Brevet FR2009045A1 — publié le 19700130

1'invention se rapporte à un procédé de préparation de corps cellulaires pour les applications d'emballage, les corps cellulaires consistant en des copolymères d'éthylène, chlorure de vinyle et autres comonomères. 5 II est connu de préparer des formes d'emballage en matières cellulaires par moussage d'une matière plastique mous-sable dans des formes. On obtient par exemple des corps cellulaires pour les applications d'emballage en introduisant des perles de polystyrène contenant des agents expanseurs, déjà pré-10 alablement gonflées, dans un moule, et en les faisant lever par moussage à l'aide de vapeur d'eau pour former des corps moulés. En outre on peut préparer des corps moulés cellulaires en faisant lever par moussage dans des moules des mélanges poly-diol-polyisocyanate-eau. L'inconvénient de ce procédé est qu'on 15 a besoin de formes et de dispositifs de moussage relativement coûteux. L'invention a pour objet un procédé de préparation de corps cellulaires moulés comme matériau d'emballage, caractérisé en ce qu'à l'aide d'un outil d'estampage chauffé on imprime la 20 forme de l'objet à emballer dans un corps de mousse à surface pratiquement plane, le corps cellulaire consistant en des copolymères à base d'éthylène, de chlorure de vinyle et éventuellement d'autres monomères. Pour le procédé conforme à l'invention conviennent 25 particulièrement bien les corps cellulaires en copolymères de : 60 à 92?6 en poids, de préférence 60 à 91»99$ en poids de chlorure de vinyle, 8 à 30$ en poids d'éthylène ou 30 à 8$ en poids d'éthylène et de propylène, la proportion de propylène pou-30 vant s'élever à 0,1 à 15# en poids, et 0 à 10$ en poids, de préférence 0,01 à 10$ en poids d'un monomère à action réticulante, ayant plus d'une'double liaison copolymérisable. Comme monomères qui contiennent plus d'une double 35 liaison copolymérisable on citera à titre d'exemple : des composés polyallyliques comme l'isocyanurate de triallyle, l'isocya-nurate de diallyle, l'éther triallylique de triméthylolpropane, l'éther diallylique de triméthylolpropane, le phosphate de tri- 69 16588 20Ô9O45 2 allyle, les composés polyvinyliques comme les di- ou trivinyl-benzènes ou les toluènes correspondants, ou les esters vinyli-ques d'acides carboxyliques polybasiques comme l'adipate de divi-nyle, le maléate de divinyle, le phtaïâte de divinyle, des es-5 ters vinyliques ou allyliques d'acides carboxyliques insaturés comme par exemple l'acrylate d*allyle, le méthacrylate d'allyle, l'itaconate de diallyle, le fumarate de diallyle, les esters acryliques ou méthacryliques d'alcools polyfonctionnels comme par exemple le diacrylate de glycol, le diméthacrylate de gly-10 col, l'acrylate de méthylnorbornènyle, les esters acryliques et méthacryliques d'esters (métli)acryliques hydroxyalcoylés. Se préférence il y a sous la forme copolymérisée dans les copolymères, en tant que monomères ayant plus d'une double liaison copolymérisable : l'isocyanurate de triallyle, le 15 phosphate de triallyle, le diméthacrylate de glycol, l'adipate de divinyle, le triméthacrylate de triméthylolpropane, le diacrylate. de glycol, l'acrylate d'allyle, l'acrylate d'hydroxy-méthylnorbornènyle. les monomères à action réticulante peuvent être conte-20 nus sous la forme copolymérisée à raison de 0 à 10$ en poids, de préférence de 0,01 à 10$ en poids, dans les copolymères. La préparation des corps en matière cellulaire, comme des plaques de matière cellulaire, en éthylène, chlorure de vinyle et éventuellement d'autres monomères, peut se faire con-25 formément aux procédés des brevets belges 702.673 et H° 707.643 et de la demande allemande P 17 70 4-62.0 du 21.5.1968 de la demanderesse, ou en s'inspirant des procédés dé ces publications. Le procédé