Brevet FR2909075A1 — publié le 20080530

L'invention concerne le domaine technique des films étirables en matière plastique notamment pour l'emballage de produits alimentaires. Il est notoirement connu, pour un homme du métier, d'utiliser du film étirable, pour l'emballage de produits divers, tels que des produits alimentaires conditionnés dans des récipients sous forme de barquettes par exemple. Compte tenu des caractéristiques d'étirabilité, le film est enroulé autour de la barquette en exerçant un effort de traction, de manière à couvrir le produit en créant artificiellement un couvercle, pour assurer la protection des produits contre tout agent extérieur. Les caractéristiques du film sont déterminées pour permettre d'obtenir une zone de protection des produits ayant un aspect lisse et transparent en évitant tout phénomène de plis ou d'ondulations, tout en étant apte à être maintenue aux rebords de la barquette ou autre support, du simple fait de l'étirement dudit film sous un effet d'auto-adhésivité. Pour atteindre ces objectifs, il est apparu que les films en polychlorure de vinyle (PVC) donnent satisfaction. Ainsi, un film en PVC présente un aspect de brillance tout en étant apte à être étiré transversalement et longitudinalement. Ce type de film présente également un pouvoir autocollant ou auto-adhésif par de recouvrement de ses parties constitutives. Par ailleurs, un film PVC peut être réalisé dans des épaisseurs réduites de l'ordre de 7 microns tout en permettant de garder des caractéristiques mécaniques suffisantes, en évitant notamment tout effet de déchirement. 2909075 2 Toutefois, un des inconvénients majeurs d'un film PVC apparaît au niveau de la santé et du respect de l'environnement. Notamment, des études ont démontré que la combustion d'un film PVC est susceptible de générer des dioxines en faible quantité, du chlore, des vapeurs d'acide 5 chlorhydrique, du cyanure d'hydrogène. On a pu observer également qu'en contact avec des corps gras, le film PVC peut dégager des substances nocives. Du reste, souvent, les films PVC sont agréés au contact alimentaire à l'exception des graisses ou huiles pures ou aliments conservés dans ces graisses ou huiles. 10 Pour tenter de remédier à ces inconvénients, on a proposé d'utiliser un film polyéthylène (PE) ou polypropylène (PP) dont la combustion ne dégage que de l'eau et du gaz carbonique. Cependant, avec ce type de film, les caractéristiques mécaniques du film (brillance, étirement, résistance, 15 effet autocollant) ne sont pas satisfaisantes. On a pu observer également qu'après étirement d'un film (PE), notamment au-dessus de la partie contenant du récipient à emballer, des empreintes ou déformations peuvent apparaître. 20 L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d'une manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'obtenir un film étirable ne présentant pas de plastifiant afin d'obtenir un produit neutre, 25 mais présentant un aspect de brillance et de transparence, aussi bien à l'état étiré que lorsque le film est conditionné en rouleau avec, pour objectif, d'obtenir une haute étirabilité, un pouvoir autocollant ou autoadhésif important en présentant, par ailleurs, des caractéristiques mécaniques 2909075 3 suffisantes, tout en permettant audit film d'être facilement déchiré manuellement. Pour résoudre un tel problème et atteindre ces objectifs, selon 5 l'invention, le film en matière plastique étirable pour l'emballage de produits alimentaires, est constitué de trois couches, les deux couches externes étant en polyéthylène basse densité, tandis que la couche intermédiaire est en polyéthylène haute étirabilité mélangée avec des composants sélectionnés pour conférer audit film un effet collant en évitant 10 la formation de buée. Pour résoudre le problème posé d'obtenir une parfaite transparence et une possibilité de soudure à basse température, les deux couches externes sont composées de 100 % de métallocène basse densité. Pour résoudre le problème posé d'obtenir une haute étirabilité, la couche intermédiaire est composée d'octène, d'élastomère et d'antibuée. A noter que l'octène permet également, combiné avec l'élastomère, d'obtenir l'effet autocollant ou autoadhésif recherché. Des essais, à titre privé, ont démontré que des résultats avantageux sont obtenus lorsque la couche intermédiaire comprend entre 50 et 90 % d'octène, entre 7 et 27 % d'élastomère et entre 3 et 23 %. 25 Avantageusement, la couche intermédiaire comprend 70 % d'octène, 17 % d'élastomère et 13 % d'antibuée. 15 20 2909075 4 Compte tenu du problème posé à résoudre et des objectifs à atteindre, les couches externes représentent chacune environ 20 % ( 5 %) du film, la couche intermédiaire représentant environ 60 % ( 10 %). 5 L'invention concerne également un procédé de fabrication du film tel que défini précédemment. Selon ce procédé, à la sortie de l'extrudeuse pour la réalisation des différentes couches, on étire le film, selon deux étapes successives, la première étape ayant un rapport d'étirage supérieur à celui de la deuxième étape. 10 Le rapport d'étirage de la première étape est compris entre 1/1,85 et 1/1,95, tandis que le rapport d'étirage de la deuxième étape est compris entre 1/1,70 et 1/1,80. 