CH627988A5

CH627988A5 - Corps cylindrique pour recipients servant a l'emballage de boissons gazeuses pressurisees.

Info

Publication number: CH627988A5
Application number: CH245578A
Authority: CH
Inventors: Robert Heiremans; Andre Depuydt
Original assignee: Ucb Sa
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1982-02-15
Also published as: BE864622A; BR7801395A; NZ186635A; GB1579872A; IT1101986B; IT7848317A0; HK46981A; AU513529B2; IN148212B; MY8200129A; NL7802563A; MX4908E; IE46428B1; AU3391378A; EG13731A; SE7802382L; DE2810065C2; FR2383091A1; FR2383091B1; SE444138B

Description

La présente invention se rapporte à un corps cylindrique pour récipients servant à l'emballage de boissons gazeuses pressurisées.

Il existe une tendance générale à remplacer le verre par d'autres matériaux pour les récipients d'emballage des liquides. En ce qui concerne les boissons plates, c'est-à-dire ne contenant pas de gaz sous pression, la bouteille de verre est de plus en plus supplantée par la bouteille de matière plastique, plus légère et qui a l'avantage de pouvoir être jetée à la poubelle après usage, contrairement à la bouteille de verre qui normalement est récupérée par le fabricant de boissons en vue de la réutiliser après lavage. Afin de pouvoir concurrencer la bouteille de verre, on donne à la bouteille de matière plastique l'épaisseur de paroi la plus mince possible, vu que le coût de la matière plastique est plusieurs fois celui du verre; moyennant cet artifice ainsi que d'autres, comme par exemple le fait d'augmenter la contenance de la bouteille de matière plastique par rapport à celle de la bouteille de verre, le coût matière plastique/boisson devient comparable au coût verre/boisson.

Mais, en ce qui concerne le conditionnement des boissons contenant du gaz sous pression, généralement du gaz carbonique (C02), le problème est tout différent. Pour pouvoir résister à la pression du gaz à l'intérieur de la bouteille, qui peut être de plusieurs kg/cm2, il est absolument nécessaire d'augmenter l'épaisseur de la paroi de la bouteille de matière plastique; dès lors, celle-ci n'est plus aussi compétitive vis-à-vis de la bouteille de verre. D'autant plus qu'ici interviennent d'autres facteurs en faveur du verre, comme la meilleure imperméabilité du verre envers le C02 à l'intérieur de la bouteille et envers l'air à l'extérieur de la bouteille comparativement à la grande majorité des matières plastiques actuellement livrées dans le commerce, sans compter que le verre est un matériau dépourvu complètement de toxicité, ce qui est loin d'être toujours le cas pour les matières plastiques. Ces différents aspects du problème seront examinés avec plus de détails dans la suite du présent exposé.

Un autre mode d'emballage qui entre en concurrence avec l'emballage traditionnel en verre pour les boissons contenant du gaz sous pression est la boîte métallique cylindrique, du genre de la boîte à conserve déjà bien connue pour la conservation de la viande, des légumes, des fruits, du lait, etc. Par exemple, la boîte métallique cylindrique pour le conditionnement des boissons gazeuses a généralement une capacité d'environ 25 à environ 48 cl. Le rapport poids d'emballage/poids de boisson, tout en restant inférieur au rapport poids d'emballage/poids de boisson pour une bouteille de verre de même capacité, est néanmoins important. Un autre inconvénient de la boîte métallique est que, une fois vidée et jetée aux immondices,

elle occupe un volume important, d'une part, et est pratiquement indestructible, d'autre part, ce qui soulève des problèmes écologiques graves. C'est pourquoi il a été tenté de découvrir des matériaux de remplacement des métaux pour la fabrication de ce type de boîte.

Différents brevets protègent en effet des boîtes de ce genre dans lesquelles le métal conventionnel (acier étamé, aluminium, etc.) est partiellement remplacé par des matériaux non métalliques pour la

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confection du corps cylindrique de la boîte. Dans le brevet américain N° 3687351, le corps cylindrique comporte: a) un feuillard épais et robuste d'aluminium ou d'acier qui constitue la paroi intérieure de ce corps, b) une couche médiane de carton portant des deux côtés une couche d'adhésif, et c) une couche extrudée extérieure de matière plastique. Dans le brevet américain N° 3980107, la paroi du corps cylindrique comporte: a) un garnissage interne comprenant, de l'intérieur vers l'extérieur: un film de polyester, une couche adhésive de polyéthylène, un feuillard d'aluminium et une couche de vernis vinylique modifié au poly(téréphtalate d'éthylène), b) une enveloppe extérieure en un matériau rigide, composée de deux couches de carton séparées par une couche de polyéthylène, c) une étiquette de papier collée sur la face extérieure de l'enveloppe. Ces boîtes, tout en représentant un progrès technique quant à l'amélioration du rapport poids d'emballage/poids de boisson, contiennent toujours un feuillard métallique, ce qui ne résout pas totalement le problème de la pollution de l'environnement. On notera que le feuillard métallique utilisé jusqu'ici dans les boîtes, soit entièrement métalliques, soit partiellement métalliques, joue un rôle multiple important, à savoir qu'il constitue une barrière étanche empêchant le passage des gaz et des liquides à travers la paroi du récipient, et qu'il apporte les propriétés de résistance mécanique nécessaires à un tel type d'emballage.

L'idéal serait évidemment que le corps cylindrique de la boîte soit entièrement constitué en un matériau autre que du métal, qui serait totalement destructible par incinération ou par les agents atmosphériques, ce qui résoudrait radicalement le problème de la pollution. Il ne resterait donc comme résidu que les opercules métalliques constituant le fond et le couvercle du récipient, lesquels ne représentent qu'une fraction négligeable de la boîte tout entière, tant en poids qu'en volume; le cas échéant, ces opercules pourraient même être construits en matière plastique, ce qui résoudrait totalement le problème de la pollution.

Mais la difficulté est de trouver un matériau pouvant remplacer totalement les feuillards métalliques utilisés jusqu'ici pour le corps cylindrique de la boîte. Ce matériau devrait en effet satisfaire aux exigences suivantes:

1) être dépourvu totalement de toxicité, c'est-à-dire être physio-logiquement acceptable,

2) être organoleptiquement neutre, pour ne pas altérer les propriétés gustatives de la boisson gazeuse emballée,

3) être suffisammment imperméable aux gaz, en particulier à l'oxygène, à l'anhydride carbonique et à la vapeur d'eau, pour que la boisson entreposée conserve intégralement ses propriétés initiales pendant au moins un an,

4) pouvoir résister à la pression interne des gaz qui peut atteindre 10 kg/cm2 pour les boissons non pasteurisées dans leur emballage et 15 kg/cm2 pour celles qui le sont,

5) pouvoir résister à la température de pasteurisation qui est de l'ordre de70°C,

6) pouvoir résister au fluage, afin que la boîte n'augmente pas de volume, ce qui amènerait une perte de C02 dans la boisson par détente et dès lors une altération organoleptique,

7) pouvoir résister au choc, à l'écrasement et à l'éclatement au cours du stockage et du transport,

8) avoir une épaisseur aussi mince que possible pour à la fois avoir un rapport poids d'emballage/poids de boisson aussi faible que possible, abaisser ainsi le prix de revient de l'emballage et faciliter les échanges thermiques au cours d'une pasteurisation,

9) pouvoir être imprimé par les techniques usuelles de l'imprimerie,

10) pouvoir être incinéré ou détruit par les agents atmosphériques après l'usage, sans dégager de vapeurs ou de gaz toxiques dans l'environnement.

