FR3068291A3 - Film de protection de surface - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un film de protection pour une protection de surface temporaire, le film de protection comprenant au moins une couche inférieure et une couche supérieure recouvrant ladite couche inférieure. Selon l'invention, la couche inférieure ou les couches inférieures, formant une partie du film de protection, consiste(nt) en un polymère d'origine biologique avec un pourcentage de matière renouvelable d'au moins 50.

Description

FILM DE PROTECTION DE SURFACE
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention se rapporte à des solutions de protection de surface. En particulier, l’invention se rapporte à un film de protection pour une protection de surface temporaire, comprenant au moins une couche inférieure fabriquée à partir d’un polymère d’origine biologique et une couche supérieure de recouvrement.
CONTEXTE DE L’INVENTION
Des solutions de protection de surface fournissant une protection temporaire, telles que des revêtements protecteurs et/ou des films de protection, sont largement utilisées en connexion avec la fabrication, le stockage, le transport et le travail d’installation. Des solutions qui conviennent spécialement à des surfaces finies comprennent, entre autres choses, des films de protection de surface autoadhésifs et/ou pouvant autrement facilement adhérer, le retrait desquels après le stockage / le transport est sans effort et ne laisse pas de marques.
Traditionnellement, les films de protection de surface sont des plastiques, et leur composante basique étant des polymères, tel que le polyéthylène (PE) ou le polypropylène (PP), généralement produits à partir de matières premières fossiles, telles que le pétrole brut ou le gaz naturel, par raffinage. En plus des ressources des matières premières fossiles étant relativement non renouvelables, les plastiques fabriqués à partir des matières premières pétrochimiques, et à partir de leurs produits secondaires, souffrent d’un inconvénient en ce qu’ils, lorsqu’ils sont brûlés, peuvent produire des produits chimiques toxiques, et, par conséquent, l’éliminations desdits plastiques constitue une charge sur l’environnement. Récemment, l’utilisation d’énergies fossiles, la déplétion des matières premières et la pollution de la nature sont devenus un enjeu important, à la lumière du changement climatique et de la menace environnementale causée par celui-ci. Par conséquent, l’utilisation de ressources naturelles non renouvelables devrait être évitée, au moins dans la plupart des industries lorsque cela est et possible.
La production de films de protection de surface est en outre sujette à amélioration, pas seulement vis-à-vis des problèmes susmentionnés mais également en termes de personnalisation et de spécificité du client, de façon à permettre aux produits de film de protection de surface d’être conçus et/ou adaptés aux besoins spéciaux du client, sans augmenter les équipements de production et/ou le post-finissage.
RESUME DE L’INVENTION
La présente invention vise à atténuer les inconvénients de l’art antérieur susmentionnés.
En particulier, l’invention a pour but de fournir une solution de film de protection de surface qui, étant fabriquée à partir de matières premières d’origine biologique, renouvelables, est respectueuse de l’environnement.
Le sens du terme biopolymère, qui constitue un composant basique dans les bioplastiques, est varié et se rapporte souvent à des polymères qui sont d’origine biologique et/ou biodégradables. Dans cette demande, le concept de « biopolymère » est utilisé pour des polymères d’origine biologique sur la base de matières premières renouvelables, telles que des matières premières à base de cellulose, car la cellulose constitue l’une des plus abondantes sources de matières premières biopolymériques. L’invention est spécialement basée sur des biopolymères recyclables mais il n’est pas exclu d’ajouter une biodégradabilité réelle au film de protection de surface selon l’invention. La biodégradabilité signifie qu’un produit est capable de se désintégrer pendant une période de temps raisonnable, soit par action enzymatique de bactéries, soit par décomposition hydrolipidique.
Un contenu d’origine biologique dans la fabrication des bioplastiques est justifié lorsque les matières premières peuvent être produites de manière rentable et sans charge excessive sur l’environnement. Il est important pour l’invention que les deux critères susmentionnés soient remplis dans le secteur industriel de production des films de protection de surface à partir de matières premières d’origine biologique.
