FR2662142A1

FR2662142A1 - Stopper made of expanded polymer

Info

Publication number: FR2662142A1
Application number: FR9006280A
Authority: FR
Inventors: Lavandier Noel
Original assignee: Cofarep SA
Current assignee: Cofarep SA
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1991-11-22
Anticipated expiration: 2010-05-18
Also published as: FR2662142B1

Abstract

The stopper for a container, for bottles in particular, comprises a body made of expanded polymer and moulded by injection. The body has an oblong, substantially truncated cone, cylindrical or other shape, whose lateral surface is slightly bulged towards the centre. The body can be rendered integral, if necessary, with a head made of rigid material as a means of opening and closing the container by the user, and comprises a skin and a core, the porosity of the core being greater than that of the skin. Applications: packaging of bottles of alcoholic or non-alcoholic drinks and of chemical or pharmaceutical products.

Description

BOUCHON EN POLYMERE EXPAiiSE. EXPAiiSE POLYMER PLUG.

La présente invention concerne un bouchon pour récipients tels que bouteilles. The present invention relates to a cap for containers such as bottles.

On connalt de nombreux dispositifs pour enfermer de façon étanche un fluide dans un récipient. Certains produits liquides enfermés dans les récipients nécessitent que les dispositifs de fermeture soient très légèrement perméables au gaz de façon à pouvoir maintenir une pression d'équilibre déterminée à l'intérieur du récipient. Many devices are known for sealing a fluid in a container. Some liquid products enclosed in the containers require that the closure devices are very slightly gas permeable so as to maintain a determined equilibrium pressure inside the container.

On peut citer comme exemple la conservation et le transport de vin. Habituellement, les vins sont conditionnés dans des bouteilles fermées par des bouchons en liège. Une des particularités des bouchons en liège est de pouvoir laisser "respirer" le vin pendant son séjour dans les bouteilles afin d'assurer un bon vieillissement du vin. One example is the preservation and transport of wine. Usually, the wines are packaged in bottles closed by corks. One of the peculiarities of cork stoppers is to let "breathe" the wine during its stay in the bottles to ensure a good aging of the wine.

Ladite particularité des bouchons en liège est due au fait que le liège est un produit poreux qui subit une expansion volumique en présence d'humidité. Dans le cas d'une bouteille de vin, l'expansion des bouchons de liège introduit dans le goulot de bouteille, expansion due au vin, assure une bonne étanchéité de la bouteille tout en assurant un bon maintien mécanique du bouchon par rapport au goulot. La porosité du bouchon en liège permet alors au gaz, éventuellement émis pendant le vieillissement du vin dans la bouteille, de traverser le bouchon après avoir atteint un seuil de pression déterminé. Les bouchons en liège sont traditionnellement considérés par les viticulteurs, jusqu a présent, comme irremplaçables pour la conservation et le conditionnement de leur vin. The particularity of cork stoppers is due to the fact that cork is a porous product which undergoes a volume expansion in the presence of moisture. In the case of a bottle of wine, the expansion of the corks introduced into the bottle neck, expansion due to wine, ensures a good seal of the bottle while ensuring a good mechanical maintenance of the cap relative to the neck. The porosity of the cork plug then allows the gas, possibly emitted during aging of the wine in the bottle, to pass through the stopper after reaching a predetermined pressure threshold. Cork corks are traditionally considered by wine growers, until now, as irreplaceable for the preservation and conditioning of their wine.

Cependant, les bouchons en liège sont obtenus principalement à partir des arbres, notamment des chênes-lièges, qui sont des éléments naturels de plus en plus importants à notre époque. La France, après avoir consommé ses réserves en chênes-lièges, est actuellement obligée d'importer du liège pour assurer ses besoins nationaux, et notamment pour satisfaire aux besoins des viticulteurs. Il est donc urgent de trouver une solution satisfaisante à ce problème. However, cork stoppers are obtained mainly from trees, especially cork oaks, which are natural elements of increasing importance in our time. France, having consumed its cork oak reserves, is now obliged to import cork for its national needs, and in particular to meet the needs of winegrowers. It is therefore urgent to find a satisfactory solution to this problem.