Lorsqu'on examine systématiquement les propriétés des matières plastiques en général, on constate qu'aucune ne donne entière satisfaction à la fois à toutes les exigences citées plus haut. Il faut donc, pour atteindre l'objectif visé du remplacement total des

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feuillards métalliques par des matières plastiques, sélectionner plusieurs espèces de celles-ci, en sorte que, par leur emploi simultané, on obtienne un matériau composite donnant satisfaction à l'ensemble des exigences rappelées plus haut. Or, à supposer que cette sélection soit possible, il faut de plus que les matières plastiques ainsi sélectionnées soient compatibles entre elles. Dans la négative se pose donc le problème de rendre ces matières plastiques compatibles entre elles, par un artifice qui reste à trouver. En outre, l'ordre dans lequel ces diverses matières plastiques sont superposées les unes sur les autres dans la paroi cylindrique de la boîte doit être rigoureusement établi. De plus, l'épaisseur critique de chacune de ces matières plastiques pour obtenir les propriétés désirées, de même que l'épaisseur globale de la paroi du corps cylindrique de la boîte ainsi obtenue, ne peuvent pas être grandes au point que le coût de ce matériau composite deviendrait prohibitif. Suivant un autre aspect, il faut que ce matériau composite puisse être fabriqué dans les machines conventionnelles de fabrication de corps cylindriques, pour éviter des frais d'investissement insupportables techniquement et économiquement. Dans le même esprit, il faut que le corps cylindrique ainsi obtenu puisse être obturé sans difficultés particulières par des opercules de fond et de couvercle sur les machines conventionnelles prévues à cet effet. Enfin, à supposer que les deux conditions précitées relatives aux appareils de construction de la boîte soient satisfaites, il faut encore que la boîte ainsi obtenue puisse être utilisée par le fabricant de boissons gazeuses sur les machines conventionnelles de remplissage de boîtes. On voit donc que le but visé se heurte à un nombre considérable de difficultés dans sa réalisation, ce qui explique que, à la connaissance de la titulaire, on ne connaît pas actuellement de boîtes de conditionnement de boissons gazeuses dont le corps cylindrique est entièrement constitué en une ou plusieurs matières plastiques, en l'absence donc complète des matériaux traditionnels tels que métaux, carton, textiles, etc.

On a découvert qu'en utilisant des matières plastiques bien déterminées, et en choisissant en même temps une technique de construction bien déterminée, il est possible de fabriquer des corps cylindriques de récipients pour boissons gazeuses pressurisées qui sont entièrement en polymères organiques synthétiques ou semi-synthétiques et qui satisfont à toutes les exigences technologiques, économiques et écologiques citées plus haut aux points 1 à 10.

La présente invention a donc pour objet un corps cylindrique pour récipients servant à l'emballage de boissons gazeuses pressurisées, ce corps cylindrique comprenant comme éléments constitutifs:

a) au moins un film d'un polymère organique synthétique ou semi-synthétique ayant une perméabilité à l'oxygène inférieure à

6 x 10"13 ml/cm/cm2/sec/cm de mercure à 25°C et 0% d'humidité relative de l'air,

b) au moins deux films de polyester, et c) au moins deux couches d'un liant thermoplastique organique dont la perméabilité à la vapeur d'eau est inférieure àlxlO-14 g/cm/cm2/sec/cm de mercure à 38°C et à 90% d'humidité relative de l'air,

tous les films a et b étant collés entre eux sous la forme d'un corps cylindrique dont la paroi présente une structure spiralée ou convolu-, tée dans laquelle chaque film a est séparé, tant de la surface extérieure que de la surface intérieure du corps cylindrique, par au moins un film b et au moins une couche c.

L'invention a également pour objet un récipient pour le conditionnement de boissons gazeuses pressurisées, construit avec le corps cylindrique conforme à l'invention et avec des éléments de fermeture en ses deux extrémités.

Le polymère synthétique ou semi-synthétique utilisé sous forme de film a doit avoir une perméabilité à l'oxygène inférieure à 6 x 10 ~13 ml/cm/cm2/sec/cm de mercure à 25°C et à 0% d'humidité relative de l'air. Il est primordial que l'oxygène atmosphérique ne puisse pas entrer en contact avec la boisson pressurisée stockée dans le récipient conforme à l'invention, étant donné l'action néfaste bien connue de l'oxygène sur la conservation et les qualités organolepti-ques des boissons telles que la bière, les limonades, etc. Or, les

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propriétés barrières envers l'oxygène varient considérablement d'un polymère à l'autre. Il faut donc choisir parmi les polymères ceux qui sont les plus efficaces et dont la perméabilité à l'oxygène est inférieure à la valeur indiquée plus haut, parce qu'autrement il faudrait utiliser dans le récipient conforme à l'invention des épaisseurs telles de l'élément a que ce type d'emballage deviendrait trop coûteux et inadapté à sa fonction. C'est pourquoi on choisit de préférence en tant qu'élément a l'alcool polyvinylique et les copolymères contenant au moins 70% en poids d'unités alcool vinylique, la cellule régénérée, le polyacrylonitrile et le polyméthacrylonitrile ainsi que les copolymères contenant plus de 65% en poids d'acrylonitrile ou de méthacrylonitrile et les copolymères de chlorure de vinylidène contenant plus de 85% en poids d'unités chlorure de vinylidène, dont l'ordre de grandeur de la perméabilité à l'oxygène est le suivant:

Perméabilité à l'oxygène (ml/cm/cm2/sec/cm Hg à 25°C et 0% de HR*)

Alcool polyvinylique Copolymères d'alcool vinylique

Cellulose régénérée Poly(méth)acrylonitrile Copolymères de (méth)acrylonitrile Copolymères de chlorure de vinylidène

6,24 x IO-17

env. 1,5 x 10"14 8,94 x IO"14 env. 2,2 x 10"14

env. 5 x 10~13

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* Humidité relative de l'air.

Des exemples de copolymères d'alcool vinylique sont ceux contenant au plus 30% en poids d'éthylène, d'acétate de vinyle, etc.

Des exemples de copolymères d'acrylonitrile et de copolymères de méthacrylonitrile sont ceux contenant au plus 35% en poids de styrène, de méthacrylate de méthyle, de butadiène, etc.

Des exemples de copolymères de chlorure de vinylidène sont ceux contenant au plus 15% en poids d'acrylonitrile, de méthacrylate de méthyle, d'acide itaconique, etc.

