Brevet FR2638719A1 — publié le 19900511

La présente invention concerne un matériau d'emballage, pouvant se composer d'un papier, d'un carton ou d'un matériau fibreux analogue, recouvert d'un mélange de couchage contenant une polyoléfine et formant une pro tsction contre l'humidité. Une utilisation des matériaux d'emballage concerne l'empa- quetage des bobines do papier de grande dimension. L'emballage de la bobine assure ê la fois une protection mécanique et une protection contre l'humidité, maintenant celle-ci A un niveau constant. Les bobines de papier sont déplacées au cours des opérations d'entrepôt et de trans- port à l'aide de chariots élévateurs & fourche, le matériau d'emballage doit donc résister aux contraintes mica- niques causées par les pinces des engins lorsqu'elles enserrent les bobines. Un matériau employé A l'emballage des bobines de papier est le polyéthylêne pur en bande. Le polyéthyléne offre une bonne protection contre l'humidité en conservant durant la phass d'entrepôt le degré initial d'humidité du papier, mais sa faiblesse est qu'il se déchire facilement. Les pinces des engins peuvent entraLner des déchirures lors de la saise de la bobine, sans prOjuger des accrocs que peuvent faire des objets extérieurs quelconques grenat au contact de l'emballage. On obtient une meilleure protection mécanique en utilisant pour l'emballage de la bobine du papier recouvert de polyéthylène. Le papier donne au matériau d'emballage sa rtsistance, le polyéthylène assurant quant a lui la protection requise contre l'humidité. L'inconvénient de cette solution est cependant la mauvaise adhérence de la couche de polyéthylène au contact du papier, d'où une tendance de l'emballage à glisser lors du levage la bobine. Il peut mEme se produire que l'engin de manutention ne saisisse que l'emballage et non pas la bobine. Un inconvénient supplémentaire à l'usage du polyéthylène pour l'empaquetage des bobines de papier provient de la difficulté a replier l'emballage aux extrémités des bobines ainsi que la tendance du polyéthylène A se souder à la cra1eur. Cette dernière propiété a pour conséquence que l'emballage adhère facilement au rouleau lorsqu'on colle les fonds de bobine. En hiver le gel a en outre tendance a diminuer l'adhérence déjà faible du polyFthy- lène, et a la rendre plus fragile. Pour surmonter les inconvénients énumérés ci-dessus, on en est venu à ut liser pour l'empaquetage des bobines de papier des matériaux a st-ucture laminaire, dans lesquel- les deux couches de papier sont collées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une pellicule de plastique. La structure laminaire empêche l'auto-soudure, élimine les problèmes de glissement en cours de manipulation liés au défaut d'adhérence, mais aboutit à un matériau intrinsè- quement lourd et difficile à plier, et de surcrost d'un coût élevé au regard de ses qualités. La présente invention a pour cbjet un matériau d'emballage nouveau, formé d'une couche de papier, de carton ou d'un matériau fibreux analogue, recouverte d'un film de matière plastique appropriée. Cette invention élimine les défauts ci-de3sus mentionnés, inhérents aux matériau. à structure laminaire. La structure de base du type de matériau d'emballage qui fait l'objet de l'invention est similaire à celle des matériaux conventionnels à revétement de polyéthylène, mais les inconvénients de ces derniers sont contournes par l'utilisation d'un mélange de couchage d'une composition différente de celle des pr-duits employés jusqu'à ce jour. L'objet de la présente invention est donc un matériau d'errballage caractérisé Far le fait qu'entrent dans la composition du mélange de couchage du polypropylène isotaxi que, ainsi que du polypropylêne ataxique ou une poly &alpha;-oléfine amorphe agissant conne plastifiant, de sorte que l'indice de résistance à la pénétration par une aiguille du produit soit dans la plage 0,5...20 (0,1 mm/5 s). L'indice de résistance & la pénétration idéal se situe dans la plage 0,5...5 (0,1 mm/5 s). Les valeurs