Brevet FR2006639A1 — publié le 19700102

Jusqu'à présent, on a essayé de fabriquer des récipients ou bidons en matière plastique qui soient acceptables, du point de vue commercial et qui répondent, quant à leurs dimensions et à leur forme, aux habitudes de la clientèle.- Par exemple, les réci-5 pients ou bidons d'une capacité d'un quart de litre contenant des huiles moteurs et des produits anti-gel sont, jusqu'à présent, faits de polyéthylène plastique de haute densité. Cependant, ces bidons ne se sont pas avérés acceptables du point de vue commercial, étant donné que le polyéthylène n'est pas suffisamment ri-10 gide et ne présente pas une résistance suffisante à l'écrasement; il n'a en effet pas la résistance et la tenue nécessaires pour supporter les conditions rigoureuses auxquelles les bidons sont soumis pendant leur manipulation et leur traitement à partir dû moment où les bidons sont remplis jusqu'au moment où ils sont 15 utilisés par le client. On a également constaté que le polyéthylène ne présente pas de résistance suffisante au craquelage provoqué par les contraintes extérieures en ce sens que des craquelures apparaissent sur ces bidons au bout d'un eertain nombre de semaines de stockage. 20 Conformément à la présente invention, la Demanderesse a trouvé que des récipients faits à partir d'un mélange de polyéthylène et de polypïopylène sont susceptibles de répondre aux exigences commerciales pour les récipients du type dont il est question ici. Les récipients faits à partir du mélange de l'inven-25 tion présentent un ensemble optimum de propriétés physiques en ce sens qu'ils sont suffisamment rigides pour supporter les conditions rigoureuses auxquelles ils sont soumis sur le marché et qu'ils présentent une résistance suffisante au craquelage sous l'effet des contraintes extérieures pour pouvoir tenir pendant 30 leur stockage. Le mélange est également susceptible de résister à l'écrasement ou à l'affaissement ou à la déformation par exemple lorsqu'une charge constante est appliquée aux récipients se trouvant à la base d'un empilement de récipients stockés. Un récipient en matière plastique formé à chaud convenant 35 pour l'emballage de différents produits, comme par exemple les huiles-moteurs et les produits anti-gel se présente sous la forme d'un corps cylindrique (tubulaire) défini par des parois latérales et un fond solidaire de ce corps servant à l'obturation d'une des extrémités. La matière plastique de ce corps et de ces parois 69 07704 2 2006639 extrêmes est essentiellement constituée par un mélange de 40 à 60 parties de polyéthylène de haute densité et de 60 à 40 parties de polypropylène isotactique; dé la sorte, le récipient présente des propriétés supérieures de résistance au craquelage sous l'ef-5 fet des contraintes extérieures, de résistance à l'écrasement ou à la déformation et de résistance à des charges appliquées axia-lement tout en conservant une résistance suffisante aux chocs. Le récipient est ainsi capable de répondre aux critères dictés par le marché de différents produits emballés. 10 D'autres caractéristiques et les avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre faite en regard du., dessin- annexé-, sur -lequel:. : - la figure 1 est une vue en plan d'un bidon obtenu suivant un mode de réalisation de l'invention; 15 - la figure 2 est une vue en élévation de ce bidon; - la figure 3 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle suivant 3-3 de figure 2. Dans le cas de certains récipients, il faut que ceux-ci possèdent une résistance suffisante ainsi que d'autres propriétés 20 physiques les rendant susceptibles de résister à des charges excessives résultant de leur empilement et à d'autres conditions éventuellement nuisibles que l'on peut rencontrer au cours de la manipulation de ces objets depuis le moment de l'emballage jusqu'au moment de l'utilisation par le client. Par exemple, suivant 25 la pratique courante, des bidons d'un quart de litre contenant de l'huile moteur ou un produit anti-gel sont souvent emballés sur deux rangs dans des boîtes en carton, lesquelles sont stockées, dans les entrepôts ou magasins, en empilant parfois jusqu'à seize cartons les uns sur les autres. Il en résulte qu'une charge re-30 présentant environ 30 kg peut s'exercer sur les bidons se trouvant à la base de 1'empilement. Les cartons peuvent être stockés en magasin pendant des durées variables pouvant aller et dépasser quelquefois cinq à six-mois de sorte que la rangée des bidons constituant la base de l'empilement est soumise à une charge per-35 manente d'environ 30 kg pendant toute la! durée du stockage. Un bidon acceptable contenant les produits rappelés ci-dessus doit présenter une résistance suffisante aux efforts s'exerçant axia-lement et une résistance suffisante à la déformation pour supporter des charges dè l'importance et pendant là durée indiquées 69 07704 3 2006639 ci-dessus. Il ne suffit pas que le bidon soit capable de supporter momentanément une charge de 30 kg mais il faut aussi qu'il soit capable de supporter cette charge pendant une durée prolongée. La Demanderesse a constaté que des bidons ou récipients 5 faits de polyéthylène, lorsqu'ils sont soumis aux conditions rappelées ci-dessus, ne sont pas capables de se comporter de façon satisfaisante. Par exemple, quinze cartons contenant chacun deux rangées superposées de bidons d'un quart de litre d'huile, bidons faits de polyéthylène, ont été empilés les uns sur les au-10 très et laissés en place sans modification des conditions extérieures. Au bout de trois semaines les cartons ont commencé à pencher d'un côté par suice de la déformation et du gauchissement des parois latérales des bidons de polyéthylène se trouvant à la base de l'empilement sous l'effet de la charge supportée. Par 15 ailleurs, les bidons faits d'un mélange 50-50 de polyéthylène et de polypropylène isotactique sont capables de supporter ces charges, répondent aux conditions de résistance à l'écrasement et à la déformation et se comportent de façon satisfaisante dans les conditions décrites ci-dessus. 