FR2458371A1 - Procede pour former des joints d'etancheite dans des bouchages de recipients, et bouchage obtenu par ce procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA FORMATION DE JOINTS D'ETANCHEITE DANS DES BOUCHAGES DE RECIPIENTS FAITS D'UN POLYMERE D'OLEFINE A HAUT POINT DE FUSION ET SPECIALEMENT DE POLYPROPYLENE. SELON L'INVENTION, ON UTILISE UNE COMBINAISON DE CHAUFFAGE PAR MICRO-ONDES ET DE CHAUFFAGE MENAGE EFFECTUE DE MANIERE CLASSIQUE. BIEN QUE LE CHAUFFAGE CLASSIQUE NE SOIT PAR LUI-MEME PAS SUFFISANT POUR PLASTIFIER LE PLASTISOL, LA COMBINAISON DES DEUX CHAUFFAGES S'EST REVELEE PROPRE A PLASTIFIER CONVENABLEMENT LES SURFACES DU JOINT SANS EFFET DE SURCHAUFFE. LE CHAUFFAGE MENAGE CLASSIQUE ETABLIT UNE TEMPERATURE DU BOUCHAGE INFERIEURE DE 5 A 35C ET DE PREFERENCE DE 5 A 15C A SON POINT DE FUSION AU MOMENT DU CHAUFFAGE PAR LES MICRO-ONDES. L'INVENTION EST UTILE POUR FORMER DES JOINTS D'ETANCHEITE DANS DES BOUCHAGES EN POLYMERE D'OLEFINE A HAUT POINT DE FUSION QUI CONVIENNENT SPECIALEMENT COMME CAPSULES DE BOUTEILLES, COUVERCLES DE BOCAUX, ETC.

Description

La présente invention concerne un procédé pour former des joints

d'étanchéité dans des bouchages faits de polymères d'oléfines thermoplastiques et conçus pour

s'adapter sur des récipients.

Les bouchages de récipients, par exemple les

capsules de bouteilles, comprennent un joint d'étanchéi-

té devant établir l'étanchéité entre le contenu du réci-

pient et l'atmosphère. Ces joints d'étanchéité sont ha-

tuellement formés par dépôt d'une matière liquide, se-

mi-liquide ou pâteuse dans le bouchage, par répartition de cette matière dans le bouchage à la forme désirée

pour le joint et par solidification de la matière façon-

née pour la formation du joint. La matière la plus sa-

tisfaisante pour constituer les joints d'étanchéité de cette façon est une dispersion d'une résine vinylique dans un plastifiant, appelée "plastisol". Le plastisol

peut être façonné fort aisément par un mouvement de ro-

tation imprimé au bouchage, qui donne naissance à un joint ayant le maximum d'épaisseur à la périphérie

du bouchage, puis par plastification de façon que la ré-

sine vinylique absorbe le plastifiant en formant une so-

lution solide et donne, par refroidissement, un joint

d'étanchéité solidifié.

Cette plastification est habituellement effec-

tuée dans un four à air chaud et pour le poly(chlorure.

de vinyle), qui est la résine vinylique d'usage le plus courant pour les joints d'étanchéité, la température de

plastification d'un plastisol classique atteint d'habi-

tude un minimum d'environ 1700C avant que le plastisol soit complètement plastifié, c'est-à-dire "fondu". La plastification complète correspond à la solvatation complète de la résine par le plastifiant et au maximum

de résistance à la traction du joint ainsi formé. Lors-

que la plastification est incomplète, le plastifiant est plus facile à extraire du joint par le contenu du récipient qu'il contamine ainsi et auquel il communique un arrière-gott. Les conditions courantes pour la

plastification d'un plastisol classique dans un boucha-

ge en métal comprennent un passage. au four de 30 à 150 secondes et une température de l'air dans le four de 190 !::' à 250 C. Du fait qu'il faut atteindre une température

! ":: 5 de pl-astification (température de "fusion") minimale éle-

vée, les joints d'étanchéité en poly(chlorure de vinyle) n'ont été utilisés à l'échelle industrielle que dans des ';?' bouchages en métal, parce que les bouchages faits des résines thermoplastiques et thermodurcies habituelles

sont endommagés lorsqu'ils sont chauffés à des tempéra-

tures aussi élevées. Par exemple, les bouchages en ré-

:!-,' sine thermoplastique sont endommagés par déformation t':,;' ou par fusion de la matière thermoplastique, tandis que 0 les résines thermodurcies d'usage courant contiennent de l'eau qui se dégage aux températures de plus de 10000 C

et forme des soufflures dans le joint.