Parmi les polymères utilisés en tant qu'élément a, on préfère plus particulièrement l'alcool polyvinylique, les copolymères d'alcool vinylique et la cellulose régénérée, surtout l'alcool polyvinylique, en tenant compte pour cette sélection particulière non seulement du facteur d'imperméabilité à l'oxygène, mais aussi d'autres considérations comme Finocuïtê physiologique, les propriétés mécaniques, entre autres les résistances à la traction et au fluage, etc.

Les polymères utilisés comme élément a dans la présente invention existent dans le commerce sous la forme de films ayant différentes épaisseurs. Ces films peuvent être éventuellement biaxiale-ment orientés.

Etant donné que les polymères tels que l'alcool polyvinylique, la cellulose régénérée, le poly(méth)acryIonitrile sont sensibles à l'humidité, avec chute concomitante des propriétés barrières envers l'oxygène pour une absorption croissante d'humidité, certains fabricants vendent ce genre de films pourvus d'un enduit mince de polymère faisant barrière à l'humidité, par exemple un enduit de chlorure de polyvinylidène. Il est entendu que de tels films enduits peuvent évidemment aussi être utilisés dans la présente invention en tant qu'élément a.

En fonction des propriétés barrières particulières envers l'oxygène des films de polymères utilisables en tant qu'élément a, on pourra utiliser un ou plusieurs de ces films pour la construction du corps cylindrique du récipient conforme à l'invention.

On notera que l'élément a intervient en même temps comme barrière pour le COz dégagé par la boisson pressurisée qui est stockée à l'intérieur du récipient conforme à l'invention. Le critère de perméabilité à l'oxygène exigé de l'élément a, c'est-à-dire que celle-ci doit être inférieure à 6 x 10"13 ml/cm/cm2/sec/cm Hg, suffit pour empêcher simultanément, dans le sens inverse, l'échappement à l'air libre du C02 à travers la paroi de la boîte conforme à l'invention.

L'élément b est constitué par une pluralité de films de polyester, en entendant par polyester le produit de polycondensation de l'acide téréphtalique avec un alkylèneglycol tel que l'éthylèneglycol, le butylèneglycol, le 1,4-cyclohexylènediméthanol, etc., une proportion mineure de l'acide téréphtalique pouvant également être remplacée par un autre acide carboxylique polybasique. Un exemple classique et non limitatif de film de polyester est le Mylar vendu par E.I. du Pont de Nemours & C°. De préférence, le film de polyester est du poly(téréphtalate d'éthylène) biaxialement orienté, étant donné ses propriétés mécaniques largement supérieures à celles du type correspondant non orienté. Le rôle de l'élément b dans le corps cylindrique conforme à l'invention est très important, parce que c'est lui qui apporte à la fois les propriétés de résistance à la pression interne des gaz dans la boîte, au fluage, aux chocs, à l'écrasement et à la chaleur, et la rigidité du corps cylindrique de la boîte. En outre, le polyester est dépourvu totalement de toxicité et organoleptiquement neutre, ce qui permet de l'utiliser avantageusement (mais non obligatoirement) comme film intérieur du corps cylindrique entrant en contact direct avec la boisson pressurisée.

L'élément c est un liant thermoplastique organique dont la perméabilité à la vapeur d'eau est inférieure à 1 x 10"14 g/ cm2/sec/cm de mercure à 38°C et à 90% d'humidité relative de l'air. L'élément c assume un double rôle, à savoir, d'une part, d'unir par collage les éléments a et b utilisés comme matériau de construction du corps cylindrique conforme à l'invention, et de constituer, d'autre part, une barrière étanche à l'humidité, tenant compte ainsi de la sensibilité à l'eau éventuelle du constituant a, comme expliqué plus haut. En plus de cela, l'élément c doit présenter une température de ramollissement suffisamment élevée pour que le corps cylindrique de la boîte conforme à l'invention puisse résister à l'action de la chaleur soit en cours d'entreposage, soit en cas de pasteurisation de la boisson alors qu'elle est déjà contenue dans ladite boîte. C'est pourquoi l'élément c a de préférence une température de ramollissement d'au moins 60°C, avantageusement d'au moins 80°C. En outre, l'élément c doit présenter à l'état fondu une viscosité suffisamment basse pour qu'il puisse être étalé sans difficulté en couches de quelques microns d'épaisseur sur les éléments a et b à coller. Des exemples non limitatifs de l'élément c sont les compositions adhésives fusibles à chaud, désignées dans le langage technique anglo-saxon par le terme hot-melt et qui contiennent un ou plusieurs des trois constituants i, ii et iii:

i) un polymère synthétique choisi parmi le polyéthylène, un copolymère éthylène/acétate de vinyle, un terpolymère éthylène/ propylène/diène, le polyisobutylène, le polypropylène, un polyamide, un polyester;

ii) une résine adhésive naturelle ou synthétique à faible poids moléculaire telle que des polyterpènes, des terpènes phénoliques, des résines terpène/uréthanne, des résines phénoliques, de la colophane naturelle ou modifiée, des copolymères résineux de styrène;

iii) une cire hydrofugeante comme les paraffines et les cires microcristallines, de préférence ces dernières,

en notant que la présence du constituant iii est obligatoire dans l'élément c.

Les constituants i, ii et iii sont choisis, en nature et en poids, de telle sorte que les propriétés exigées plus haut de l'élément c soient satisfaites. On cite diverses compositions non limitatives de l'élément c dans les exemples illustrant la présente invention.

Les éléments a, b et c décrits plus haut sont les éléments essentiels et indispensables pour la construction du corps cylindrique du récipient conforme à l'invention. Toutefois, pour des raisons telles que l'abaissement du coût du récipient, la recherche d'effets décoratifs, la raréfaction momentanée d'un ou des deux éléments a et b, il est possible, tout en restant dans le cadre de la présente invention, d'utiliser en outre au moins un élément d, lequel est au moins un film de polymère organique différent des films a et b. Des exemples de l'élément d sont divers films d'un polymère organique en usage

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courant dans le domaine de l'emballage, en citant à titre non limitatif un film de polypropylène de préférence biorienté, ou un papier totalement ou partiellement constitué par des fibres synthétiques filées-liées.

Lorsque, pour la construction du corps cylindrique, l'élément d est simplement ajouté en plus des éléments a, b et c, on ne rencontre pas de problèmes particuliers puisque les éléments a, b et c répondent à eux seuls aux exigences formulées pour le corps cylindrique du récipient. Si l'élément d, par contre, remplace partiellement l'élément b, il devra être de nature telle et utilisé en une quantité telle que le corps cylindrique présente les mêmes propriétés mécaniques que dans le cas où l'élément b est utilisé en l'absence de l'élément d, lesdites propriétés mécaniques étant en ordre principal la résistance à la pression interne des gaz du récipient rempli de boisson pressurisée, la résistance au fluage, la résistance aux chocs, la résistance à l'écrasement, la résistance à la chaleur et la rigidité.