Par ailleurs, des bouchons en liège présentent également des inconvénients même pour le conditionnement de vins. En effet, il n'est pas rare de constater que le vin d'une bouteille nouvellement débouchée a un "goût de bouchon" causé par le bouchon en liège, goût désagréable qui détériore la qualité du vin. Il arrive également souvent que le bouchon en liège éclate dans le goulot de la bouteille lorsque le consommateur tente de déboucher la bouteille à l'aide d'un tire-bouchon. L'hétérogénéité structurale et la fragilité du bouchon en liège en est la cause et la difficulté d'enlever le reste du bouchon en est la conséquence. In addition, cork stoppers also have disadvantages even for the packaging of wines. Indeed, it is not uncommon to note that the wine of a newly opened bottle has a "corky taste" caused by the cork, an unpleasant taste that deteriorates the quality of the wine. It also often happens that the cork bursts in the neck of the bottle when the consumer tries to unclog the bottle with a corkscrew. The structural heterogeneity and fragility of the cork is the cause and the difficulty of removing the rest of the cork is the consequence.

La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients susmentionnés en réalisant un bouchon présentant des qualités semblables aux bouchons de liège, de fabrication simple et peu coûteuse. The object of the present invention is to overcome the abovementioned disadvantages by producing a plug having qualities similar to cork stoppers, of simple and inexpensive manufacture.

Le bouchon pour récipients, notamment pour bouteilles, selon l'invention, est constitué d'un polymère expansé réalisé par moulage. The cap for containers, especially for bottles, according to the invention, consists of an expanded polymer produced by molding.

Le bouchon comporte une couche superficielle ou peau et une région intérieure ou coeur, la porosité du coeur étant supérieure à celle de la peau. Ledit polymère expansé est de préférence réalisé à partir d'un composé polyoléfine et d'un agent d'expansion qui peut être le bicarbonate de soude.The plug has a surface layer or skin and an inner region or core, the porosity of the core being greater than that of the skin. Said foamed polymer is preferably made from a polyolefin compound and a blowing agent which may be sodium bicarbonate.

Selon un mode avantageux de réalisation de l'invention, le bouchon est obtenu par moulage à injection du polyéthylène mélangé avec environ 1 à 3% de bicarbonate de soude dans les conditions de faible pression et de température comprise entre 1800C et 2200 C. Dans le moule, l'agent d'expansion constitué par le bicarbonate de soude subit la sublimation en laissant des pores dans le polyéthylène. La couche superficielle du bouchon est alors constituée par la peau de moulage qui présente une densité supérieure à celle du coeur. According to an advantageous embodiment of the invention, the stopper is obtained by injection molding polyethylene mixed with about 1 to 3% of sodium bicarbonate under the conditions of low pressure and temperature between 1800C and 2200 C. In the mold, the expansion agent consisting of sodium bicarbonate undergoes sublimation leaving pore in the polyethylene. The surface layer of the plug is then formed by the molding skin which has a density greater than that of the core.

Comme caractéristiques du bouchon, obtenu par la présente invention et destiné à la fermeture de bouteilles de vin, par exemple, la dureté selon la norme NFT51109 doit être de 10 à 30 SHORE "D" pour la couche superficielle du bouchon et de 40 à 60 SHORE "A" pour le coeur du bouchon; le polymère expansé doit être à contact alimentaire sans aucune réaction possible avec le vin, un effort d'arrachement du bouchon lors du débouchage compris entre 10 et 30 kg, et une reprise d'humidité de 3 à 30% en 24 heures. As characteristics of the stopper, obtained by the present invention and intended for the closure of wine bottles, for example, the hardness according to the standard NFT51109 must be from 10 to 30 SHORE "D" for the surface layer of the stopper and from 40 to 60 SHORE "A" for the heart of the cap; the expanded polymer must be in contact with food without any possible reaction with the wine, a pulling force of the stopper during unblocking between 10 and 30 kg, and a moisture recovery of 3 to 30% in 24 hours.

