FR3117062A3 - Film mince pour des cassettes d’emballage de déchets - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un film multicouche avec un poids inférieur à 20 g/m² pour une utilisation dans l’emballage d’articles malodorants, dans lequel le film comprend deux couches extérieures comprenant un copolymère d’éthylène/alpha-oléfine

Description

Film mince pour des cassettes d’emballage de déchets
La présente invention concerne un film multicouche pour une utilisation dans l’emballage d’articles malodorants.
Beaucoup de produits de déchets produisent des odeurs qui sont gênantes pour l’environnement. Les aliments pourris, les couches pour enfants et la litière pour chat en sont des exemples.
Dans l’état de la technique il y a de nombreux films qui pourraient être utilisés pour une protection contre les mauvaises odeurs. Comme cela est bien connu dans l’art, l’utilisation de matériaux comme l’EVOH, le PVDC, le polyacrylonitrile est recommandée afin de ne pas laisser de mauvaises odeurs s’échapper du contenant (par exemple un sac ou une autre configuration) et créer une atmosphère désagréable.
Il y a aussi beaucoup de configurations connues d’emballage d’une certaine longueur de film (par exemple 20 mètres) sous une forme compressée (par exemple dans une cassette). Des exemples des cassettes représentatives sont présentés dans US 4 934 529 ou US 3 536 192.
Généralement, la cassette comprend une partie centrale tubulaire, une paroi de boîtier et un fond de cassette. Le film est tiré à travers la zone entre le couvercle de la cassette et la paroi de boîtier. Le tube flexible est délivré à partir de la cassette. Après que l’article malodorant a été jeté dans le sac la partie centrale tourne et le tube flexible se tord de façon à ce qu’il ferme aussi hermétiquement que possible la zone déchets/environnement.
Pour disposer la couche pour bébé suivante, l’utilisateur tire sur la partie de film suivante. La précédente couche pour bébé fermée hermétiquement est tirée vers le bas et la nouvelle couche pour bébé est emballée dans une nouvelle configuration. Tous ces emballages différents sont stockés dans une poubelle qui est vidée périodiquement.
La séparation d’un emballage d’un autre peut se faire par différents moyens. Une lame rotative est préférée.
C aractéristiques de film
Dans l’état de la technique beaucoup de configurations de film possibles monocouches ou multicouches ont été proposées. Les caractéristiques de base qu’un film doit avoir afin d’être utilisé dans le cas précis sont
1. Une barrière anti-odeurs
2. Avoir des propriétés mécaniques suffisantes (par exemple une résistance à la rupture, un allongement).
Avec les nouvelles règles environnementales promouvant le concept de « réduction du plastique », il est essentiel de produire des films avec une épaisseur plus faible. En même temps, il est impératif que ces films conservent d’excellentes propriétés barrières et mécaniques.
La demande de brevet EP 2 085 216 donne un exemple de production de films efficaces pour cette application. Toutefois, c’est un challenge que de produire des films avec un poids plus faible que 14 g/m² puisque la stabilité des bulles du film soufflé à chaud est compromise. En outre, l’utilisation d’un matériau sensiblement non élastique accroît la possibilité d’avoir des dépôts de lèvres de filière accrus (coulure de filière). En outre, l’utilisation de tels matériaux peut ne pas permettre au coefficient de frottement de descendre aussi bas que 0,2 (coefficient de frottement cinétique, film à film, ASTM D1894) ce qui est souvent souhaité dans de telles applications. Par exemple, des films selon EP 2 085 216 ont un coefficient de frottement cinétique (film à film et mesuré conformément à ASTM D1894) de plus de 0,30 ce qui crée de graves difficultés durant le remplissage des cassettes ou lors de l’utilisation du film ou de la cassette par le consommateur.
La demande de brevet EP 2 332 723 convient également à la production de films conformément à l’application. Toutefois, l’utilisation de polypropylène, du fait de sa raideur et ses propriétés de cristallisation inhérentes, génère de temps à autre des problèmes de plis durant la production et n’est pas si adaptée à des conditions de production. Le demandeur a découvert que dans des grandes « campagnes » d’extrusion, le pourcentage élevé de ruptures de bulles de films selon EP 2 332 723 est une difficulté fréquente.
