Brevet FR2376735A1 — publié le 19780804

La présente invention concerne un procédé pour l'obtention d'un support étanche thermoscellable pour récipients ou emballages flexibles par exemple pour yaourts, pour crèmes glacées, pour gobelets à boire, pour surgelés en remplacement de matériaux obtenus par paraffinage, par extrusion coating, par enduction avec des holt melt ou avec des polymères en milieu solvant ou par thermoformage. La présente invention concerne aussi le matériau obtenu par ce procédé. Il existe actuellement sur le marché une grande variété de matériaux pour récipients ou emballages imperméables réalisés par des techniques très diverses onéreuses et imparfaites. En effet, par exemple les supports cellulosiques et/ou synthétiques peuvent être imprégnés dans des bains de paraffine ou de cire, renferment un faible pourcentage de polymères synthétiques (polyéthylène en particulier) à une température pouvant varier entre 70 et 950C pour la fabrication de pots pour yaourts ou pour crèmes glacées. La mise en oeuvre de ce procédé demande un matériel très encombrant et onéreux étant donné que la paraffineuse est composée habituellement d'un bac de stockage et d'alimentation thermostaté, d'un bloc d'imprégnation avec chambre d'étuvage et d'un bloc de refroidissement. Les frais d'exploitation sont élevés car ce procédé exige une dépense importante en calories pour la fonte et l'étuvage de la paraffine et en frigories pour obtenir un refroidissement rapide du récipient, de plus il faut une quantité importante de paraffine pour l'obtention d'une bonne étanchéité0 Âvec ce type de procédé les cadences sont faibles, et de plus, cette technique n'est pas très fiable, car une petite variation de la température du bain d'imprégnation se traduit par des fluctuations importantes qui affectent soit l'étanchéité, soit le prix de revient. Les installations de paraffinage doivent obligatoirement satisfaire aux normes de sécurité contre l'incendie. Les récipients paraffinés sont également sensibles à la rayure et aux chocs. Les substrats cellulosiqueset/ou synthétiques peuvent Autre également extrudés avec par exemple du polyéthylène (polymère le plus couramment utilisé). Les récipients confectionnés à partir de ces matériaux le sont généralement par thermosoudage à des températures supérieures à 110Le. Les supports cellulosiques et/ou synth6- tiques n'étant pas résistants à l'eau et à l'acide lactique, il en résulte une mauvaise étanchéité par la tranche.Pour cette raison, ces récipients ne peuvent pas être utilisés en particulier pour le yaourt, stocké trois à quatre semaines étant donné que le ramollissement du substrat cellulosique et/ou synthétique par attaque de l'acide lactique par la "couture" affeçuerait rapidement la solidité transversale et longitudinale du pot. Il existe aussi des récipients pour crèmes glacées ou pour yaourts réalisés par thermoformage du polystyrène en particulier. L'impression extérieure est apportée par un support cellulosique enduit avec un vernis résistant à l'eau (protection de l'impression) et de hot melt au verso pour le tiiermo collage du papier sur le polystyrène au moment du formage.Ce procédé est coûteux, La présente invention a pour but de remédier à ces incoilv6- nient en proposant un procédé permettant d'obtenir un matériau étan che pouvant être utilisé pour la fabrication de récipients pour yaourts ou pour crèmes glacées, de gobelets à boire (eau, lait, vin, eaux gazeuses, cafté) d'emballages flexibles pour surgelés, pour produits gras, pour barquettes, pour viandes ou pour gâteaux, pour sacs de caf4... A cet effet, l'invention concerne un procédé pour l'obtention d'un matériau étanche thermoscellable pour récipients ou emballages flexibles, caractérisé en ce que l'on imprègne et/ou enduit superficiellement un support cellulosique et/ou synthétique avec des polymères ou copolymères dispersés en milieu aqueux. Ce procédé a l'avantage important de ne faire appel qu'à des moyens de fabrication et d'enduction papetiers classiques (par exemple machine à table plate, inclinée, verticale avec size press, racle champion ou lame d'air ou traling blade ou rollcoater) en utilisant uniquement des dispersions en milieu aqueux. Le support de base peut avoir une composition fibreuse quelconque purement cellulosique et/ou synthétique à laquelle on peut ajouter des adjuvants classiques de papeteries tels que par exemple les agents de résistance divers, les liants naturels et synthétiques, les produits de collage neutres acides ou basiques, les colorants les agents de rétention, les anti mousses, le sulfate d'alumine éventuellement pour régler le pH. Par ce procédé on obtient un support cellulosique et/ou synthétique résistant à l'eau et à l'acide lactique par la tranche. Ce support cellulosique peut, par exemple, être enduit au recto (en contact avec les aliments) d'une couche hydrofuge, ingraissable, résistante à l'acide lactique, aux alcools et aux alcalis dilués thermoscellable à partir de 1000 chair sur chair ou chair sur cuir (pour le façonnage du corps du récipient et pour la soudure du corps et du fond) et enduit au verso d'une couche résistante à l'eau (pour assurer sa protection contre la condensation au stockage) et imprimable en offset, en helio et en typo