Brevet FR2484913A1 — publié le 19811224

La présente invention se rapporte à un produit laminé contenant une couche d'aluminium et des couches polyméri- ques pour l'emballage d'aliments à pasteuriser. Des pellicules laminées pour l'emballage d'aliments contenant une couche d'aluminium en feuille et des couches polymériques sont connueso La couche d'aluminium en feuille sert de barrière au passage de l'oxygène et de la vapeur d'eau à travers la pellicule d'emballages On l'utilise particulièrement si l'aliment doit 'tre emballé dans un sac étanche de la pellicule puis être chauffé dans un four à vapeur ou à l'eau, en particulier dans des buts de pasteurisation0 La pellicule laminée contient des couches polymériques qui protègent la couche d'alu- minium en feuille de dégradationsphysiqueset qui renforcent toute la pelliculeo De même, on utilise une ou les deux couches polymériques formant les surfaces de la pellicule comme couche d'étanchéitéo En effet, si la pellicule est formée en un sac, les couches de surface se faisant face sont jointes l'une à l'autre, par exemple par obturation à la chaleur, pour former des liaisons longi- tudinales et/ou transversales et fermer ainsi le saco Dans des pellicules laminées de la sorte ci-dessus, la feuille d'aluminium devait être collée aux couches polymériques de chaque cbté au moyen d'un adhésifo Bien entendu, la force de la liaison de l'adhérence devait être élevée, pour résister à la manipulation des paquetso De même, la liaison devait résister à la température de pasteurisation qui atteint souvent 115 C. La présente invention a pour but de produire une force de liaison d'au moins 1,962 N/cm avant et après pasteurisationo Toutes les forces de liaison indiquées ici sont déterminées sur un dynamomètre 'Instrom" (marque déposée en Grande-Bretagne et de nombreux autres pays) à 23 C et une vitesse de la tête transversale de 300 mm/mno Pour préparer des pellicules laminées de la sorte ci-dessus, on a utilisé, dans le passé, le procédé qui suite Une pellicule formant substrat en polyester est 2 2484913 traitée par effet corona pour la rendre plus réceptrice de la couche de colle à appliquer ensuite. Le polyester traité par effet corona passe vers une station de colle o est appliquée une colle de résine de polyuréthane. La colle est un mélange de 100 parties de résine de poly- uréthane, c'est-à-dire le prépolymère, de.2,5 parties d'un catalyseur de durcissement et de 50 parties d'acétate d'éthyle comme solvant. Toutes les parties et pourcentages, dans toute la présente description, sont en poids. Le substrat enduit de colle passe vers une série de fours o il y a évaporation du solvant. Le substrat passe alors sur un cylindre chaud et sa surface collée est amenée en contact avec la feuille d'aluminium. Les couches sont pressées ensemble au moyen d'un cylindre en caoutchoucs Alors, la couche d'aluminium en feuille de ce produit laminé polyester/polyuréthane/aluminium en feuille est enduite de la même colle, on fait de nouveau passer le produit laminé dans une série de fours et le solvant de la colle s'évapore. On fait passer le produit laminé polyester/polyuréthane/aluminium en feuille/polyuréthane sur un cylindre chaud et sa surface collée est mise en contact avec une pellicule de polyéthylène de densité moyenne et traité par effet corona. Elle est pressée sur le produit laminé au moyen d'un cylindre en caoutchouc. Le produit est laminé à cinq couches de polyester/poly- uréthane/aluminium en feuille/polyuréthane/polyéthylène de densité moyenne. La couche de polyéthylène est la couche d'étanchéité, ainsi quand le produit laminé ci-dessus est formé en sacs, la couche de polyéthylène est la plus interne et celle de polyester est la plus externe. Le produit laminé ci-dessus a une force de liaison qui est normalement approprié. Une valeur typique est de 2,75 N/cm. Cependant, il y a un problème parce que 3 à 4%, proportion sensible, des sacs faits de ces produits laminés doivent ttre rejetés. Cela est dt à une délamina- tion ou défeuilletage et à l'ouverture des joints. Par 2484913. ailleurs, le procédé pour obtenir le produit laminé est assez long, du fait du temps nécessaire pour l'évaporation du solvant de la colle. On a maintenant inventé une pellicule laminée diffé- rente du produit à cinq couches ci-dessus décrit. Des