i:"' La nature des matières thermoplastiques conve-

;:::! nant pour la fabrication des bouchages de bouteilles est

limitée par le prix de revient. Les résines thermodur-

cies sont peu onéreuses, mais présentent différents in-

">' convénients. Elles sont cassantes et les bouchages ten-

-ii: dent à se fendre sous un choc latéral, tandis que les #'i'. résines phénol-formaldéhyde et analogues ont d'habitude

!S^i réagi incomplètement et dégagent lentement des gaz odo-

-:! 25 rants qui confèrent un goût anormal au contenu de la

bouteille, difficultés auxquelles s'ajoutent celle dé-

- ljà mentionnée qui estla formation de soufflures lorsque

le bouchage est chauffé.

Une classe particulière de matières plastiques -:: 30 intéressantes pour les bouchages de récipients comprend Y;::;: les polymères d'oléfines thermoplastiques à haut point

de fusion et spécialement le polypropylène. Ces polymè-

',, Pres d'oléfines sont aisément moulés par injection en rai" -bouchages et n'exposent pas aux inconvénients précités

des résines thermodurcies. Les bouchages faits des po-

lymères d'oléfines sont particulièrement intéressants

parce que la pression que l'on doit exercer pour ser-

ij. f, rer le bouchage sur une bouteille pendant la fermeture de celle-ci est plus faible, ce qui réduit les risques de rupture du verre de la bouteille et donc d'un long arrêt de fabrication. De plus, la protection offerte au goulot et au filet de la bouteille par le bouchage en polymère d'oléfine, qui tend à absorber les chocs mieuxque ne le font les bouchages en métal, augmente beaucoup

le nombre de transports utiles de la bouteille. On es-

time que le nombre effectif de transports est multiplié

par un facteur pouvant s'élever jusqu'à 6 pendant la du-

rée d'usage d'une bouteille.

Les bouchages en polymère d'oléfine peuvent être moulés de manière à comporter un joint faisant

corps, mais ces bouchages ne peuvent d'habitude être uti-

lisés que sur du verre présentant un fini parfait (qui n'est pas toujours disponible) et uniquement lorsque le

moulage du bouchage est parfait. Les difficultés aux-

quelles expose l'examen des bouchages moulés fabriqués

en grand nombre sont graves. On sait aussi que la con-

ception de ces bouchages moulés exige souvent des modifi-

cations pour assurer l'étanchéité effective sur un ré-

cipient déterminé. Par conséquent, de nombreux boucha-

ges en polymère d'oléfine doivent être garnis d'un joint d'étanchéité. Les inconvénients dus à la pose d'un joint d'étanchéité préfabriqué sont bien connus, à savoir le prix de l'insertion, outre le risque que le

bouchage reçoive plus d'un joint ou n'en reçoive aucun.

Par conséquent, la solution idéale est de couler un plastisol de résine vinylique dans un bouchage fait d'un polymère d'oléfine, puis de plastifier le plastisol in

situ dans le bouchage jusqu'à formation d'un joint d'é-

tanchéité solide, comme dans le procédé classique appli-

qué aux bouchages métalliques. Toutefois, la tempéra-

ture de fusion maximale des bouchages en polymère d'olé-

fine est proche de la température de plastification mi-

nimale d'un plastisol, par exemple environ 1650C pour le polypropylène, de sorte qu'il n'est pas possible de chauffer les bouchages en polymère d'oléfine jusqu'aux températures normalement utilisées pour la plastification des joints d'étanchéité en plastisol dans les bouchages

métalliques de la façon décrite ci-dessus.

Différentes tentatives visant à surmonter cette

difficulté ont déjà échoué. L'une d'elles est d'abais-

ser le point de'Tfusion"du plastisol, c'est-à-dire la tem-

pérature minimale nécessaire pour sa plastification. Ce

résultat peut être obtenu par remplacement du poly(chlo-

ture de vinyle) par un copolymère d'acétate de vinyle et

de chlorure de vinyle. Toutefois, les plastisols habi-

tuels que forment ces résines n'ont généralement pas une

viscosité suffisamment stable lorsque la teneur en acéta-

te de vinyle du copolymère excède 5% en poids. La stabi-

lité de la viscosité est d'une importance considérable

lorsque les plastisols sont vendus par grandes quantités.

Toutefois, lorsque la teneur en acétate de vinyle est de % sinon moins, le plastisol n'a généralement pas une température de '!usion"'suffisamment basse pour que le plastisol puisse être plastifié complètement dans des bouchages en polymère d'oléfine suivant les techniques

habituelles de chauffage.

