion du hot-melt sur le PE ou le liant s'en trouve affectée. De plus, l'utilisation de trop grandes quantités de résine fait chuter la viscosité à chaud du hot-melt, rendant son extrusion ou sa coextrusion très difficile.
L'invention permet de résoudre les problèmes cidessus, par adjonction au hot-melt classique d'une quantité d'un liant approprié ou d'un polymère non-élastomère du type résine EVA ou PE métallocène.
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L'invention fournit donc une nouvelle composition collante comprenant au moins un hot-melt et au moins un liant.
L'invention, ainsi que ses variantes, est maintenant décrite plus en détails dans la description qui suit.
Le hot-melt utilisé dans l'invention est classique, notamment à base d'un élastomère ou d'autres polymères qui ne sont pas élastomériques, tels les EVA. Ce hot-melt peut aussi ne pas être transformé à l'état fondu ( (co) extrusion), 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.
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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, 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/lOmin, à 190oC sous 2,16kg).
Le liant utilisé dans l'invention est classique. Il correspond à ce que l'homme du métier comprend comme matériau polymère destiné à assurer une jonction entre deux couches de polymères, notamment lorsque ces polymères ne sont pas compatibles entre eux.
A titre d'exemple, on peut citer les (co) polyoléfines éventuellement modifiées par un dérivé d'acide carboxylique insaturé (la modification étant effectuée par copolymérisation, terpolymérisation ou greffage). Des exemples de tels liants sont donnés dans les brevets suivants, de façon non-limitative, EP-A-210307, EP-A-33220, EP-266994, FR-A-2132780, EP-A-171777, US-P-4758477, US-P- 4762890, US-P-4966810, US-P-4452942 et US-P-3658948.
Des exemples de ces liants sont :
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- les homopolymères de l'éthylène ou du propylène, fonctionnalisés comme ci-dessous ; - le polyéthylène métallocène, pur ou en mélange ; - les copolymères de l'éthylène copolymérisé avec propylène, butène, hexène, octène, mélangés éventuellement avec des copolymères éthylène-propylène, greffés avec de l'anhydride maléique, lesdits copolymères éthylène/alphaoléfine contenant par exemple de 35 à 80% en poids d'éthylène, le taux de greffage en anhydride étant compris entre 0,01 et 1% en poids, par exemple entre 0,05 et 0,5%, par rapport au poids total de copolymère ; - les copolymères éthylène et acétate de vinyle (EVA), maléisés ou non (l'anhydride maléique pouvant être greffé ou terpolymérisé), contenant plus particulièrement jusqu'à 40% en poids d'acétate de vinyle, et éventuellement de 0,01 à 1% en poids d'anhydride maléique greffé ou de 0,1 à 10% en poids d'anhydride maléique terpolymérisé, par rapport au poids total de copolymère ; ce copolymère étant désigné par le terme de résine EVA ; - les copolymères éthylène et (méth) acrylate d'alkyle (tel que acrylate de méthyle, d'éthyle ou de t-butyle) et anhydride maléique, contenant jusqu'à 40% en poids de (méth) acrylate d'alkyle et de 0,01 à 10% en poids d'anhydride maléique, par rapport au poids total de copolymère.
- les polymères précédents dans lesquels l'anhydride est remplacé en tout ou partie par du méthacrylate de glycidyle ; - les polymères précédents dilués avec une polyoléfine (du type de celles avant fonctionnalisation) ou un élastomère tel que EPR ou EPDM.
- leurs mélanges.
Les liants préférés sont ceux à base d'EVA, en particulier greffé avec de l'anhydride maléique, et ceux à base de PE métallocène.
Selon un mode de réalisation, le liant comprend une résine tackifiante du même type (identique ou non) que celle utilisée dans le hot-melt. Les quantités sont
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variables, par exemple jusque 40% en poids. Cette variante est utile lorsque le liant, à l'origine, ne comprend pas de résine tackifiante ; dans ce cas en effet l'adjonction d'un tel liant fait diminuer le teneur finale en résine tackifiante dans le produit final. On rajoute alors de la résine tackifiante au liant pour obtenir une teneur en résine tackifiante dans le produit final qui soit sensiblement identique à la teneur dans le hot-melt de départ.
Le couple hot-melt/liant peut être déterminé aisément par l'homme du métier, en fonction des compositions respectives. Ainsi, pour un hot-melt à base de copolymères blocks SIS ou SBS, un liant à base d'EVA est tout-à-fait approprié. En fait, les liants à base d'EVA sont en général compatibles avec la majorité des hot-melts.