essais sur une pellicule laminée selon l'invention ont montré une force de liaison d'au moins 2,75 N/cm avant pasteurisation. De façon surprenante, la force de liaison augmente par suite de la pasteurisation à au moins 3,14 N/cm après pasteurisation. Par ailleurs, le produit laminé peut 'tre préparé plus facilement, en effet, il ne faut qu'un passage à travers un four pour l'évaporation du solvant au lieu de deux passages dans le procédé indiqué ci-dessus. La présente invention est basée sur le principe que l'aluminium en feuille est lié ou collé à une couche d'un polymère d'éthylène et/ou propylène, comme couche d'étanchéité, par une couche d'un ionomère qui est sensiblement dépourvu de solvant. Il est envisagé qu'un copolymnre d'éthylène-acide acrylique ou un copolymère d'éthylène- acétate de vinyle puisse ttre utilisé au lieu d'un ionomère. De cette façon, l'utilisation d'une colle à base de solvant peut ttre évitée pour la liaison ou le collage de la couche d'étanchéité à l'aluminium en feuille. La couche d'aluminium en feuille peut ttre enduite de toute couche polymérique appropriée à l'utilisation de la pellicule laminée dans des buts d'emballage. Selon un aspect de l'invention, on prévoit une pellicule laminée qui comprend les couches qui suivent dans l'ordre indiqué: (a) une couche formant substrat en un matériau polymérique; (b) une couche d'apprêt; (c) une couche de liaison de polyéthylène ayant une densité comprise entre 0, 89 et 0,935 g/cc; (d) une couche d'aluminium en feuille; (e) une couche adhésive sensible- ment dépourvue de solvant de (i) un ionomère, (ii) un copolymère d' éthylène-acide acrylique contenant de 2 à 10% d'unitésd'acide acrylique, ou (iii) un copolymère d'éthylène-acétate de vinyle contenant de 5 à 40% d'unités d'acétate de vinyle; et (f) une couche d'étanchéité d'un polymère d'éthylène et/ou de propylène. Les termes "faible densité" et "densité moyenne" quand on les utilise ici par rapport aucpolyéthylènes indiquent principalement, respectivement, des densités de 0,89 à 0,925 et 0,926 à 0,935 g/cc. L' "ionomère" est un copolymère comprenant des unités d'une alpha-monooléfine, de préférence de l'éthylène, un acide organique insaturé, de préférence un acide carboxylique /, e -insaturé comme l'acide méthacrylique ou acrylique, et un sel d'un tel acide, de préférence un sel d'un métal alcalin tel que du sodium ou un sel de zinco On 1 ' obtient habituellement par neutralisation partielle d'un bipolymère de l'alpha-mono-oléfine et des composants d'acide organique insaturé. Les proportions des trois composants d'un ionomère sont, par exemple, de 80 à 95% d'alpha-mono-oléfine, de 20 à 10% d'acide insaturé et de 0,5 à 10% du sel métallique de l'acide insaturéo Habituellement, la proportion du composant de sel ne dépassera pas 5%. Un ionomère qui s'est révélé particulièrement utile est "Surlyn 1652" (Surlyn est une marque déposée par EoI. DuPont de Nemours & Co, en Grande-Bretagne et dans de nombreux autres pays). La couche adhésive sans solvant est habituellement une couche extrudée à la fusion. Les épaisseurs préférées des couches sont comme suit: 1. Couche formant substrat 10 à 30 2o Couche d'apprêt 3. Couche de liaison 8 à 50 X 4. Couche d'aluminium en feuille 8 à 20 y 5. Couche adhésive sans solvant 10 à 50 > 6. Couche d'étanchéité 20 à 100 P Le produit laminé préféré selon l'invention est un produit à six couches selon la séquence qui suit: polyester/apprtt/polyéthylène de faible densité/aluminium en feuille/ionomètre/polyéthylène de densité moyenne. Un second aspect de l'invention concerne un procédé de formation d'une pellicule laminée, qui consiste à (a) former une couche de liaison en polyéthylène de densité faible ou moyenne entre une couche formant substrat et une couche d'aluminium en feuille par extrusion à la fusion afin de former un premier laminé comprenant la couche formant substrat, la couche de liaison et la couche d'aluminium en feuille; et (b) extruder à la fusion, entre la couche d'aluminium en feuille du premier produit laminé et une couche d'étanchéité d'un polymère d' éthylène et/ou de propylène, une couche d'un adhésif sensiblement sans solvant qui se compose soit d'un ionomère ou d'un copolymère d' éthylène-acide acrylique contenant de 2 à % d'unit d'acide acrylique, ou d'un copolymère