par exemple. La couche recto pourra également se thermosceller sur d'autres matériaux comme le polystyrène, le P.V.C. ou l'aluminium par exemple et peut, selon les besoins, se prêter à un traitement complu mentaire avec du hot melt ou toute autre colle alimentaire afin de renforcer éventuellement la soudure de la tranche et du fond. Selon une autre caractéristique de l'invention, la masse cellulosique et/ou synthétique contient un agent de résistance à l'acide lactique à base d'alkyl-cétène-dimère et/ou de paraffine précipitée sur les fibres. Selon une autre caractéristique de l'invention, on imprègne le substrat dans un bain contenant un polymère ou copolymère en dis- persion aqueuse combiné à un faible taux de charges minérales. Cette disposition permet à la fois d'améliorer la bouche porage du support ainsi que la microporosité de surface. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bain d'imprégnation contient un agent de collage à base d'alkyl-cétène- dimère combiné ou non à une émulsion de paraffine ou de cire. Cette disposition permet de renforcer l'hydrophobie et la résistance à l'acide lactique de l'ensemble. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bain d' imprégnation contient un liant naturel combiné ou non à un agent de collage naturel ou synthétique. Cette disposition permet d'augmen- ter la stabilité mécanique du bain. Le bain d'imprégnation peut, également, contenir un agent de lubrification hydrophobe, un anti-mousse ainsi qu'un agent d'in- graissabilité si cela est nécessaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, on lisse le substrat enduit, ce qui permet d 'obtenir une meilleure régularité de l'étant de surface. Selon une autre caractéristique de l'invention, on réalise une enduction étanche avec des polymères ou copolymères en disper sion aqueuse. Cette couche étanche peut, de plus, comporter une émulsion spéciale de paraffine de haut poids moléculaire contenant une résine synthétique. Cette disposition permet d'obtenir une couche recto hydrofuge. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche étanche contient un agent de lubrification hydrophobe par exemple à base de stéréate pour améliorer l'étalement. Cette couche étanche peut aussi contenir un adjuvant d'épaississement synthétique et un agent de vulcanisation tel que l'ozy- de de zinc. Cette couche thermoscellable a une bonne résistance à l'eau, à l'acide lactique, aux graisses, aux alcools dilués, aux acides et aux alcalis dilués. Selon une autre caractéristique de l'invention, on réalise au verso une enduction avec un polymère ou copolymère en dispersion aqueuse combinée à un faible pourcentage de charges minérales. Cette disposition permet de renforcer l'action du bain d'imprégnation ( protection vis à vis de la condensatiôn au stockage, meilleure i3- primabilité). Cette couche verso peut éventuellement contenir un agent d'étalement, un anti-mousse... Le matériau obtenu peut être calandrés contrecollé, thermoscellé sur lui-mEme ou sur d'autres matériaux, comme le polystyrène, le PVC, l'aluminium et imprimé. La présente invention concerne aussi un matériau obtenu par ce procédé. Ce matériau est caractérisé en ce qu'il est obtenu en imprégnant et/ou en enduisant superficiellement un support cellulosique et/ou synthétique avec des polymères ou copolymères dispersés en milieux aqueux. Ce matériau est opaque et a une bonne imperméabilité aux rayons ultra-violets. Cette caractéristique est importante pour réduire l'oxydation des matières grasses contenues dans les produits laitiers (problème de rancissement). Ce matériau se caractérise également, par une très bonne aptitude au façonnage, son élasticité peut permettre l'introduction d'une collerette plastique en ramplacement du bourrelet classique des pots de yaourt paraffinés. Ce matériau se caractérise aussi par le fait qu'il peut recevoir une enduction intermédiaire pour renforcer llingraissabi- lité ou l'imperméabilité à la vapeur d'eau (meilleure étanchéité aux arômes, réduction de la dessication de certains aliments surg- lés). Le procédé et le matériau qui font l'objet de la présente invention seront décrits plus en détail à l'aide des exemples cidessous. EXEMPLE 1 Un support constitué de 100 parties de fibres cellulosiques, contient dans la masse 3 parties d'une émulsion de paraffine précipitée sur les fibres en milieu acide. Le support d'une masse de 200 à 230 g/n2 est imprégné dans un bain size press contenant : - copolymère ester acrylique en dispersion 100 parties - amidon 20 parties - paraffine en émulsion 10 parties - charge minérale 10 parties La reprise souhaitée est de 15 g/m2 (sec) L'enduction recto est composée de : - polymère ou copolymère acrylique 10 à 40 parties - émulsion de paraffine de haut poids moléculaire 60 à 100 parties - polyt7inyl pyrolidone 1 à 3 parties La reprise souhaitée est de 12 à 18 g/m2 (sec). L'enduction verso est composée de t - polymère ou copolymère acrylique 100 parties - charges minérales 10 à 30 parties Fa reprise souhaitée est de 5 à 10 g/m2 (mime à l'état sec) Le support peut être calandré en fonction de l'épaisseur souhaitée. EXEMPLE 2 - Un support constitué de 100 parties de fibres cellulosiques contient dans la masse 3 à 5 parties d'une émulsion de paraffine combinée à 0,2 à 