Comme indiqué précédemment, les éléments a, b et c et éventuellement d sont assemblés de telle sorte que le corps cylindrique du récipient présente une structure spiralée ou convolutée. La technique de construction de corps tubulaires par spiralage, qui consiste à former un corps tubulaire par entraînement de plusieurs bandes continues enroulées hélicoïdalement les unes sur les autres sur un mandrin, est connue en soi et décrite notamment dans la littérature des brevets (cf. US Nos 3980107,3687351,3960624,3524779, Brit. N° 1432788). Chaque bande de film considérée individuellement est enroulée hélicoïdalement sur le mandrin avec ses bords en aboute-ment ou en chevauchement. Les diverses bandes constituant le corps cylindrique sont superposées les unes aux autres hélicoïdalement avec décalage des bandes entre elles dans le sens longitudinal du mandrin, pour que les joints de chaque bande soient recouverts par la bande qui lui est directement superposée, en assurant ainsi l'étanchéité. L'élément c est utilisé pour coller les bandes entre elles.

Dans la construction convolutée du corps cylindrique, les bandes de film constitutives sont discontinues et ont comme largeur environ une à plusieurs fois (cas du découpaage) la hauteur du corps cylindrique à construire. La première bande est enroulée une ou plusieurs fois sur elle-même sur le mandrin, puis la deuxième bande est enroulée sur ou avec la première, puis la troisième bande est enroulée sur ou avec la seconde, etc., avec recouvrement du joint de chaque bande par la bande suivante pour assurer l'étanchéité. Ici également, l'élément c est utilisé pour coller les diverses bandes. Il est fait mention de structures convolutées entre autres dans le brevet US N° 3524779 (loc. cit.). On notera que, dans les brevets cités plus haut pour donner des exemples de structure spiralée ou convolutée, on utilise des combinaisons de matériaux qui diffèrent de la combinaison des éléments a, b et c conforme à l'invention.

Comme indiqué précédemment dans la description, l'élément c est de préférence une composition adhésive dite hot-melt. L'application de l'élément c sur les éléments a et/ou b se fait de préférence juste avant la formation du corps cylindrique conforme à l'invention par spiralage sur le mandrin. Cette technique d'application d'une composition hot-melt est largement décrite dans les articles suivants: Wendell T. Kopp, «Hot-Melt Equipment, Package Printing and Diecutting», septembre 1974, pp. 10,11,92,94,95; ibidem, octobre 1974, pp. 12 à 14.

Dans le corps cylindrique conforme à la présente invention, l'emplacement des éléments a, b, c et éventuellement d est rigoureusement déterminé. Comme énoncé plus haut, chaque élément a est séparé, tant de la surface extérieure que de la surface intérieure du corps cylindrique, par au moins un film d'élément b et par au moins une couche d'élément c. Or, comme l'élément c est en même temps une barrière contre l'humidité, chaque élément a est donc parfaitement protégé de l'humidité pouvant provenir de l'atmosphère extérieure, et de l'humidité ainsi que du liquide de la boisson pressurisée se trouvant à l'intérieur dudit corps cylindrique du récipient.

Dans le cas de l'utilisation des seuls éléments a, b et c pour la construction du corps cylindrique conforme à l'invention, la surface extérieure ainsi que la surface intérieure dudit corps cylindrique seront toujours constituées chacune par un film d'élément b, lequel, par l'intermédiaire de l'élément c, est collé soit à un ou plusieurs autres éléments internes b et/ou à un ou plusieurs éléments internes a.

Dans le cas de l'utilisation de l'élément facultatif d en plus des éléments obligatoires a, b et c, l'élément facultatif d peut occuper une position quelconque à l'intérieur de la paroi du corps cylindrique ou à l'extérieur de celle-ci. Toutefois, si l'élément facultatif d est un polymère organique physiologiquement et organoleptiquement acceptable, il pourra aussi constituer la surface intérieure du corps cylindrique qui entre en contact direct avec la boisson pressurisée.

Un facteur important pour le corps cylindrique conforme à l'invention est l'épaisseur de sa paroi, parce qu'elle conditionne en même temps les épaisseurs supérieures limites des éléments a, b, c et éventuellement d. L'épaisseur de paroi doit être suffisante pour assurer la solidité requise du récipient construit avec le corps cylindrique, tout en assurant en même temps une conservation parfaite de la boisson pressurisée pendant une période d'au moins un an. D'un autre côté, l'épaisseur de paroi ne doit pas être grande au point de perdre le bénéfice de la faible densité des matières plastiques en général et d'augmenter exagérément le poids et le coût de ce type d'emballage. C'est pourquoi, selon l'invention, l'épaisseur de paroi du corps cylindrique est généralement comprise entre 85 et 770 (i, de préférence entre 100 et 400 [a.

L'épaisseur de l'élément a dans le corps cylindrique de l'invention est fonction de son degré d'imperméabilité à l'oxygène. Plus cette imperméabilité est grande, plus l'épaisseur de l'élément a pourra être faible. Suivant le cas, l'élément a pourra être constitué par un ou plusieurs films, notamment en fonction des épaisseurs d'éléments a disponibles dans le commerce. L'épaisseur globale de l'élément a, en un ou plusieurs films, est généralement comprise dans l'intervalle de 10 à 250 (x. Dans le cas particulier préféré de l'emploi d'alcool polyvinylique ou de ses copolymères en tant qu'élément a, l'épaisseur de la couche est de préférence de 10 à 80 (i.

L'épaisseur de l'élément b dans le corps cylindrique de l'invention est fonction des propriétés mécaniques exigées du récipient d'emballage. L'élément b est constitué par au moins deux films protégeant de chaque côté l'élément a, le nombre de ces films d'élément b étant fonction également des épaisseurs de film b disponibles dans le commerce. L'épaisseur globale de l'élément b, en deux ou plusieurs films, est généralement comprise dans l'intervalle de 35 à 250 (i, de préférence de 35 à 180 |x.

L'épaisseur de l'élément c dans le corps cylindrique de l'invention doit être suffisante à la fois pour assurer un bon collage des éléments a et/ou b entre eux et pour constituer une barrière efficace contre l'humidité, tant côté atmosphère que côté boisson pressurisée à l'intérieur de la boîte. Evidemment, le nombre de couches de l'élément c est fonction du nombre d'éléments a et d'éléments b à coller, tandis que son épaisseur globale, conditionnée par son imperméabilité envers l'humidité, se situe généralement dans l'intervalle de 40 à 70 (j., de préférence de 50 à 65 [a.

L'épaisseur de l'élément d, lorsqu'un tel élément est éventuellement utilisé dans le corps cylindrique de l'invention, dépend essentiellement de ses propriétés mécaniques et de ses propriétés barrières envers l'oxygène et le C02. Il est bien connu que les propriétés mécaniques peuvent varier considérablement d'un polymère à l'autre, et c'est pourquoi il est pratiquement impossible d'attribuer une limite précise à l'épaisseur de l'élément d pouvant être employée. Le critère essentiel est toutefois que l'épaisseur de l'élément d éventuellement utilisé ne peut compromettre ni les propriétés mécaniques, ni les propriétés barrières envers l'oxygène et le C02 du corps cylindrique apportées par l'élément a. En général l'épaisseur de l'élément d peut être de 0 à 200 p..