d'éthylène-acétate de vinyle contenant de 5 à 40% d'unités d'acétate de vinyle. Normalement, le substrat nécessitera un traitement de surface, et en particulier, l'application d'un apprêt pour le lier aux couches de liaison. Des apprêts appropriés sont connus dans ce but. Une colle de polyuréthane contenant de l'acétate d'éthylène comme solvant est utilisableo Si la couche formant substrat est en un polyester, elle nécessitera habituel]ment un traitement de surface avant application de l'apprêt. Cela peut être effectué par traitement par effet corona d'une façon connueo Ainsi, le procédé contiendra habituellement les étapes préliminaires du traitement par effet corona d'un polyester, avec ensuite l'application d'une couche d'un apprêt à base de solvant et 1' évaporation du solvant de 1 'apprêt dans un four ou une série de fours avant que le substrat ne soit pr6t à recevoir la couche de liaison. Seul un passage dans un four est requis dans ce processus, ce qui fait plus que compenser l'utilisation d'tue couche de liaison en plus du substrat. Un troisième aspect de l'invention concerne également les sacs faits d'une pellicule laminée selon l'invention ci-dessus décrite, avec la couche d'étanchéité la plus à l'intérieuro La présente invention concerne de plus l'emballage d'un aliment scellé dans un tel sac. La présente invention offre un procédé de pasteurisation d'un aliment qui consiste à le chauffer dans un sac selon le troisième aspect, à une température comprise entre 70 et 115 C, pendant un temps suffisant pour effectuer la pasteurisation (le temps de pasteurisation sera habituellement de 20 minutes à 2 heures selon la température. De préférence, le chauffage est effectué dans un milieu fluide aqueux, tel que de la apeur dans un four à vapeur ou de l'eau chaude. On pense que la présente invention sera particulièrement utile pour la pasteurisation d'aliments (y compris les boissons), mais en particulier la veianc traitée comme des morceaux de jambon et de lard. L'exemple qui suit illustre l'invention. Exemple. On a formé un produit laminé par le procédé selon l'invention. En effet, une pellicule de polyester (té- réphtalate de polyéthylène) a été traitée par effet corona et enduite d'une colle de polyuréthane, avec évaporation du solvant de la colle dans un four. Un polyéthylène de faible densité a été extrudé à la fusion à une température de fusion de 320-330 C entre la couche de polyester et une feuille d'aluminium pour former la coucheintermédiaire de liaison. Le produit laminé à quatre couches résultant et une pellicule de polyéthylène de densité moyenne ont été amenés à proximité et une couche d'ionomère "Surlyn 1652" a été appliquée entre eux par extrusion à la fusion à une température de 310 à 320 C. De cette façon, on a préparé un produit laminé ayant la structure qui suit: Couches épaisseur en microns Téréphtalate de polyéthylène 12,5 Apprêt 0,7 Polyéthylène de faible densité 16,0 Aluminium en feuille 9,0 Ionomère "Surlyn 1632" 25,0 Polyéthylène de densité moyenne 75,0 La force de la liaison du produit laminé s'est révéle tre d'au moins 2,75 N/cm. Le produit laminé a été formé en un sac et soumis à des conditions de pasteurisation dans un four à vapeur à 115C pendant 20 minutes. Après pasteurisation, la force de liaison du produit laminé avait accru j imqu'à au moins 3,14 N/cm. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. 8 2 2484913 RE V E N DI C A T I 0 N S 1. Pellicule laminée du type comprenant une pellicule formant substrat traitée par décharge corona,à laquelle est appliquée une couche adhésive en un adhésif tel qu'une résine de polyuréthane; une couche d'aluminium en feuille maintenue sur ladite couche formant substrat au moyen de l'adhésif après évaporation du solvant dudit adhésif; et une couche d'étanchéité, par exemple de polyéthylène de densité moyenne et traité par décharge corona, appliquée à l'autre côté de ladite feuille d'aluminium, caractérisée en ce que ladite couche d'étanchéité est maintenue en contact avec ladite couche d'aluminium en feuille en utilisant mm couche adhésive sensiblement sans solvant qui contient.un ionomère d'un copolymère d'éthylène-acide acrylique contenant de 2 à 10% d'unités d'acide acrylique ou d'un copolymère d'éthylène-acétate de vinyle contenant de 5 à 40% en poids d'unitésdacétate de vinyle. 2. Pellicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche d'étanchéité précitée est formée en un polyéthylène ayant une densité d'au moins 0,926 ou un polypropylène, ou en un copolymère d'éthylène- propylène contenant de 3 à 20% d'unitésd'éthylène, ou un mélange de polyéthylène avec du polypropylène o la proportion du polyéthylène est de 3 à 20%. 3. Pellicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche adhésive sensiblement sans solvant précitée est formée en un ionomère contenant des unités de: une alpha-mono.-oléfine, un acide organique insaturé et un sel dudit acide insaturé. 4. Pellicule selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'ionomère précité est obtenu par neutralisa- tion partielle d'un bipolymère de l' '-mono-oléfine et de composants de l'acide organique insaturé précité. o Pellicule selon la revendication 4, caractérisée en ce que l' -monooléfine précitée est de l'éthylène, l'acide précité est de l'acide méthacrylique ou acrylique et le sel précité est le sel d'un métal alcalino 6o Pellicule selon la revendication 5, caractérisée en ce que le métal alcalin précité est du sodium ou du zinc o 7o Pellicule selon l'une quelconque des revendications à 6, caractérisée en ce que l'ionomère précité contient de 80 à 95% de l' -mono-oléfine précitée, de 2 à 10% de l'acide insaturé précité et de 0,5 à 10% du sel dudit acide insaturéo 8. Pellicule selon la revendication 7, caractérisée en ce que la proportion du sel précité est de OD5 à 5/ 9 Pellicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche adhésive sensiblement sans solvant précitée a été appliquée à la couche formant substrat précité par extrusion à la ûsiono Pellicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la couche formant substrat précitée a une épaisseur de 10 à 30 p., la couche de liaison précitée a une épaisseur de 8 à 50 4i, la couche d'aluminium en feuille précitée a une épaisseur de 8 à l, la couche adhésive sensiblement sans solvant précitée a une épaisseur de 10 à 50 p et la couche d'étanchéité précitée a une épaisseur de 20 à 100 %o 11. Pellicule selon l'une qLuelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche formant substrat précitée est en polyester, la couche de liaison précitée est en polyéthylène ayant une densité comprise entre 0,89 et 0,925 g/cc et la couche adhésive sensible- ment sans solvant précitée est en un ionomère. Pellicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est formée en un sac, avec la couche d'étanchéité la plus à l'intérieur et elle est scellée sur ellemême pendant la formation dudit saco 13.Pellicule selon la revendication 12, caractérisée en ce que le sac précité a été pasteurisé par chauffage à une température comprise entre 70 et 1150C pendant un temps suffisant pour effectuer la pasteurisation. 14. Pellicule selon la revendication 13, caractérisée en ce que le chauffage pour pasteurisation précité a été effectué dans un milieu fluide aqueux. Procédé de production d'une pellicule laminée à base d'aluminium en liant une couche formant substrat à un ctté d'une couche d'aluminium en feuille au moyen d'un adhésif tel qu'une résine de polyuréthane, et en formant une couche d'étanchéité sur l'autre ctté de ladite couche d'aluminium en feuille, caractérisé en ce que l'application de ladite couche d'étanchéité sur l'autre coté de ladite couche d'aluminium en feuille est effectuée par extrusion à la fusion, sur ladite couche d'aluminium en feuille, d'une couche d'un adhésif sensiblement sans solvant comprenant (i) un ionomère ou (ii) un copolymère éthylène-acide acrylique contenant de 2 à 10% d'unités d'acide acrylique, ou (iii) un copolymère éthylène- acétate de vinyle contenant de 5 à 40% d'unitésd'acétate de vinyle, et en mettant en contact ladite couche d'étanchéité avec ladite couche adhésive sensiblement sans solvant sans utiliser d'étape séparée de chauffage afin de pré- traiter ladite couche adhésive sensiblement sans solvant. 16. Procédé de pasteurisation d'un aliment caractérisé en ce qu'on place ledit aliment dans un sac selon la revendication 12, on scelle ledit sac, et on le chauffe ainsi que son contenu à une température de 70 à 1151C et on le maintient à ladite température pendant un temps suffisant pour effectuer la pasteurisation de l'aliment dans ledit sac.