Brevet FR2409858A1 — publié le 19790622

La présente invention concerne les films de polypropylène thermoscellables. Les films de polypropylène sont bien connus comme matériau d'emballage transparent ayant d'excellentes propriétés d'étanchéité vis-à-vis de la vapeur d'eau et une excellente résistance, particulièrement lorsque le film a été orienté par étirage mono axial ou de préférence biaxial et soumis à une température comprise entre la température de transition vitreuse du second ordre du polypropylène et une température de 2"C inférieure à celle de son point de fusion cristalline. Cependant pour réaliser un emballage efficace des marchandises particulièrement dans les machines d'emballage et d'empaquetage à grande vitesse, il est nécessaire que le film de polypropylène soit scellable à chaud sur lui-même et forme des emballages dont les soudures ont une résistance adéquate. Le film de polypropylène est scellable à chaud sur lui-même et forme des soudures ayant une bonne résistance aux environs de 160 C. Toutefois à de telles températures et même jusqu'à 140 C, les films de polypropylène orientés se contractent et il se produit alors un gauchissement de l'emballage au niveau de la soudure. Il est connu de résoudre ce problème en déposant sur la surface du film de polypropylène, d'un seul côté ou recto-verso, une couche d'un polymère ou copolymère thermoscellable ayant une température de scellage inférieure à la température à laquelle se produit le gauchissement du film support en polypropylène, tout en donnant des soudures d'excellente qualité. Parmi ces couches d'enduits thermoscellables on peut citer par exemple le polyéthylène basse densité, les copolymères propylène/éthylène contenant de 2 % à 6 % en poids d'éthylène et les copolymères propylène/butène-l contenant de 5 % à 30 % en poids de butène- 1. Les couches de scellages à base de polymères ou copolymères qui sont recherchées sont celles qui donnent des soudures ayant une bonne résistance à des températures de scellage aussi basses que possible sans pour autant être collantes à la température ambiante. Avec de telles couches, il existe ainsi un grand écart de températures entre la température optimum de scellage et la température de déformation du film support en polypropylène. Cet écart de température autorise des variations de températures et autres des éléments de scellage à chaud des machines d'emballage à grande vitesse et permet également un transfert de chaleur suffisant à travers plusieurs couches de films de sorte que les couches intérieures sont thermoscellées correctement sans apparition de déformation des couches extérieures. Bien que les couches thermoscellables de polymères ou copolymères actuellement utilisées conviennent dans ce but, permettant des soudures de bonne résistance jusqu'à des tempéra tures voisines de 100 C, lesdites couches présentent une opacité (ou "haze") plus grande que les films supports en polypropylène orienté, dont le degré de transparence est très élévé. Selon l'invention on réalise un film orienté de polypropylène revêtu sur l'une au moins de ses faces d'une couche thermoscellable présentant un haut degré de transparence, ladite couche thermoscellable étant caractérisée en ce qu'elle est composée d'un mélange de 85 % à 15 % en poids d'un copolymère statistique de propylène et de butène- 1 contenant de 5 % à 30 % en poids de butène-l et de 1586 à 85 % en poids d'un copolymère statistique de propylène et d'éthylène contenant 2 % à 15 % en poids d'éthylène. Il a été constaté que, de manière surprenante, la valeur du "haze" (telle que définie ci- dessous) du film de polypropylène orienté, thermoscellable, selon l'invention est beaucoup plus faible que la valeur du "haze" d'un film de propylène thermoscellable similaire ayant une couche de scellage sur l'une de ses faces ou sur les deux faces constituée de l'un des copolymères du mélange. De préférence, le mélange de copolymères comprend de 80 % à 40 % en poids de copolymère de propylène et de butène- 1 et de 20 % à 60 % en poids de copolymère de propylène et d'éthylène. D'autre part, le copolymère de propylène et d'éthylène comporte de préférence de 2 % à 6 % en poids d'éthylène. Le film support en polypropylène peut être constitué d'un homopolymère de propylène, d'un copolymère de propylène avec un ou plusieurs autres monomères copolymérisables, copolymère dans lequel le pourcentage du ou des monomères n'exède pas 20 % en poids ou un mélange de l'homopolymère avec moins de 20 % en poids d'un autre polymère ou copolymère. Par valeur du "haze" il faut comprendre le pourcentage de lumière transmise qui, en traversant le film de polypropylène orienté, est déviée par diffusion de plus de 2,50 par rapport au faisceau incident. La composition thermoscellablepeut être déposée sur l'une ou les deux faces du film support en polypropylène par tout procédé bien connu de l'homme de l'art tel que le laminage d'un film de la composition thermoscellable sur l'une ou les deux faces du film de base en polypropylène, par étirage simultané d'un film de la composition thermoscellable disposé en contact intime avec l'une ou les deux faces du film de base en polypropylène dans des conditions telles que l'ensemble forme après étirage un film homogène, par extrusion-couchage de la composition thermoscellable sur le film de base ou par coextrusion de la composition thermoscellable et du film de base. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants, donnés à titre non limitatif. EXEMPLES : On réalise par coextrusion à travers une filière plate un film à trois couches dont la couche centrale est en homopolymère de propylène et dont les deux couches externes sont constituées d'un mélange comportant 50 % en poids d'un copolymère statistique de propylène et de butène -1 dans lequel le pourcentage de butène- 1 est de 22 % en poids et 50 % en poids d'un copolymère statistique de propylène et d'éthylène dans lequel le pourcentage d'éthylène en poids est de 3 %. Le film obtenu est refroidi (dans un bain d'eau ou sur un tambour de refroidissement) puis biaxiallement orienté, d'abord par étirage longitudinal d'un taux de 600 % à une température de 1000 C, puis étiré transversalement à un taux de 1000 % à une température de 1500 C. Le film obtenu a une épaisseur totale d'environ 25 microns, chaque couche de copolymère ayant une épaisseur d'environ 1 micron. Des bandelettes d'échantillon de 38 mm de largeur, sont découpées dans le film composite et sont thermoscellées ensemble par paires à une extrémité, entre des machoires de thermoscellage dont la température est comprise entre 97,50 C et 1100 C, sous une pression de 64 livres par pouce carré pendant une seconde. La résistance des soudures est alors mesurée en déterminant le poids nécessaire, en g rammes, pour séparer la paire de bandelettes au niveau de la thermosoudure. La valeur du "haze" (telle que définie ci-dessus) d'échantillon du film composite est mesurée à l'aide de l'appareil vendu par la société GARDNER LABORATORY INC. BETHESDA - MARYLAND - U.S.A., sous la dénomination "GARDNER HAZE METER". La procédure est répétée de la même manière que ci-dessus en prenant une quantité de copolymères de propylène et d'éthylène dans le mélange réduite à 20 96 en poids. Dans les deux cas le film orienté en polypropylène est très transparent à l'oeil nu Par comparaison, la procèdure est répétée deux fois comme décrit plus haut, en rempla ayant le mélange de copolymères tout d'abord par le copolymère de propylène et de butène -1 seul, puis par le copolymère propylèneféthylène seul. Dans le premicr cas, le film obtenu possède un "haze" très visible à l'oeil nu tandis que dans le second cas, le film obtenu possède un "haze" moins apparent, mais visible tout de même à l'oeil nu. Le tableau å-joint en ANNEXE donne les résultats obtenus, dans les différents cas mentionnés ci-dessus, pour la résistance de la soudure et pour la valeur du "haze". En utilisant des compositions thermoscellables selon l'invention sur un film de base en polypropylène, le film obtenu peut être soudé à partir de 100" C et au dessus et fournir des thermosoudures de bonne résistance dans les emballages, c'est-à-dire une résistance supérieure ou égale à environ 340 grammes/38 mm de largeur de soudure, ledit film composite ayant une valeur de "haze" inférieure à celle du film de base en polypropylène revêtu de l'un ou l'autre des copolymères présents dans les compositions thermoscellables de l'invention. Lorsque la température de scellage dépasse 105" C, la résistance des soudures est supérieure à 600 grammes38 mm de largeur de soudure. Etant donné que le mélange dè copolymères statistiques selon l'invention est compatible avec le polypropylène, il est possible de récupérer les déchets de film composite et les réincorporer en faible quantité dans la trémie d'alimentation de l'homopolymère de polypropylène avec lequel le support du film composite est constitué. - ANNEXE Résistance de la soudure en grammes/38 mm de % en poids de % en poids de Valeur largeur, suivant la température de thermoacellage Copolymère Copolymère de "Haze" Propylène/Buutenel Propylène/éthylène 97.5 C. 100 C 102.5 C. 105 C. 107.5 C. 110 C. % (78%) (22%) (97%) (3%) 50 50 230 340 450 600+ 600+ 600+ 1.8 (Bon) 80 20 200 450 480 600+ 600+ 600+ 1.9 (Bon) 100 - 270 280 470 600+ 600+ 600+ 4.0(Mauvais) - 100 0 0 230 400 450 600+ 2.5(Correct) REVENDICATIONS I - Film orienté composite thermoscellable de polypropylène ayant une excellente transparence composé d'un film support orienté en polypropylène ou l'un de ses copolymères, revêtu sur l'une ou sur ses deux faces d'une couche d'une composition thermoscellable, caractérisé en ce que la composition thermoscellable est constituée d'un mélange de 85 96 à 15 96 en poids d'un copolymère statistique de propylène et de butène-l dans lequel le pourcentage de butène- 1 est compris entre 5 96 et 30 % en poids et de 15 % à 85 % en poids d'un copolymère statistique de propylène et d'éthylène dans lequel le pourcentage d'éthylène est compris entre 2 % et 15 96 en poids. II- Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de copolymères comprend de 80 % à 40 % en poids de copolymère statistique de propylène et de butène -l et de 20 % à 60 % en poids de copolymère statistique de propylène et d'éthylène. III - Film selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le copolymère de propylène et d'éthylène contient de 2 % à 6 96 en poids d'éthylène. IV - Film selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le film support est constitué d'un copolymère de propylène avec un ou plusieurs monomères copolymérisables, copolymère dans lequel le pourcentage du ou des monomères n'exède pas 20 % en poids. V V - Film selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le film support est constitué d'un mélange de l'homopolymère de propylène avec moins de 20 % en poids d'un autre polymère ou copolymère.