La construction du récipient, pour laquelle on utilise un corps cylindrique conforme à l'invention et des éléments de fermeture en ses deux extrémités, se fait par les techniques habituelles du domaine de l'emballage des boissons pressurisées en boîtes. Le montage de ces éléments sur le corps cylindrique conforme à l'invention se fait par

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conséquent dans les machines automatiques conventionnelles en utilisant les procédés connus de collage, de thermosoudage, et particulièrement de sertissage, ce dernier procédé étant particulièrement préféré pour le conditionnement des boissons gazeuses sous pression, à cause de sa cadence élevée de production.

De même, le corps cylindrique conforme à l'invention se prête sans difficultés aux divers modes de décoration habituels des boîtes pour boissons pressurisées. C'est ainsi que des peintures métallisées ou non, des vernis, des encres et des caractères d'imprimerie, etc., peuvent être appliqués sur le recto ou le verso des dernières et/ou avant-dernières bandes du corps cylindrique qui sont, conformément à l'invention, constituées par un élément b et/ou d. De même, une surcharge d'étiquettes sur la surface extérieure du corps cylindrique est réalisable par collage de la manière habituelle.

Les avantages du récipient conforme à l'invention par rapport à l'état de la technique sont importants:

— à la différence des boîtes habituelles qui contiennent un feuillard métallique, le corps cylindrique de l'invention est constitué entièrement en des matières plastiques qui peuvent être détruites complètement par incinération et, à la longue, par les agents atmosphériques, ce qui est avantageux du point de vue écologique;

— comparativement aux boîtes habituelles, le récipient conforme à l'invention est nettement plus léger en raison de son corps entièrement organique. Ainsi, le poids (4-7 g) d'un corps cylindrique de l'invention d'un volume de 330 cm3 est beaucoup plus faible que celui d'un corps cylindrique analogue en fer-blanc (environ 35 g), en aluminium (environ 13 g) et d'un corps cylindrique analogue selon le brevet US N° 3687351 en aluminium/carton (environ 11,3 g), d'où une économie de matière première importante et un rapport poids mort/poids utile très avantageux;

— en tant qu'avantage inattendu, le récipient conforme à l'invention, du fait du faible poids relatif de son corps cylindrique, a son centre de gravité très bas lorsqu'il ne comporte encore que son opercule de fond, c'est-à-dire au moment du remplissage avec la boisson gazeuse; ce centre de gravité très bas assure une stabilité exceptionnelle du récipient en position verticale dans les machines de remplissage, stabilité nettement supérieure à celle des boîtes conventionnelles dont le corps cylindrique est plus lourd que celui de la présente invention, ce qui permet d'atteindre au moins la même cadence de remplissage des boîtes avec la boisson à conserver;

— à l'heure actuelle, on combat énergiquement toutes les formes de pollution, et notamment le bruit; or, on a constaté que, dans la fabrication du corps et du récipient de l'invention ainsi qu'au cours du remplissage de celui-ci avec une boisson pressurisée, le bruit des machines est beaucoup moins intense que dans le cas des boîtes habituelles, cela étant dû aux propriétés isolantes acoustiques du matériau utilisé pour la construction du récipient conforme à l'invention.

Dans les dessins d'accompagnement:

la fig. 1 est une vue en perspective d'une boîte fermée dont le corps cylindrique conforme à l'invention a été réalisé par la technique de spiralage (fig. 1 A), de même que d'un corps cylindrique, représenté sans l'opercule-couvercle, réalisé selon la technique de l'enroulement convoluté (fig. 1B);

la fig. 2 est une vue en coupe longitudinale selon 2-2 de la fig. 1 A; la fig. 3 ainsi que la fig. 4 montrent des variantes des joints de raccordement de la fig. 2, réalisés au cours de l'opération de spiralage;

la fig. 5 est une vue en coupe longitudinale selon 5-5 de la fig. 1B; la fig. 6 est une vue en coupe transversale selon 6-6 de la fig. 1 A; la fig. 7 est une coupe transversale selon 7-7 de la fig. 1B, et la fig. 8 est une variante du joint de raccordement de la fig. 7, réalisé selon la technique de l'enroulement convoluté.

On notera que le récipient conforme à l'invention a été représenté dans les figures d'accompagnement sous la forme d'une boîte à corps cylindrique vertical operculé avec un couvercle et un fond horizontaux. On comprendra toutefois que, dans le cadre de la présente invention, la caractéristique essentielle réside dans le corps cylindrique entièrement en matière plastique et que les éléments de fermeture supérieur et inférieur peuvent être quelconques. Ainsi, ces éléments de fermeture peuvent notamment consister en de simples joints thermoscellés. De plus, le récipient construit avec le corps cylindrique conforme à l'invention peut comporter, comme élément de fermeture supérieur, un dispositif quelconque permettant de débiter le contenu du récipient sous la forme d'un boudin, d'un aérosol, etc. En d'autres termes, le récipient construit avec le corps cylindrique conforme à l'invention, en plus de sa destination particulière pour le conditionnement de boissons gazeuses pressurisées, peut tout aussi bien servir à la conservation sous pression de liquides, pâtes, suspensions, etc., non seulement dans le secteur alimentaire, mais aussi dans d'autres secteurs commerciaux ressortissant notamment aux domaines pharmaceutique, phytopharmaceutique, cosmétique, etc. De plus, comme les récipients construits avec le corps cylindrique conforme à l'invention sont particulièrement conçus pour résister à des pressions relativement élevées, il est évident qu'ils conviennent à fortiori aussi pour l'emballage de produits sous la pression normale, notamment comme récipients pour conserves alimentaires, pour liquides plats tels que des boissons non gazeuses, des huiles végétales, animales ou même minérales, des lotions capillaires non pressurisées, etc.

Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.

Exemple 1:

On construit un corps cylindrique pour une boîte comme celle représentée à la fig. 1A par la technique connue en soi de spiralage, avec un angle de spiralage d'environ 30°. Comme montré à la fig. 2, qui est une coupe longitudinale suivant 2-2 de la fig. 1 A, on voit que la paroi du corps cylindrique a la composition suivante:

— des couches A, B, C, E, F et G d'élément b conforme à l'invention, l'élément b étant constitué par un film de poly-(téréphtalate d'éthylène) biorienté connu dans le commerce sous le nom de Mylar A (du Pont), d'une épaisseur nominale de 23 (j.,

— une couche D d'élément a conforme à l'invention, l'élément a étant constitué par un film biorienté d'alcool polyvinylique enduit d'un vernis de chlorure de polyvinylidène sur les deux faces et ayant une épaisseur nominale de 15 ji, ce film étant le produit commercial Emblar OV vendu par la firme Unitika,

— des couches H d'élément c conforme à l'invention, l'élément c étant constitué par un adhésif du type hot-melt, chaque couche H ayant une épaisseur d'environ 10 (i.

