Brevet FR3007319A1 — publié le 20141226

- 1 - COMPLEXE MULTICOUCHE ETIRABLE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un complexe multicouche étirable pour la réalisation de manchons d'emballage permettant le regroupement de plusieurs produits tels que des bouteilles par exemple. ART ANTERIEUR Dans le domaine de l'emballage, il est bien connu des films dits rétractables utilisés comme moyen d'emballage dit tertiaire pour emballer des produits en appliquant une chaleur modérée qui provoque le retrait desdits films, lesdits produits étant préalablement regroupés au moyen d'un emballage dit secondaire. Ces films rétractables consistent usuellement dans des films en polyoléfine qui peuvent être étirées dans un état proche de la fusion, puis refroidis rapidement pour qu'elles restent sous contrainte. Lors de l'opération d'emballage, l'application de chaleur permet de libérer une partie de la contrainte emmagasinée dans le film entraînant une réduction de la surface du film, et en conséquence un retrait, tout en augmentant l'épaisseur dudit film. Les emballages secondaires, tels que des manchons permettant le regroupement de plusieurs bouteilles sous forme de lot, consistent usuellement dans un film étirable afin de pallier aux inconvénients des films thermorétractables. En effet, les lots de bouteilles présentent une forme sensiblement trapézoïdale de sorte que l'utilisation d'un film thermorétractable conduit à l'apparition de ridules particulièrement inesthétique. Par ailleurs, un tel emballage à partir d'un film thermorétractable nécessite l'utilisation d'un tunnel de rétraction qui est onéreux et la quantité de film étirable utilisé est inférieure à celle d'un film thermorétractable. Un tel film étirable est notamment décrit dans la demande de brevet français FR 2 490 192 qui décrit un élément d'emballage sous film étirable. Ledit élément - 2 - d'emballage comprend un manchon formé d'une matière en film polyoléfinique sensiblement homopolymérique ayant une densité d'environ 0,918 g/cm3 à environ 0,923 g/cm3, un indice de fusion d'environ 0,2 à environ 0,75 et un indice de relaxation en contrainte, mesuré avec une déformation de 30%, d'au moins environ 2,1 MPa après une période de 72 heures. Le document W02011/030307 décrit également un manchon formé d'une matière en film de PET, PVC, PP, OPS, PLA ou PE. On connait également le document EP 1 023 364 qui décrit un film étirable formé à partir d'une composition comprenant de 80 à 99% en poids, par rapport au poids total de la composition, d'un polyéthylène linéaire de très basse densité ayant une densité inférieure à 0,916 g/cm3 et dans lequel le polyéthylène est un copolymère d'éthylène/alpha-oléfine dans lequel le comonomère d'oléfine possède de 3 à 20 atomes de carbone et est présent en une quantité comprise entre 2 et 20% en poids par rapport au copolymère d'éthylène alpha-oléfine, et de 1 à 20% en poids, par rapport au poids total de la composition, d'un polymère de propylène comprenant de 0 à 40% en poids d'unités de comonomère d'oléfine possédant de 2 à 10 atomes de carbone, par rapport au poids total du polymère de propylène, et de 60 à 100% en poids de propylène, par rapport au polymère de propylène, dans lequel le polymère de propylène a une viscosité Brookfield Thermosel de 1 à 30 000 mPa*s à 190°C déterminée selon ASTM D3236 et une pénétration d'aiguille de 5 à 300 dmm, déterminée selon ASTM, à 23°C. Ces films étirables présentent l'inconvénient de se déformer fortement lors du passage des lots dans un tunnel de rétraction au cours de la mise en place du film d'emballage tertiaire. Par ailleurs, on connait le document CN 201390005 qui décrit un film étirable coextrudé et soufflé de polypropylène-polyéthylène. Ledit film comprend au moins trois couches de matière formées par co-extrusion et soufflage d'un film, dans lequel au moins une couche est obtenue dans du polypropylène et des additifs, les autres couches étant en polyéthylène et/ou dans un matériau dérivé du polyéthylène. Un tel film étirable présente - 3 - une résistance à la traction supérieure à la résistance à la traction d'un film en polyéthylène. Toutefois, bien que présentant une meilleure résistance à la traction, ce type de film étirable obtenu à partir d'un complexe multicouche présente également l'inconvénient de se déformer fortement lors du passage des lots dans un tunnel de rétraction au cours de la mise en place du film d'emballage tertiaire. EXPOSE DE L'INVENTION L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un complexe multicouche étirable pour la réalisation de manchons d'emballage secondaire, de conception simple et peu onéreuse et présentant une résistance à haute température de telle sorte qu'il ne se déforme pas sous l'effet de la chaleur. A cet effet et conformément à l'invention, il est proposé un complexe multicouche étirable comprenant successivement une première couche dite externe à base de polyéthylène, une couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène, une seconde couche dite externe