Nous avons eu la surprise de découvrir que toutes les spécificités nécessaires pour une telle application peuvent être obtenues avec un film multicouche très léger avec un poids de moins de 20 g/m². Cela est très bénéfique pour l’environnement puisque les films multicouches sont très difficiles à produire avec un si petit poids par surface.
Selon un premier aspect l’invention a pour objet un film multicouche avec un poids inférieur à 20 g/m² pour une utilisation dans l’emballage d’articles malodorants, dans lequel le film comprend deux couches extérieures comprenant un copolymère d’éthylène/alpha-oléfine.
De préférence, au moins une ou les deux couches extérieures comprennent plus de 50 % en poids de copolymère d’éthylène/alpha-oléfine.
Le film multicouche comprend de préférence en outre une couche barrière, de préférence la couche barrière comprend l’EVOH ou du polyamide en tant que matériau barrière.
Le film multicouche ne contient de préférence pas de polypropylène.
La quantité totale de matériau sensiblement non élastique dans le film multicouche est de préférence 10 % en poids ou moins, de manière davantage préférée 7 % en poids ou moins, de manière encore davantage préférée 5 % en poids ou moins, en particulier 3 % en poids ou moins, sur la base du poids total du film multicouche. De manière préférée entre toutes le film multicouche ne contient aucun matériau sensiblement non élastique.
La quantité totale de matériau sensiblement non élastique dans chaque couche extérieure est de préférence 10 % en poids ou moins, de manière davantage préférée 7 % en poids ou moins, de manière encore davantage préférée 5 % en poids ou moins, en particulier 3 % en poids ou moins, sur la base du poids total de la couche extérieure correspondante. De manière préférée entre toutes chaque couche extérieure ne contient aucun matériau sensiblement non élastique.
De préférence, le film multicouche a un poids inférieur à 18 g/m², de préférence inférieur à 17 g/m², de manière davantage préférée inférieur à 16 g/m², de manière encore davantage préférée inférieur à 15 g/m², de manière préférée entre toutes inférieur à 14 g/m², et en particulier inférieur à 13 g/m².
De préférence, le poids de chaque couche extérieure dans le film multicouche est inférieur à 8 g/m², de manière davantage préférée inférieur à 6 g/m², de manière préférée entre toutes inférieur à 5 g/m².
Le copolymère d’éthylène/alpha-oléfine compris dans les deux couches extérieures est de préférence un copolymère d’hexène ou d’octène.
Dans un mode de réalisation préféré le film multicouche comprend en outre au moins une couche intermédiaire comprenant du polyamide, de préférence le polyamide est du polyamide 6 ou du polyamide 6/66.
Dans un mode de réalisation préféré du film multicouche au moins une ou les deux couches extérieures comprennent un agent glissant, de préférence, l’agent glissant est un agent glissant à base d’aramide.
Dans le film multicouche de la présente invention, les deux couches extérieures ont un coefficient de frottement cinétique film à film de moins de 0,35 mesuré selon ASTM D1894, de préférence le coefficient de frottement est inférieur à 0,30, de manière davantage préférée le coefficient de frottement est inférieur à 0,25, de manière encore davantage préférée inférieur à 0,2.
Dans un mode de réalisation préféré le film multicouche comprend, de préférence se compose des couches suivantes :
COUCHE EXTERIEURE / COUCHE INTERMEDIAIRE 1 / COUCHE BARRIERE / COUCHE INTERMEDIAIRE 3 / COUCHE EXTERIEURE
Dans lequel les COUCHES INTERMEDIAIRES 1 et 3 peuvent comprendre des matériaux identiques ou différents.
