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! V ! ÉtV ! 0 ! RE DEBCF ! ! PT ! F MÉMCDIRE DÉPOSÉ DE BREVET D'INVENTION DESCRIPTIFFORMÉE PAR
Piero FRANCESCONI. pour Matière d'emballage.
Demande de brevet italien n 9466 A/82 du 9 juillet 1982 en sa faveur.
La présente invention concerne une pellicule étirée à froid, transparente et autoscellante à utiliser pour l'emballage (ou l'enveloppement) des aliments tels que la viande fraîche, les fruits, les légumes ou le fromage, en ce compris l'ensemble des aliments surgelés. Cette pellicule peut être utilisée à la main
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ou dans des machines semi-automatiques ou automatiques et convient pour les supermarchés, les autres magasins et les centres de préemballage. La pellicule a été conçue pour éviter les inconvénients résultant d'un transfert possible de substances toxiques ou indésirables depuis la matière d'emballage jusqu'aux aliments emballés.
L'invention a donc pour objet une pellicule étirable à froid, transparente et autoscellante qui comprend au moins deux couches différentes superposées et collées de matière thermoplastique, une première couche comprenant un mélange de polyéthylène linéaire basse densité (PLBD) et de copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EAV) ayant une teneur en acétate de vinyle d'environ 12%, et la seconde couche comprenant un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EAV) ayant une teneur en acétate de vinyle d'environ 30%, avec une addition d'un certain pourcentage d'une
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résine ionomère (afin de modifier les de les e e propriétésperméabilité) et d'un agent antibuée d'usage courant dans les pellicules thermoplastiques destinés à l'emballage des aliments.
Avantageusement, le polyéthylène linéaire basse densité de la première couche est de grade inférieur et une proportion limitée de ce polymère peut être formée par du polyéthylène basse densité ordinaire de grade inférieur.
Une troisième couche intermédiaire peut être interposée entre la première couche et la seconde pour constituer un obstacle contre le passage des gaz et des vapeurs ou pour conférer à la pellicule mixte des propriétés de perméabilité exactement définies.
La couche intermédiaire peut être une couche de poly (chlorure de vinylidène) ou de polyamide (Nylon).
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L'invention est décrite ci-après à titre d'exemple avec référence au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une vue en coupe, fort agrandie, d'un morceau de pellicule conforme à l'invention ;
Fig. 2 est une vue en coupe semblable à celle de la Fig. 1 dans une pellicule comprenant une couche intermédiaire, et
Fig. 3 et 4 sont des vues en perspective et en élévation latérale, respectivement, d'un morceau de viande fraîche emballé dans la pellicule conforme à l'invention, avant le scellement de l'emballage.
Comme le montre la Fig. 1, la pellicule conforme à l'invention, indiquée de manière générale en 1, comprend au moins deux couches 3 et 5 appliquées l'une sur l'autre et collées dans toute leur étendue de manière qu'il soit impossible qu'elles se séparent.
L'épaisseur totale de la pellicule, compte tenu du fait que la pellicule est du type à jeter après usage, pour emballer des rations d'aliments frais de poids modéré, est faible, par exemple d'habitude de 10 à 25/um. L'épaisseur peut être plus élevée, par exemple pour l'emballage de portions plus grandes ou plus lourdes ou pour la fabrication d'emballages qui doivent être manipulés à plusieurs reprises avec un plus grand risque de déchirure. Tout comme les pellicules étirables de poly (chlorure de vinyle) fortement plastifiées d'usage traditionnel, la pellicule conforme à l'invention peut être utilisée pour emballer des aliments déposés dans de petits raviers ouverts 7, comme illustré aux Fig. 3 et 4, ou bien elle peut être utilisée sans ravier, par exemple pour l'emballage de rations de fromages qui sont relativement consistants.
Dans les deux cas, la pellicule est étirée (à la main par le préposé, ou à l'aide d'un dispositif
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approprié sur une machine automatique ou semiautomatique) tant en longueur qu'en largeur à la face supérieure de l'aliment à emballer, et repliée par dessous le ravier ou l'aliment, s'il est de consistance ferme, par traction ou chevauchement d'une certaine longueur des parties marginales, comme celles indiquées en 9 et 11, qui sont alors pressées à l'aide d'une plaque chauffante sur le fond 13 du ravier (ou la face inférieure du morceau d'aliment de consistance relativement ferme), de manière que les parties marginales adhèrent ensemble et maintiennent ainsi la pellicule tendue tout en scellant l'emballage.