Le traitement des bioplastiques n’est pas seulement respectueux de l’environnement mais est également simple et facilement personnalisable pour répondre aux exigences et désirs de chaque client. L’invention est utile pour de nombreuses industries, telles que l’industrie de la construction et l’industrie automobile, ainsi que pour la production, le stockage et le transport de n’importe quel produit, dans lequel le film de protection selon l’invention est applicable pour la protection de surfaces qui sont fabriquées à partir de matériaux différents et éventuellement finies plus loin, dans lequel les surfaces à protéger incluent, par exemple, l’acier, l’aluminium et d’autres surfaces métalliques, des tôles en acier peintes ou à revêtement, du bois, du papier, du carton, des surfaces en plastique et en verre, des surfaces de miroir et des surfaces tissées ; et dans lequel les objets bénéficiant de la protection incluent, par exemple, les éléments de construction et d’intérieur, le laminage de meubles, les tapis, les plans de travail, les véhicules motorisés et leurs parties, les appareils électroménagers, les ordinateurs, et différents dispositifs mobiles reliés à eux, les livres et autre matériel imprimé. Si nécessaire, la composition du film de protection selon l’invention peut être personnalisée pour satisfaire, entre autres choses, les exigences de l’industrie alimentaire.
Le film de protection selon l’invention peut être rendu transparent, partiellement transparent, ou, partiellement ou entièrement opaque, dans lequel le degré de transparence et/ou de luminosité varie préférablement, selon l’objet à protéger et/ou les désirs et/ou les exigences du client.
Ces propriétés ainsi que d’autres, et les avantages apportés par celles-ci, par rapport aux films de protection de surface produits à partir de plastiques synthétiques, sont atteints au moyen de l’invention, tel que décrit dans la description et revendications ci-dessous.
Ainsi, la présente invention se rapporte à un film de protection pour une protection de surface temporaire contre les rayures et la saleté, le film de protection comprenant au moins une couche inférieure et une couche supérieure recouvrant ladite couche inférieure.
Le film de protection de surface selon l’invention est muni d’une couche inférieure ou de couches inférieures constituées d’un polymère d’origine biologique, le pourcentage du matériau d’origine biologique étant d’au moins 50.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention le film de protection susmentionnée comprend trois couches inférieures l’une au-dessus de l’autre, mais, alternativement, il peut comprendre un tout autre nombre de couches inférieures, telle qu’une ou deux couches inférieures.
Selon certains modes de réalisation, chacune des couches du film de protection susmentionnée est constituée d’un polyéthylène d’origine biologique.
Selon certains modes de réalisation, la couche supérieure du film de protection susmentionnée est constituée d’un adhésif qui est un n’adhésif stabilisé aux UV. Selon un autre mode de réalisation, la couche supérieure du film de protection est constituée d’un adhésif à base de caoutchouc.
Dans cette demande, les définitions et abréviations suivantes sont utilisées :
Les expressions « film de protection » et «film de protection de surface» se rapportent à une fine couche de matériau plate et substantiellement flexible, qui est placée, de façon à parvenir à une protection temporaire, sur tout objet/toute surface ayant besoin d’une protection. L’expression “d’origine biologique” se rapporte à des polymères/plastiques fabriqués à partir de ressources naturelles renouvelables, à base de plantes, telles que la biomasse à base de cellulose.
Le terme “polyéthylène” (abrégé comme PE) se rapporte à un produit de polymérisation de l’éthylène (éthène, CH2 :CH2) ; le polyéthylène consiste en un thermoplastique possédant une structure moléculaire essentiellement linéaire, et il constitue la matière première polymérique la plus employée à l’échelle globale.
Le terme “polyéthylène à basse densité” (abrégé comme LDPE) se rapporte à un polymère plastique avec une plage de densité définie comprise entre 0,910 to 0,930 g/cm3.
DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION DE L’INVENTION
La présente invention se rapporte à un film de protection pour une protection de surface temporaire contre les rayures et la saleté, le film de protection comprenant au moins une couche inférieure et une couche supérieure recouvrant ladite couche inférieure. La couche inférieure ou les couches inférieures dudit film de protection consiste(nt) en un polymère d’origine biologique avec un pourcentage de matière renouvelable d’au moins 50.
Le film de protection de l’invention est principalement conçu pour une protection temporaire (d’environ 6 à 12 mois), qui, dans la plupart des cas, est égale à la durée de stockage de biens consommables. Cependant, la personnalisation du film de protection pour protéger, entre autres choses, les biens durables, telles que les parties de construction, n’est pas exclue.