15 L'étirage est effectué à une température comprise entre 30 C et 70 C environ. L'unique figure des dessins annexés, montre par une vue à caractère purement schématique et à très grande échelle, une coupe transversale du 20 film en matière plastique étirable selon l'invention. Le film (F) en matière plastique étirable résulte de la combinaison des trois couches de polyéthylène (a, b et c). D'une manière connue, les trois couches superposées (a, b et c) sont obtenues à partir d'une extrudeuse 25 présentant, à la sortie, des vis sans fin destinées à amener la matière constitutive de chacune des couches. A noter que les deux couches externes (a et c) peuvent être obtenues à partir de la même vis sans fin. 2909075 5 Selon l'invention, les deux couches externes (a et c) sont identiques en étant réalisées à partir d'un polyéthylène basse densité (inférieure ou égale à 0,9 environ). Plus particulièrement, pour obtenir l'effet de transparence recherché et permettre une soudure à basse température, pour 5 respecter le caractère étirable, chacune des couches externes (a et c) sont composée de 100 % de métallocène basse densité. La couche intermédiaire (b) est composée d'octène pour obtenir une haute étirabilité, d'élastomère pour obtenir l'effet autoadhésif ou autocollant 10 et d'antibuée, afin d'éviter la buée sur le film, et afin de contrarier le côté trop collant de l'élastomère. Avantageusement, la couche intermédiaire (b) comprend entre 50 à 90 % d'octène, entre 7 et 27 % d'élastomère et entre 3 et 23 % d'antibuée. 15 Des résultats avantageux ont été obtenus lorsque la couche intermédiaire comprend 70 % d'octène, 17 % d'élastomère et 13 % d'antibuée. Chacune des couches (a, b et c) étant ainsi définies, ces dernières sont réparties selon l'épaisseur du film d'environ 7 microns, dans les 20 proportions suivantes : les couches externes (a et c) représentent chacune environ 20 % ( 5 %) de l'épaisseur du film ; tandis que la couche intermédiaire (b) représente environ 60 % ( 10 %) de l'épaisseur du film. 25 Pour obtenir une épaisseur d'environ 6 à 7 microns, en ayant pour objectif d'obtenir un étirement transversal important et limiter l'étirement longitudinal, afin de faciliter la coupe notamment, le film extrudé est soumis 2909075 6 à une opération d'étirage dans des conditions du procédé résultant du brevet EP 1 125 718. Selon l'enseignement de ce brevet, le film est étiré à une température comprise entre 30 C et 100 C, et avantageusement entre 30 C et 70 C. 5 L'étirage s'effectue en deux étapes successives. La première étape a un rapport d'étirage supérieur à celui de la deuxième étape. Comme il ressort du brevet précité, le rapport d'étirage de la première étape est compris entre 1/1,85 et 1/1,95, tandis que le rapport d'étirage de la deuxième étape est compris entre 1/1,70 et 1/1,80. 10 Cette solution ne doit pas être considérée comme limitative. D'autres solutions peuvent être mises en oeuvre en ayant pour objectif de réduire l'épaisseur du film entre une bobine de départ et une bobine d'arrivée, afin d'obtenir une épaisseur finale inférieure entre deux et trois fois l'épaisseur initiale. 15 Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle que le film obtenu selon les caractéristiques de l'invention n'utilise pas de plastifiant et présente : une parfaite transparence, aussi bien à l'état étiré qu'à l'état conditionné 20 en rouleau ; une grande élasticité ; un effet autoadhésif ou autocollant ; la possibilité de soudure à basse température ; la résistance mécanique, tout en permettant de le déchirer facilement. 25 REVENDICATIONS - 1- Film en matière plastique étirable, pour l'emballage de produits alimentaires, caractérisé en ce qu'il est constitué de trois couches (a, b et c), les deux couches externes (a et c) étant en polyéthylène basse densité, tandis que la couche intermédiaire (b) est en polyéthylène haute étirabilité mélangée avec des composants sélectionnés pour conférer audit film un effet collant en évitant la formation de buée. -2- Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux couches externes (a et c) sont composées de 100 % de métallocène basse densité. - 3- Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (2b) est composée d'octène, d'élastomère et d'antibuée. - 4- Film selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (2b) comprend entre 50 et 90 % d'octène, entre 7 et 27 % d'antibuée. 20 -5-Film selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (2b) comprend 70 % d'octène, 17 % d'élastomère et 13 % d'antibuée. - 6Film selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches externes 25 (2a et 2c) représentent chacune environ 10 % ( 5 %) du film, la couche intermédiaire (2b) représentant environ 60 % ( 10 %). - 7- Procédé de fabrication du film selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée, à la sortie de l'extrudeuse pour la 2909075 8 réalisation des différentes couches, on étire le film (F) selon deux étapes successives, la première étape ayant un rapport d'étirage supérieur à celui de la deuxième étape. 5 -8- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rapport d'étirage de la première étape est compris entre 1/1,85 et 1/1,95, tandis que le rapport d'étirage de la deuxième étape est compris entre 1/1,70 et 1/1,80. -9- Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en 10 ce que l'étirage est effectué à une température comprise entre 30 C et 70 C environ.