PACKAGING MATERIAL COMPRISING A SILICON OXIDE LAYER AND A POLYOLEFIN LAYER

MATERIAU D'EMBALLAGE COMPRENANT UNE COUCHE D'OXYDE DE SILICIUM ET UNE COUCHE DE POLYOLEFINE

Abrégé français

L'invention concerne un matériau comprenant un film recouvert d'oxyde de silicium et un film de polyoléfine, tel que le liant disposé
entre l'oxyde de silicium et le film de polyoléfine est un mélange de polyuréthane et d'au moins un produit choisi parmi les polyoléfines, les
copolymères de l'éthylène et pouvant contenir une polyoléfine fonctionalisée. Le matériau est utile pour faire des emballages alimentaires.

Abrégé anglais

The invention relates to a material comprising a film covered with silicon oxide and a polyolefin film, the binder arranged between the silicon oxide and the polyolefin film being a mixture of polyurethane and at least one product selected amongst polyolefins, ethylene copolymers, and which can contain a functionalized polyolefin. The material is useful for producing packages for food products.

Revendications

Revendications
1. Matériau comprenant un film recouvert d'oxyde de silicium et un film
de polyoléfine, tel que le liant disposé entre l'oxyde de silicium et le
film de polyoléfine est un mélange de:
polyuréthane (A) et d'au moins un produit (B) choisi parmi:
B1 Les polyoléfines homo ou copolymères,
B2 Les copolymères de l'éthylène et d'un ester vinylique d'acide
carboxylique saturé,
B3 Les copolymères de l'éthylène et d'un ester d'acide
carboxylique insaturé,
Le mélange pouvant aussi contenir (C) un polyéthylène
fonctionnalisé par des groupes acide carboxylique, anhydride
d'acide carboxylique ou epoxyde.
2. Matériau selon la revendication 1 caractérisé en ce que le liant
recouvert d'oxyde de silicium est en polyéthylène téréphtalate et le
film de polyoléfine est en polyéthylène.
3. Matériau selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le
produit B est un polyéthylène (B1) ou un copolymere éthylène /
(méth)acrylate d'alkyle.
4. Matériau selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que
le
produit C est un copolymère éthylène / (méth)acrylate d'alkyle /
anhydride maléique ou méthacrylate de glycidyle.

Description

Z176~
~~ WO 96/08368 ~ 1 PCT/rl~5511~1152
MATERIAU D'EMBALLAGE COMPRENANT
UNE COUCHE D'OXYDE DE SILICIUM ET UNE COUCHE DE
POLYOLEFINE
Descri~,t;~n
La présenle invention concerne un matériau d'emballage comprenant une
couche d'oxyde de silicium et une couche de polyoléfine.
Elle concerne plus particulièrement une structure comprenant un film
recouvert d'oxyde de silicium et un film de polyoléfine, un liant d'adhésion étant
disposé entre l'oxyde de silicium et le film de polyoléfine. On peut, par exemple,
du côté du film de polyoléfine coller à chaud ce matériau sur du carton, puis
recouvrir chaque face de l'ensemble obtenu avec une feuille de polyéthylène.
Ces matériaux sont utiles pour fabriquer des emballages de liquides
alimentaires en forme de briques.
JP 03099842 (KOKAI) publié le 25 Avril 1991 décrit des films
d'EVOHNinyl silane recouverts d'oxyde de silicium sur lesquels on colle une
feuille de polypropylène à l'aide d'un adhésif uréthane.
JP 05330568 (KOKAI) publié le 14 Décembre 1993 décrit des films de
polyester recouverts de silice sur lesquels on colle une feuille de résine
éthylénique à l'aide d'un adhésif qui est un copolymère éthylène-anhydride
maléique- acrylate d'éthyle.
On a maintenant trouvé qu'on pouvait obtenir des matériaux
undélaminables en utilisant des liants à base de polyuréthanne et de polyoléfine.
La présente invention est un matériau comprenant un film recouvert
d'oxyde de silicium et un film de polyoléfine, tel que le liant disposé entre l'oxyde
de silicium et le film de polyoléfine est un mélange de polyuréthane (A) et d'aumoins un produit (B) choisi parmi:
B1 Les polyoléfines homo ou copolymères,
B2 Les copolymères de l'éthylène et d'un ester vinylique d'acide
carboxylique saturé,
B3 Les copolymères de l'éthylene et d'un ester d'acide carboxylique
insaturé,
Le mélange pouvant aussi contenir (C) un polyéthylène fonctionnalisé par
des groupes acide carboxylique, anhydride d'acide carboxylique ou epoxyde.