Dans un autre mode de réalisation préféré, le film multicouche comprend, de préférence se compose des couches suivantes :
COUCHE EXTERIEURE / COUCHE INTERMEDIAIRE 1 / COUCHE INTERMEDIAIRE 2 / COUCHE BARRIERE / COUCHE INTERMEDIAIRE 3 / COUCHE INTERMEDIAIRE 4 / COUCHE EXTERIEURE
Dans lequel chacune des COUCHES INTERMEDIAIRES 1 à 4 peut comprendre des matériaux identiques ou différents.
Dans un mode de réalisation préféré le film multicouche présente une activité antibactérienne caractérisée par une baisse d’au moins 20 % de la population de staphylocoque doré restée en contact avec au moins une des couches extérieures du film pendant 24 heures par rapport à la population initiale, mesurée selon ISO 2196/2011 pour une mesure de l’activité antibactérienne sur des plastiques et d’autres surfaces non poreuses.
Selon un deuxième aspect une cassette est fournie comprenant un film multicouche selon la présente invention.
Un troisième aspect de l’invention concerne le film multicouche selon la présente invention pour une utilisation dans l’emballage de déchets.
De préférence, le film est stocké dans une cassette.
Dans un mode de réalisation préféré le film est plié ou le film est sous la forme d’un sac.
Définitions
Dans cette demande les définitions suivantes sont utilisées :
Le terme « film » se rapporte à une structure flexible plate ou tubulaire de matériau thermoplastique.
Le terme « thermorétractable » se rapporte à un film qui se rétracte d’au moins 10 % dans au moins un des sens longitudinal et transversal lorsqu’il est chauffé à 90 °C pendant 4 secondes. La rétractabilité est mesurée dans l’eau selon ASTM 2732. Pour des températures comme 100 °C ou plus, de la glycérine est utilisée en tant que liquide de référence.
Le terme « thermorétractabilité totale » se rapporte à la somme de la thermorétractabilité au niveau du sens MD et de la thermorétractabilité au niveau du sens TD. Dans tous les cas, ASTM 2732 est utilisée pour la mesure de rétractabilités.
Le terme « multicouche » se rapporte à un film comprenant 2 couches ou plus.
L’expression « sens longitudinal » ou « sens machine » abrégée ici en « MD » se rapporte à un sens le long de la longueur du film.
L’expression « couche extérieure » se rapporte à la couche de film qui entre en contact immédiat avec l’environnement externe. Par conséquent, le film a deux couches extérieures, et lorsqu’il prend la forme d’un emballage une des couches extérieures est dans l’emballage et une hors de l’emballage.
L’expression « couche intérieure » se rapporte à n’importe quelle couche de film qui n’est pas une « couche extérieure ».
Tel qu’utilisé ici, le terme « homopolymère » se rapporte à un polymère issu de la polymérisation d’un seul monomère.
Tel qu’utilisé ici, le terme « copolymère » se rapporte à un polymère issu de la polymérisation d’au moins deux polymères différents.
Tel qu’utilisé ici, le terme « polymère » comprend les deux types ci-dessus.
Tel qu’utilisé ici, le terme « polyoléfine » se rapporte à n’importe quelle oléfine polymérisée, qui peut être linéaire, ramifiée, cyclique, aliphatique, substituée ou non substituée. Plus particulièrement, sont compris dans le terme « polyoléfine » des homopolymères d’oléfine, des copolymères d’oléfine, des copolymères d’une oléfine et d’un comonomère non oléfinique (tel que de l’ester), etc.
Des exemples précis comprennent un homopolymère de polyéthylène, un homopolymère de polypropylène, un homopolymère de polybutène, un copolymère d’éthylène/alpha-oléfine, un copolymère de propylène/alpha-oléfine, un copolymère de butène/alpha-oléfine, un ionomère, un copolymère d’éthylène-ester, etc.
Tel qu’utilisé ici le terme « polyéthylène » identifie des polymères se composant essentiellement du motif répété d’éthylène. Ceux qui ont une densité supérieure à 0,940 sont appelés polyéthylène haute densité (HDPE), ceux qui en ont une inférieure à 0,940 sont du polyéthylène basse densité (LDPE).