Il est possible d'améliorer la stabilité de viscosité des plastisols formés par des résines d'acétate de vinyle et de chlorure de vinyle en remplaçant le plastifiant par un autre qui solvate plus lentement la résine, par exemple le phtalate de diisodécyle. Une

autre ressource est d'incorporer au plastisol un dépres-

seur de viscosité, qui peut être un diluant, par exemple

de l'huile minérale blanche, ou un agent tensio-actif li-

posoluble, par exemple un produit d'addition de l'oxyde d'éthylène sur l'alcool laurylique. Toutefois, beaucoup de dépresseurs de la viscosité ne peuvent être utilisés en raison des règlements sur les denrées alimentaires ou parce qu'ils donnent un goût indésirable au contenu. De plus, ces mesures élèvent souvent la température de plastification du plastisol et ne résolvent dès lors pas

la difficulté.

Un autre procédé pour abaisser la température de plastification ou le point de'!usion"d'un plastifiant consiste à utiliser un plastifiant à solvatation plus rapide que le phtalate de dioctyle ou le phtalate de diisodécyle, qui sont habituels, mais les inconvénients

précités dus à l'instabilité de la viscosité se manifes-

tent en général dans ce cas également. Le phtalate de butyle et de benzyle est un exemple d'un plastifiant à solvatation rapide. Il convient de citer l'inconvénient

supplémentaire que certains des plastifiants à solvata-

tion rapide sont extraits plus aisément par le contenu

du récipient, même après plastification complète.

Un quatrième moyen décrit dans le brevet an-

glais n' 1.196.543 de la Demanderesse est basé sur le chauffage par induction du plastisol. Suivant ce mode opératoire, des particules d'une matière inductive, comme l'aluminium, sont introduites dans le plastifiant et le bouchage contenant le plastisol défile dans un

champ magnétique alternatif rapide qui provoque la plas-

tification. Les inconvénients de ce procédé sont que la

matière inductive particulaire augmente le prix de re-

vient du plastisol et que des précautions doivent être prises pour que les particules restent en suspension

dans le plastisol et ne s'en séparent pas par sédimenta-

tion avant l'injection du plastisol dans le bouchage.

Une autre tentative décrite dans le brevet an-

glais n0 1.327.583 de la Demanderesse consiste à chauf-

fer le plastisol au moyen de micro-ondes. Cette opération

ne donne pas de bons résultats parce que pour la plastifi-

cation complète des surfaces du joint, elle provoque une

surchauffe de l'intérieur du joint et donc sa dégradation.

Cette dégradation fait se dégager du chlorure d'hydrogène et d'autres sous-produits malodorants qui sont évidemment inadmissibles, en particulier dans un joint d'étanchéité

devant venir ultérieurement au contact d'un produit co-

mestible. Il est de plus particulièrement nécessaire que la surface du joint d'étanchéité venant au contact du contenu du récipient soit complètement plastifiée pour

éviter l'extraction du plastifiant et d'autres consti-

tuants du joint par le contenu.

> 5 La Demanderesse a découvert à présent pour cette difficulté une solution qui permet de former des joints d'étanchéité notamment à partir d'un plastisol de poly(chlorure de vinyle) classique dans des bouchages

faits d'un polymère d'oléfine à haut point de fusion.

L'invention a pour objet un procédé pour former un joint d'étanchéité dans un bouchage de récipient fait d'un

polymère d'oléfine à haut point de fusion qui est sensi-

blement transparent au rayonnement de micro-ondes, sui-

vant lequel on introduit dans le bouchage un plastisol de résine vinylique qui peut avoir une température de plastification supérieure à la température de fusion du bouchage et on façonne le plastisol à la forme d'un joint, on chauffe, au moyen de l'énergie de micro-ondes, le plastisol ainsi façonné dans le bouchage et on chauffe

le bouchage de façon qu'il atteigne, au moment du chauf-

fage par micro-ondes, une température inférieure de 5 à 350C à son point de fusion, le chauffage étant poursuivi

jusqu'au moment o le plastisol est complètement plasti-

fié, puis on refroidit le plastisol pour former le joint.

L'intervalle de température mr&féré pour le bouchage est

de 5 à 150C au dessous du point de fusion du bouchage.

