Brevet FR2739838A3 — publié le 19970418

FR 2739838 A3 19970418 FR 9315969 A 19931231 UN VERNIS ULTRA VIOLET THERMO-SOUDABLE UTILISE EN BLISTER OU AUTRE SES APPLICATIONS ET MISES EN OEUVRE DANS L'INDUSTRIE DE L'EMBALLAGE L'invention concerne un vernis UV, un procédé de traitement d'un matériau d'emballage, d'un emballage ou d'un accessoire d'emballage mettant en oeuvre ledit agent vernis ainsi que les matériaux, les emballages et les accessoires d'emballage comprenant ledit vernis UV. On connaît déjà, dans l'industrie de l'emballage, du papier et du carton, des complexes incorporant du polyéthylène, du polypropylène et d'autres films plastiques ou métalliques, lesquels constituent une barrière à l'eau, à la vapeur d'eau, aux solvants, à la graisse, aux odeurs, etc. Ces matériaux barrières sont particulièrement utiles dans le cas des emballages de produits hydrophiles tels que notamment la lessive en poudre, les légumes et fruits déshydratés, les farines, les sucres, les produits phytopharmaceutiques, les produits phytosanitaires, etc. Un complexe comportant du polyéthylène - par exemple un film de polyéthylène placé en sandwich entre une feuille de carton et une feuille de papier, l'ensemble étant rendu solidaire présente un certain nombre d'inconvénients: coût matière, difficultés de traitement, difficultés de recyclage des matériaux d'emballage conformément aux normes écologiques, etc... L'invention vise donc à palier ces inconvénients en proposant un matériau d'emballage, un emballage ou un accessoire d'emballage qui à la fois répond à l'exigence d'un vernis à liteau, aux solvants, aux graisses, aux odeurs, etc. souhaitée tout en étant, simultanément, d'un coût acceptable et conformes aux exigences posées par l'écologie d'aujourd'hui. A cet effet, l'invention propose un vernis soudable caractérisé par le fait qu'il comprend un mélange d'au moins un polymère fluoré, un méthacrylate, un ensemble de résines acryliques en solutions aqueuses, des cires et des silices, un photo initiateur adapté. Le cas échéant, l'agent comprend un abaisseur de tension superficielle, un biocide, un bactéricide. Selon une autre caractéristique, le vernis UV destiné spécialement à un substrat présentant une importante porosité, comprend un bouche-pore. L'invention concerne également les applications d'un tel vernis UV à un matériau d'emballage, à un emballage ou à un accessoire d'emballage. Les autres caractéristiques de l'invention seront bien comprises à la lecture de la description qui suivra. L'invention concerne d'abord un vernis à séchage sous UV. Ce vernis UV est destiné à être appliqué dans l'industrie de l'emballage, du papier et du carton, les applications considérées faisant également partie de l'invention. Le vernis en question comprend un mélange d'au moins un polymère fluoré, un méthacrylate, un ensemble de résines acryliques en solutions aqueuses, des cires et des silices et un photo initiateur. Le vernis UV comprend également et pour autant que nécessaire en fonction de l'application considérée, un abaisseur de tension superficielle. L'eau est déminéralisée ou osmosée avec un TH approprié. Les résines acryliques apportent la résistance mécanique souhaitable pour les applications considérées. Lorsque l'agent barrière est destiné à un substrat présentant des pores (tel que le carton ou le papier), il est prévu qu'il comporte un bouche-pore tel que des dextrines, des amidons de synthèse, ou équivalent, des CMC, des HEC, etc. I1 va de soi que c'est la juste proportion (en poids ou en volume) de certains produits ou famille de produits qui constituent l'agent barrière. Les principaux produits à retenir sont les suivants: - les polymères fluorés - les méthacrylates - les acrylates - les abaisseurs de tension superficielle fluorés ou non - les bouche-pores - l'eau - les biocides et les bactéricides. - les cires - les silices I1 va de soi que chaque composé qui a été indiqué peut être remplacé par tout autre composé fonctionnellement équivalent. L'agent barrière doit présenter comme caractéristiques: - une excellente adhésion à un support quelconque: carton, papier, métal, matière plastique, textile, voire même verre, que ce support soit complexe ou non, qu'il soit rigide ou non, en forme de bande, feuille, fil, plaque, flanc, plat ou non, ou conformé en volume, mince ou épais. - une imperméabilité exceptionnelle à liteau, à la vapeur, aux gaz, aux aromates, à l'huile, à la graisse, etc. Sa brillance est également excellente ce qui est particulièrement avantageux dans le domaine de l'emballage. Il constitue une barrière aux odeurs ce qui est également avantageux lorsque le support est en carton. Il permet des contraintes de températures