Selon une variante de l'invention, le hot-melt est additivé directement avec une autre résine par exemple de type EVA. Dans ce cas, on peut considérer que le polymère constitutif du hot-melt comprend un polymère non-élastomère et un polymère élastomère (l'invention couvre donc aussi un hot-melt à deux polymères élastomère et non-élastomère). Par exemple, le hot-melt à deux polymères selon l'invention comprend au moins un polymère non-élastomère choisi parmi EVA, PE, PP et EEA, ainsi qu'au moins un polymère élastomère choisi parmi les élastomères thermoplastiques ou caoutchoucs du type copolymères styréniques blocs, les polymères à base de butadiène tels que NBR ou les copolymères ethylène-propylène tels que EPR. Le ratio pondéral élastomère/non-élastomère peut varier dans de larges mesures, par exemple 100/0 (0 étant exclu) à 50/50, de préférence 95/5 à 80/20. Dans le cas où on ajoute une résine non-élastomère au hot-melt, les proportions cidessus sont recalculées pour tenir compte de toutes les résines ajoutées.
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L'invention vise aussi notamment deux variantes, un cas où la couche de hot-melt est additivée avec du liant ("hot-melt/liant") et un cas où la couche de liant est additivée avec du hot-melt ("liant/hot-melt"). (les deux variantes peuvent se retrouver ensemble, quoique cela ne soit pas préféré).
Dans le premier cas ("hot-melt/liant"), la composition comprend, en poids, de préférence, de 20 à 99% d'au moins un hot-melt et 80 à 1% d'au moins un liant, et avantageusement de 60 à 90% de hot-melt et 40 à 10% de liant.
Dans le second cas ("liant/hot-melt"), la composition comprend, en poids, de préférence, de 20 à 99% d'au moins un liant et 80 à 1% d'au moins un hot-melt, et avantageusement de 60 à 90% de liant et 40 à 10% de hotmelt.
Dans le cas notamment de la résine EVA, il est aussi possible, en jouant sur la teneur en acétate de vinyle, de modifier le caractère plus ou moins élastomère de ladite résine.
Les conditions de fabrication des mélanges sont classiques ; elles correspondent soit à un mélange à l'état fondu, soit sous forme de granulés, le mélange ayant lieu alors dans l'extrudeuse.
Ces compositions selon l'invention sont mise en oeuvre dans des structures classiques, à savoir 5 ou 3 couches (avec et sans liant) :
Structure multicouches comprenant : (a) une couche de polyéthylène ; (b) une couche d'une composition selon l'invention (hot-melt/liant ou hot-melt à deux polymères élastomère et non- élastomère) ; et (c) une couche de polymère, de préférence PE.
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Structure multicouches comprenant : (a) une couche de polyéthylène ; (b) une couche de liant ; (c) une couche d'une composition selon l'invention (hot-melt/liant) ; (d) une couche de liant ; et (e) une couche de polymère, de préférence PE ; les liants des couches (b) et (d) et ceux entrant dans les compositions (c) pouvant être identiques ou différents, de préférence tous à base de la même résine.
- Structure multicouches comprenant : (a) une couche de polyéthylène ; (b) une couche d'une composition selon l'invention (liant/hot-melt) ; (c) une couche de hot-melt ; (d) une couche d'une composition selon l'invention (liant/hot-melt) ; et (e) une couche de polymère, de préférence PE ; les hot-melts des couches (b) et (d) et ceux entrant dans les compositions (c) pouvant être identiques ou différents, de préférence identiques.
Cette dernière structure est adaptée notamment dans le cas de hot-melts ayant une force de cohésion relativement faible. En effet, l'additivation dans la couche de liant améliore l'adhésion à l'interface, ce qui favorise la propagation de la force de déchirure dans le hot-melt. Dans ce cas, les force d'ouverture et de propagation sont directement fonction de la force de cohésion do hot-melt. Selon cette variante, l'épaisseur de la couche de hot-melt pourra être augmentée.
Dans les structures ci-dessus, le liant est de préférence un EVA, éventuellement greffé par de l'anhydride maléique, ou un PE métallocène.
