Brevet FR2001290A1 — publié le 19690926

L'invention a pour objet des récipients d'emballage, en particulier des cartons, des baltes, des étuis et autres produits de ce genre Ces récipients, par exemple ceux qui sont utilisés pour envelopper des biens de consommation, sont habituellement fabriqués avec du papier ou du carton. En fonction de la nature des denrées à empaqueter, les récipients d'emballage doivent satisfaire à des exigences strictes, tant en ce qui concerne l'imperméabilité à la vapeur d'eau et aux gaz et l'étanchéité aux odeurs que l'insensibilité à l'action de l'humidité. C'est pour cette raison qu'il est souvent nécessiare de soumettre les matières utilisées pour la fabrication des récipients d'emballage, comme par exemple le papier et le carton, à un traitement préalable qui confère à ces matières les propriétés squhaitées.C'est ainsi, par exemple, que le doublage du carton avec une feuille d'aluminium ou de matière plastique permet d'obtenir l'étanchéité aux odeurs et l'imperméabilité à la vapeur d'eau que l'on souhaite, tandis qu'une imprégnation appropriée rend le carton insensible à l'action de l'humidité. On transforme ensuite la matière qui a subi ce traitement préalable, de manière connue, par pliage et collage, en cartons, boîtes, etc. Les différents stades de fabrication par lesquels les matières doivent passer avant d'aboutir à l'état de récipients prêts pour l'utilisation rendent ces derniers relativement coûteux. D'autres récipients d'emballage, comme par exemple les coffrets à cigarettes, sont constitués de plusieurs couches de matières, des tâches différentes étant dévolues aux diverses couches en fonction de leurs propriétés spécifiques. La marchandise à emballer est d'abord enveloppée dans un papier parchemin, auquel fait suite une feuille d'aluminium, laquelle peut éventuellement être doublée. La marchandise à emballera ainsi enrobée est placée dans un carton verni et imprimé, qui est muni à son tour d'une feuille protectrice cachetée ou collée. Les paquets de cigerettes présentent une structure analogue, mais on utilise un emballage de papier verni, au lieu de carton. Les emballages de ce genre exigent, surtout en raison des diverses couches de matières, toute une série de machines à emballer, car chaque couche d'empaquetage doit être appliquée dans une opération séparée, si bien que, compte tenu du but auquel ils sont destinés, leur fabrication les rend très coûteux. On a déjà essayé de fabriquer des récipients pour emballages du type qui vient d'être indiqué à partir d'une matière présentant dès sa production les caractéristiques nécessaires et pouvant donc être transformée directement, ou bien réunissant en elle les caractéristiques de plusieurs matières, ainsi que cela est indispensable, par exemple, pour les emballages de cigarettes. Les feuilles de matières plastiques surtout semblent convenir pour le but indiqué. On a cependant constaté que, selon la consistance et la nature de la matière plastique utilisée, il est nécessaire d'utiliser des étapes de fabrication différentes, et d'y ajouter fréquemment des étapes supplémentaires5 ce qui a pour effet d'élever le prix des récipients d'emballage obtenus de cette manière. D'autres feuilles peuvent certes être travaillées plus facilement, mais elles ne présentent pas une rigidité suffisante, de telle sorte que les récipients fabriqués à partir d'elles n'ont pas de stabilité dimensionnelle. Un grand nombre de feuilles sont inutilisables pour le conditionnement des denrées alimentaires et d'autres produits de consommationS car les plastifiants qu'elles contiennent altèrent le goût des produits.En raison de ces inconvénients, les matieres plastiques connues n'ont pas acquis dans ce domaine d'applications la place à laquelle on pouvait s'attendre. A la différence des modes de préparation connus, l'invention propose un récipient d'emballage exempt des inconvénients qui viennent d'être indiqués. Le récipient présente comme caractéristique principale d'être constitué de polypropylène expansé, comprenant une proportion élevée d-e polymère du propylène à poids moléculaire élevé et stéréo régulier, qui en est le constituant principal5 et une proportion peu importante d'un polymère du propylene soluble dans l'heptane et à poids moléculaire peu élevé Une matière qui s' est montrée particulièrement appropriée pour la fabrication de récipients