indiquées ci-dessus pour l'indice de résis- tance a la pénétration par une aiguille se fondent sur les standards ASTM D 1321 et DIN 52010 On peut mentionner & BR Un matériau d'emballage conforme & la présente invention se caractérise également par le fait que le mélange de couchage se compose pour au moins 50* d'un composant amorphe qui peut être le polypropylène ataxique, ou une poly-&alpha;-oléfine. La présente invention vise salement le procédé employé por la fabrication du matériau d'emballage, au cours duquel un mélange de couchage contenant une polyoléfine et constituant une protection contre l'humidité est déposé sur le papier, le carton, ou le support de base analogue. Le procédé se caractérise par le fait qu'on mélange au polypropylène isotaxaue du polypropalène ataxique ou da la poly-&alpha;-oléfine amorphe de sorte que la proportion de composant amorphe dans la composition finale du mélange de couchage soit de 50 % au moins et que ie mélange obtenu soit répandu à l'état fondu sur le support de base du matériau d'emballage. La technique crtimale de fabrication du matériau d'ambal- lage consiste a mélanger dans un premier temps les conposauts du mélange de couchage sous leur orme granulaire, S faire fondre ensuite celui-ci pour le déposer en couche mince par l'intermédiaire d'un gicleur sur le papier, le carton ou le support de base analogue en mouvement. La présente invention vise encore le mélange de couchage dans le procédé décrit ci-dessus, qui se caractérise par le fait que qu'il contient du polypropylène isotaxique mélangé * du polypropylène ataxique ou à une poly-b- oléfine amorphe de sorte que la proportion de composant amorphe dans la composition finale de la couche superficielle soit de 50 % au moins. Pour une mise en oeuvre économique, un composé conforme à a invention contiendra de 50 a 95 %, de préférence de 60 & 80 % de polypropylène ataxique, st de 5 & 50 %, de préférence de 20 a 40 % de polypropylène isotaxique, ainsi que de la cire et/ou de la résine comme additifs éventuels. Un mélange de couchage conforte à la présente invention cortient pour l'un de ses composants, comme décrit cidessus, du polypropylène isotaxique, qui est du polypropylène cristallin, dont l'indice de fusion mesuré conformément au standard ASTM D l23a/L est de 2 & 200 g/10 min.En plus du polypropylêne isotaxique, le mélange contient un composant de polyoléfine amorphe qui peut être du polypropylène ataxique, dont la viscosité à l"tat fondu mesurée a l'aide d'un viscosimetre Brockfield à une température de 180 C selon le standard ASTM D 3236 est de 100 à 500000 mPa s. Le polypropylêne ataxique est un produit secondaire de la préparation du polypropylène, dont le taux d'obtention est en général inférieur à 5 % et qu'on sépare du polypropylène isotaxique produit, par dissolu tior. De façon alternative, le composant amorphe du mélange de couchage peut conformémet à la présente invention être une poly-&alpha;-oléfine, selon les cas du polyéthylène, polypropylène ou polybutylène dont les viscosités d l'état fondu son: dans la zone mentionnée. Le mélange de couchage peut conformément à l'invention contenir de la cire dans une proportion approximative de 10 & 15 % par exemple, dont le rôle est d'ajuster ses propriétés de dureté, d'adhérence et de friction. De la résine naturelle ou artificielle peut également entrer dans sa composition, dans une proportion d'environ 5 8 par exemple, 1 & encore dans le but d'améliorer l'adhérence de la couche superficielle vis-ê-vis du matériau fibreux de base. Un avantage des matériaux d'emballage obtenus conòrmément i la présente invention est que la couche superficielle offre une friction suffisante pour empêcher les bobines de glisser à son contact à l'intérieur de l'emballage lorsqu'elles sont maisies. L'emballage étant enroulé plusieurs fois autour de la bobine, aucun glissement n'est non plus à carindre entre les différentes épaisseurs. La couche superficielle a de plus la propriété de ne pas devenir plus fragile ni de perdre son adhérence quand il gèle. fin avantage supplémentaire ds l'invention est que la couche superficielle ne se soude pas sous l'effet de la chaleur lorsqu'on colle les fonds de bobine sur les extri- mités du rouleau de papier empaqueté. De plus, les matériaux d'emballage conformes à l'invention se plient facilement, ce qui rend aisée l'obtention de joints étanches entre les fonds et la bobine. Un avantage par:iculisr des matériau d'e.