Structure multicouches comprenant : (a) une couche de polyéthylène ;
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(b) une couche de liant, de préférence à base d'EVA et/ou de PE métallocène ; (c) une couche d'une composition selon l'invention (hot-melt à deux polymères élastomère et non-élastomère) ; (d) une couche de liant, de préférence à base d'EVA et/ou de PE métallocène ; et (e) une couche de polymère, de préférence PE.
L'EVA peut aussi être greffé avec de l'anhydride maléique.
Ces structures sont obtenues selon des techniques classiques.
La structure peut être préparée selon plusieurs procédés. Ces procédés comprennent la (co) extrution-cast (à plat), la (co) extrusion-gaine, etc.
Il convient de noter que ces structures selon l'invention peuvent s'appliquer à tout type d'emballage refermable selon l'art antérieur. Ainsi, on peut utiliser les structures comme partie intégrante du contenant ou de l'opercule, ou comme film soudable sur lui-même dans le cas de la sacherie, comme tout ou partie d'emballages tels que sachets, doypacks, emballages produits en FFH, en FFV, opercules, barquettes thermoformées ou non. Ainsi, ces structures selon l'invention peuvent notamment s'appliquer aux emballages objets des demandes de brevet suivants.
WO-A-9719867 ; US-A-4673601 ; FR-A-2669607 ; EP-A-0661154 ; WO-A-9308982 ; US-P-5061532 ; US-A-3335939 ; US-A-5089320 ; US-A-4913307 ; US-A-5382472 ; US-A-5145737 ; GB-A-1536428 ; GB-A-1461698 ; US-A-4280653 ; US-A-4381848 ; US-A-4438850 ; EP-A-0554152 ; US-A-4693390 ; US-A-4801041 ; US-A-4858780 ; US-A-3946872 ; US-A-5686127 ; US-A-5316603 ; US-A-5178293 ; US-P-3454210 ; WO-A-9640504 ; GB-A-2319746 ; WO-A-9640504 ; EP-A-0403393 ; EP-A-0306982 ; US-A-5747127 ; et EP-A-1006056.
Ainsi, l'invention trouvera à s'appliquer notamment (mais non limitativement) à un emballage muni d'une
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ouverture comprenant une feuille soudée suivant 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 en la composition selon l'invention ; 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 permet par une nouvelle application contre le cordon de fermer à nouveau le contenant. (l'adhésif peut être présent sur une face seulement mais de préférence sur les deux faces suite à une rupture cohésive).
La structure 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 pots 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).
Ainsi, l'invention fournit un emballage refermable comprenant une structure selon l'invention telle que décrite plus haut.
Selon une première variante, l'emballage refermable comprend : (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support, une couche complexable, une couche d'une composition selon l'invention
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telle décrite plus haut et une couche soudante déchirable ; et, en regard (B) un opercule, ledit opercule comprenant une seconde couche soudante et une seconde couche support, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
Selon une seconde variante, l'emballage refermable comprend : (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support, une structure selon l'invention telle décrite plus haut, cette structure étant rapportée sur la couche support (cette structure comprenant comme ci-dessus une couche soudante, en général en
PE) ; et, en regard (B) un opercule, ledit opercule comprenant une seconde couche soudante et une seconde couche support, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
L'invention fournit aussi les emballages ci-dessus, dans lequel les opercule et contenant sont inversés, ou identiques.
Selon une troisième variante, l'emballage refermable comprend : (A) un opercule, ledit opercule comprenant une couche support, une couche complexable, une couche d'une composition selon l'invention telle que décrite plus haut et une couche soudante déchirable ; et, en regard (B) un contenant, ledit contenant comprenant une seconde couche soudante et une seconde couche support, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
Selon une quatrième variante, l'emballage refermable comprend :
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(A) un opercule, ledit opercule comprenant une couche support, une structure selon l'invention telle que décrite plus haut, cette structure étant rapportée sur la couche support (cette structure comprenant comme ci-dessus une couche soudante, en général en PE) ; et, en regard (B) un contenant, ledit contenant comprenant une seconde couche soudante et une seconde couche support, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
Selon une cinquième variante, l'emballage refermable comprend : (A) un premier film, ledit premier film une couche support, une couche complexable, une couche d'une composition selon l'invention telle que décrite plus haut et une couche soudante déchirable ; et, en regard (B) un second film, ledit second film étant identique au premier film, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
Selon une sixième variante, l'emballage refermable comprend : (A) un premier film, ledit premier film comprenant une couche support, une structure selon l'invention telle décrite plus haut, cette structure étant rapportée sur la couche support (cette structure comprenant comme ci-dessus une couche soudante, en général en PE) ; et, en regard (B) un second film, ledit second film étant identique au premier film, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
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Une couche de colle, par exemple polyuréthane, peut être présente si nécessaire, par exemple entre couche support/couche complexable, seconde couche support/seconde couche soudante, etc.