Le tableau suivant montre le résultat d'un essai réalisé avec cinq échantillons de l'invention. Les échantillons sont obtenus par moulage à injection d'un polyéthylène de qualité alimentaire mélangé avec 3% de bicarbonate de soude à 2000 C. Dans le tableau, la colonne 1 représente le numéro d'échantillon, la colonne 2 représente le poids initial des échantillons exprimé en grammes; les colonnes 3, 4 et 5 représentent respectivement la reprise d'humidité en poids, exprimée en pourcentage, des échantillons après 24 heures, 48 heures et 72 heures d'exposition dans un milieu saturé d'humidité respectivement. The following table shows the result of a test carried out with five samples of the invention. The samples are obtained by injection molding a food grade polyethylene mixed with 3% bicarbonate of soda at 2000 C. In the table, column 1 represents the sample number, column 2 represents the initial weight of the samples expressed in grams; Columns 3, 4 and 5 respectively represent the percentage moisture recovery by weight of the samples after 24 hours, 48 hours and 72 hours of exposure in a saturated humidity medium respectively.

TABLEAU

BOARD

<tb> 1 <SEP> 5,5 <SEP> 3,63 <SEP> 5,81 <SEP> 8,18
<tb> 2 <SEP> 5,6 <SEP> 4,46 <SEP> 7,14 <SEP> 10,71
<tb> 3 <SEP> 6,3 <SEP> 3,49 <SEP> 6,34 <SEP> 8,73
<tb> 4 <SEP> 5,6 <SEP> 5,35 <SEP> 8,03 <SEP> 11,00
<tb> 5 <SEP> 5,0 <SEP> 5,00 <SEP> 7,60 <SEP> 11,00
<tb>
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de deux modes de réalisation de l'invention pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels
la figure 1 est une vue de côté d'un bouchon selon un premier mode de réalisation de l'invention;
la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1; et
la figure 3 est une vue de côté selon un second mode de réalisation de l'invention.<tb> 1 <SEP> 5.5 <SEP> 3.63 <SEP> 5.81 <SEP> 8.18
<tb> 2 <SEP> 5.6 <SEK> 4.46 <SEP> 7.14 <SEP> 10.71
<tb> 3 <SEP> 6.3 <SEP> 3.49 <SEP> 6.34 <SEP> 8.73
<tb> 4 <SEP> 5.6 <SEP> 5.35 <SEP> 8.03 <SEP> 11.00
<tb> 5 <SEP> 5.0 <SEP> 5.00 <SEP> 7.60 <SEP> 11.00
<Tb>
The invention will be better understood from the study of the detailed description of two embodiments of the invention taken as non-limiting examples and illustrated by the appended drawings, in which:
Figure 1 is a side view of a cap according to a first embodiment of the invention;
Figure 2 is a sectional view along II-II of Figure 1; and
Figure 3 is a side view according to a second embodiment of the invention.

Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, le bouchon en polymère expansé la obtenu par moulage à injection, comprend une couche superficielle 1 constituée par la peau de moulage, et une région intérieure 2 dont la densité et la dureté sont inférieures à celles de la couche superficielle 1 respectivement. Le bouchon présente une forme oblongue sensiblement tronconique avec une première extrémité 3 dont le diamètre est inférieur à celui de la seconde extrémité 4 située à son opposé. La surface latérale 5 du bouchon est légèrement bombée vers son milieu. D'autres formes de bouchon peuvent être réalisées selon besoins, par exemple la forme cylindrique, conique, ovoIde, etc. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the expanded polymer stopper obtained by injection molding comprises a surface layer 1 constituted by the molding skin, and an inner region 2 whose density and hardness are less than those of the surface layer 1 respectively. The plug has an oblong substantially frustoconical shape with a first end 3 whose diameter is smaller than that of the second end 4 located at its opposite. The lateral surface 5 of the cap is slightly curved toward its middle. Other forms of plug can be made according to needs, for example cylindrical, conical, ovoid, etc.