Le bouchage, du fait qu'il est en substance transparent à l'énergie desmicro-ondes, n'est pas chauffé par cette énergie dans une mesure sensible. Il est essentiel que

pendant le chauffage du plastisol par l'énergie desmi-

cro-ondes, le bouchage soit maintenu à une température

proche et de préférence aussi proche qu'il est raisonna-

blement possible de son point de fusion par un chauffage effectué d'une autre manière quelconque, appelé ci-après 'chauffage-normal".En pratique, il serait difficile de

chauffer le bouchage depuis la température ambiante jus-

qu'à la température requise uniquement pendant l'exposi-

tion à l'énergie des micro-ondes. Dès lors, la tempéra-

ture nécessaire pour le bouchage peut normalement être atteinte, pour partie, par préchauffage (avant que le

plastisol soit chauffé par l'énergie des micro-ondes).

Normalement, suivant ce procédé: (1) on préchauffe le bouchage contenant le plastisol par un moyen normal jusqu'à une température proche du point de fusion du bouchage et habituellement dans l'intervalle de 15 à C et de préférence de 10 à 5 c au-dessous du point de fusion, de préférence de manière à amener le plastisol à l'état de gel ôu à l'état partiellement plastifié, et (2) on élève la température du plastisol par chauffage

par micro-ondes pour sa plastification complète.

Le but du procédé de l'invention est de réduire au minimum la déperdition thermique à partir du plastisol pendant le chauffage par micro-ondes. Par conséquent, il est normalement désirable d'assurer que la température atmosphérique au voisinage de la surface du plastisol pendant le chauffage par micro-ondes soit aussi proche que possible du point de fusion du bouchage, par exemple inférieure de 10 à 50C à ce point de fusion; Comme le chauffage par micro-ondes est normalement effectué dans

un four à air, le critère ci-dessus nécessite habituelle-

ment de chauffer l'air dans le four et/ou d'alimenter le

four en air préchauffé.

Le bouchage contenant le joint en plastisol plastifié peut être refroidi de toute manière appropriée, par exemple par simple exposition à l'air, jusqu'à une température convenant pour la poursuite des manipulations

des bouchages sans dégradation de ces derniers.

Le principe de l'invention est la découverte

surprenante qu'il est possible de plastifier com-

plètement le plastisol, qui peut être un plastisol de poly(chlorure de vinyle) ordinaire, par une combinaison de chauffage par micro-ondes et de chauffage normal,

c'est-à-dire habituellement par conduction ou irradia-

tion à une plus grande longueur d'onde. De la sorte, même les surfaces sont plastifiées convenablement. Ce

résultat est surprenant parce que les conditions du chauf-

fage normal ne sont par -elles-mêmes pas suffisantes pour permettre d'atteindre la température de plastification complète du plastisol.

L'invention trouve une application particuliè-

re pour les bouchages faits de polypropylène, lequel a normalement un point de fusion d'environ 1650c. Les particularités préférées de l'invention sont décrites ci-après avec référence particulière au polypropylène, mais il est évident que l'invention est applicable à d'autres polyoléfines transparentes au rayonnement de micro-ondes et principalement aux homopolyméres et aux copolymères d'hydrocarbures. Il est évident qu'il est d'autant plus difficile d'exécuter l'invention que le point de fusion du polymère d'oléfine est plus bas et qu'il pourrait être nécessaire d'utiliser un plastisol

qui, grâce à sa composition> offrirait un compromis en-

tre les plastisols exposant aux inconvénients précités et un plastisol de poly(chlorure de vinyle) classique dont le point de fusion est relativement élevé. Il est même à envisager, comme cas extrême, que l'invention puisse être applicable à des bouchages en polyéthylène

haute densité qui a normalement un point de fusion at-

teignant à peine 135 C. Il est à cette fin nécessaire

d'utiliser un plastisol à bas point de fusion, par exem-

ple environ 140l0, qui exposerait probablement aux in-

convénients déjà mentionnés, mais comme le procédé

classique n'est nullement applicable, l'invention con-

stitue alors encore un progrès technique intéressant.

La température à laquelle le bouchage est

maintenu pendant le chauffage par micro-ondes s'échelon-

ne d'une limite supérieure habituelle, qui est une tem-

pérature inférieure de 5C au point de fusion du bou-

chage, à une limite inférieure préférée, qui est une température inférieure d'environ 40C au point de fusion du plastisol. Pour des bouchages en polypropylène,

l'intervalle de température préféré dans lequel le bou-

chage est chauffé s'étend de 145 à 160Wc et avec une pré-

férence particulière de 150 à 160WC. Une température

du bouchage inférieure de plus de 350C au point de fu-

sion du bouchage, c'est-à-dire typiquement de moins de WC pour le polypropylène, n'est pas à prévoir comme

étant utile pour les plastisols classiques. Une tempé-

rature plus basse du bouchage est possible pour un plas-

tisol dont le point de fusion tombe plus bas. A mesure que la température de fusion du polymère du bouchage tombe plus bas, il devient de plus en plus intéressant

de maintenir la température du bouchage dans l'inter-

valle de 5 à 15WO et de préférence de 5 à 100C au-des-

sous du point de fusion. Pour un bouchage fait en poly-

éthylène haute densité, un intervalle de température

préféré d'environ 120 à 125WC est donc à envisager.