à base de polyéthylène, dans lequel la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène comprend en poids par rapport au poids de la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène 20 à 80 % de polypropylène et 80 à 20% de polyéthylène et dans lequel la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène présente une épaisseur comprise entre 50 et 90% de l'épaisseur totale du complexe. Ladite couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène présente une épaisseur sensiblement égale à 80% de l'épaisseur totale du complexe. De préférence, la première et la seconde couche externe présentent une même épaisseur ainsi qu'une même composition. Par ailleurs, chaque couche externe à base de polyéthylène comprend, en poids par rapport au poids de ladite couche externe à base de polyéthylène : - 4 - (i) de 60 à 100% de Polyéthylène Basse Densité, et de préférence de 75 à 85%; (ii) de 0 à 40% d'au moins un additif, et de préférence de 15 à 25%. De plus, la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène comprend, en poids par rapport au poids de la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène : (i) de 40 à 80% de polypropylène, et de préférence de 50 à 70%; (ii) de 10 à 40% de polyéthylène Basse Densité, et de préférence de 15 à 35%; (iii) de 0 à 20% d'au moins un additif, et de préférence de 10 à 15%. De préférence, le Polyéthylène Basse Densité présente une densité supérieure à la densité du polypropylène, ledit polyéthylène Basse densité présentant une densité comprise entre 0,900 et 0.940 g/cm3, et de préférence une densité de 0,924 g/cm3, et le polypropylène présente une densité comprise entre 0,880 et 0.920 g/cm3, et de préférence une densité de 0,900 g/cm3. Ledit complexe multicouche présente une épaisseur comprise entre 50 et 120 lm. Un autre objet de l'invention concerne un procédé de préparation du complexe multicouche étirable suivant l'invention par extrusion-soufflage et un dernier objet de l'invention concerne un manchon d'emballage secondaire pour le regroupement de produits, tels que des bouteilles par exemple, comprenant le complexe multicouche étirable objet de l'invention. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une unique variante d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, du complexe multicouche étirable conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un manchon de regroupement de bouteilles obtenu dans un complexe multicouche étirable suivant l'invention, - 5 - - la figure 2 est une vue en coupe schématique du complexe multicouche étirable suivant l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le complexe multicouche étirable suivant l'invention est destiné à la préparation d'un manchon (1) d'emballage secondaire pour le regroupement de bouteilles (2), ou de tout autre produit. Ce type de manchon (1) pourra être utilisé sur les machines d'emballage adaptées aux films étirables telles que les machines commercialisées par les sociétés PDC, COMAG & Karlville ou Krones par exemple. En référence à la figure 2, le complexe multicouche étirable suivant l'invention comprend successivement une première couche dite externe (3) à base de polyéthylène, une couche centrale (4) à base de polypropylène et de polyéthylène, une seconde couche dite externe (5) à base de polyéthylène. La couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène comprend en poids par rapport au poids de la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène 20 à 80 % de polypropylène et 80 à 20% de polyéthylène et la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène présente une épaisseur comprise entre 50 et 90% de l'épaisseur totale du complexe. Ladite couche centrale (4) à base de polypropylène et de polyéthylène présente une épaisseur sensiblement égale à 80% de l'épaisseur totale du complexe. De préférence, la première et la seconde couche externe (3,5) présentent une même épaisseur ainsi qu'une même composition. Par ailleurs, chaque couche externe (3,5) à base de polyéthylène comprend, en poids par rapport au poids de ladite couche externe à base de polyéthylène : (i) de 60 à 100% de Polyéthylène Basse Densité, et de préférence de 75 à 85%; (ii) de 0 à 40% d'au moins un additif, et de préférence de 15 à 25%. Le ou les additifs mis en oeuvre dans le cadre de l'invention peuvent être choisis dans le groupe comprenant : -6- - les agents antistatiques qui permettent de dissiper les charges électrostatiques ; - les agents antibloquant qui permettent de réduire le coefficient de friction ; - les agents de glissement ; et - les PPA, agents polymères aidant à la processabilité. L'homme du métier saura choisir le ou les additifs adéquats. De manière non limitative, il peut notamment s'agir d'amines éthoxylées dans le cas des agents antistatiques, et dans le cas des agents antibloquant de la silice, du talc, ou des microbilles de verre. De plus, la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène comprend, en poids par rapport au poids de la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène : (i) de 40 à 80% de polypropylène, et de préférence de 50 à 70%; (ii) de 10 à 40% de polyéthylène Basse Densité, et de préférence de 15 à 35%; (iii) de 0 à 20% d'au moins un additif, et de préférence de 10 à 15%. De préférence, le Polyéthylène Basse Densité présente une densité supérieure à la densité du polypropylène, ledit polyéthylène Basse densité présentant une densité comprise entre 0,900 et 0.940 g/cm3, et de préférence une densité de 0,924 g/cm3, et le polypropylène présente une densité comprise entre 0,880 et 0.920 g/cm3, et de préférence une densité de 0,900 g/cm3. Ledit complexe multicouche présente une épaisseur comprise entre 50 et 120 lm. Ledit complexe suivant l'invention permet la réalisation de manchons secondaires présentant une résistance aux hautes températures (supérieures à 100°C) de sorte que lesdits manchons ne se déforment pas sous l'effet de la chaleur améliorant ainsi l'aspect des lots de produits réalisés au moyen de ces manchons, après passage dans le tunnel de rétractation lors de la pose de l'emballage tertiaire qui consiste dans un film thermorétractable. Exemple de réalisation - 7 - Un complexe multicouche étirable comportant trois couches A/B/C dans lequel la couche B est la couche centrale a été préparé par co-extrusion des trois compositions détaillées dans le tableau ci-après. Ce film présente une épaisseur de 80 1.1.m. Couche externe A Couche centrale B Couche externe C Répartition couches 10% 80% 10% ppo) 0% 48% 0% PEBD(2) 8% 22% 8% Additifs 2% 10% 2% (1) : polypropylène de densité d=0.900 (2) : Polyéthylène Basse densité de densité d=0.924 La rigidité est évaluée à l'aide de la contrainte à la force d'écoulement, mesurée selon la norme ISO 527/3. Elle est égale à 16.5 N/mm2 pour le film ayant la formulation ci-dessus, dans le sens machine et travers. Par ailleurs, le film résiste sans aucune déformation à une température de 145°C dans un bain d'huile pendant 2 minutes. Le film retrouve sa forme initiale après une déformation pouvant atteindre les 40%. Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières et en aucun cas limitatif quant au domaine d'application de l'invention. 20 REVENDICATIONS1 - Complexe multicouche étirable comprenant successivement une première couche dite externe à base de polyéthylène, une couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène, une seconde couche dite externe à base de polyéthylène, dans lequel la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène comprend en poids par rapport au poids de la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène 20 à 80 % de polypropylène et 80 à 20% de polyéthylène et dans lequel la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène présente une épaisseur comprise entre 50 et 90% de l'épaisseur totale du complexe. 2 - Complexe multicouche étirable suivant la revendication précédente caractérisé en ce que la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène présente une épaisseur sensiblement égale à 80% de l'épaisseur totale du complexe. 3 - Complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la première et la seconde couche externe présentent une même épaisseur. 4 - Complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la première et la seconde couche externe présentent une même composition. 5 - Complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que chaque couche externe à base de polyéthylène comprend, en poids par rapport au poids de ladite couche externe à base de polyéthylène : (iii) de 60 à 100% de Polyéthylène Basse Densité, et de préférence de 75 à 85%; (iv) de 0 à 40% d'au moins un additif, et de préférence de 15 à 25%.30-9- 6 - Complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène comprend, en poids par rapport au poids de la couche centrale à base de polypropylène et de polyéthylène : (iv) de 40 à 80% de polypropylène, et de préférence de 50 à 70%; (v) de 10 à 40% de polyéthylène Basse Densité, et de préférence de 15 à 35%; (vi) de 0 à 20% d'au moins un additif, et de préférence de 10 à 15%. 7 - Complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que le Polyéthylène Basse Densité présente une densité supérieure à la densité du polypropylène. 8 - Complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que le polyéthylène Basse densité présente une densité comprise entre 0,900 et 0.940, et de préférence une densité de 0,924. 9 - Complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que le polypropylène présente une densité comprise entre 0,880 et 0.920, et de préférence une densité de 0,900. 10- Complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que ledit complexe multicouche présente une épaisseur comprise entre 50 et 1201.1.m. 11 - Procédé de préparation du complexe multicouche étirable suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, par extrusion-soufflage. 12- Manchon d'emballage secondaire pour le regroupement de produits, tels que des bouteilles par exemple, comprenant le complexe multicouche étirable objet de l'une des revendications 1 à 10.