Pour fermer une bouteille de vin, on introduit la première extrémité 3 du bouchon dans le goulot de la bouteille et exerce un effort axial et/ou un effort de torsion pour enfoncer le bouchon dans le goulot. La forme sensiblement tronconique du bouchon facilite l'introduction de ce dernier dans le goulot et la surface bombée 5 du bouchon permet d'avoir une déformation élastique du bouchon qui épouse étroitement la forme de l'intérieur du goulot. Au fil du temps, le bouchon gonfle sous l'effet de l'humidité contenue dans la bouteille et assure de ce fait une meilleur étanchéité et un meilleur maintien du bouchon dans le goulot de la bouteille. To close a bottle of wine, the first end 3 of the stopper is introduced into the neck of the bottle and exerts an axial force and / or a twisting force to drive the stopper into the neck. The substantially frustoconical shape of the cap facilitates the introduction of the latter into the neck and the curved surface 5 of the cap allows for an elastic deformation of the cap which closely matches the shape of the inside of the neck. Over time, the cap swells under the effect of the moisture contained in the bottle and thus ensures a better seal and a better maintenance of the cap in the neck of the bottle.

Pour déboucher la bouteille, il suffit d'enfoncer un tirebouchon à l'intérieur du bouchon par sa seconde extrémité 4. To unclog the bottle, simply push a corkscrew inside the cap by its second end 4.

L'extraction du bouchon du goulot de la bouteille se fait alors par un effort de traction axial combiné éventuellement avec un effort de torsion exercé au bouchon de façon classique. Pendant son séjour dans le goulot, le bouchon permet, grâce à sa structure poreuse, au liquide de "respirer". The extraction of the cap of the neck of the bottle is then done by an axial tensile force combined possibly with a torsion force exerted on the plug in a conventional manner. During its stay in the neck, the cap allows, thanks to its porous structure, the liquid to "breathe".

Le fait que le bouchon en polymère expansé de l'invention est beaucoup moins fragile qu'un bouchon traditionnel en liège permet le rebouchage d'une bouteille non vidée par un bouchon déjà usité, tandis que cela est beaucoup plus difficile pour un bouchon en liège. The fact that the expanded polymer stopper of the invention is much less fragile than a traditional cork stopper allows the filling of a bottle not emptied by a stopper already used, while this is much more difficult for a cork .

Il convient également de signaler que le bouchon en polymère expansé peut être rendu inerte aux réactions chimiques, provoquées par le liquide enfermé. Dans une application particulière au stockage et au conditionnement de vins par exemple, le bouchon de l'invention assure un bon vieillissement des vins sans introduire un "goût de bouchon" contrairement au bouchon traditionnel en liège. En outre, l'homogénéité structurale et la bonne résistance mécanique du bouchon de l'invention permet, à coup sûr, d'éviter la cassure du bouchon lors de son extraction du goulot d'une bouteille.It should also be pointed out that the expanded polymer plug can be made inert to chemical reactions caused by the enclosed liquid. In a particular application for the storage and packaging of wines for example, the stopper of the invention ensures a good aging of the wines without introducing a "cork taste" unlike the traditional cork stopper. In addition, the structural homogeneity and the good mechanical strength of the plug of the invention makes it possible, for sure, to avoid the breakage of the plug during its extraction from the neck of a bottle.

Bien entendu, l'invention permet de réaliser des bouchons de nature diverse pour enfermer des récipients contenant des liquides en général, tels que boissons, produits chimiques ou pharmaceutiques. Il suffit pour cela de choisir le polymère expansé de nature et de caractéristique appropriées. Naturally, the invention makes it possible to produce plugs of various types for enclosing containers containing liquids in general, such as drinks, chemical or pharmaceutical products. It suffices for that to choose the expanded polymer of appropriate nature and characteristic.