Afin de satisfaire aux critères d'utilisation esquissés ci-dessus, les pellicules conformes à l'invention ont des propriétés d'étirage ou d'extensibilité et d'adhésivité au moins égales à celles des pellicules de poly (chlorure de vinyle) (PVC) en usage jusqu'à présent sans exposer à l'inconvénient du PVC, qui est de risquer de transférer aux aliments emballés des traces même faibles (estimées en millionièmes) de substances jugées nuisibles, comme le monomère vinylique, l'adipate de dioctyle ou un autre plastifiant.
Cette extensibilité et cette adhésivité sont obtenues par le mode de fabrication des deux couches différentes 3 et 5, la première couche servant de support conférant à la pellicule les caractéristiques mécaniques voulues, c'est-à-dire l'extensibilité conjointement avec la résistance à la déchirure et à la fissuration, et la seconde couche conférant non seulement l'adhésivité qui rend la pellicule autoscellante, mais également les propriétés désirées de perméabilité aux gaz et vapeurs.
Pour la bonne conservation des aliments frais, il est habituellement nécessaire que la pellicule d'emballage ne soit que partiellement imperméable aux gaz et aux vapeurs, tandis que pour l'agrément de l'aspect, il est
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nécessaire qu'aucune condensation n'apparaisse sur la face intérieure de la pellicule recouvrant l'aliment emballé.
Pour conférer les caractéristiques ci-dessus, chaque couche est faite de mélanges différents de matières thermoplastiques, la composition d'ensemble étant le résultat que donnent des composants choisis qui sont introduits en quantité de ces intervalles.
La première couche de la pellicule est faite d'un mélange de polyéthylène linéaire basse densité (désigné habituellement par PLBD) et d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EAV) d'une teneur en acétate de vinyle relativement basse, à savoir d'environ 12% en poids. Tous les pourcentages sont exprimés en poids aux fins de l'invention.
La seconde couche est essentiellement faite d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EAV) ayant une teneur relativement élevée en acétate de vinyle, à savoir environ 30% ; cette seconde couche peut même être formée pour 100% par le polymère EAV, mais pour une application pratique, il est préférable de mélanger le polymère EAV avec un certain pourcentage d'une résine ionomère, comme le SURLYN (marque déposée), et un certain pourcentage d'un agent antibuée d'usage courant dans les pellicules thermoplastiques pour l'emballage des aliments. La résine ionomère qui est utilisée dans la seconde couche est habituellement un copolymère d'éthylène avec l'acide acrylique ou méthacrylique et dans la molécule duquel des liaisons ioniques se forment en présence d'atomes de zinc et de sodium.
La résine ionomère confère à la pellicule, de manière plus ou moins marquée les caractéristiques de perméabilité aux gaz et aux vapeurs indiquées ci-dessus à propos de l'emballage des aliments frais.
Le polyéthylène linéaire basse densité du
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mélange pour la première couche devrait être de grade (ou indice de fluidité) relativement inférieur, de préférence de grade 1. De plus, ce polyéthylène linéaire peut être remplacé partiellement, pour abais- ser le coût du produit, par du polyéthylène basse densité ordinaire ayant des propriétés convenant pour la fabrication de pellicules minces et ayant donc également un grade (ou indice de fluidité) peu élevé.
Les intervalles dans lesquels les pourcentages des constituants de la première couche et de la seconde peuvent varier afin que la pellicule présente les propriétés d'extensibilité à froid et d'autoscellement, de même que les propriétés de perméabilité aux gaz et aux vapeurs désirées, sont précisés ci-après.
Première couche Polyéthylène linéaire basse densité de grade peu élevé 20 à 50% Polyéthylène basse densité ordinaire de grade peu élevé 0 à 40% Copolymère EAV à environ 12% d'acétate de vinyle 20 à 50% Seconde couche Copolymère EAV à environ 30% d'acétate de vinyle 50 à 90% Résine ionomère ar exemple SURLYN
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0'40% (marque déposée) ou analogue Agent antibuée 7 à 12%
Compte non tenu des coûts de fabrication, des résultats techniquement excellents sont obtenus avec les pourcentages suivants.
