Brevet FR2618726A1 — publié le 19890203

Complexe interne multicouche étanche pour corps d'emballage tubulaire en matériaux composites et emballage ainsi obtenu La présente invention concerne un complexe interne multicouche étanche pour corps d'emballage tubulaire en matériaux composites comprenant une ou plusieurs couches d'u-n matériau plus rigide que ledit complexe et, éventuellement, une couche externe imprimée ou non, telle qu'une étiquette, ou une couche garantissant l'étanchéité1 le complexe étant lui-même composé de trois couches et la couche en contact avec le corps de l'emballage tubulaire étant en papier kraft. Les emballages existants du type boîtes, conteneurs, barils, fûts, sont tous composés d'un corps tubulaire, de section ronde, polygonale, ou toutes autres sections, d'un couvercle et d'un fond. La structure du corps tubulaire, réalisé par enroulement spiralé, droit, convolute ou autres, est en général la suivante - un complexe interne étanche, compatible avec le pro duit à conditionner, comportant normalement trois cou ches, la couche présentant les propriétés barrières assurant une'étanchéité parfaite étant composée d'un film d'aluminium. Habituellement, une étanchéité opti male est obtenue avec une épaisseur de la couche d'aluminium de l'ordre de 7 à 12t4. Cette couche d'aluminium est recouverte, de chaque côté, d'une cou che d'un matériau différent, à savoir d'un côté de pa pier kraft et de l'autre d'un film thermoplastique.On utilise normalement un papier kraft d'un grammage com 2 pris entre 40 et 60 g/m2 et un film en polyéthylène, de préférence haute densité, car il glisse mieux lors du spiralage, d'une épaisseur comprise entre 12 et 40 y. L'assemblage de ces différentes couches est réa lisé soit par contrecollage, soit par extrusion ou co extrusion, soit par calandrage. - une ou plusieurs couches d'un matériau plus rigide que le complexe interne, en général du carton, le nombre de couches dépendant, bien entendu, de la rigidité souhaitée. - une couche ou un complexe externe, imprimé ou non. I1 peut s'agir d'une couche simple, par exemple une éti quette imprimée de la dénomination commerciale du pro duit ou d'autres indications. I1 pourra également s'agir d'un complexe garantissant une étanchéité opti male de l'extérieur vers l'intérieur, afin de protéger les différentes couches de carton d'une éventuelle at teinte par un produit extérieur. Le fond et le couvercle de tels emballages sont, en général, actuellement, réalisés en acier ou en aluminium serti sur le corps de l'emballage. Le couvercle de l'emballage peut également être sous la forme d'une membrane en aluminium, par exemple d'une épaisseur d'environ 60 , recouverte d'une enduction qui soude sur le polyéthylène. Eventuellement, cette membrane peut être surmontée d'une cape ou d'un bouchon protecteur en matière synthétique. Or, ces emballages présentent un certain nombre d'inconvénients, liés principalement à la présence de l'aluminium dans la composition du complexe interne. En effet, l'aluminium présente la particularité d'être extrêmement fragile et il se fissure très facilement, par exemple, lors des efforts mécaniques transmis à l'emballage au moment du sertissage ou du scellage du fond et/ou du couvercle sur le corps de l'emballage. L'aluminium, qui a tendance à se plisser, risque alors de casser au niveau des pliures, ce qui entraîne inévitablement des microporosités et des microfuites. Un tel phénomène entraîne des problèmes d'étanchéité, de corrosion et de délaminage. Ces problèmes sont particulièrement gênants, entre autres pour le conditionnement de produits agressifs, tels que des boissons carbonatées, des jus de fruits, des peintures, ou pour des produits pasteurisés ou stérilisés, et sont encore accrus lorsque la boîte est mise sous pression,pour gazer les produits. Par ailleurs, le complexe interne est mis en place à l'intérieur du corps de l'emballage par enroulement spiralé, droit, convolute ou autres. L'une des extrémités du complexe est repliée et est soudée sur l'autre extrémité dudit complexe. I1 s'ensuit deux pliures au niveau du complexe interne, donc inévitablement au