Le chauffage normal est avantageusement effec-

tué par chauffage de l'air autour du bouchage, par exem-

ple dans une chambre d'admission à la section chauffage par micro-ondes du four. Naturellement, il est désirable

de transférer le bouchage à partir du poste de préchauf-

fage à l'amont d'un four à micro-ondes avec une déperdi-

tion thermique aussi faible qu'il est raisonnablement possible. Les bouchages sont normalement disposés dans le four à micro-ondes en position retournée (sens dessus dessous par rapport au sens qu'ils ont en place sur le récipient).

Différentes séquences de préchauffage sont pos-

sibles comme décrit ci-après0 Le plastisol utilisé suivant l'invention est normalement un plastisol d'un polymère de chlorure de vinyle, par exemple de poly(chlorure de vinyle) ou d'un

copolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle.

Le polymère de chlorure de vinyle (homopolymère ou copo-

lymère) peut être de la qualité pour "pâte". Par qualité pour "pâte", on entend habituellement la résine en fines particules telle qu'elle est obtenue pai polymérisation

en émulsion. Dans ce cas, la proportion d'unités d'acé-

tate de vinyle dans le copolymère n'est de préférence

pas supérieure à 5%, en raison des inconvénients préci-

tés dus à la stabilité de viscosité. En variante, le polymère de chlorure de vinyle (homopolymère ou copoly-

mère) pourrait être, pour partie, une "résine de charge".

Par ce terme, on entend normalement une résine de con-

ception relativement récente qui est produite par poly-

mérisation en suspension. Le polymère produit en sus-

pension se présente en particules plus grosses et n'ab-

sorbe pas le plastifiant aussi facilement. Il constitue ainsi une "charge" polymère pour la résine de qualité pour pâte, bien qu'il absorbe du plastifiant pendant le chauffage du plastisol. Une telle résine de charge peut tolérer une plus grande teneur en unités d'acétate de vinyle dans le copolymère, par exemple jusqu'à 14%

en poids.

D'autres copolymères vinyliques peuvent être utiles, par exemple un copolymère de 95% en poids de

chlorure de vinyle et de 5% en poids de cyclohexylma-

léimide. De préférence, le plastisol est choisi de ma-

nière que sa température de plastification n'excède pas

de plus de 15 C la température de fusion du bouchage.

Cette température de plastification peut évidemment être à peu près la même que la température de fusion du

bouchage ou tomber jusqu'à 10 C au-dessous de cette der-

nière suivant l'équilibre désiré entre la réalisation d'une plastification complète très aisée et l'évitement des plus graves des inconvénients des plastisols à bas

point de plastification.

La proportion de plastifiant dans le plastisol

de résine vinylique peut être toute proportion habituel-

le, qui est normalement de 60 à 85 parties en poids de

plastifiant pour 100 parties en poids de résine vinyli-

que. Un avantage particulier de l'invention est qu'elle

permet d'utiliser les plastifiants classiques, par exem-

ple le phtalate de dioctyle ou le phtalate de diisooc-

1i

tyle, qui sont faciles à obtenir. Des exemples d'au-

tres plastifiants utiles sont le phtalate de butyle et

de benzyle, le citrate de tributyle acétylé, le phospha-

te d'éthyle et de diphényle et le phtalate de diisobu-

tyle. Une combinaison particulièrement utile de plas- tifiants pour un copolymère de chlorure de vinyle et

d'acétate de vinyle est un mélange de phtalate de diiso-

décyle et de phtalate de diisooctyle dans un rapport

pondéral d'environ 7:1 à 8:1.

Les plastisols peuvent contenir d'autres con-

stituants habituels, par exemple un pigment, une charge,

un stabilisant thermique (qui aide à stabiliser la ré-

sine vinylique contre la décomposition), un agent de glis-

sement (c'est-à-dire un additif qui abaisse le couple de débouchage) ou un porophore. A propos de ce dernier constituant, il convient de mentionner que les bouchages

filetés sont parfois difficiles à dévisser du col du ré-

cipient en raison de la parfaite étanchéité assurée par le joint, de sorte qu'il est intéressant d'ajouter un agent réducteur du couple de débouchage pour faciliter

l'opération. De nombreux agents de ce genre sont connus.