conforme à l'invention est exécuté en 30 chauffant un outil d'estampage à la forme de l'objet à emballer et en l'imprimant dans les corps en matière cellulaire. Il est particulièrement avantageux d'utiliser comme outil d'estampage l'objet à emballer lui-même. L'outil d'estampage ou l'objet à emballer est chauffé à des températures qui sont supérieures au 35 point de ramollissement commençant de la matière cellulaire. On envisage des températures de 50 à 140°C. A ces"températures il suffit déjà d'une faible pression pour imprimer la forme dé l'objet à emballer dans le corps de matière cellulaire. I)ans de 69 16588 2009045 5 nombreux cas le propre poids de l'objet à emballer est déjà suffisant. Si l'on veut emballer un objet de deux côtés, alors on place avantageusement l'objet chauffé'entre deux plaques de 5 matière cellulaire et on presse pendant peu de temps sous des pressions inférieures à 0,1 atm. rel. La durée du pressage s3 éta- ici en fonction de la température de l'outil d'estampage -u ae l;objet à emballer, â des températures plus élevées ce temps peut être choisi plus court en rapport. 10 La température à choisir pour la mise en forme de la matière cellulaire dépend du point de ramollissement du copoly-mère. Les copolymères ayant une teneur élevée en éthylène (supérieure à 15# en poids) possèdent un intervalle de ramollissement relativement bas. On peut déjà les mettre en forme à' des tempé-15 ratures de 50 à 60°C. Les copolymères ayant une teneur inférieure à 15# en poids d'éthylène et éventuellement en comonomères réticulants ramollissent dans l'intervalle de 50 à 90°C. Il est dès lors nécessaire, pour l'impression, d'avoir des tèmpératures supérieures de 60 à 140°C. 20 Le plus avantageusement on choisit des copolymères ayant un point de ramollissement de 40 à 60°C, c'est-à-dire des copolymères qui consistent en environ 15# en poids de chlorure de vinyle et 85# en poids d'éthylène. Dans des cas pareils il suffit de chauffer seulement à des températures d'environ 60 à 25 environ 110*0 l'objet à emballer ou l'outil d'estampage. Il est surprenant que les matières cellulaires ayant les compositions indiquées conviennent aussi remarquablement pour le procédé conforme à l'invention, surtout que par exemple une matière cellulaire en polyisocyanates ne se laisse plus mettre 30 en forme thermiquement par la suite. De même les mousses de polystyrène, en raison de leur propriété de ramollir et de fondre à l'intérieur d'un intervalle de température étroit, ne conviennent pas pour le procédé conforme à l'invention. En outre elles sont trop dures comme matériaux d'emballage et possèdent 35 des températures de ramollissement trop élevées. Par contre les mousses conformes à l'invention à base d'éthylène, de chlorure de vinyle et éventuellement d'autres monomères possèdent un intervalle de ramollissement étonnamment grand, d'environ 20 à ©AD ORIGINAL 69 16588 2009045 4 50 unités de température (en *C). De plus ces mousses sont élastiques et se laissent comprimër jusqu'à 60# de leur volume initial, sans que le squelette de la mousse se rompe. On possède par conséquent une large tolérance lors du chauffage de l'objet 5 à emballer. A cause de l'élasticité de la mousse., il n'y a aucun danger de bris dans le cas d'objets à emballer sensibles au choc. Pour la mise en oeuvre du procédé conforme à 1* invention il ne faut pas de formes coûteuses. Ceci constitue un avan-10 tage réel dans l'emballage de petites séries d'objets pour lesquels la confection de formes serait trop onéreuse. Le procédé conforme à l'invention est particulièrement avantageux pour l'emballage d'instruments de verre. Comme les instruments de verre le plus souvent sont confectionnés à la 15 main, leurs dimensions varient. Par le procédé conforme à l'invention on peut