Notamment, ces structures sont utilisées au niveau de la barquette inférieure de l'emballage ; selon ce mode de réalisation elles sont de préférence rapportées sur un support tel que PET ou PVC.
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 selon l'invention est de préférence rapportée sur le support. Selon ce mode de réalisation, on prépare la structure, notamment par coextrusion, puis cette structure est appliquée selon différents procédés sur le support. On peut rapporter cette structure 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 est présente entre la structure selon l'invention et le support et assure la liaison.
Dans le cas du contre-collage, la structure 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.
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Dans le cas de l'extrusion-lamination, la structure est préparée, notamment par coextrusion, puis est rapportée sur le support, (de préférence à froid), une couche de liant étant déposée entre la structure 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 calandrage à chaud, la structure est préparée, notamment par coextrusion, puis est directement appliquée sur le support, par l'intermédiaire de calandres, 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 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 rapportée sur le support, cette association est de préférence thermoformée.
L'emballage final est obtenu par soudure du récipient (la barquette) avec l'opercule, ou du film sur lui-même dans le cas de la sacherie.
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Cet emballage comprend un contenant (A) et un opercule (B). Le contenant (A) comprend une couche support (1), une couche complexable (2) (et en général une couche de colle entre ces deux couches), une couche d'adhésif à base de la composition selon l'invention (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 selon l'invention, 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 entraîne 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
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déchirable (4) et soudante (5). La couche à base de la composition selon l'invention (3) étant en général malléable du fait de sa nature, et représentant en général une épaisseur relativement importante de la structure, il n'y aura en général pas de fusion ou fluage dans la totalité de l'épaisseur. La couche à base de la composition selon l'invention 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 à base de la composition selon l'invention (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 à base de la composition selon l'invention (3). Lors de l'ouverture de l'emballage, les contraintes se propagent et entraînent la rupture des couches les plus fragiles, à savoir la couche soudante déchirable (4) et une partie de l'épaisseur de la couche à base de la composition selon l'invention.
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 à base de la composition selon l'invention (3), qui restent soudées sur la couche soudante de l'opercule (B). Une partie de la couche à base de la composition selon l'invention (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 à base de la composition selon l'invention entraîne un léger blanchiment de celle-ci du fait de l'irrégularité des
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surfaces de rupture entraînant 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 cidessus.
Dans l'invention, toutes 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. Les rapports, ratios et proportion sont en poids.
Exemples.
Dans ces exemples, on a utilisé les composants suivants : PE1 : PE MD additivé avec des additifs glissant et anti-block (5% en poids).
PE2 : PE BD additivé avec des additifs glissant et anti-block (4% en poids).
LI : liant à base d'EVA greffé avec de l'anhydride maléique (Orevac (D d'Atofina).
L2 : liant à base d'EVA (Bynel&commat;llE554 de DuPont)
HM : Hot-Melt, M3062 (de la société AtoFindley) Exemples 1 et 2 (comparatifs) et 3 et 4 (selon l'invention).