La teneur en charge du plastisol peut s'élever jusqu'à 200 parties en poids pour 100 parties en poids de résine vinylique, suivant le poids spécifique et les propriétés d'absorption d'huile de la charge. Par exemple, la barytine peut être utilisée en proportions fort élevées si elle a une faible absorption d'huile et son poids spécifique élevé se traduit par l'apport d'un

volume proportionnellement faible de particules. Nor-

malement, la proportion de la plupart des charge n'excède

pas 50 parties en poids, sur la base précitée.

Un procédé commode et habituel, qui est de préférence suivi conformément à l'invention, consiste à injecter le plastisol à l'état liquide ou semiliquide

dans le bouchage, puis à le répartir suivant la confi-

* guration désirée. Par exemple, le plastisol peut être réparti à la faveur d'un mouvement de rotation imprimé au bouchage autour de son axe longitudinal. La force centrifuge induite par la rotation conduit à un joint

en forme d'assiette dont l'épaisseur augmente progres-

sivement dans le sens radial vers l'extérieur. En va-

riante, la configuration désirée peut être atteinte par moulage du plastisol dans le bouchage. Suivant une

forme de réalisation particulièrement préférée de l'in-

vention relative à une capsule de bouteille, la capsu-

le est moulée de manière à présenter une jupe intérieure dans sa partie centrale et le plastisol est injecté dans l'espace annulaire entre la jupe intérieure et la jupe extérieure de la capsule. Néanmoins, toute forme de capsule et de joint et toute forme de réalisation de capsule conviennent. L'invention est applicable à de nombreuses variétés de bouchages, mais son domaine

d'intérêt majeur est celui des capsules de bouteilles.

Il est évident que l'invention offre un intérêt poten-

tiel particulier pour les capsules filetées dont le fi-

let a été déjà formé lors du moulage des capsules et

pour les capsules à sertir. Les capsules des deux es-

pèces peuvent comprendre un dispositif de sûreté contre les fraudes. Ces capsules ont normalement un diamètre

intérieur d'environ 25 à 32 mm. L'invention est uarti-

culièrement applicable aussi aux bouchages de bouteilles et flacons à large col, par exemple d'un diamètre de mm et davantage et d'habitude de 50 à 100 mm, mais de

préférence de 68 à 100 mm.

L'ordre des opérations avant le chauffage par micro-ondes est susceptible de modifications. Suivant un procédé, le bouchage est d'abord préchauffé, puis le plastisol est introduit, de préférence à une température de 20 à 50WC, dans le bouchage chauffé. Le plastisol est ensuite réparti à la configuration désirée, par exemple par centrifugation de la manière décrite, puis le bouchage chauffé contenant le plastisol est amené au four à micro-ondes avec une déperdition thermique aussi faible que possible. Le préchauffage est de préférence

exécuté dans un four à air ordinaire.

Suivant une autre séquence opératoire possible, le plastisol est d'abord introduit dans le bouchage, à nouveau de préférence à une température d'environ 20 à 50'C,et façonné à la forme du joint désiré, par exem- ple par centrifugation comme indiqué, puis le bouchage contenant le plastisol est soumis au préchauffage. Ce préchauffage n'induit pas une plastification complète,

mais amène normalement le plastisol à l'état gélifié.

Le plastisol pourrait être injecté à une tem-

pérature plus élevée, et des températures atteignant

700C entrent en particulier dans le cadre de l'invention.

Le préchauffage préféré du bouchage peut être exécuté avant ou après, ou même pendant l'introduction

du plastisol dans le bouchage. Il est normalement exé-

cuté à une température de l'air s'échelonnant de 300C et

de préférence d'environ 200C au-dessous de la tempéra-

ture de fusion de la matière dont le bouchage est fait jusqu'à la température maximale à laquelle le bouchage peut être exposé sans dommage. Par conséquent, pour

le polypropylène, une température de 135 à 1600C con-

vient le plus souvent avec une durée de chauffage de 1 à

minutes.