L'adhésif hot-melt utilisé comme élément c a la composition suivante:

1) 60 parties en poids de cire microcristalline, PF 82°C (Be Square 180-185 de la firme Bareco);

30 parties en poids d'un copolymère éthylène/acétate de vinyle (72/28) ayant une densité de 0,953 et un indice de fluidité (melt index) de 1,2 (EVA-508 de la firme Union Carbide);

10 parties en poids de résine a-méthylstyrène/vinyltoluène ayant une densité de 1,04 et un PF de 120°C (Piccotex 120 de la firme Pennsylvania Industriai Chemical Corporation).

En tant qu'élément c, on peut également utiliser les deux compositions hot-melt suivantes:

2) 40 parties en poids de résine de polyéthylène ayant un point de ramollissement (bille et anneau) de 106°C, une densité de 0,908 et un indice d'acide de 5 (Epolene C 16 de Eastman Chemical Products); 40 parties en poids de cire microcristalline hydrogénée, point de goutte selon ASTM D 127:76°C (P. Mobilwax 2360 de Mobil);

20 parties en poids d'ester de pentaérythritol de colophane hydrogénée, densité 1,07, point de ramollissement (méthode Hercules drop) 102-110°C (Pentalyn H de Hercules);

3) 40 parties en poids de résine de polypropylène amorphe, densité 0,86, point de ramollissement 107°C (Epolene M5W de Eastman Chemical Products);

50 parties en poids de cire microcristalline, point de goutte selon ASTM D 127: 87,8°C (Multiwax 195M de Witco Chemical); 10 parties en poids de résine terpénique à base de p-pinène, densité

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

627988

0,98, point de ramollissement 135°C (Piccolyte S 135 de Pennsylvania Industriai Chemical Corporation).

Exemple 2:

Comme montré à la fig. 2, la paroi du corps cylindrique a la composition suivante:

— des couches A, B, F et G d'élément b en film de poly (téréphtalate d'éthylène) biorienté (Melinex S de ICI) d'une épaisseur nominale de 23 |i,

— des couches C, D et E d'élément a en film de cellulose régénérée, verni sur les deux faces d'une couche de chlorure de polyvinylidène (film 340 XS de UCB-Sidac), d'un poids de

34 g/m2, soit environ 21 y. d'épaisseur,

— des couches H d'élément c en l'adhésif hot-melt cité en 2) à l'exemple 1, chaque couche H ayant une épaisseur d'environ 10 y..

Exemple 3:

— des couches A, B, C, E, F et G d'élément b en film de poly(téréphtalate d'éthylène) biorienté (Terphane H de la Cellophane française), d'une épaisseur nominale de 23 (i,

— une couche D d'élément a en un copolymère éthylène/acétate de vinyle 25/75 complètement saponifié, PF 180°C, point de transition vitreuse 74° C, indice de fluidité 1,1 (Eval de Kuraray), d'une épaisseur nominale de 25 jj.,

— des couches H d'élément c en l'adhésif hot-melt cité en 3) à l'exemple 1, chaque couche H ayant une épaisseur d'environ 10 [i.

Exemple 4:

— des couches A et G d'élément b en film de polyester biorienté (Mylar A de du Pont), d'une épaisseur nominale de 23 [/.,

— une couche D d'élément a en un film biorienté d'alcool polyvinylique enduit sur les deux faces d'une couche de chlorure de polyvinylidène (Emblar OV de Unitika), d'une épaisseur nominale de 15 ii,

— des couches B, C, E et F d'élément d en film de polypropylène biorienté, densité 0,91 (Propafilm O de ICI), d'une épaisseur nominale de 25 u.,

— des couches H d'élément c en l'adhésif hot-melt cité en 1) à l'exemple 1, chaque couche H ayant une épaisseur d'environ 10

On donne ci-après un aperçu des propriétés des boîtes d'emballage construites avec les corps cylindriques de composition donnée aux exemples 1 à 4 ci-dessus. Pour permettre une comparaison, ces boîtes ont toutes un diamètre de 6,3 cm et une hauteur de 12 cm.

Les pressions internes que les boîtes peuvent supporter sont données par l'équation suivante:

P x D

S =

2 x d dans laquelle S = seuil d'allongement élastique (en kg/cm2), P = pression interne (en kg/cm2),

D = diamètre de la boîte (en cm),

d = épaisseur de la paroi (en cm).

La pression interne maximale tolérable à 70°C (température de pasteurisation), pour un corps spiralé sous un angle de 30°, est donnée par l'équation suivante, connaissant la valeur de S obtenue par mesure de celle-ci pour chaque corps cylindrique des exemples 1 à 4:

2 x d x S P = .

D

On obtient les résultats qui sont reproduits au tableau suivant:

Composition

Seuil d'allongement élastique à 70°C (kg/cm2)

Epaisseur de paroi (ixm)

P. max. (kg/cm2)

Teneur en C02 de la boisson (g/1)

Exemple 1

1800

213

12,17

8

Exemple 2

1200

215

8,19

6

Exemple 3

1600

223

11,33

7,5

Exemple 4

1400

221

9,82

6,5

A titre explicatif, étant donné par exemple que le seuil d'allongement élastique du corps spiralé de l'exmple 1, qui possède une épaisseur de 0,0213 cm, est de 1800 kg/cm2, cela signifie que la pression maximale tolérable à 70° C (température de pasteurisation) est de:

2 x d x S 2 x 0,0213 x 1800

P= = = 12,17 kg/cm2.

D 6,3

Cette pression correspond à celle d'une boisson carbonatée ayant une teneur en COz de 8 g/1.

Exemple 5:

Cet exemple concerne un corps cylindrique conforme à l'invention dont la structure est convolutée (cf. flg. 1B, 5 et 7). Cette structure présente la composition suivante:

— des couches A', C', D'et E' d'élément b en film de polyester biorienté (Mylar A de du Pont) de 35 u. d'épaisseur nominale,

— une couche B' d'élément a en film biorienté d'alcool polyvinylique enduit sur les deux faces avec un vernis à base de chlorure de polyvinylidène (Emblar OV de Unitika) de 15 n d'épaisseur nominale,

— des couches H' d'élément c en l'adhésif hot-melt cité en 1) à l'exemple 1, chaque couche ayant une épaisseur d'environ 10 (j..

Pour une boîte de 6,3 cm de diamètre et de 12 cm de hauteur, on obtient les valeurs suivantes:

— seuil d'allongement élastique à 70°C (kg/cm2): 1800

— épaisseur de paroi ((i): 195

— pmax (kg/cm2): 11,14

— teneur en C02 de la boisson (g/1): 7,5.

Exemple 6:

Dans les exemples précédents 1 à 5, on a établi par calcul la performance maximale des corps cylindriques conformes à l'invention pour la construction d'une boîte standard de 6,3 cm de diamètre et de 12 cm de hauteur.

Mais on peut tout aussi bien calculer l'épaisseur à donner à la paroi en fonction de la pression potentielle du liquide emballé pour un diamètre de boîte donné.

En effet, l'équation mathématique donnée à l'exemple 4 peut également s'écrire:

PD

d =

2 S

dans laquelle d = épaisseur de paroi en cm,

P = pression interne en kg/cm2,

D = diamètre de la boîte en cm, et S = seuil d'allongement élastique en kg/cm2.