niveau de la couche d'aluminium, ce qui entraîne, comme on l'a vu précédemment, des cassures et des fuites. Le problème général à résoudre par l'objet de la présente invention est donc de concevoir un complexe interne multicouche étanche pour corps d'emballage tubulaire qui soit résistant et qui ne casse pas lorsqu'il est plié, comme c'est le cas, soit lors du sertissage ou de la soudure du couvercle ou du fond sur le corps de l'emballage, soit lors de la mise en place du complexe par enroulement à l'intérieur dudit corps de l'emballa- ge. Ce complexe devra donc être plus résistant mécaniquement au sertissage et à la soudure, présenter une résistance à la pression plus importante, donc présenter une meilleure résistance à l'agressivité des produits conditionnés, ceci tout en présentant les propriétés barrières désirées, notamment en ce qui concerne la perméabilité à l'oxygène, la perméabilité à la vapeur d'eau et la résistance à la rupture. Selon la présente invention, le problème est résolu en ce que la couche intermédiaire de complexe interne multicouche étanche est un film polymère ou copolymère, assemblé par contrecollage, extrusion, coextrusion ou calandrage. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un corps d'emballage muni d'un complexe interne selon l'inven tion, et la figure 2 est une vue en perspective et en coupe, à une échelle différente, d'un corps d'emballage au niveau de la soudure d'une extrémité du complexe interne selon l'invention sur l'autre extrémité dudit complexe. Conformément à l'invention, la couche intermédiaire 5 du complexe interne du corps 1 d'emballage tubulaire est un film polymère ou copolymère, assemblé par contrecollage, extrusion, coextrusion ou calandrage. Cette couche 5 pourra avantageusement présenter une épaisseur comprise entre 12 et 20 P et être recouverte d'une métallisation 7, d'une épaisseur d'environ 300 Á. Selon une première variante de l'invention, la couche intermédiaire 5 est en polyester ou copolyester. A titre d'exemple non limitatif, on pourra utiliser un polyester métallisé de 12 P d'épaisseur du type X 870, connu sous la dénomination commerciale Melinex et fabriqué par la société ICI, polyester qui permet d'ailleurs un excellent accrochage de la métallisation. Ce type de polyester présente une perméabilité à l'oxygène de 0,5 cm /m /24 h correspondant à la norme ASTM D 1434 (température 23"C, taux d'humidité relative 0 %), une 2 perméabilité à la vapeur d'eau de 0,15 g/m2/24 h cor- respondant à la norme ASTM D 1434 (température 23"C, taux d'humidité relative 85 %), et une résistance à la rupture, dans le sens de la longueur, de 2,36 dN et dans le sens transversal de 2,58 dN, correspondant à la norme ASTM D 882 75B. Un complexe muni d'une telle couche intermédiaire 5 présente donc, de manière inattendue et surprenante, les conditions barrières souhaitées, notamment d'excellentes valeurs d'imperméabilité, tout en étant beaucoup plus résistant au niveau des pliures et à la pression qu'un complexe dont la couche intermédiaire est en aluminium. A titre d'exemple, la résistance à la rup ture d'une couche d'aluminium à 99,2 % de 12 U d'épais- seur, présente une résistance à la rupture dans le sens de la longueur de 1,12 dN et dans le sens transversal de 0,96 dN. Selon une seconde variante de l'invention, la couche intermédiaire 5 est en polyamide ou copolyamide. Un tel film polyamide pourra, par exemple, être celui connu sous la dénomination commerciale Selar fabriqué par la société Du Pont de Nemours. Selon une autre variante de l'invention, la couche intermédiaire 5 est en polyuréthane. Elle pourra, bien entendu, être en d'autres matériaux polymère ou copolymère, tels qu'un polyéthylène téréphtalate, un polybutylène téréphtalate, etc... A titre d'exemple non limitatif, le complexe peut présenter l'une des compositions suivantes, respectivement pour les couches 4, 5 et 6 - papier kraft 4/film polyester métallisé 5/film poly éthylène 6 - papier kraft 4/film polyester métallisé 5/film polypo pylène 6 - papier kraft 4/film polyester métallisé 5/film iono mère 6 - papier kraft 4/film polyamide 5/film polyéthylène 6 - papier