W096t08368 ~ 2 lS 2 1~,1/r~S~'~,llS2
Le film recouvert d'oxyde de silicium est connu de l'art antérieur. C'est par
exe",ple un film de polyester tel que le polyéthylène terépl,talate (PET) ou le
polybutylène teréphlalate (PBT) ou de polyamide (PA).
Le film de polyoléfine est en polyéthylène, polypropylène ou des
S copolymères de l'éthylène tels que des copolymères éthylène-propylène, éthylène
butène, éthylène hexène, éthylène-ester d'acide carL oxylique insaturé ou
éthylène-ester vinylique d'acide ca, t.oxylique saturé.
Le polyureti ,anne (A) peut être par exemple un TPU (polyuréthane
élastomère thermoplastique). Ces produits sont formés à partir de 3 co",posants
10 de base:
- un polyol linéaire à terminaisons hydroxyles de masse molaire par
exemple 500 à 3 500 qui peut être choisi parmi les polyesters tels que l'adipate,
~ el~te, I'isoph~alate et la caprolactone et parmi les polyéthers tels que le
polyéthylène glycol, le polypropylène glycol et le polytétraméthylène glycol,
- un diisocyanate qui peut être aromatique tel que le diphénylméthane -
4,4' diisocyanate (MDI), le toluène -2, 4diisocyanate (TDI) ou non aromatique tel
que le dicyclohexylméthane -4,4' diisocyanate (H12 MDI),
- un glycol de basse masse tel que le 1-4 butanediol, I'éthylène glycol ou
le 1,4-phénylène-bis-,~-hydroxy éthyl éther comme allongeur de chaîne.
Les polyoléfines B1 peuvent être par exemple du polyéthylène, du
polypropylène, des copolymères -éthylène/butène, des copolymères
éthylène/héxène.
Les copolymères B2 peuvent être par exemple de l'EVA (copolymère
éthylène / acétate de vinyle).
Les copolymères B3 peuvent être des copolymères éthylène /
(méth)acrylate d'alkyle.
Le groupement alkyle peut avoir jusqu'à 10 atomes de carbone.
Les produits B1, B2 et B3 peuvent comprendre aussi des anhydrides
d'acides carboxyliques insaturés, des acides carboxyliques insaturés ou des
époxydes insaturés tels que le (méth)acrylate de glycidyle, greffés ou
copolymérisés.
Le polyéthylène fonctionnalisé C peut être par exemple choisi parmi:

-- WO 96/08368 3 ~,1 7 6 2 ~ 5 P~l/r~5l~ll52
C1 Les polyoléfines greffées, homo/ou copolymères,
C2 Les copolymères B2 et B3 greffés.
Le produit qu'on greffe peut être un epoxyde insaturé tel qu'un ester ou un
5 éther de glycidyle, un mono ou di~cide carboxylique insaturé, un anhydride
d'acide carboxylique insaturé.
C3 Les copolymères:
* de l'éthylène,
* d'un ester vinylique d'acide carboxylique saturé ou d'un
ester d'acide carboxylique insaturé,
* d'un epoxyde insaturé tel qu'un ester ou un éther de
glycidyle, un mono ou diacide carboxylique insaturé ou un
anhydride d'acide carboxylique insaturé.
On utilise avantageusement comme produit B des polyéthylènes B1 et
des copolymères éthylène / (méth)acrylate d'alkyle B3.
Avantageusement B3 peut comprendre jusqu'à 40 % en poids d'acrylate
de méthyle, d'éthyle ou de butyle.
On utilise avantageusement des produits C3 tels que des copolymères de
20 I'éthylène, d'un (méth)acrylate d'alkyle, soit du méthacrylate de glycidyle, soit de
l'anhydride maléique.
Le liant de l'invention peut être préparé selon les techniques connues des
thermoplastiques.
Les quantités des produits A, B et C peuvent être par exemple
25 respectivement (en parties poids):
50 à 80 / complément à 100 / 0
20 à 60 / complément à 100 / 5 à 20
Avantageusement, les compositions de l'invention en % poids sont:
A: 50 a 70 % de TPU le polyol étant un polyester.
B: complément à 100 %, B étant un polyéthylène B1 ou un copolymère
éthylène -(méth)acrylate d'alkyle B3
C: 5à-15%deC3
Exem~les
On a utilisé les produits suivants (les quantités sont en parties poids):

WO 96/08368 ~ 6 ~ ~5 4 P~lir~ J~lls2
A: un polyétheruréthane de marque ELASTOLLAN 1185 A10 qu'on
désigne par A-éther;
un polyesteruréthane de marque ELASTOLLAN C85 A 10 qu'on
désigne par A-ester.
B: un polyéthylène de melt index 7 et densité 0 918 qu'on désigne par
B1-PE;
un copolymère éthylène / acrylate de méthyle à 20 % poids
d'acrylate qu'on désigne par B3-Lotryl.
C: un copolymère éthylène / acrylate de butyle / anhydride maléique
qu'on désigne par C3 - MAH. Il contient en poids 15 % d'acrylate et
2 % d'anhydride.
Un copolymère éthylène / acrylate d'éthyle / méthacrylate de
glycidyle qu'on désigne par C3 MAGLY. Il contient en poids 30 %
d'acrylate et 7 % d'epoxyde.
On a préparé des films de PET revêtu d'oxyde de silicium. La couche de
SiOx déposée en plasma fait 200 Angslro",s et le PET 12.microns.
On a préparé différents liants qu'on a coextrudés puis mesuré la force de
pelage des complexes liant / film de PET revêtu SiOx. Les résultats sont dans letableau 1.

~ W096/08368 5 ~L7~2~ P.~ SJ~ll52
Tableau 1
Exemples ProduitA Produit B ProduitC Forcede
pelage
Type Qté Type Qte Type Qté N/25 mm
A=ether 68,2 B1-PE 31,8 0 6
2 20 76 C3MAH 4 0,8
3 40 52 8 1,25
4 60 28 12 5
76 C3Magly 4 2
6 40 52 8 4
7 60 28 12 5
8 A-ester 68,2 31,8 0 2
9 20 76 C3MAH 4 0,4
52 8 1,5
11 60 28 12 8
12 20 76 C3Magly 4 2
13 40 52 8 7
14 60 28 12 15
20 B3-Lotryl 76 C3MAH 4 2
16 40 52 8 3,5
17 60 28 12 20
18 20 76 C3Magly 4 5
19 40 52 8 5
28 12 20