La figure 3 montre un second exemple de bouchon selon l'invention. Le bouchon comprend une tête 6 en un matériau rigide qui peut être différent du polymère expansé constituant le corps 7 qui présente les mêmes caractéristiques que le bouchon illustré par les figures 1 et 2. Le corps 7 est de préférence moulé d'une seule pièce avec la tête 6. Lors du débouchage d'une bouteille fermée par le bouchon, il suffit que le consommateur agisse directement sur la tête 6 du bouchon en appliquant un effort de traction combiné de torsion pour extraire le corps 7 du goulot de la bouteille. Figure 3 shows a second example of plug according to the invention. The plug comprises a head 6 of a rigid material which may be different from the expanded polymer constituting the body 7 which has the same characteristics as the plug illustrated in FIGS. 1 and 2. The body 7 is preferably molded in one piece with the head 6. When unclogging a bottle closed by the cap, it is sufficient that the consumer acts directly on the head 6 of the cap by applying a combined torsional tensile force to extract the body 7 of the neck of the bottle.

Une application immédiate de ce genre de bouchon peut être envisagée pour des boissons alcoolisées telles que les apéritifs ou les digestifs. An immediate application of this kind of cap may be considered for alcoholic beverages such as aperitifs or digestive.

Claims

REVENDICATIONS

1. Bouchon pour récipient notamment pour bouteilles, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps en polymère expansé (la, 7) obtenu par moulage et comportant une couche superficielle (1) ou peau et une région intérieure (2) ou coeur, la porosité du coeur étant supérieure à celle de la peau. Bottle stopper, especially for bottles, characterized in that it comprises a body of expanded polymer (la, 7) obtained by molding and comprising a surface layer (1) or skin and an inner (2) or core region, the porosity of the heart being greater than that of the skin.

2. Bouchon selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit corps est obtenu à partir d'un composé polyoléfine avec adjonction d'un agent d'expansion. 2. Stopper according to claim 1, characterized in that said body is obtained from a polyolefin compound with addition of a blowing agent.

3. Bouchon selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'agent d'expansion est constitué par le bicarbonate de soude dont le pourcentage en poids est compris entre 1 et 5%. 3. Stopper according to claim 2, characterized in that the blowing agent is constituted by sodium bicarbonate whose percentage by weight is between 1 and 5%.

4. Bouchon selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le composé polyoléfine est constitué par le polyéthylène notamment de qualité alimentaire. 4. Stopper according to claim 2 or 3, characterized in that the polyolefin compound is constituted by polyethylene including food grade.

5. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le corps est obtenu par moulage à injection à basse pression et à température comprise entre 18O0C et 22O0C. 5. Stopper according to any one of the preceding claims, characterized in that the body is obtained by injection molding at low pressure and at a temperature between 18O0C and 22O0C.

6. Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le corps présente une forme oblongue sensiblement tronconique ou cylindrique ou autres, dont une surface latérale (5) est légèrement bombée vers le milieu. 6. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that the body has an oblong substantially frustoconical or cylindrical shape or the like, a lateral surface (5) is slightly curved towards the middle.

7. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le corps présente une reprise d'humidité de 3 à 30% en 24 heures. 7. Stopper according to any one of the preceding claims, characterized in that the body has a moisture recovery of 3 to 30% in 24 hours.

8. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la dureté selon la norme NFT51109 de la couche superficielle (1) est comprise entre 10 et 30 8. Stopper according to any one of the preceding claims, characterized in that the hardness according to the NFT51109 standard of the surface layer (1) is between 10 and 30

SHORE "D" et celle du coeur (2) comprise entre 40 et 60 SHORE "A".SHORE "D" and that of the heart (2) between 40 and 60 SHORE "A".

9. Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que pour extraire son corps (la, 7) du goulot d'une bouteille, 11 effort de traction axial peut être compris entre 10 et 30 kg. 9. Stopper according to one of the preceding claims, characterized in that to extract its body (la, 7) from the neck of a bottle, 11 axial tensile force can be between 10 and 30 kg.

10. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une tête (6) rendue solidaire du corps en polymère expansé (7) et pouvant être actionnée directement par un usager pour ouvrir et fermer la bouteille. 10. Stopper according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a head (6) secured to the expanded polymer body (7) and can be actuated directly by a user to open and close the bottle.