Il ressort de cette équation que la valeur de l'épaisseur de paroi d devra être augmentée lorsqu'on augmente le diamètre D de la boîte et/ou la pression P régnant à l'intérieur de la boîte.

Or, la pression P à l'intérieur de la boîte est fonction de la teneur en gaz dissous du liquide entreposé, ainsi que de la température à laquelle le liquide à l'intérieur de la boîte doit être soumis. Par exemple, une bière contient normalement environ 5 g de C02/1. Si la boîte contenant cette bière ne doit subir aucun traitement de pasteurisation, la pression interne P atteindra une valeur maximale

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

627988

8

d'environ 4 kg/cm2 pour une température d'entreposage maximale de 40° C. Par contre, si la boîte contenant cette même bière doit être soumise à une opération de pasteurisation, celle-ci atteindra une température maximale d'environ 70° C et une pression interne maximale P d'environ 7 kg/cm2. L'épaisseur de paroi du corps cylindrique de la boîte pourra donc, dans le premier cas, être plus petite que dans le second.

Dans les exemples 6.1 à 6.5, on utilise les abréviations suivantes:

Emblar OV = film d'alcool polyvinylique biorienté (voir exemple 1) (élément a);

PAN = film de polyacrylonitrile (Barex 210 de Lonza) obtenu à partir d'une résine de 70% en poids d'un copolymère acrylonitrile/acrylate de méthyle (80/20) et de 30% en poids d'un copolymère élastomère acrylonitrile/butadiène (40/60); Saran = film obtenu à partir d'un copolymère chlorure de vinylidè-ne/chlorure de vinyle/acrylonitrile (85/13/2) vendu par DOW (élément a);

PETP = film de polytéréphtalate d'éthylène biorienté Mylar de du

Pont (élément b);

hot-melt = adhésif cité au point 1) de l'exemple 1 (élément c);

Tyvek 1073 = feuille de papier synthétique filée-liée constituée par des fibres de polyéthylène haute densité de du Pont (élément d).

Exemple 6.1:

Conditions: bière à 5 g de C02/1 (Pmax = 4 kg/cmz),

pas de pasteurisation,

diamètre de boîte de 40 mm,

PETP ayant à 40° C un seuil d'allongement élastique de 1870 kg/cm2.

Pour le PETP,

PD 4x4

d = = = environ 0,0043 cm ou 43 [i.

2S 2x1870

Le corps cylindrique est construit par spiralage en utilisant comme couche barrière un film d'Emblar OV de 15 ja (élément a), des films de PETP de 12 (a (élément b) et des couches de hot-melt de 12,5 (i (élément c). Il faut donc employer quatre couches d'élément b (4x 12 = 48 (a).

Mais, comme le film d'élément a de 15 [a possède des caractéristiques mécaniques supérieures à celles de l'élément b de 12 (a, on peut envisager de n'employer que trois couches de b au lieu de quatre. Cependant, on notera que, dans la technique de spiralage bord à bord, la couche extérieure ne contribue pas aux caractéristiques mécaniques; dans ces conditions, il faut finalement quatre couches de PETP de 12 (a.

La paroi du corps cylindrique comporte donc les couches suivantes en allant de l'intérieur vers l'extérieur:

1. PETP: 12 tA

2. hot-melt: 12,5 [a

3. PETP: 12 (a

4. hot-melt: 12,5 (a

5. Emblar OV: 15 (a

6. hot-melt: 12,5 [a

7. PETP: 12 (a

8. hot-melt: 12,5 [a

9. PETP: 12 [a soit neuf couches avec une épaisseur de paroi du corps cylindrique de 113 [a.

Exemple 6.2:

Conditions: bière à 5 g de C02/1 (Pmax = 4 kg/cm2),

pas de pasteurisation,

diamètre de boîte de 40 mm,

PETP ayant à 40° C un seuil d'allongement élastique de 1870 kg/cm2.

La différence par rapport à l'exemple 6.1 est que le corps cylindrique est construit par convolution. Comme à l'exemple 6.1, il faut donc quatre couches d'élément b (4 x 12 = 48 (a). Mais, comme le film d'élément a de 15 [a possède des caractéristiques mécaniques supérieures à celles de l'élément b de 12 ja, on peut compter une couche d'élément a comme l'équivalent d'une couche d'élément b. En outre, comme dans un corps cylindrique construit par convolution, contrairement au cas d'un corps cylindrique construit par spiralage, toutes les couches de PETP participent aux caractéristiques mécaniques, il ne faut donc que trois couches de PETP au lieu de quatre. L'élément a est isolé de l'extérieur et de l'intérieur du corps cylindrique par 35 (a d'élément c en 1 et 2 couches.

La paroi du corps cylindrique comporte alors les couches suivantes, en allant de l'intérieur vers l'extérieur:

1. PETP: 12 |a

2. hot-melt: 17,5 [a

3. PETP: 12 [a

4. hot-melt: 17,5 [a

5. Emblar OV: 15 y.

6. hot-melt: 35 [a

7. PETP: 12 n soit sept couches conférant à la paroi cylindrique une épaisseur de 121 (a.

Exemple 6.3:

Conditions: bière à 5 g de C02/1 (Pmax = 4 kg/cm2),

pas de pasteurisation,

diamètre de boîte de 100 mm,

PETP ayant à 40° C un seuil d'allongement élastique de 1870 kg/cm2.

Pour le PETP,

PD 4x10

d = = = environ 0,0107 cm ou 107 ja.

2 S 2 x 1870

ce qui équivaut à trois films de 36 [a.

Le corps cylindrique de la boîte est réalisé par convolution. Pour que la couche a en PAN soit une barrière à 100% d'efficacité envers 02 et C02, il faut lui donner une épaisseur de 250 ja. Or, les caractéristiques mécaniques d'une couche a de 250 ja sont largement supérieures à celles d'un film de PETP b de 36 (a. On emploie dès lors seulement deux couches de b au lieu de trois. Finalement, pour protéger efficacement le film PAN de l'humidité, on l'isole de l'extérieur et de l'intérieur du corps cylindrique par une épaisseur d'adhésif hot-melt (élément c) de 30 [a. Dans ces conditions, la paroi cylindrique de la boîte comporte les couches suivantes, de l'intérieur vers l'extérieur:

1. PETP: 36 (a

2. hot-melt: 30 (a

3. PAN: 250 [a

4. hot-melt: 30 ja

5. PETP: 36 (a soit cinq couches conférant à la paroi cylindrique une épaisseur de 382 [a.

Exemple 6.4:

Conditions: bière à 5 g de C02/1 (Pmax = ? kg/cm2),

pasteurisation,

diamètre de boîte de 100 mm,

PETP ayant à 70° C un seuil d'allongement élastique de 1800 kg/cm2.

7 x 10

Pour le PETP, d = = 0,0194 cm ou 194 ja.