kraft 4/film polyamide 5/film polyacrylonitril 6 ; - papier kraft 4/film polyester métallisé 5/film iono mère et film polyéthylène coextrudés 6. En tant que film ionomère 6, on pourra avantageusement utiliser celui connu sous la dénomination commerciale Surlyn fabriqué par la société Du Pont de Nemours. Comme indiqué précédemment, les trois couches 4, 5 et 6 pourront être assemblées entre elles par contrecollage, extrusion, coextrusion ou calandrage. Dans la variante du contrecollage, on pourra utiliser une colle barrière, telle que, par exemple, une colle polyvynilidenchlorure (PVDC). La présente invention a également pour objet un emballage tubulaire dont le corps 1 est en matériaux composites comprenant une ou plusieurs couches 3, éventuellement une couche externe 2, imprimée ou non, telle qu'une étiquette ou une couche garantissant l'étanchéité ainsi qu'un complexe interne multicouche étanche conforme à l'invention Les couches 3 formant l'ossature du corps 1 d'emballage seront, en général, en carton, alors que la couche externe 2 sera sous la forme d'une couche simple (étiquette) ou d'un complexe garantissant l'étanchéité de l'extérieur vers l'intérieur. La liaison des couches 2, 3 et 4 pourra être assurée, de manière connue, par scellage ou collage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Complexe interne multicouche étanche pour corps (1) d'emballage tubulaire en matériaux composites comprenant une ou plusieurs couches (3) d'un matériau plus rigide que ledit complexe et, éventuellement, une couche externe (2) imprimée ou non, telle qu'une étiquette, ou une couche garantissant l'étanchéité, le complexe étant lui-même composé de trois couches (4, 5 et 6) et la couche (4) en contact avec le corps (1) de l'emballage tubulaire étant en papier kraft, complexe caractérisé en ce que la couche intermédiaire (5) est un film polymère ou copolymère, assemblé par contrecollage, extrusion, coextrusion ou calandrage. 2. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (5) est recouverte d'une métallisation (7). 3. Complexe selon- 1 'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (5) est en polyester ou copolyester. 4. Complexe selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (5) est en polyester de 121l d'épaisseur métallisé sur une épaisseur de 300 A, dont la perméabilité à l'oxygène est de 0,5 cm cm3/m2 /24 h correspondant à la norme ASTM D 1434 (température 23"C, taux d'humidité relative 0 %), la 2 perméabilité à la vapeur d'eau est de 0,15 g/m2/24 h correspondant à la norme ASTM D 1434 (température 23"C, taux d'humidité relative 85 %), et la résistance à la rupture est, dans le sens de la longueur, de 2,36 dN et dans le sens transversal de 2,58 dN, correspondant à la norme ASTM D 882 75B. 5. Complexe selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (5) est en polyamide ou copolyamide. 6. Complexe selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche inter médiaire (5) est en polyuréthane. 7. Complexe selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (5) est un polyéthylène téréphtalate ou polybutylène téréphtalate. 8. Complexe selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il présente l'une des compositions suivantes, respectivement pour les couches (4, 5 et 6) - papier kraft (4)/film polyester métallisé (5)/film po lyéthylène (6) - papier kraft (4)/film polyester métallisé (5)/film po lypopylène (6) - papier kraft (4)/film polyester métallisé (5)/film ionomère (6) - papier kraft (4)/film polyamide (5)/film polyéthylène (6) - papier kraft (4)/film polyamide (5)/film polyacrylo nitril (6) ; - papier kraft (4)/film polyester métallisé (5)/film ionomère et film polyéthylène coextrudés (6). 9. Complexe selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (5) présente une épaisseur comprise entre 12 et 20k. 10. Emballage tubulaire dont le corps (1) est en matériaux composites comprenant une ou plusieurs couches (3), éventuellement une couche externe (2), imprimée ou non, telle qu'une étiquette ou une couche garantissant l'étanchéité ainsi qu'un complexe interne multicouche étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.