-.bal'age conformes à l' nvention est que le matériau de base ne requiert pas de pré-traitement à la flamme ni de traitement par décharges corona avant l'application de la couche superficielle, ainsi qu'il est nécessaire dans le cas de l'utilisation de polyéthylène. Le mélange fondu peut être conduit jusqu'à un gicleur disposé à la surface d'un tapis roulant et mun d'un rouleau qui applique sous pression le film sur le matériau fibreux, pour obtenir une adhésion suffisante sans prO-traitement d'aucune sorte.En général, une couche superficielle de 15 g/m s'avère suffisante, la perméabilité 9 la vapeur d'eau, mesurée à 230C à 50% d'humidité relative selon les standards P 448 om-84 et S=-P 22, 68, étant inférieure à 5 g/m 24 h. Mentionnons à titre de comparaison qu'avec les matériaux à structure laminaire conventionnels, la quantité de produit nécesaire à l'obtention d'une protection contre l'humidité comparable est de 20 à 30 g/m. En dehors e de l'empaquetage des bobines de papier ou de carton, le matériau d'emballage qui fait l'objet de l'in- Invention convient également à d'autres besoins d'emballage, comme par exerple l'emballage de rames de papier de photocopie Grâce à son imperméabilité, un matériau d'emballage conforme à l'invention empêche le papier de sécher, le taux d'humidité de celui-ci est donc conservé depuis les mâchines à papier juaqu'à l'utilisateur. Dans la suite et pour clarifier la présente invention, on décrira en détail un procédé de fabrication de matériau d'emballage conforme à celle-ci. Ce faisant, on fera référence au dessin fourni en annexe et qui décrit l'appareillage utilisé en conjonction aec le procédé. L'appareillage comprend conformément au dessin une cuve 1 où s'effectue le mélange, munie d'un mélangeur rotatif 2, et percée dans sa partie supérieurs d'un orifice d'alirer.tation 3. Les composants du mélange de couchage sont introduits dans la cuve 1 sous forme de granulas par une goutière 4 à travers l'orifice 3. Le mélange de couchage peut se composer par exemple de 70 * de polypropylène ataxique et de 30 % de polypropylène isotaxique. Dans la cuve 1, un mélangeur 2 mélange les composants les uns aux autres, cependant que le mélange 5 fond sous l'effet de résistances de chauffages disposées sous la cuve. La température de chauffage appropriée est de 170 C environ. Fondu et mélangé de façon homogène,. le mélange de couchage est conduit, par un tuyau 7 équipé de une pompe 6, depuis la cuve 1 jusqu' un entonnoir 8 d'alimentation de l'applicateur de surface. L'applicateur de surface comprend un tambour rotatif 9 qui guide une bande de papier 10 constituant le support du matériau d'emballage jusqu'au niveau d'un gicleur 11. Le mélange de couchage fondu 5 est alors comprimé hors de l'entonnoir 5 à l'aide de barres dentées 12 dans une fente 13 de sortie du gicleur, dont la largeur est & peu près la meme que celle da la bande de papier 10.Le gicleur 1: est équipez d'un cylindre rotatif 84 grâce auquel le mélange de couchage se répand on une couche régulière sur la bande de papier 10. On obtient ainsi de l'autre coté un matériau d'emballage 15 recouvert d'une quantité convenable de 15 g/mX de mélange de couchage. La proportion mentionnée ci-dessus pour le mélange de couchage de 70 8 de polypropylène ataxique pour 30 % de pclypropylJne isotaxique s'est révélée satisfaisante en pratique. On peut citer comme autres exemples de composition un mélange contenant 50 % de polypropylène ataxique, 35 % de polypropyléne isotaxique et 15 * de cire, ainsi qu'un autre contenant 70 % de polypropylène ataxique, 15 % de polypropylène