jusqu'à 1200C ou plus. Il permet dans certains cas de réduire les produits ou agents de conservation ajoutés aux aliments. Il est scellable thermiquement et par HF. Il permet une grande flexibilité du film de protection et peut absorber de grandes déformations (allongement ou retrait). I1 est intégralement recyclable, biodégradable et compatible avec un contact alimentaire direct. Selon les cas, le matériau est opaque ou transparent. I1 présente le meilleur rapport qualité-prix en matière d'agent barrière. Son point éclair est supérieur à 300 C. Il est stable en milieu acide à pH 3 et alcalin jusqu'à pH 10,5. Selon un mode de réalisation, l'agent barrière présente les perméabilités suivantes: - à la vapeur d'eau entre 20 et 120 g.p/m2,24h (ASTM Standard Spécification E 96 - 66 - Procédure E) - au gaz carbonique entre 50 et 150 N cm3./m2,24h.atm (ASTM Standard Spécification D 1434 - 66) - à l'oxygène entre 30 et 100 N cm3.M/m2,24h.atm (ASTM Standard Spécification D 1434 - 66) Enfin, cet agent est susceptible d'être imprimé avec des encres adaptées. Un tel agent barrière est destiné à être associé à un matériau d'emballage ou à un emballage ou encore à un accessoire d'emballage ou au matériau pour réaliser un tel accessoire. Le matériau d'emballage considéré peut être du carton, du bois tel que du bois déroulé ou non, des matières plastiques telles que le PE, le PPPE, le PET, le PVC, le PVDC, les polystyrènes, etc. Il peut s'agir éventuellement, même, de verre ou de matières textiles. Les emballages considérés ici sont de tous types tels que notamment barquettes, bidon, boites, bouteilles et flacons, caisses, conditionnement dose, conteneurs, enveloppes, étuis, housses, bags in box, pochettes, pots, sachets et sacs, tubes, cette liste étant purement indicative et non limitative. Le matériau d'emballage considéré ici se présente soit sous forme de bande ou de feuille ou encore est préparé pour constituer un emballage tel qu'un flanc pour du carton ou du papier. Le matériau d'emballage peut également se présenter sous forme filiforme (par exemple pour des liens) ou sous forme de manchon (pour des étiquettes ou des conteneurs) ou encore en volume (telle que de la mousse de calage). Sa forme peut être plane ou non. Ce matériau d'emballage peut également être plus ou moins mince ou épais et inclut, aussi, les complexes, les mousses et les non-tissés. Les accessoires d'emballage considérés sont par exemple des bouchons, des produits de calage, des colles et adhésifs, des encres, des étiquettes, des fermetures, des films et feuilles, des joints, des liens, des opercules, cette liste étant purement indicative et non limitative. Selon un premier mode de mise en oeuvre, l'agent barrière est incorporé à la masse même du matériau constituant l'emballage ou l'accessoire d'emballage et ce, au cours même de la fabrication de ce matériau. Selon un autre mode de mise en oeuvre possible, l'agent barrière est appliqué sous la forme d'une couche sur le matériau pour l'emballage ou l'accessoire d'emballage ou encore, directement sur l'emballage lui-même. Cette couche peut avoir une épaisseur non limitative de l'ordre de quelques microns à quelques millimètres. La réalisation d'une telle couche peut être faite selon différents procédés tels que enduction, trempage, projection, application, et plus généralement par les techniques utilisées dans le domaine de l'impression et de l'emballage (hélio, flexo, etc.). Le cas échéant, il est prévu que le matériau pour l'emballage ou l'accessoire d'emballage incorpore un agent barrière et qu'une couche d'agent barrière, strictement identique ou seulement similaire au précédent, soit déposée sur le matériau d'emballage ou d'accessoire d'emballage ou sur l'emballage. Lorsque l'agent barrière est déposé en couche sur le matériau d'emballage ou d'accessoire d'emballage, ou sur l'emballage plusieurs variantes de réalisation peuvent être envisagées, selon les applications considérées: - Dépôt sur la totalité de la surface du matériau d'emballage ou d'accessoire d'emballage ou de l'emballage ou sur une partie seulement de cette surface. En particulier, et dans le cas d'un matériau d'emballage ou d'un emballage se présentant sous la forme d'une feuille ou d'une bande, l'agent barrière peut être déposé sur l'une et/ou l'autre des deux faces du matériau, mais préférentiellement, au moins sur la face interne au contact du contenu emballé. - Dépôt d'une ou plusieurs couches superposées d'agent barrière. - Dépôt de l'agent barrière directement sur le matériau d'emballage ou d'accessoire d'emballage ou l'emballage ou indirectement après dépôt préalable d'un primaire de protection ou toute couche ou feuille fonctionnelle