Le chauffage par micro-ondes est normalement exécuté dans un four à microondes. La fréquence des micro-ondes utilisées n'est pas critique du point de vue technique, mais est habituellement imposée par des règlements administratifs. Les fréquences qu'il est permis d'utiliser en Angleterre sont 915 et 2..450 MHz, bien qu'en principe toute fréquence de 300 à

300.000 MHz puisse convenir. Les micro-ondes sont dis-

persées dans le four par tout moyen approprié. Il est

important que la température ambiante dans le four à mi-

cro-ondes soit suffisante pour éviter une déperdition

thermique sensible de la capsule préchauffée. Par con-

séquent, dans le cas d'une capsule en polypropylène, une température ambiante ou de l'air d'au moins 1400C dans le four à micro-ondes estgénéralement considérée comme préférable. Une température inférieure à 130WC induit

une déperdition thermique trop importante et une plas-

tification incomplète. Le résultat d'une plastifica-

i tion incomplète est que les propriétés physiques que doit avoir le joint ne seraient pas atteintes et que le plastifiant pourrait être extrait du joint par certains contenus, en particulier le contenu des bouteilles de boisson. Avantageusement, les capsules sont déposées sur un transporteur à bande qui défile-dans un four de préchauffage,dans lequel les capsules sont chauffées à

l'air, puis passe par le four à micro-ondes. Une fui-

te excessive de micro-ondes hors du four à micro-ondes dans le four à air peut être empêchée par un système à étranglement.

En variante, les capsules ne doivent nulle-

ment passer par un four de préchauffage et l'ensemble du chauffage classique et du chauffage par micro-ondes peut être exécuté dans le même four, par exemple au

moyen de dispositifs de chauffage électriques à la pa-

roi du four à micro-ondes.

Par exemple, lors de l'exécution du procédé de l'invention sur des capsules en polypropylène ayant

un point de fusion de 16500, on obtient de bons résul-

tats en déposant d'abord le plastisol dans la capsule,

en le répartissant à la configuration requise par cen-

trifugation et en chauffant les capsules contenant le plastisol dans un four à air à une température de l'air

de 1550C pendant-environ 3 minutes, puis en transfé-

rant les capsules rapidement, dans un récipient clos, dans le four à micro-ondes chauffé o elles se trouvent à une température d'atmosphère juste au-dessus de la

surface du plastisol d'environ 135 à 1400C.La tempéra-

ture du bouchage est d'environ 135 à 1450C. Le chauf-

fage par micro-ondes est effectué pendant différentes durées suivant la puissance émise à une fréquence de

2.450 MHz. Bien que la durée de chauffage puisse s'é-

chelonner d'environ 1 minute à 900 W (pleine puissance) jusqu'à 10 minutes à une puissance très faible de 100 W,

la Demanderesse a trouvé avantageux de travailler à en-

viron 850 W avec un temps de chauffage d'environ 60 & secondes. En variante, la Demanderesse a obtenu de bons résultats dans des expériences de chauffage (a)

d'environ 90 secondes à 700 W et (b) d'environ 30 se-

condes à 500 W, suivies de 60 secondes à 900 W. De la

sorte, la Demanderesse a obtenu des joints d'excellen-

te qualité sans dégradation des capsules de polypropy-

lene. Les exemples ci-après illustrent différents

plastisols qui peuvent être utilisés aux fins de l'in-

vention et qui conviennent pour des capsules en poly-

propylène.

EXEMPLE 1.-

Constituants Parties en poids Poly(chlorure de vinyle) de qualité pour pâte 60 Poly(chlorure de vinyle) polymérisé en suspension de granulométrie plus grossière (résine de charge) 40 Phtalate de diisooctyle 65 Charge (talc, argile ou sulfate de baryum) 12,5 Dioxyde de titane 2,5 Stabilisant thermique (sel de calcium

et zinc d'ester d'acide gras épo-

xydé "Lankro 152") 1,5 Cire microcristalline 1,0

EXEMPLE 2.-

Le plastisol est le même que dans l'exemple 1, mais la résine de charge est un copolymère de 5% en

poids d'acétate de vinyle et de 95% en poids de chloru-

re de vinyle.

Le plastisol est le même que dans l'exemple 1, mais le poly(chlorure de vinyle) de qualité pour pâte est remplacé par un copolymère de 5% en poids d'acétate de vinyle et de 95% en poids de chlorure de vinyle.

EXEMPLE 4.-

Constituants Parties en poids Copolymère de 5% en poids d'acétate de vinyle et de 95% en poids de chlorure de vinyle de qualité pour pâte 100 Phtalate de diisodécyle 71 Phtalate de diisooctyle 9 Les autres constituants (c'est-à-dire autres que les plastifiants et la résine) sont les mêmes que

dans le plastisol de l'exemple 1.

EXEMPLE 5.-

Le plastisol est le même que dans l'exemple 4, mais le copolymère est remplacé pour 40% par la résine

de charge de l'exemple 1.

EXEMPLE 6.-

Le plastisol est le même que dans l'exemple 1,

mais comprend 80 parties de phtalate de diisooctyle.