Selon certains modes de réalisation, le pourcentage de matière renouvelable dans le polymère est compris entre 50 et 99,9. Le reste de celui-ci peut être constitué d’additifs, y compris, entre autres choses, des renforcements, des remplisseurs, d’une vaste gamme de matériaux accessoires, tels que des colorants, des stabilisateurs, des retardateurs de flamme, des plastifiants, des agents antiadhérents, des lubrifiants, des agents antistatiques, des agents mouillants (pour réduire la tension de surface), des agents antibrouillards (pour empêcher la condensation de vapeur d’eau à la surface du film), des agents antibactériens etc. Les agents susmentionnés sont destinés à améliorer de manière générale les propriétés du plastique/polymère.
Les matières premières renouvelables sont utilisées dans la production du polymère d’origine biologique susmentionnée. Les matières premières sont définies comme renouvelables si elles sont remplacées par un processus naturel à un taux qui est supérieur ou égal au taux auquel le matériau est consommé. L’ASTM (American Society for Test in g and Materials), une organisation internationale de normalisation, définit un matériau d’origine biologique comme un matériau organique dans lequel le carbone est dérivé de ressources renouvelables, par l’intermédiaire de processus biologiques. L’invention utilise des polymères fabriqués à partir de composés alcooliques d’origine biologique, dans lequel des matières premières renouvelables, à base de plantes sont utilisées pour la production de composés alcooliques. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le bioéthanol, principalement produit par la fermentation d’une biomasse contenant des hydrates de carbone, telle que la canne à sucre, les céréales, les betteraves etc., est utilisée pour la production du polymère d’origine biologique.
Ainsi, le film de protection selon certains modes de réalisation est constitué d’un polymère d’origine biologique produit à partir d’une matière première à base de plantes, la matière première étend choisie parmi un groupe comprenant : de la canne à sucre, des céréales, du riz, du maïs, du soja et des betteraves.
Les plantes se lient au dioxyde de carbone, ce processus est continu et se passe une fois par an, pendant les périodes de croissance. Par conséquent, l’invention contribue à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, par rapport à des matières premières fossiles traditionnelles. L’empreinte carbone du bioplastique produit à partir des matières premières à base de plantes est négative, ce qui signifie que la quantité de dioxyde de carbone liée aux matières premières à base de plantes utilisée en production dépasse la quantité d’émissions de gaz à effet de serre à partir de l’usine de production.
Sinon, le bioplastique produit à partir de l’éthanol à base de plantes est similaire, dans ses propriétés physiques, aux plastiques traditionnels fabriqués à partir de matières premières pétrochimiques (voir exemple 1 ; Tableaux 1 et 2). Il est ainsi impossible d’observer une quelconque différence visuelle entre le plastique traditionnel et le bioplastique, car ces deux plastiques sont identiques en termes de couleur, apparence et lecture de surface. Le seul moyen de découvrir comment le plastique traditionnel et le bioplastique diffèrent l’un de l’autre consiste en une analyse de datation au radiocarbone C-14, révélant que la composition de bioplastique produit à partir des ressources renouvelables est constituée d’atomes de carbone plus jeunes.
Selon un mode de réalisation préféré, le film de protection de surface possède trois couches inférieures les unes sur les autres.
Selon certains modes de réalisation, la structure à trois couches est mise en place de sorte que toutes les couches inférieures soient identiques. Le caractère identique des couches inférieures est principalement déterminé par les matières premières composant la couche, la composition de la couche inférieure ainsi que les propriétés chimiques et physiques associées à celles-ci, ainsi que les dimensions externes, telles que l’épaisseur, de celles-ci.
Selon un mode de réalisation alternatif, le film à trois couches de la structure de protection forme une structure composite où au moins une des couches inférieures est différente des autres couches de la structure. Ainsi, la couche intermédiaire de la structure composite exemplaire peut être fabriquée à partir de toute matière première autre que les couches externes et internes, ou autrement ne peut pas être fabriquée à partir d’un polymère dont les paramètres associés aux propriétés d’élongation et d’élasticité sont différents des paramètres correspondants dans les couches externes et internes. Dans un autre exemple, la structure composite susmentionnée peut comprendre de multiples couches inférieures, chacune des couches pouvant être différente des autres couches soit en termes de composition (matières premières) soit en termes de paramètres de dimension externes.