souhaitée. Une fois l'agent barrière déposé en couche sur le matériau d'emballage, l'emballage ou l'accessoire d'emballage, il est procédé, le cas échéant, à un séchage convenable. Ce séchage est réalisé par simple évaporation naturelle ou encore par un traitement thermique approprié (air chaud, infrarouge, hyperfréquence, etc.). Dans une application typique de l'invention, on met en oeuvre comme matériau d'emballage un carton couché ayant 7 mm d'épaisseur; au recto: il est procédé à une impression en quadrichromie avec application d'un vernis brillant, au verso: il est procédé à une application de l'agent barrière selon l'invention (avec bouche-pores). Cet exemple de mise en oeuvre est particulièrement bien adapté à l'emballage d'un produit tel que de la lessive en poudre, celle-ci se trouvant au contact de l'emballage du côté verso. La formulation de l'agent barrière est compatible avec des produits à structures non ioniques, anioniques ou cationiques. L'agent barrière peut faire l'objet de différentes applications dans le domaine de l'emballage et du conditionnement. En particulier, il est bien adapté à l'emballage de produits lessiviels ayant une charge importante en aluminate de soude ou en potasse, pour les fromages, les biscuits, la pâtisserie, le cacao, plus généralement les produits gras, les surgelés, les liquides, les sirops. Une autre application concerne les portions alimentaires individuelles, les rations de survie, etc. Des applications sont également envisageables hors du domaine alimentaire. REVENDICATIONS 1. Agent barrière destiné à l'emballage caractérisé en ce qu'il comprend un mélange d'au moins un polymère fluoré, d'un méthacrylate, des résines acryliques en solution en mélange aqueuse, des cires et des silices. 2. Agent barrière selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un abaisseur de tension superficiel. 3. Agent barrière selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est spécialement destiné à un substrat présentant des pores et qu'il comprend en outre un bouche-pore. 4. Agent barrière selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend de 4 à 10% en poids de polymère fluoré, de l'ordre de 10 à 30% environ de méthacrylate, de l'ordre de 30 à 50% environ de résines acryliques, de l'ordre de I à 4% d'abaisseur de tension superficielle, de l'ordre de 5 à 20% environ de bouche-pore si cela est nécessaire et de l'ordre de 10 à 15% environ d'eau. 5. Agent barrière selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il présente une perméabilité à la vapeur d'eau entre 20 et 120; une perméabilité au gaz carbonique entre 50 et 150; une perméabilité à l'oxygène entre 30 et 100 (selon norme ASTM E 96-66 et D 1434- 66). 6. Procédé de traitement d'un matériau d'emballage ou d'un emballage ou d'un accessoire d'emballage caractérisé par le fait qu'il met en oeuvre l'agent barrière selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'agent barrière est incorporé au matériau d'emballage ou d'accessoire d'emballage et/ou appliqué en couche. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la couche a une épaisseur de quelques microns, notamment 1 à 20 microns sans limitation. 9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le matériau d'emballage ou d'accessoires d'emballage est du carton, du papier, du bois, de la matière plastique, du verre, de la matière textile, sous forme de bande, de feuille, préparé pour constituer un emballage sous forme filiforme, en plaque, en manchon, plat ou non, conformé en volume, complexe ou non, rigide ou non. 10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les emballages sont des barquettes, bidons, boîtes, bouteilles, flacons, caisses, conditionnement dose, conteneurs, enveloppes, étuis, housses, bags in box, pochettes, pots, sachets, sacs, tubes. 11. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les accessoires d'emballage sont des bouchons, des produits de calage, des colles et adhésifs, des encres, des étiquettes, des fermetures, des films et feuilles, des joints, des liens, des opercules. 12. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'agent barrière est appliqué par enduction, trempage, projection, application ou par des techniques utilisées dans le domaine de l'impression et de l'emballage (hélio, flexo notamment). 13. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une étape de séchage après le dépôt de l'agent barrière sous forme de couche. 14. Matériau d'emballage obtenu par le procédé selon la revendication 6 caractérisé par le fait qu'il comprend un substrat en carton couché, et au verso de celui-ci une couche d'agent barrière et, au recto, un primaire de protection et éventuellement un vernis.