Brevet FR2721007A1 — publié le 19951215

FILM COMPOSITE THERMOPLASTIQUE, DESTINE A L'EMBALLAGE La présente invention concerne un film composite thermoplastique, destiné à l'emballage, pouvant être en particulier soudé sur lui-même. Au surplus, les films thermoplastiques selon l'invention peuvent être rétractables, c'est-à-dire susceptibles successivement, de se ramollir sous l'effet de la chaleur, pour supprimer leurs contraintes internes, et de se resserrer ou rétracter, sous l'effet d'un refroidissement rapide. Plus précisément, l'invention s'intéresse aux films composites, à déchirure aisée, y compris après rétraction, dont le substrat associe, soit sous la forme d'une seule couche de résine extrudée, soit sous la forme d'au moins deux couches, liées l'une à l'autre, obtenues par exemple par coextrusion: - un polymère ionique obtenu à partir d'au moins un monomère oléfinique, le ou les monomères oléfiniques étant majoritaires en proportion molaire, et d'un acide carboxylique insaturé, polymère dont les groupements acide carboxylique sont neutralisés par des ions métalliques; - et une polyoléfine. La présente invention a pour objet un film tel que précédemment défini, présentant une facilité de déchirure pratiquement dans toutes ses directions, considérées par référence à la direction longitudinale d'extrusion du film composite, ainsi qu'un emballage comprenant un tel film. Conformément à la présente invention, on a découvert qu'un film composite constitué par des résines telles que définies précédemment, pouvait être facilement déchirable, sans direction préférentielle par rapport à la direction longitudinale d'extrusion, à la condition de respecter les caractéristiques mécaniques suivantes, pouvant être contrôlées par des essais de routine selon la méthode de mesure de Elmendorf (norme française NFT54- 141): - la résistance à la déchirure longitudinale (DL), exprimée en cN/4m, dans la direction d'extrusion, est au plus égale à 0, 8 et la résistance à la déchirure transversale (Dt), perpendiculairement à la direction longitudinale, est au plus égale à 2,0 Dt - le rapport DL est inférieur à 4; pour obtenir en particulier une résistance à la déchirure oblique (Do), dans une direction à 45 C par rapport aux directions longitudinale et transversale, au plus égale à 2,5. D'une manière préférentielle, le rapport entre la résistance à la déchirure oblique (Do) et la résistance à la déchirure transversale (Dt) est inférieur à 1,5. Le substrat du film selon l'invention peut comprendre de 30 jusqu'à 80 % en poids, et préférentiellement de 50 à 70 % en poids du copolymère ionique. En ce qui concerne le choix du polymère ionique, celui-ci peut être un copolymère d'une oléfine de formule générale R-CH=CH2, dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou un radical alkyle inférieur, et d'un acide carboxylique a ou B-éthyleniquement insaturé également de chaîne courte, comportant de 0,2 à 20 %, préférentiellement de 1 à 5 % (pourcentage molaire), de groupements acide carboxylique ionisés par neutralisation avec des ions métalliques distribués sur le polymère. De préférence, le polymère ionique est un copolymère d'éthylène et d'acide méthacrylique. Le polymère ionique peut être aussi un terpolymère d'une oléfine, d'un composé insaturé monoéthylénique différent de l'oléfine, et d'acide méthacrylique. Les valences de l'ion métallique dépendront de l'acide carboxylique utilisé. De préférence, on utilisera des ions ayant une valence entre 1, 2 ou 3. D'une manière générale, les ions choisis peuvent être des ions métalliques complexés ou non-complexés. Les polymères ioniques le plus souvent utilisés sont des copolymères d'éthylène et d'acide mono ou dicarboxylique, dans lesquels les ions métalliques appartiennent aux groupes II, III, IV-A et VIII de la Table Périodique des éléments, s'ils sont sous forme complexée, ou encore au groupe I, s'ils ne le sont pas. S'agissant de la polyoléfine, ce terme désigne, dans la présente description, des homopolymères d'a- oléfines ou des copolymères de ces mêmes oléfines avec un ou plusieurs monomères. Par exemple, l'homopolymère d'a-oléfine est obtenu à partir d'un monomère oléfinique identique à celui du polymère ionique. Les copolymères d'a-oléfines peuvent être également constitués de copolymères d'a-oléfine, en combinaison avec au moins un autre monomère monoéthylèniquement insaturé, tel qu'aliphatique ou aromatique, parmi lesquels on peut citer à titre d'exemple, l'acétate de vinyle, le styrène, et les dérivés méthacryliques. Avantageusement, la polyoléfine est un polyéthylene basse densité, notamment obtenu par polymérisation radicalaire. Le substrat selon l'invention peut également comprendre des additifs améliorant son comportement. Par exemple, un tel additif est avantageusement un agent antistatique, glissant et antibloquant, éventuellement dilué dans une base polyoléfinique. La forme du substrat peut varier selon les applications envisagées pour les films de l'invention. En particulier, le substrat peut être constitué d'une seule couche ou d'au moins deux couches, à savoir respectivement du copolymère ionique, et de la polyoléfine. De préférence, le substrat présente une épaisseur comprise entre 20 et 400 4m. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants donnés à titre illustratif uniquement. EXEMPLES COMPOSITION i (art antérieur): Film standard monocouche, extrudé, consistant en un mélange constitué par 70 % en poids de polyéthylène basse densité, obtenu par polymérisation radicalaire, et par 30 % en poids d'une polyoléfine basse densité, linéaire, obtenue par polymérisation de 4-méthyle pentène 1. COMPOSITION 2: Film tri-couche, co-extrudé comprenant une couche médiane d'un copolymère ionique d'éthylène (majoritaire en proportion molaire) et d'acide méthacrylique -référence EXP 5059 de la Société BP Chemicals-, et deux couches externes d'un polyethylene basse densité, obtenu par voie radicalaire -référence EXP 1003 de la Société BP Chemicals-; la couche médiane représente 60 % en poids du substrat du film, et chacune des couches externes 20 % en poids du même substrat. COMPOSITION 3: Film monocouche extrude, comprenant les mêmes composants que précédemment, dans les mêmes proportions, mais obtenu par extrusion du mélange selon une seule et même couche. Le tableau 1 représente les résultats obtenus lors des tests de déchirabilité de chaque film selon la norme française NFT 54-141 (méthode Elmendorf). On voit clairement que les compositions 2 et 3 (tricouche et monocouche) de l'invention possèdent des résistances à la déchirabilité nettement inférieures à celles d'un film selon l'art antérieur (composition 1), et ce dans toutes les directions indiquées. L'avantage majeur procuré par les films de l'invention est que la faible résistance à la déchirabilité dans les directions indiquées permet l'utilisation aisée de ces films dans le domaine des emballages déchirables. En effet, l'emplacement des amorces de déchirure qui sont habituellement incorporées dans ou posées sur de tels films, afin de faciliter l'ouverture de l'emballage, n'est plus limité aux seules directions d'extrusion et transversale, ce qui supprime les contraintes connues des films de l'art art antérieur. De ce fait, il devient maintenant possible de fabriquer des emballages en film thermorétractable selon l'invention présentant des possibilités d'ouverture qui étaient jusqu'à ce jour difficiles, voire impossibles, à réaliser. Tableau 1 Film composite Film selon Film tri-couche Film monocouche l'art antérieur de composition (2) de composition (3) Résistanceà Résistance à de composition (1) selon l'invention selon l'invention la déchirure * résistance longitudinale DL 201 0, 6 0,09 en cN/Im résistance transversale Dt 584 > 0,17 0,22 en cN/pm résistance oblique Do en cN/pm, à 45 C par rapport aux directions 244 >, 0,34 > 0,25 longitudinale et transversale * selon norme Elmendorf (norme française NFT 54-141) REVENDICATIONS 1/ Film composite thermoplastique, notamment rétractable, et obtenu par extrusion, dont le substrat comprend: - un polymère ionique obtenu à partir d'au moins un monomère oléfinique, le ou les monomères oléfiniques étant majoritaires en proportion molaire, et d'un acide carboxylique insaturé, polymère dont les groupements acide carboxylique sont neutralisés par des ions métalliques; - et une polyoléfine caractérisé en ce que, exprimée en cN/4m selon la méthode de Elmendorf, la résistance à la déchirure longitudinale (DL), dans la direction d'extrusion, est au plus égale à 0,8, et la résistance à la déchirure transversale (Dt) perpendiculairement à la direction longitudinale, est au plus égale à 2,0, en respectant un rapport Dt/DL inférieur à 4, pour obtenir une résistance à la déchirure oblique (Do), dans une direction à 45 C par rapport aux directions longitudinale et transversale, au plus égale à 2,5. 2/ Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre la résistance à la déchirure oblique (Do) et la résistance à la déchirure transversale (Dt) est inférieur à 1,5. 3/ Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat comprend en outre un agent antistatique, glissant et antibloquant, éventuellement dilué dans une base polyoléfinique. 4/ Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat comprend de 30 à 80 % en poids, et préférentiellement de 50 à 70 % en poids du copolymère ionique. / Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère ionique est un copolymère d'éthylène et acide méthacrylique. 6/ Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère ionique est un terpolymère d'une oléfine, d'un composé insaturé monoéthylènique, et de l'acide méthacrylique. 7/ Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que la polyoléfine est un polyéthylène basse densité, notamment obtenu par polymérisation radicalaire. 8/ Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat est constitué par une seule couche. 9/ Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat comprend au moins deux couches, à savoir respectivement du polymère ionique, et de la polyoléfine. i0/ Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat a une épaisseur comprise entre 20pm et 400gm. 11/ Emballage comprenant un film selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.