On réalise les multicouches suivantes :
<Desc/Clms Page number 19>
Figure img00190001
<tb>
<tb> Ex. <SEP> Couche <SEP> Liant <SEP> Adhésif <SEP> Liant <SEP> Couche
<tb> PE <SEP> No.2
<tb> 1 <SEP> PE2
<tb> (100%)
<tb> Epaisseur <SEP> (um) <SEP> 16 <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 4 <SEP> 16
<tb> 2 <SEP> Composition <SEP> PE1 <SEP> L2 <SEP> HM <SEP> L2 <SEP> PE2
<tb> (100%)
<tb> Epaisseur <SEP> (um) <SEP> 16 <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 4 <SEP> 16
<tb> 3 <SEP> Composition <SEP> PE1 <SEP> L2 <SEP> HM/L2 <SEP> L2 <SEP> PE2
<tb> (80/20)
<tb> Epaisseur <SEP> ( ) <SEP> 16 <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 4 <SEP> 16
<tb> 4 <SEP> Composition <SEP> PE1 <SEP> L2 <SEP> HM/L2 <SEP> L2 <SEP> PE2
<tb> (80/20)
<tb> Epaisseur <SEP> ( m) <SEP> 15 <SEP> 5 <SEP> 10 <SEP> 5 <SEP> 15
<tb>
Les conditions d'extrusion sur une extrudeuse
Figure img00190002

tubulaire étaient les suivantes : PE1 : 175-185OC ; Ll ou L2 : 165-17SoC ; PE2 : 165-17SoC ; - Adhésif : 135-145 C;
Tête et filière : 160-175OC ;
Les multicouches obtenues ont alors été complexées (la couche en PE1 est complexable, elle est traitée Corona) sur une feuille de PVC de 400um à l'aide d'une colle polyuréthane bi-composants avec solvant, d'épaisseur environ 3um. Ces structures finales ont été thermoformées sur un dispositif approprié, dans les conditions suivantes : - Préchauffage à 90-120oC ;
Température de soudure : 160 +/-5 C;
Temps de soudure : 2 +/-0.5 sec. ;
Pression de soudure : 5 +/-0.5 bar ;
Une fois soudées, les barquettes ont été testées quant à la force d'ouverture et de refermeture (avec une vitesse de traction de 200mm/min). Par ailleurs, on a caractérisé le type de déchirure dans l'adhésif (pour déterminer s'il y
<Desc/Clms Page number 20>
avait un délaminage ou une rupture cohésive). Les résultats sont regroupés dans le tableau suivant.
Figure img00200001
<tb>
<tb>
Ex. <SEP> Force <SEP> d'ouverture <SEP> Type <SEP> de <SEP> Force <SEP> de <SEP> recollage
<tb> (g/lOmm) <SEP> déchirure <SEP> (g/lOmm)
<tb> Initiation <SEP> Propagation <SEP> Après <SEP> 1 <SEP> Après <SEP> 3
<tb> Recollage <SEP> recollages
<tb> 116001500Délaminage <SEP> 00
<tb> 2 <SEP> 1730 <SEP> 1280 <SEP> Délaminage <SEP> 200-250 <SEP> 150
<tb> 3 <SEP> 2260 <SEP> 1780 <SEP> Cohésive <SEP> 300-350 <SEP> 150-200
<tb> 4 <SEP> 2800 <SEP> 1600 <SEP> Cohésive <SEP> 800-1600 <SEP> 400-600
<tb>
Dans le cas des exemples 1 et 2, il y a délaminage tandis que dans les exemples selon l'invention 3 et 4 il y a rupture au sein du hot-melt. En effet dans ce dernier cas, la rupture se caractérise par la présence du hot-melt sur les deux faces de la zone d'ouverture. Celle-ci se caractérise par le toucher collant présent sur ses deux faces.
Exemples 1 (comparatifs) et 5 et 6 (selon l'invention).
On réalise les multicouches suivantes :
Figure img00200002
<tb>
<tb> Ex. <SEP> Couche <SEP> Liant <SEP> Adhésif <SEP> Liant <SEP> Couche
<tb> PE <SEP> No. <SEP> l <SEP> No. <SEP> 1 <SEP> No. <SEP> 2 <SEP> No. <SEP> 2
<tb> 1 <SEP> Composition <SEP> PE1 <SEP> Ll <SEP> HM <SEP> LI <SEP> PE2
<tb> (100%)
<tb> Epaisseur <SEP> (um) <SEP> 16 <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 4 <SEP> 16
<tb> 5 <SEP> Composition <SEP> PE1 <SEP> Ll <SEP> HM/L1 <SEP> Ll <SEP> PE2
<tb> (80/20)
<tb> Epaisseur <SEP> (um) <SEP> 16 <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 4 <SEP> 16
<tb> 6 <SEP> Composition <SEP> PEI <SEP> LI/HM <SEP> HM <SEP> Ll/HM <SEP> PE2
<tb> (80/20) <SEP> (100%) <SEP> (80/20)
<tb> Epaisseur <SEP> (um) <SEP> 16 <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 4 <SEP> 16
<tb>
Les conditions d'extrusion sont similaires à celles décrites dans l'exemple 1.
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Les multicouches obtenues ont alors été complexées de la même façon que dans l'exemple 1.
Une fois soudées, les barquettes ont été testées dans les mêmes conditions que l'exemple 1. Les résultats ont regroupés dans le tableau suivant.