Telle qu’utilisée ici l’expression « copolymère d’éthylène/alpha-oléfine » se rapporte à des copolymères à base d’éthylène comme du polyéthylène linéaire, basse densité (LLDPE), du polyéthylène moyenne densité (MDPE), du polyéthylène très basse densité (VLDPE), du polyéthylène ultra basse densité (ULDPE), des polymères catalysés par métallocène et des plastomères et des élastomères de polyéthylène.
Tel qu’utilisé ici le terme « copolymères d’éthylène/alpha-oléfine homogènes » se rapporte à des copolymères d’éthylène/alpha-oléfine ayant une distribution de poids moléculaire inférieure à 2,7 telle que mesurée par GPC. Des exemples typiques de ces polymères sont AFFINITY de DOW ou Exact d’Exxon.
Telle qu’utilisée ici l’expression « polymères de styrène » se rapporte à un homopolymère de styrène tel que du polystyrène et à des copolymères de styrène tels que des copolymères de styrène-butadiène, des copolymères de styrène-butadiène-styrène, des copolymères de styrène-isoprène-styrène, des copolymères de styrène-éthylène-butadiène-styrène, des copolymères d’éthylène-styrène et autres.
Telle qu’utilisée ici l’expression « copolymères d’éthylène-méthacrylate » se rapporte à des copolymères d’éthylène et d’un monomère de méthacrylate. La teneur en monomère est inférieure à 40 %.
Telle qu’utilisée ici l’expression « copolymère d’éthylène-acétate de vinyle » ou EVA se rapporte à des copolymères d’éthylène et d’acétate de vinyle.
Telle qu’utilisée ici l’expression « copolymère d’éthylène-ester » comprend n’importe quel polymère réalisé à partir de monomères d’éthylène et d’ester. Il est évident que ce terme comprend les EVA, les EMA et d’autres polymères.
Tel qu’utilisé ici le terme « polymère barrière » se rapporte à des polymères qui ont la propriété de limiter le passage d’oxygène à travers un film ou une couche comprenant le polymère. Des matériaux fréquents sont l’EVOH, le PVDC ou le polyamide.
Tel qu’utilisé ici, le terme EVOH se rapporte à des produits saponifiés de copolymères d’éthylène-ester vinylique. La teneur en éthylène est typiquement dans la plage de 25 à 50 % par mole. Toutes les références à venir à la teneur en éthylène de l’EVOH seront en % par mole.
Tel qu’utilisé ici le terme PVDC se rapporte à un copolymère de chlorure de vinylidène dans lequel une quantité majeure du copolymère comprend du chlorure de vinylidène et une quantité mineure du copolymère comprend un ou plusieurs monomères tels que du chlorure de vinyle et/ou des acrylates et méthacrylates d’alkyle.
Tel qu’utilisé ici le terme « polyamide » se rapporte à des homopolymères et des copolymères. Le polyamide 6, le polyamide 66, le polyamide 12, le polyamide 6/66, le polyamide 6/12, des élastomères de polyamide, des polyamides MXD et d’autres copolymères sont en particulier utiles pour l’invention.
Tel qu’utilisé ici le terme « polyester » se rapporte à des polymères comprenant des unités téréphtalate. Des exemples de polyesters sont le PET (polyéthylène téréphtalate), le PBT (polybutylène téréphtalate), un élastomère polyester (copolymère bloc comprenant des unités ester ou éther), le PTT et d’autres polymères similaires.
Tel qu’utilisé ici, le terme « ionomère » comprend les copolymères d’éthylène et d’acide méthacrylique ou acrylique qui sont neutralisés par du métal. Un exemple d’un tel matériau est Surlyn de Dupont.
Tel qu’utilisé ici, le terme « polypropylène » se rapporte à des polymères comportant des unités structurales de propylène en un pourcentage en poids de plus de 50 % en poids du polymère total. Des exemples de ceux-ci sont des homopolypropylènes, des copolymères aléatoires de propylène et d’éthylène, des copolymères blocs de propylène et d’éthylène, des copolymères ou mélanges de propylène et de caoutchouc (tels que des mélanges de polypropylène et de caoutchouc éthylène-propylène), des terpolymères de propylène/éthylène/alpha-oléfine et autres.