EXEMPUE 7.-

Constituants Parties en poids Poly(chlorure de vinyle) de qualité pour pâte 60

Résine de charge comme dans l'exem-

ple 1 40 Phtalate de diisooctyle 10 Citrate de tributyle acétylé 50 Ces plastisols ont une viscosité peu élevée favorable.

EX.EIPLE 8.-

Le plastisol est le même que dans l'exemple 7, mais le plastifiant consiste en phtalate de diisooctyle et en citrate de tributyle acétylé, chacun en quantité de

à 35 parties en poids.

EXEPMPLE 9.-

Le plastisol est le même que dans l'exemple 1, mais la résine de charge est un copolymère de 5% en

poids de cyclohexylmaléimide et de 95% en poids de chlo-

rure de vinyle.

Tous les plastisols cités ci-dessus en exemple

lO peuvent être modifiés en outre par addition d'huile mi-

nérale blanche en quantité s'élevant jusqu'à 2 parties en poids pour une amélioration de la stabilité de la viscosité et d'un dépresseur de la viscosité en quantité

s'élevant jusqu'à environ 2 parties en poids. Un dé-

presseur de la viscosité qui est préféré est un produit

d'addition d'oxyde d'éthylène et d'alcool laurylique.

Une autre modification consiste en une addition de 5 par-

ties en poids d'un caoutchouc acrylonitrile-butadiène (30%:70% en poids). Ce caoutchouc améliore l'absorption

de l'énergie des micro-ondes par le plastisol. De pré-

férence, le plastisol est également additionné d'une quantité classique d'un agent qui abaisse le couple de débouchage.

Claims (6)

1i '''R EVREVENDICAT I 0 S

1.- Procédé pour former un joint d'étanchéité

dans un bouchage de récipient fait d'un polymère d'olé-

fine à haut point de fusion qui est sensiblement trans-

parent au rayonnement de micro-ondes, suivant lequel M?:L on introduit dans le bouchage un plastisol de résine de ::? chlorure de vinyle, on façonne le plastisol à la forme d'un joint et on soumet le plastisol ainsi façonné dans le bouchage à un chauffage par énergie de micro-ondes jusqu'à ce que le plastisol soit complètement plastifié, puis on refroidit le plastisol pour former le joint, ';"" caractérisé en ce qu'on chauffe également le bouchage de manière que celui-ci acquière, au moment du chauffage par les micro-ondes,une température 'inférieure de 5 à

2= 15 35 C à son point de fusion.

Ai -::?: 2.- Procédé suivant la revendication 1, carac-

i; térisé en ce qu'on chauffe le bouchage de manière qu'il ,* acquière, au moment du chauffage par les micro-ondes, une température inférieure de 5 à 15 C à son point

:' 20 de fusion.

3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, -/; caractérisé en ce que le polymère d'oléfine à haut point

" de fusion est le polypropylène.

-1 4: v-.- Procédé suivant la revendication 3, carac-

térisé en ce que la température du bouchage est de 145 à

C et de préférence de 150 à 160 C.

5.- Procédé suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que la résine de chlorure de vinyle est une résine de qualité pour pâte de poly(chlorure de vinyle) ou d'un copolymère de i:!.' chlorure de vinyle avec jusqu'à 5% en poids d'acétate de

:; vinyle, ou est un mélange de résines de qualité pour pa-

: te et de charge de poly(chlorure de vinyle) ou d'un copoly-

i;7 mère de chlorure de vinyle avec jusqu'à 14% en poids

d? 35 d'acétate de vinyle.

": 6.- Procédé suivant l'une quelconque des re-

ô,' -vendications précédentes, caractérisé en ce que la tempé-

rature du bouchage est atteinte, pour partie, par pré-

chauffage du bouchage avant le chauffage du plastisol

par l'énergie de micro-ondes et la température du plas-

tisol est élevée par le chauffage par micro-ondes.

7.- Procédé suivant la revendication 6, carac- térisé en ce que le bouchage contenant le plastisol est préchauffé suivant une technique de chauffage normale jusqu'à ce que le bouchage acquière une température inférieure de 5 à 15 0 et de préférence de 5 à 101C à son point de fusion, de manière que le plastisol soit

amené à l'état de gel ou à l'état partiellement plasti-

fié.

8.- Procédé suivant la revendication 6, carac-

térisé en ce que le bouchage est préchauffé et le plasti-

sol est intrdduit à une température de 20 à 50'C dans le

bouchage chauffé.

9.- Procédé suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que le bou-

chage est une capsule de bouteille.

2,0 10.- Bouchage contenant un joint d'étanchéité,

caractérisé en ce qu'il a été produit par le procédé sui-

vant l'une quelconque des revendications précédentes.