Première couche Polyéthylène linéaire basse densité de grade peu élevé 50% Copolymère EAV à environ 12% d'acétate de vinyle 50% Seconde couche Copolymère EAV à environ 30% d'acétate de vinyle 50%
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Résine ionomère ar exemple SURLYN (marque déposée) ou analogue 40% Agent antibuée 10%
Sous le rapport économique, des résultats très favorables sont obtenus du point de vue de la fonction- nalité, en particulier pour l'emballage et la conser- vation des aliments, et à un coût de fabrication qui rend le produit compétitif sur le marché, avec les pourcentages suivants.
Première couche Polyéthylène linéaire basse densité de grade peu élevé 35% Polyéthylène basse densité ordinaire de grade peu élevé 35% Copolymère EAV à environ 12% d'acétate de vinyle 30% Seconde couche Copolymère EAV à environ 30% d'acétate de vinyle 50%
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Résine ionomère exemple SURLYN e 40% (marque déposée) ou analogue Agent antibuée 10%
Les pellicules conformes à l'invention ont encore de bonnes propriétés d'usage lorsque les pourcentages des constituants de la première couche correspondent au prix de revient le plus faible possible, tandis que la composition de la deuxième couche, comme il ressort des indications ci-dessus, est déterminée principalement par l'application envisagée pour la pellicule et ne peut guère varier en vue d'un abaissement des coûts de fabrication.
Les pellicules extensibles à froid de l'invention peuvent être fabriquées de manière à comprendre trois couches, par exemple pour faire obstacle au passage des gaz et des vapeurs, c'est-à-dire qu'elles peuvent comprendre une couche intermédiaire 15 (Fig. 2) entre les deux couches différentes déjà décrites. La
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couche intermédiaire, qui a la fonction d'assurer l'imperméabilité, peut être une pellicule mince de poly (chlorure de vinylidène) (PCVD) ou une pellicule mince de polyamide (par exemple Nylon).
Les pellicules conformes à l'invention faites de deux couches, ou avec une couche intermédiaire entre ces deux couches, peuvent être fabriquées suivant les techniques classiques de coextrusion permettant d'obtenir des pellicules minces coextrudées. Il est cependant préférable de produire une telle pellicule par coextrusion et soufflage, en appliquant le procédé et l'appareillage décrits dans la demande de brevet italien du 9 mai 1980 nO 9426 A/80, au nom de Gaspare PULEO.
Il convient de noter en outre que les pellicules conformes à l'invention, qui ne comprennent que deux couches ou qui comprennent la couche intermédiaire, peuvent être produites par fabrication des diverses couches séparément, puis assemblage des couches suivant les techniques et à l'aide de l'appareillage habituels pour les pellicules à couches rapportées.
Les pellicules conformes à l'invention peuvent avoir des propriétés de thermorétrécissement qui leurs sont conférées par des procédés connus en vue d'une application particulière dans le domaine de la conservation des aliments.
Les avantages offerts par les pellicules conformes à l'invention sont évidents : elles remplacent efficacement la pellicule étirable à froid de poly (chlorure de vinyle) pour la conservation des aliments frais ou surgelés sans exposer à l'inconvénient de transférer des traces de constituants nuisibles aux aliments venant au contact de la pellicule. Des expériences rigoureuses ont démontré que les pellicules conformes à l'invention sont chimi-
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quement inertes et n'induisent le transfert d'aucune trace même minime de matière quelconque. Même au test de transfert dans l'huile végétale, qui est le plus sévère, les pellicules donnent lieu à un transfert nul.
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! V! And V ! 0! RE DEBCF! ! PT! F MÉMCDIRE FILING A PATENT OF INVENTION DESCRIBED BY
Piero FRANCESCONI. for packing material.
Italian patent application no. 9466 A / 82 of July 9, 1982 in his favor.
The present invention relates to a cold drawn, transparent and self-sealing film for use in the packaging (or wrapping) of foods such as fresh meat, fruits, vegetables or cheese, including all foods. frozen. This film can be used by hand
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or in semi-automatic or automatic machines and suitable for supermarkets, other shops and prepackaging centers. The film has been designed to avoid the inconvenience resulting from a possible transfer of toxic or undesirable substances from the packaging material to the packaged food.