La structure de protection du film multicouche peut être mise en place sans aucune couche d’adhésif séparée entre les couches inférieures car de nombreux plastiques sont compatibles et adhèrent directement les uns aux autres ; cependant, certaines combinaisons demandent une couche d’adhésif séparée de sorte que l’adhésion soit suffisamment bonne. L’adhésion entre les couches inférieures contenant des polymères compatibles est créée par des chaînes de polymère s’emmêlant les unes aux autres à l’interface entre deux couches inférieures.
Selon un mode de réalisation préféré, le polymère d’origine biologique formant la couche inférieure ou les couches inférieures du film de protection est un polyéthylène (PE) d’origine biologique, et, de préférence un polyéthylène à faible densité de densité inférieure à 0,930 g/cm , de préférence 0,925 g/cm . D’autres polyéthylènes, tels que les polyéthylènes à densité moyenne (abrégé
T comme MDPE), de densité comprise entre environ 930 et 940 kg/m , ou les polyéthylènes à haute densité (abrégé comme HDPE), de densité comprise entre
T environ 940 et 970 kg/m , peuvent être utilisés si besoin.
En plus des polyéthylènes susmentionnés, d’autres polymères d’origine biologique, tels que le polypropylène (PP), le polyamide (PA), le polystyrène (PS), le chlorure de polyvinyle (PVC), l’acétate de polyvinyle (PVA), l’acide polyacrylique (PAA), les polyuréthanes (PU), et des combinaisons de ceux-ci, peuvent également être utilisés pour former les couches inférieures du film de protection selon l’invention.
Selon certains modes de réalisation, le poids au mètre carré (le poids par mètre carré) du film de protection selon la structure de protection du film susmentionné est compris entre 7 et 90 grammes par mètre carré (g/m ).
Selon certains modes de réalisation, l’épaisseur totale du film de protection selon la structure de protection du film susmentionné est comprise entre 15 et 150 micromètres (pm) et sa largeur est comprise entre 10 et 2000 millimètres, respectivement. L’objectif de l’invention est de produire un film de protection comprenant, en plus de la couche inférieure ou des couches inférieures, également une couche supérieure recouvrant ladite couche inférieure ou lesdites couches inférieures. Selon certains modes de réalisation, la couche supérieure du film de protection est ainsi formée à l’aide d’un adhésif qui est un adhésif acrylique stabilisé aux UV, de préférence un adhésif acrylique à base d’eau stabilisé aux UV.
Selon un autre mode de réalisation, la couche supérieure du film de protection est formée par un adhésif qui est un adhésif à base de caoutchouc, tel qu’un adhésif à base de caoutchouc naturel.
Selon certains modes de réalisation, des motifs, des marques et/ou des lettres sont formés sur la structure de protection du film susmentionné, par impression, par exemple. Ceci permet au film de protection d’être facilement personnalisé avec un logo d’entreprise, par exemple.
Le film de protection de l’invention convient à la protection de surfaces fabriquées à partir de n’importe quel matériau. Ainsi, le film de protection peut être utilisé pour la protection de surfaces métalliques, de surfaces en verre, de surfaces en plastique, de surface laminée, de surfaces en bois, de surfaces en papier et en carton.
Le film de protection de l’invention peut préférablement être fabriqué par des techniques à base d’extrusion. Une des techniques les plus préférables consiste en un processus de soufflage de film effectué par des équipements traditionnellement connus.
Il est préférable que les films de protection multicouche, tels que les films à trois couches, soient fabriqués à l’aide d’un processus de co-extrusion. La co-extrusion est un procédé d’extrusion dans lequel deux ou plus extrudeuses fournissent une capacité de traitement de plastique à une puce unique, pour les lier ensemble dans celui-ci et, ainsi, pour former un produit d’extrusion unique.
La co-extrusion permet à différentes propriétés de matières premières, telles que l’élasticité ou la rigidité, la résistance chimique, l’imperméabilité au gaz etc., d’être combinées dans la structure de protection de surface selon certains modes de réalisation.