Ces polymères peuvent être isotactiques, syndiotactiques ou atactiques. L’isotactique est préféré.
Tel qu’utilisé ici le terme « matériau sensiblement non élastique » se rapporte à des matériaux ou des composés de matériau comprenant des inorganiques comme du carbonate de calcium, du dioxyde de titane, de la wollastonite, du mica, des fibres de verre, de la dolomite, de la silice et autres.
Tous les procédés de mesure mentionnés ici sont facilement disponibles pour l’homme du métier. Par exemple, ils peuvent être obtenus auprès de l’American National Standards Institute sur www.webstore.ansi.org
Tous les pourcentages sont basés sur un rapport de poids à poids, sauf indication contraire.

Claims (14)

  1. Film multicouche avec un poids inférieur à 20 g/m² pour une utilisation dans l’emballage d’articles malodorants, dans lequel le film comprend deux couches extérieures comprenant un copolymère d’éthylène/alpha-oléfine.
  2. Film multicouche selon la revendication 1, dans lequel au moins une ou les deux couches extérieures comprennent plus de 50 % en poids de copolymère d’éthylène/alpha-oléfine.
  3. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le film comprend en outre une couche barrière, de préférence la couche barrière comprend l’EVOH ou du polyamide.
  4. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la quantité totale de matériau sensiblement non élastique dans le film est 10 % en poids ou moins, de préférence 7 % en poids ou moins, de manière davantage préférée 5 % en poids ou moins, de manière encore davantage préférée 3 % en poids ou moins, sur la base du poids total du film multicouche, de manière préférée entre toutes le film multicouche ne contient aucun matériau sensiblement non élastique.
  5. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la quantité totale de matériau sensiblement non élastique dans chaque couche extérieure est 10 % en poids ou moins, de préférence 7 % en poids ou moins, de manière davantage préférée 5 % en poids ou moins, en particulier 3 % en poids ou moins, sur la base du poids total de la couche extérieure correspondante, de manière préférée entre toutes chaque couche extérieure ne contient aucun matériau sensiblement non élastique.
  6. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le film a un poids inférieur à 18 g/m², de préférence inférieur à 17 g/m², de manière davantage préférée inférieur à 16 g/m², de manière encore davantage préférée inférieur à 15 g/m², de manière préférée entre toutes inférieur à 14 g/m², et en particulier inférieur à 13 g/m².
  7. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le poids de chaque couche extérieure est inférieur à 8 g/m², de préférence inférieur à 6 g/m², de manière davantage préférée inférieur à 5 g/m².
  8. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le copolymère d’éthylène/alpha-oléfine est un copolymère d’hexène ou d’octène.
  9. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le film comprend en outre au moins une couche intermédiaire comprenant du polyamide, de préférence le polyamide est du polyamide 6 ou du polyamide 6/66.
  10. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une ou les deux couches extérieures comprennent un agent glissant, de préférence, l’agent glissant est un agent glissant à base d’aramide.
  11. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le film comprend ou se compose des couches suivantes
    COUCHE EXTERIEURE / COUCHE INTERMEDIAIRE 1 / COUCHE BARRIERE / COUCHE INTERMEDIAIRE 3 / COUCHE EXTERIEURE
  12. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le film comprend ou se compose des couches suivantes
    COUCHE EXTERIEURE / COUCHE INTERMEDIAIRE 1 / COUCHE INTERMEDIAIRE 2 / COUCHE BARRIERE / COUCHE INTERMEDIAIRE 3 / COUCHE INTERMEDIAIRE 4 / COUCHE EXTERIEURE
  13. Film multicouche selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une des couches extérieures, de préférence les deux couches extérieures, comprennent en plus 0,5 à 40 %, de préférence 5 à 30 % en poids de polyéthylène basse densité (LDPE) sur la base du poids total de la couche extérieure correspondante.
  14. Cassette comprenant un film selon l’une des revendications précédentes pour une utilisation dans des applications d’emballage de déchets.
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