2 x 1800

Le corps cylindrique est réalisé par convolution en utilisant comme élément a un film Emblar OV de 15 ja et comme élément b des films de PETP de 36 [a. Comme le film a a des propriétés mécaniques s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

627988

supérieures à celles du film b de même épaisseur, on peut donc soustraire des 194 fx de PETP les 15 [x du film a; il reste ainsi à suppléer une épaisseur de b de 194—15 = 179 (i, soit:

179

——— = 5 films b. 5

36

En outre, on protège le film a de l'extérieur et de l'intérieur du corps cylindrique par une épaisseur globale de 30 (i d'élément c, répartie respectivement en deux et trois couches. Ainsi, la paroi cylindrique io de la boîte comporte les couches suivantes, de l'intérieur vers l'extérieur:

1.

PETP: 361x

2.

hot-melt: 10

3.

PETP: 36 (x

4.

hot-melt: 10

P

5.

PETP: 36 (x

6.

hot-melt: 10

7.

Emblar OV:

15 (x

8.

hot-melt: 15

M-

9.

PETP: 36 jx

10.

hot-melt: 15

11.

PETP: 36 (x

soit onze couches conférant à la paroi cylindrique une épaisseur de 255 (i.

Exemple 6.5:

Conditions: limonade à 6 g de C02/1 (Pmax = 5 kg/cm2),

pas de pasteurisation,

diamètre de boîte de 65 mm,

PETP ayant à 40°C un seuil d'allongement élastique de 1870 kg/cm2.

5 x 6,5

Pour le PETP, d = 0,0087 cm ou 87 |x.

2 x 1870

Le corps cylindrique est réalisé par convolution en utilisant comme élément a deux films de Saran ayant chacun une épaisseur de 51 (x. Les films de l'élément a sont séparés de l'extérieur et de l'intérieur du corps cylindrique par une épaisseur globale d'élément c de 25 (i en une ou deux couches; en outre, les deux films de l'élément a sont séparés l'un de l'autre par une couche d'élément c de 10 (i.

Comme élément b, on utilise des films de PETP de 19 jx d'épaisseur. Il en faut normalement:

87

= 5 films d'élément b.

19

Comme un film de Saran (élément a) de 51 (i d'épaisseur jouit sensiblement des mêmes propriétés mécaniques qu'un film de PETP de 19 [jl, les deux films de Saran remplacent deux films de PETP; il ne faut donc théoriquement que 5-2 = 3 films de PETP pour la construction du corps cylindrique.

Mais comme on utilise en outre dans un but décoratif un film Tyvek 1073 ayant une épaisseur de 200 jx (élément d), et que les caractéristiques mécaniques de ce film sont supérieures à celles d'un film de PETP de 19 (x, on peut donc encore supprimer un des trois films de PETP prévus ci-dessus; on n'utilise donc que deux films de PETP. La paroi du corps cylindrique conforme à l'invention comporte par conséquent les couches suivantes, de l'intérieur vers l'extérieur:

1. PETP: 19 ^

2. hot-melt: 25 (x

3. Saran: 51 [x

4. hot-melt: 10 (x

5. Saran: 51 jx

6. hot-melt: 12,5 u.

7. PETP: 19 (x

8. hot-melt: 12,5 [x

9. Tyvek 1073: 200 (x soit neuf couches conférant à la paroi cylindrique une épaisseur de 400 (x.

R

4 feuilles dessins

Claims

627988

2

REVENDICATIONS

1. Corps cylindrique pour récipients servant à l'emballage de boissons gazeuses pressurisées, comprenant:

a) au moins un film d'un polymère organique synthétique ou semi-synthétique ayant une perméabilité à l'oxygène inférieure à

6x 10"13 ml/cm/cm2/sec/cm de mercure à 25°C et à 0% d'humidité relative de l'air,

b) au moins deux films en polyester, et c) au moins deux couches d'un liant thermoplastique organique dont la perméabilité à la vapeur d'eau est inférieure à

1 x 10"14 g/cm/cm2/sec/cm de mercure à 38°C et à 90% d'humidité relative de l'air,

tous les films a et b étant collés entre eux au moyen du liant c sous la forme d'un corps cylindrique dont la paroi présente une structure spiralée ou convolutée dans laquelle chaque film a est séparé, tant de la surface extérieure que de la surface intérieure du corps cylindrique, par au moins un film b et au moins une couche c.
2. Corps cylindrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film a est de l'alcool polyvinylique, un copolymère d'alcool polyvinylique contenant au moins 70% en poids d'unités alcool vinylique, de la cellulose régénérée, du polyacrylonitrile, du polymé-thacrylonitrile et des copolymères contenant plus de 65% en poids d'acrylonitrile ou de méthacrylonitrile, ou des copolymères de chlorure de vinylidène contenant plus de 85% en poids d'unités de chlorure de vinylidène.
3. Corps cylindrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur globale des films de l'élément a dans le corps cylindrique est de 10 à 250 (a.
4. Corps cylindrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément a est au moins un film d'alcool polyvinylique ou d'un de ses copolymères contenant au moins 70% en poids d'unités alcool vinylique, et en ce que l'épaisseur totale de l'élément a est de 10 à 80 u.
5. Corps cylindrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le film b est un produit de polycondensation de l'acide téréphtalique avec un alkylèneglycol choisi parmi l'éthylène-glycol, le butylèneglycol et le 1,4-cyclohexylènediméthanol.
6. Corps cylindrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur globale des films de l'élément b dans le corps cylindrique est de 35 à 250 jx.
7. Corps cylindrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le liant thermoplastique organique utilisé pour les couches c est un liant fusible à chaud contenant une cire hydrofugeante.
8. Corps cylindrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le liant thermoplastique organique utilisé pour les couches c contient, outre la cire hydrofugeante, un polymère synthétique et/ou une résine adhésive naturelle ou synthétique à faible poids moléculaire.
9. Corps cylindrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cire hydrofugeante est choisie parmi les paraffines et les cires microcristallines, en ce que le polymère synthétique est choisi parmi le polyéthylène, un copolymère éthylène/acétate de vinyle, un terpo-lymère éthylène/propylène/diène, le polyisobutylène, le polypropy-lène, un polyamide et un polyester, et en ce que la résine adhésive naturelle ou synthétique est choisie parmi des polyterpènes, des terpènes phénoliques, des résines terpène/uréthanne, des résines phénoliques, de la colophane naturelle ou modifiée, des copolymères résineux de styrène.
10. Corps cylindrique selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la température de ramollissement du liant thermoplastique organique utilisé pour les couches c est d'au moins 60° C.
11. Corps cylindrique selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l'épaisseur globale des couches de l'élément c dans le corps cylindrique est de 40 à 70 \j..
12. Corps cylindrique selon l'une des revendications 1 à 11,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément d consistant en au moins un film en polypropylène orienté, ou en un papier totalement ou partiellement constitué par des fibres synthétiques filées-liées, l'épaisseur totale des films de l'élément d se situant dans l'intervalle de 0 à 200 y..
13. Corps cylindrique selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément d remplace une partie de l'élément b.
14. Corps cylindrique selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi du corps cylindrique est comprise entre 85 et 770 y..
15. Récipient pour le conditionnement de boissons gazeuses pressurisées comprenant un corps cylindrique selon l'une des revendications 1 à 14, et des éléments de fermeture en ses deux extrémités.