Figure img00210001
<tb>
<tb>
Ex. <SEP> recollage
<tb> (g/lOmm) <SEP> Déchirure <SEP> (g/lOmm)
<tb> Initiation <SEP> Propagation <SEP> Après <SEP> 1 <SEP> Après <SEP> 3
<tb> Recollage <SEP> recollages
<tb> 1 <SEP> 1600 <SEP> 1500 <SEP> Délaminage <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 5 <SEP> 1710 <SEP> 1500 <SEP> Cohésive <SEP> 720 <SEP> 780-1120
<tb> 6 <SEP> 1710 <SEP> 1400 <SEP> Cohésive <SEP> 950 <SEP> 300-1100
<tb>
Dans le cas des exemples 5 et 6, il y a rupture au sein du hot-melt, comme précédemment pour les exemples 3 et 4. En effet dans ces cas, la rupture se caractérise par la présence du hot-melt sur les deux faces de la zone d'ouverture. Celle-ci se caractérise par le toucher collant présent sur ses deux faces.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS 1. Composition de hot-melt, comprenant au moins un polymère non-élastomère et au moins un polymère élastomère.
  2. 2. Composition selon la revendication 10, dans laquelle le polymère non-élastomère est choisi parmi EVA, PE, PP et EEA, et/ou le polymère élastomère est choisi parmi les élastomères thermoplastiques ou caoutchoucs du type copolymères styréniques blocs, les polymères à base de butadiène et les copolymères ethylène- propylène.
  3. 3. Composition de hot-melt, comprenant, en poids, 60 à 90% de hot-melt et 40 à 10% de résine EVA,
  4. 4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le hot-melt comprend, en % en poids par rapport au pois du hot-melt : (i) 40 à 80% de polymère ; (ii) 20 à 60% de résine tackifiante ; (iii) jusque 30% d'additifs.
  5. 5. Procédé de préparation des compositions selon l'une des revendications 1 à 4 par mélange de leurs constituants.
  6. 6. Structure multicouches comprenant : (a) une couche de polyéthylène ; (b) une couche d'une composition selon l'une des revendications 1 à 4 ; et (c) une couche de polymère.
  7. 7. Structure multicouches comprenant : (a) une couche de polyéthylène ;
    <Desc/Clms Page number 23>
    (b) une couche de liant, de préférence à base d'EVA et/ou de PE métallocène ; (c) une couche d'une composition selon l'une des revendications 1 à 4 ; (d) une couche de liant, de préférence à base d'EVA et/ou de PE métallocène ; et (e) une couche de polymère.
  8. 8. Procédé de préparation d'une structure selon l'une quelconque des revendications 5 à 6 par coextrusion des différents composants des couches.
  9. 9. Emballage refermable comprenant une structure selon l'une quelconque des revendications 5 à 6.
  10. 10. Emballage refermable comprenant : (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support, une couche complexable, une couche d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et une couche soudante déchirable ; et, en regard (B) un opercule, ledit opercule comprenant une seconde couche soudante et une seconde couche support, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
  11. 11. Emballage refermable comprenant : (A) un contenant, ledit contenant comprenant une couche support, une structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, cette structure étant rapportée sur la couche support ; et, en regard (B) un opercule, ledit opercule comprenant une seconde couche soudante et une seconde couche support,
    <Desc/Clms Page number 24>
    lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
  12. 12. Emballage refermable comprenant : (A) un opercule, ledit opercule comprenant une couche support, une couche complexable, une couche d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et une couche soudante déchirable ; et, en regard (B) un contenant, ledit contenant comprenant une seconde couche soudante et une seconde couche support, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
  13. 13. Emballage refermable comprenant : (A) un opercule, ledit opercule comprenant une couche support, une structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, cette structure étant rapportée sur la couche support ; et, en regard (B) un contenant, ledit contenant comprenant une seconde couche soudante et une seconde couche support, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
  14. 14. Emballage refermable comprenant : (A) un premier film, ledit premier film une couche support, une couche complexable, une couche d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et une couche soudante déchirable ; et, en regard (B) un second film, ledit second film étant identique au premier film, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
    <Desc/Clms Page number 25>
  15. 15. Emballage refermable comprenant : (A) un premier film, ledit premier film comprenant une couche support, une structure selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, cette structure étant rapportée sur la couche support ; et, en regard (B) un second film, ledit second film étant identique au premier film, lesdites couches soudantes étant soudées selon un cordon.
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