The subject of the invention is therefore a cold stretch film, transparent and self-sealing which comprises at least two different superimposed and bonded layers of thermoplastic material, a first layer comprising a mixture of linear low density polyethylene (PLBD) and ethylene copolymer. and vinyl acetate (EAV) having a vinyl acetate content of about 12%, and the second layer comprising a copolymer of ethylene and vinyl acetate (EAV) having a vinyl acetate content of about 30%, with an addition of a certain percentage of a
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ionomer resin (in order to modify the th e waterproof properties) and an anti-fogging agent commonly used in thermoplastic films intended for food packaging.
Advantageously, the linear low density polyethylene of the first layer is of lower grade and a limited proportion of this polymer can be formed by ordinary low density polyethylene of lower grade.
A third intermediate layer can be interposed between the first layer and the second to constitute an obstacle against the passage of gases and vapors or to give the mixed film exactly defined permeability properties.
The intermediate layer can be a layer of poly (vinylidene chloride) or of polyamide (nylon).
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The invention is described below by way of example with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 is a sectional view, greatly enlarged, of a piece of film according to the invention;
Fig. 2 is a sectional view similar to that of FIG. 1 in a film comprising an intermediate layer, and
Fig. 3 and 4 are perspective views and in side elevation, respectively, of a piece of fresh meat wrapped in the film according to the invention, before the packaging is sealed.
As shown in Fig. 1, the film according to the invention, indicated generally in 1, comprises at least two layers 3 and 5 applied one on the other and glued over their entire extent so that it is impossible for them to be separate.
The total thickness of the film, taking into account that the film is of the type to be discarded after use, for packaging rations of fresh food of moderate weight, is small, for example usually from 10 to 25 µm. The thickness may be greater, for example for the packaging of larger or heavier portions or for the manufacture of packaging which must be handled repeatedly with a greater risk of tearing. Just like stretch films of polyvinyl chloride which are highly plasticized for traditional use, the film according to the invention can be used for packaging food deposited in small open baskets 7, as illustrated in FIGS. 3 and 4, or it can be used without a keyboard, for example for packaging cheese rations which are relatively consistent.
In both cases, the film is stretched (by hand by the attendant, or using a device
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suitable for an automatic or semi-automatic machine) both in length and in width at the upper face of the food to be packaged, and folded up from below the pan or the food, if it is of firm consistency, by pulling or overlapping d 'a certain length of the marginal parts, such as those indicated in 9 and 11, which are then pressed using a hot plate on the bottom 13 of the pan (or the underside of the piece of food of relatively firm consistency) , so that the marginal parts adhere together and thus keep the film stretched while sealing the packaging.
In order to satisfy the criteria for use outlined above, the films in accordance with the invention have stretching or extensibility and adhesiveness properties at least equal to those of poly (vinyl chloride) (PVC) films. ) used until now without exposing to the disadvantage of PVC, which is to risk transferring to packaged food even weak traces (estimated in millionths) of substances deemed harmful, such as vinyl monomer, dioctyl adipate or another plasticizer.
This extensibility and this adhesiveness are obtained by the method of manufacturing the two different layers 3 and 5, the first layer serving as a support conferring on the film the desired mechanical characteristics, that is to say the extensibility together with the resistance to tearing and cracking, and the second layer conferring not only the adhesiveness which makes the film self-sealing, but also the desired properties of permeability to gases and vapors.
For the good preservation of fresh food, it is usually necessary that the packaging film is only partially impermeable to gases and vapors, while for the convenience of appearance, it is
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no condensation must appear on the inside of the film covering the packaged food.
To give the above characteristics, each layer is made of different mixtures of thermoplastics, the overall composition being the result of selected components which are introduced in quantity at these intervals.
The first layer of the film is made of a mixture of linear low density polyethylene (usually referred to as PLBD) and a copolymer of ethylene and vinyl acetate (EAV) with a relatively low vinyl acetate content. , i.e. about 12% by weight. All the percentages are expressed by weight for the purposes of the invention.