aisément fabriquer des corps cellulaires d'emballage s'adaptant à tout objet. Les instruments de verre peuvent être directement emballés alors qu'ils ont encore la chaleur acquise au cours de leur procédé de fabrication. Ce mode 20 rationnel d'emballage peut être employé avantageusement pour l'emballage d'instruments de laboratoire,* flacons, verrerie de ménage, instruments électriques de verre tels que des tubes, lampes à incandescence, etc. La mousse élastique assure à ces articles cassables une protection avantageuse. Comme la mousse 25 dans les intervalles de température cités ne fond pas encore mais se contracte seulement. On n'en arrive pas non plus à un collage de l'objet sur le corps en mousse. Exemple_1 Sur une plaque épaisse de 6 cm en matière cellulaire, 30 consistant en un copolymère à 15# en poids d'éthylène et à 85# en poids de chlorure de vinyle ayant une densité apparente de 16 g/litre} on place un adapteur "AnschUtz-Thiel" en verre d'Xéna chauffé préalablement à 60"C et on le presse pendant peu de temps à la main dans la matièrè cellulaire. L'appareil de verre 35 peut être retiré de cette forme d'emballage à demi-coquilles sans qu'adhèrent ne serait-ce que des traces du polymère sur la paroi de verre. La eontre-coquille est préparée de la même manière. 69 16588 2009045 s Exemple 2 l'appareil de verre comme celui de l'exemple 1 est chauffé à 80°C et placé entre deux plaques de matière cellulaire d'une épaisseur de 5 cm, consistant en 15$ en poids d'éthylène 5 et 85$ en poids de chlorure de vinyle. Lés plaques sont pressées pendant 10 secondes dans une presse sous 0,1 atm. rel. la forme de l'appareil en verre est à la suite de cette opération imprimée dans les deux plaques de mousse. Exemple 5 10 Un compteur de bulles en verre d'Iéna est chauffé en étuve sèche à 120°G et il est pressé sous 0,1 atm. rel. comme à l'exemple 2 entre' deux plaques de matière cellulaire d'une épaisseur de 5 cm, consistant en un copolymère à 11,8$ en poids d'éthylène, 0,1$ en poids d'isocyanurate de triallyle et 88,1$ 15 en poids de chlorure de vinyle d'une densité apparente de 20 g/ litre, la forme de l'appareil est imprimée dans les deux plaques de mousse, l'appareil est fermement entouré par la matière cellulaire. l'objet ainsi emballé peut sans inconvénient être jeté de 2 m de hauteur sur un dallage de pierre sans bris de l'appa-20 reil de verre. Exemple 4 Une empreinte positive d'une assiette de porcelaine, fabriquée en plâtre ou en acier, est chauffée à 120°C et on imprime avec elle, sous une pression de 0,3 atm. rel.', la forme 25 négative de l'assiette de porcelaine dans line plaque de matière cellulaire de 3 cm d'épaisseur consistant en 13$ en poids d'éthylène, 1$ en poids d'adipate de divinyle et 86$ en poids de chlorure de'vinyle, en l'espace de 10 secondes. Ce processus d'impression peut être exécuté aussi bien à la main qu'à l'aide d'une machine. 69 16588 2U0VU45 REVENDICATIONS . 1.- Procédé de préparation de corps cellulaires de forme comme matériau d'emballage, caractérisé en ce qu'on imprime avec un outil d'estampage chauffé la forme de l'objet à emballer 5 dans un corps cellulaire à surface pratiquement plane, le corps cellulaire consistant en des copolymères à base d'éthylène, de chlorure de vinyle et éventuellement d'autres monomères. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps cellulaires consistent en des copolymères de 10 60 à 92$ en poids de chlorure de vinyle, 30 à 8$ en poids d'éthylène ou 30 à 8$ en poids d'éthylène " et de propylène, la fraction de propylène pouvant atteindre 0,1 à 15$ en poids, et de 0 à 10$ en poids d'un monomère ayant plus d'une double 15 liaison copolymérisable. 3*- Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'outil d'estampage est constitué par l'objet à emballer.