Le film de protection de l’invention peut être étalé sur l’objet à protéger et/ou adhérer à l’objet à protéger par lamination, par exemple. Les films de protection peuvent être classifiés, sur la base de leur niveau d’adhésion, comme des films de protection à adhésion basse, à adhésion moyenne, à adhésion haute et à adhésion très haute, selon le type du film de protection, le matériau à protéger, le procédé de fabrication, des facteurs externes etc.
Le film de protection de l’invention peut être étalé sur des surfaces finies, tels que des surfaces revêtues ou peintes-revêtues, ainsi que sur des surfaces non finies ou autrement des surfaces rugueuses.
Exemple 1 (comparatif) 1. Une structure de film de protection d’origine biologique structure où le biopolymère est un polyéthylène d’origine biologique ayant de la canne à sucre en tant que matière première et ayant un pourcentage de matière renouvelable d’au moins 50 dans le biopolymère. La structure comprend trois couches inférieures ainsi qu’une couche supérieure formée sur les couches inférieures et constituée d’un adhésif acrylique à base d’eau stabilisé aux UV. Le film est clair, transparent et stabilisé aux UV.
Données techniques
Epaisseur du film : 45 micromètres (pm) (+/- 15%) ; poids du film mètre carré : entre 7 et 90 g/m2.
Tableau 1. Propriétés du film de protection d’origine biologique
2. Un film de protection polyoléfinique sur la base de pétrole brut, muni d’une couche supérieure, constitué d’un adhésif acrylique à base d’eau stabilisé aux UV, formée sur celui-ci. Le film est clair, transparent et stabilisé aux UV.
Données techniques :
Epaisseur du film : 45 micromètres (pm) (+/- 15%) ; poids du film mètre carré : entre 7 et 90 g/m2.
Tableau 2. Propriétés du film de protection polyoléfinique sur la base de pétrole brut.
Le but de l’invention est défini par les revendications qui l’accompagnent. Cependant, il est évident pour un homme du métier que les détails des différentes caractéristiques de l’invention puissent varier dans une certaine mesure au sein de l’idée inventive générale, dépendant du mode de réalisation de l’invention.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Film de protection pour une protection de surface temporaire, le film de protection comprenant au moins une couche inférieure et une couche supérieure recouvrant ladite couche inférieure, caractérisé en ce que la couche inférieure ou les couches inférieures, formant une partie dudit film de protection, consiste(nt) en un polymère d’origine biologique avec un pourcentage de matière renouvelable d’au moins 50.
  2. 2. Film de protection selon la revendication 1, comprenant au moins trois couches inférieures les unes sur les autres.
  3. 3. Film de protection selon la revendication 2, dans lequel toutes les couches inférieures sont identiques.
  4. 4. Film de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le polymère d’origine biologique est un polyéthylène d’origine biologique.
  5. 5. Film de protection selon la revendication 4, dans lequel le polymère d’origine biologique est produit à partir de matières premières à base de plantes choisies parmi un groupe comprenant au moins un des éléments suivants : de la canne à sucre, des céréales, du riz, du maïs, du soja et des betteraves.
  6. 6. Film de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le poids au mètre carré est compris entre 7 et 90 g/m .
  7. 7. Film de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur totale et la largeur sont comprises entre 15 et 150 et entre 10 et 2000 millimètres, respectivement.
  8. 8. Film de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche supérieure est constituée d’un adhésif qui est un adhésif acrylique stabilisé aux UV.
  9. 9. Film de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes 1 à 7, dans lequel la couche supérieure est constituée d’un adhésif qui est un adhésif à base de caoutchouc.
  10. 10. Film de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, portant un motif, des marques et/ou des lettres formés sur celui-ci par impression.
  11. 11. Film de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, applicable pour la protection de surfaces, telles que des surfaces métalliques, des surfaces en verre, des surfaces en plastique, des surfaces laminées, des surfaces en papier en carton ainsi que des surfaces en bois.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3122879A1 (fr) * 2021-05-12 2022-11-18 Multiplast Bâche de protection d’une surface contre les poussières et/ou les projections d’au moins un fluide, utilisation d’une telle bâche, et procédé de fabrication d’une bâche

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FR3122879A1 (fr) * 2021-05-12 2022-11-18 Multiplast Bâche de protection d’une surface contre les poussières et/ou les projections d’au moins un fluide, utilisation d’une telle bâche, et procédé de fabrication d’une bâche

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