d'emballage est constituée d'un polymère du propylène préparé de préférence par polymérisation en phase gazeuse, dans lequel des restes de catalyseurs peuvent encore éventuellement être présents.Ce polymère contient de 5 à 35 % en poids, de préférence environ 20 % en poids, de polymères ayant un poids moléculaire moyen inférieur à 230 000, de 30 à 50 ffi en poids, de préférence environ 40 % en poids, de polymères ayant un poids moléculaire moyen compris entre 230 000 et 1 150 000, et de 30 à 50 % en poids, de préférence environ 40 % en poids, de polymères ayant un poids moléculaire moyen supérieur à 1 150 000. La fraction citée en dernier lieu peut contenir jusqu'à 5 ffi en poids de polymères ayant un poids moléculaire moyen supérieur à 3 000 000.Une proportion allant de 5 à 35 % en poids de-la matière première, de préférence égale à 10 % en poids, est soluble dans l'heptane et a un poids moléculaire peu élevé; elle est constituée de polymères isotactiques et atactiques dont les poids moléculaires moyens sont compris approximativement entre 10 000 et 100 000. L'indice d'isotaxie du polymère est compris entre 65 et 95 %; il est de préférence égal à 90 %. La viscosité spécifique réduite t redus mesurée dans la décaline à 1350 (sous la forme d'une solution à 0,2 % stabilisée),est comprise entre 8 et 10; elle est de préférence égale à 9,8. Avant le moussage5 le polypropylène préféré présente les paramètres structuraux suivants a) Masse moléculaire moyenne en nombre: calculé = 125 000 b) Masse moléculaire moyenne en poids: tels calculé = 1 151 000, p c) Répartition des masses~moléculaires (indice d'hétéro- généité moléculaire), -1= 82. La densité apparente est inférieure à 0,90. La zone de fusion, déterminée à l'aide du microscope polarisant, va approximativement de 158 à 162". Les récipients pour emballages fabriqués à partir de cette matière répondent à toutes-les exigences concernant l'étanchéité aux arômes, l'imperméabilité à la vapeur d'eau, la résistance à l'humidité et la résistance aux agents chimiques. Cette matière possède en outre les qualités mécaniques requises, comme la ténacité, la rigidité ainsi qu'une faible fatigue en flexion. La transformation des feuilles obtenues à partir de cette matière ne présente aucune difficulté quelle qu'elle soit, de telle sorte qu'il est possible de fabriquer dans des conditions de rentabilité les récipients d'emballage indiqués plus haut. A cette fin > la feuille à transformer est découpée et pliée aux dimensions voulues, suivant les procédés couramment utilisés pour la fabrication - des boîtes. L'assemblage des diverses zones de séparation s'effectue soit par collage, soit encore par soudage. Le cordon de soudure qui se forme alors possède une rigidité élevée, qui a une influence excellente sur la stabilité dimensionnelle du récipient d'emballage.Selon un autre mode d'exécution de l'invention,'on incorpore au découpage préparé pour la fabrication d'un récipient d'emballage, en un endroit approprié, un cordonnet de déchirure de type connu, lequel facilite l'ouverture du récipient scellé. Il est également possible de munir le récipient d'emballage d'une fermeture étanche aux arômes, de type connu : le contenu de l'emballage reste ainsi inaltéré pendant une durée assez longue, meme si le récipient a reçu des chocs. On peut faire varier à volonté entre de larges limites la rigidité de la feuille de polypropylène expansé, utilisée pour la fabrication du récipient pour emballages, si bien que l'on dispose d'une matière plus ou moins rigide suivant les dimensions du récipient que l'on veut fabriquer. On peut simplifier notablement la transformation d'une feuille quelque peu rigide en marquant au préalable à une pression les bords de pliure, éventuellement sous l'action de la chaleur. Par le même procédé, on peut également fabriquer une sorte de charnière, laquelle facilite beaucoup l'utilisation du récipient. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, fera mieux comprendre l'objet de la présente invention. La figure 1 représente un récipient pour emballages, à l'état de découpage. Les lisières (1) se chevauchent lors du repliage du récipient. Les arêtes de pliage (2) peuvent être marquées à l'avance, éventuellement avec apport de chaleur, ce qui ;facilite la mise en oeuvre. La figure 2 représente un récipient d'emballage fabriqué à partir de la pièce découpée représentée à la figure 1. Les zones hachurées (3) indiquent la place des lisières QUS se recouvrent mutuellement, soudées ou collées les unes aux autres, ce qui améliore considérablement la stabilité du récipient. Un avantage important des récipients d'emballage conformes à l'invention réside dans le fait que la bonne étanchéité aux arômes et l'imperméabilité à la vapeur d'eau présentées par les polypropylènes expansés utilisés pour leur fabrication permettent de se passer de doublages ou d'enveloppes supplémentaires, lesquels sont indispensables, par exemple pour l'emballage des cigarettes, ainsi qu'il a été décrit plus haut. REVENDICAlIONS lo- Des récipients d'emballage, tels que cartons, bottes, étuis, paquets et articles similaires, caractérisés en ce qu'ils sont constitués'd'un polypropylène expansé contenant une forte proportion de polymères du propylène à poids moléculaire élevé et stéréoréguliers, qui en sont la composante principale, et une faible proportion de polymères du propylène à poids moléculaire peu élevé et solubles dans l'heptane, l'indice d'isotaxie du polymère étant compris approximativement entre 65 et 95 %, et de préférence égal à 90 %o 2.- Des récipients d'emballage tels que spécifiés à la revendication 1 caractérisés en ce qu'ils sont constitués d'un polymère-du propylène stéréorégulier, dont le poids moléculaire moyen est compris approximativement entre 700 000 et 1 200 000. 3.- Des récipients d'emballage tels que spécifiés selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que les polymères du propylène utilisés pour leur fabrication sont obtenus, de manière connue, par polymérisation en phase gazeuse et contiennant éventuellement encore des restes de catalyseuro 4o Des récipients d'emballage tels que spécifiés selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que les polypropylènes utilisés pour leur prénaration présentent un indice d'hétérogénéité moléculaire environ ME et une viscosité spécifiQue réduite a red (mesu- rée dans la décaline à 135 ) comprise entre 8 et 10 et égale, de préférence, à 9s80 50- Des récipients d'emballage tels que spécifiés selon l'une quelconque des revendications 1 à4, caractérisés en ce que les polypropylènes utilisés pour leur fabrication présentent une large distribution des poids moléculaires et qu'ils sont constitués d'environ 5 à 35 Yo en poids, de préférence à peu près 20 % en poids, de polymères ayant un poids moléculaire moyen inférieur à 230 000, d'environ 30 à 50 % en poids, de préférence environ 40 % en poids, de poly mère s ayant un poids moléculaire moyen compris entre 230 000 et 1 150 000, et d'environ 30 à 50 % en poids, de préférence environ 40 % en poids, de polymères ayant un poids moléculaire moyen supérieur à 1 150 000, ces polymères contenant jusqu'à 5 % en poids de polymères dont les poids moléculaires sont supérieurs à 3 000 0000 6e- Des récipients d'emballage tels que spécifiés selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que les polymères utilisés pour leur fabrication contiennent de 5 à 35 % en poids, de préférence à peu près 10 % en poids, de composantes à poids moléculaire peu élevé et solubles dans l'heptane, constituées de polymères isotactiques et atactiques ayant des poids moléculaires compris approvimativement entre 10 000 et 100 0000 7.- Des récipients d'emballage tels que spécifiés selon lune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisés en ce que les polymères du propylène utilisés pour leur fabrication présentent les paramètres structuraux suivants a) Poids moléculaire moyen en nombre : kn calculé 125 000; b) Poids moléculaire moyen en poids t M calculé r p 1 151 0003 c) Répartition des poids ioléculaires (indice d'hétérogénéité moléculaire) t -1 . 8,2 8.- Des récipients d'emballage tels que spécifiés selon leune quelconque des revendications 1 à7, caractérisés en ce que les pièces découpées utilisées pour leur fabrication présentent des bordures qui peuvent titre soudées ou collées entre elles. 9e- Des récipients d'emballage tels que spécifiés selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisés en ce que les autres de pliage sont parquées à l'avance, éventuellerent avec apport de chaleurs 10.- Des récipients d'emballage tels que spécifiés selon lune quelconque des revendications 1 à 9 caractérisés en ce qu'un cordonnet d'arrachage est incorporé par soudage le long du rabat de fermeture*