The second layer is essentially made of a copolymer of ethylene and vinyl acetate (EAV) having a relatively high content of vinyl acetate, namely around 30%; this second layer can even be formed for 100% by the EAV polymer, but for a practical application, it is preferable to mix the EAV polymer with a certain percentage of an ionomer resin, such as SURLYN (registered trademark), and a certain percentage of an anti-fog agent in common use in thermoplastic films for food packaging. The ionomer resin which is used in the second layer is usually a copolymer of ethylene with acrylic or methacrylic acid and in the molecule of which ionic bonds are formed in the presence of zinc and sodium atoms.
The ionomer resin gives the film, more or less markedly, the gas and vapor permeability characteristics indicated above in connection with the packaging of fresh food.
Linear low density polyethylene from
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mixture for the first layer should be of relatively lower grade (or melt index), preferably grade 1. In addition, this linear polyethylene can be partially replaced, to lower the cost of the product, by ordinary low density polyethylene having properties suitable for the manufacture of thin films and therefore also having a low grade (or melt index).
The intervals in which the percentages of the constituents of the first layer and of the second can vary so that the film exhibits the properties of cold extensibility and of self-sealing, as well as the properties of permeability to the desired gases and vapors, are detailed below.
First layer Low density linear low density polyethylene 20 to 50% Ordinary low density low density polyethylene 0 to 40% EAV copolymer at approximately 12% vinyl acetate 20 to 50% Second layer EAV copolymer at approximately 30% d acetate 50 to 90% Ionomer resin ar example SURLYN
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0'40% (registered trademark) or similar Anti-fog agent 7 to 12%
Excluding manufacturing costs, technically excellent results are obtained with the following percentages.
First layer Low density linear polyethylene of low grade 50% EAV copolymer with approximately 12% vinyl acetate 50% Second layer EAV copolymer with approximately 30% vinyl acetate 50%
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Ionomer resin ar example SURLYN (registered trademark) or the like 40% Anti-fog agent 10%
From an economic point of view, very favorable results are obtained from the point of view of functionality, in particular for the packaging and preservation of food, and at a manufacturing cost which makes the product competitive on the market, with the following percentages.
First layer Low-density linear low-density polyethylene 35% Low-grade ordinary low-density polyethylene 35% EAV copolymer at approximately 12% vinyl acetate 30% Second layer EAV copolymer at approximately 30% vinyl acetate 50%
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Ionomer resin example SURLYN e 40% (registered trademark) or similar Anti-fog agent 10%
The films in accordance with the invention still have good properties of use when the percentages of the constituents of the first layer correspond to the lowest possible cost price, while the composition of the second layer, as appears from the indications below. above, is mainly determined by the application envisaged for the film and can hardly vary with a view to lowering manufacturing costs.
The cold stretch films of the invention can be manufactured so as to comprise three layers, for example to obstruct the passage of gases and vapors, that is to say that they can comprise an intermediate layer 15 (FIG. 2) between the two different layers already described. The
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intermediate layer, which has the function of ensuring impermeability, can be a thin film of poly (vinylidene chloride) (PCVD) or a thin film of polyamide (for example Nylon).
The films according to the invention made of two layers, or with an intermediate layer between these two layers, can be manufactured according to conventional coextrusion techniques making it possible to obtain thin coextruded films. It is however preferable to produce such a film by coextrusion and blowing, by applying the process and the apparatus described in the Italian patent application of May 9, 1980 No. 9426 A / 80, in the name of Gaspare PULEO.
It should also be noted that the films according to the invention, which comprise only two layers or which comprise the intermediate layer, can be produced by manufacturing the various layers separately, then assembling the layers according to the techniques and using of the usual apparatus for films with added layers.
The films in accordance with the invention may have heat-shrinking properties which are conferred on them by known methods for a particular application in the field of food preservation.
The advantages offered by the films in accordance with the invention are obvious: they effectively replace the cold stretch poly (vinyl chloride) film for the preservation of fresh or frozen food without exposing to the inconvenience of transferring traces of harmful constituents. food coming into contact with the film. Rigorous experiments have demonstrated that the films in accordance with the invention are chemically
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only inert and do not induce the transfer of any trace, however small, of any material. Even the most severe transfer test in vegetable oil, dandruff results in zero transfer.