isotaxique, 10 % de cire et 5 % de résine. La composition du mélange de couchage peut toutefois varier dans les limites exprimées par les revendications du présent brevet d'invention. Il est par ailleurs évident pour tout membre de la profession que les différentes applications de l'invention peu vont varier sous d'autres rapports dans les limites des présentes revendications. Ainsi le support matériel peut conformément à l'invention être hormis le papier tout autre matériau fibreux convenable, comme par exemple du carton ou du carton "liner". Le procédé non plus ne se limite pas à l'exerr: :ple décrit ci-dessus, mais on peut également envisager un procédé on deux phases, la première 'dans laquelle on obtiendrait un mélange de surface homogène, par exemple sous formes de granulés ou de blocs, et la deuxième, la phase de couchage dans laquelle on ferait fondre le mélange et on l'étalerait en couche sur le matériau de support. REVENDICATIONS 1. Un matériau d'emballage, forme. de papier, de carton ou d'un matériau fibreux analogue, lequel est recouvert d'un mélange de couchage contenant une pclyoli- fine et constituant une prctection contre l'humidité, caractérisé en ce que le mélange de couchage contient du polypropylène isotaxique ainsi que du polypropylène ataxique ou une poly-&alpha;-oléfine agissant comme plaxtifiant, de sorte que l'indice de résistance & la pénétration par une aiguille soit dans la plage 0,5...20 (0,1 mm/S s). 2. Un matériau d'emballage selon la revendica tiOfl 1, caractérisé en ce que l'indice de résistance à la pénétra ion par une aiguille du mélar.ge de couchage est dans la plage 0,5.. .5 (0,1 m./5 s) 3. Un matériau d'emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de couchage contient au moins JC 8 d'un composant amorphe qui peut être du polypropylène ataxique ou une poly-a-oléfine. 4. Un matériau d'emballage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mélange de couchage contient de 50 à 95 %, de préférence de 60 à 80 ide polypropylène ataxique et de 5 a 50 %, de préférence de 20 à 40 % de polypropylène isotaxique 5. Un matériau d'emballage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de couchage contient de surcroît de la cire et/ou de la résine. 6. Un procédé de fabrication d'un matériau d'emballage selon lequel un mélange da couchage contenant une polyoléfine et constituart une protection contre l'humidité est appliqué sur le papier, le carton ou le matériau fibreux analogue de support, caractérisé en ce que du polypropylène ataxique ou de la poly-&alpha;;-oléfine amorphe est mélangé au polypropylène fsotaxique de sorte que la proportion de composant amorphe dans le mélange de couchage soit au moins de 50 *, et que le mélange obtenu soit répandu à l'état fondu sur le support matériel de I' emballage. 7. Un procédé selon la revendicatIon 6, carac térlsé en ce cue de 50 A 5 , de préférence de 60 & 80 * de polypropylène ataxique d'une part, et de S à 50 %, de préférence de 20 a 40 t d polypropylène isotaxique d'autre part, sont mélangés l'un à l'autre, et répandus à l'état fondu sur le support matériel du matériau d'emballage 8.Un procédé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les composants du mélange de couchage sont mélangés sous forme ds granulés, après quoi le mélange est fondu et couché par l'intermédiaire d'un gicleur sur la papier, le carton ou le matériau fibreux analogue se trouvant sur un tapis roulant. 9. Un mélange de couchage utilisé dans un procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le mélange contient du polypropylène isotaxique mélangé à du polypropylène ataxique ou à une poly-&alpha;- oléfine amorphe de sorte que la proportion de composant amorphe soit de 50 % au moins. 10. Un procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mélange de couchage contient de 50 à 95 %, de préférence de 60 à 80 8 de pclypropylène ataxique et de 5 à 50 %, de préférence de 20 à 40 % de polypropylène isotaxique, ainsi que de la cire et/ou de la résine comme additifs éventuels.