0,3 partie d'alkyl cétène dimère. Le support, d'une masse de 200 à 230 g/m2 contenant également dans sa masse de 3 à 5 parties d'un agent de résistance, est imprégné dans un bain size presa contenant t - copolymère acrylique en dispersion 100 parties - charges minérales 10 à 30 parties - résine alkyl cétène dimère 5 à 15 parties - liant naturel 10 à 20 parties La reprise souhaitée est de 10 à 15 g/m2 (sec). L'enduction recto est composée de t - émusion de paraffine de haut poids moléculaire 70 à 100 parties - polymère ou copolymère acrylique 20 à 40 parties - polyvinyl pyrolidone 1 à 3 parties La reprise sèche souhaitée est de 12 à 18 g/m2. L'enduetion verso est composée de : - polymère ou copclymère acrylique 100 parties - charge minérale 10 à 30 parties La reprise sèche souhaitée est égale 5 à 10 g/m2 Le support peut titre calandré en fonction de l'épaisseur souhaitée. EXEMPLE 3 - Un matériau analogue à celui utilisé dans l'exemple 2 est imprégné dans un bain size press contenant : - copolymère acrylonitrile 70 parties - copolymère acrylique 30 parties - charge minérale 10 à 30 parties - alkyl cétène dimère 5 à 15 parties émulsion de paraffine 2 à 5 parties L'enductîon recto est composée de :: - copolymère acrylonitrile 30 à 50 parties - copolymère de chlorure de vinylidèbe 30 à 50 parties - emulsion de paraffine de haut poids moléculaire 20 à 40 parties - polyvinyl pyrolidone 1 à 3 parties EXEMPLE 4 La couche recto dgun matériau analogue à celui utilisé dans l'exemple 2 peut avoir la composition suivante t - copolymère acrilonitrile 50 parties - émulsion de paraffine de l-mut poids moléculaire 50 parties - stéarate 1 à 3 parties EXEMPLE 5 - Un support analogue à celui de l'exemple 2 mais de masse plus faible (90 g/m2) est imprégné dans un bain size press contenant : : - copolymère acrylique en dispersion 100 parties - charge minérale 10 à 30 parties - agent d'ingraissabilité Scotchguard 1 à 5 parties La couche recto reste identique à celle de l'exemple 2. Bien entendu, l1invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits à partir desquels on pourra prévoird'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'obtention d'un matériau étanche thermoscellable pour récipients ou emballages flexibles par application de techniques papetières, selon lequel on traite un support cellulosique et/ou synthétique par imprégnation et/ou enduction superficielle au moyen d'au moins un polymère ou copolymère, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on traite ledit support au moyen d'au moins un polymère ou copolymère en suspension aqueuse, d'une part, et au moyen d'au moins une substance choisie parmi l'ensemble constitué par les agents de résistance à l'acide lactique appartenant à la famille des alkyl-cétènes dimères et les paraffines, d'autre part. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le traitement au moyen d'au moins un polymère ou copolymère en suspension aqueuse est réalisé sur un support cellulosique prétraite au moyen d'une substance choisie parmi l'ensemble constitué par les agents de résistance à l'acide lactique appartenant à la famille des alkyl-cétènes dimères et des paraffines en suspension. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement du support cellulosique est effectué au moyen d'une suspension aqueuse comprenant au moins un polymère ou copolymère et au -moins une substance choisie parmi l'ensemble constitué par les agents de résistance à l'acide lactique appartenant à la famille des alkyl-cétènes dimères et les paraffines. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on traite un support cellulosique préalablement enduit ou imprégné au moyen d'au moins une substance choisie parmi l'ensemble constitué par les agents de résistance à l'acide lactique appartenant à la famille des alkyl-cétènes dimères et les paraffines, au moyen d'une suspension aqueuse comprenant au moins un polymère ou copolymère et au moins une substance choisie parmi l'ensemble constitué par lesdits agents de résistance à l'acide lactique et lesdites paraffines. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la suspension aqueuse d'au moins un polymère ou copolymère renferme en outre un agent d'ingraissabilité. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la suspension aqueuse d'au moins un polymère ou copolymère renferme en outre au moins un agent choisi parmi les charges minérales et les liants. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la suspension aqueuse d'au moins un polymère ou copolymère renferme en outre un agent de lubrification hydrophobe notamment un stéarate. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le support est, après traitement, soumis à une opération de lissage. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le support est, après traitement, calandré. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications à 7, caractérisé en ce que le support est, après traitement, contrecollé. il. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le support est ensuite thermoscellé notamment sur lui-meme et sur d'autres matériaux, notamment le polystyrène, le chlorure de polyvinyle et l'aluminium. 12. Matériau étanche caractérisé en ce qu'il est obtenu selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 11.