20 A cet égard, il est à noter que les récipients en matière plastique du type en question ont tendance à présenter un certain degré de souplesse et par conséquent réagissent souvent à des conditions de charges non uniformes en se déformant de façon irrégulière. Par exemple lorsque plusieurs cartons de bidons d'un 25 quart de litre d'huile sont empilés les uns sur les autres, la charge sur certains des bidons peut être appliquée de façon non uniforme et cela en fonction de divers facteurs. Par exemple, le sol peut présenter des irrégularités ou bien il peut être en pente ou bien la rangée des cartons formant la base de l'empile-30 ment peut ne pas être supportée à 100# comme dans le cas où les cartons sont empilés sur une étagère présentant des traverses. Par exemple, lorsqu'elles sont soumises à une charge non uniforme résultant d'une ou plusieurs des raisons rappelées ci-dessus,les parois latérales des bidons de la rangée inférieure peuvent avoir 35 tendance à s'affaisser ou à se déformer plus dans un sens que dans le sens opposé de sorte que la partie supérieure du bidon est décalée par rapport au reste du bidon. Lorsque cela se produit la charge initialement appliquée de façon non uniforme tend à s'appliquer de façon plus particulière à certains endroits et il 69 07704 4 2006639 en résulte que l'empilement total des cartons s'incline. Un autre inconvénient que l'on rencontre dans le cas des récipients faits de polyéthylène réside dans la tendance de la matière plastique à s'altérer en se craquelant au bout d'un cer-5 tain temps. Ces craquelures peuvent se former dans la matière plastique à-la suite de contraintes exercées pendant le procédé de formage. De même, les craquelures peuvent être favorisées lorsque la matière plastique est soumise à des conditions de charge. Ceci peut se produire, par exemple, sous les conditions 10 de charge rappelées ci-dessus dans lesquelles le, récipient se trouvant à la base d'un empilement peut être soumis à une charge de 30 kg. pendant line durée pouvant aller jusqu'à 6 mois. Dans d'autres cas, des craquelures peuvent être favorisées à la suite des efforts de compression nécessaires pour adapter un couvercle 15 métallique sur le corps du récipient. Par conséquent, il est avantageux d'avoir une matière plastique qui présente une résis- -, 1? tance aux contraintes extérieures provoquant le craquelage et convenant pour la fabrication de récipients soumis pendant leur stockage, aux charges ainsi qu'aux contraintes de manipulation 20 dont il a été question ci-dessus. Suivant un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple de la présente invention, la figure 2 représente un bidon désigné par la référence générale 10 fait à partir d'une matière thermoplastique essentiellement constituée d'un mélange 25 de polyéthylène de densité d'environ 0,96 et présentant un indice de fusion d'environ 0,2 et de polypropylène isotactique d'une densité d'environ 0,905- Le bidon 10 comprend un corps sensiblement cylindrique 12 fermé à son extrémité inférieure au moyen d'un fond 14 rendu solidaire du corps 12 et formé en même temps 30 que lui. Une languette circulaire 16 solidaire du corps 12 entoure l'extrémité supérieure du bidon 10. Dans certains cas, par exemple, lorsque le bidon 10 est réalisé pour correspondre à une capacité d'un quart de litre tels que ceux que l'on recherche pour 35 les huiles moteurs et les produits anti-gel, il est préférable que l'épaisseur de la languette 16 soit plus petite que celle des parois du corps du bidon. Par exemple, lorsque l'épaisseur des parois du corps du bidon est de l'ordre de 0,76 mm, il est préférable que l'épaisseur de la languette soit d'environ 0,55mm. 69 07704 5 2006639 Avec "une telle épaisseur de languette, il est possible de replier rapidement et facilement la languette 16 avec le bord périphérique d'une feuille de métal (non représentée) pour former un double joint résistant et étanche aux liquides. Par exemple, le 5 bidon peut avoir un diamètre intérieur d'environ 10 cm, une hauteur d'environ 14 cm et une épaisseur de parois du corps d'environ 0,76 mm. Le bidon 10 est formé à chaud à partir d'une feuille de matière plastique, cette dernière étant obtenue en mélangeant de 40 10 à 60 parties en poids d'homopolymère de polypropylène isotactique sous la forme de granulés, avec de 60 à 40 parties en poids d'un homopolymère de polyéthylène de haute densité se présentant également sous la forme de granulés. Les deux homopolymères sont introduits dans une machine à extruder classique et sont chauffés 15 et mélangés pour assurer un bon mélange. Par exemple, on a obtenu un bidon avec un homopolymère de polyéthylène de haute densité (0,96) et un indice de fusion de 0,2 et un homopolymère de polypropylène de densité 0,905 et d'indice de fluidité à l'état fondu de 0,4. On citera comme exemples de résines que l'on trouve sur 20 le marché et présentant les propriétés ci-dessus, la résine "Celanese A 60-20 R" pour le polyéthylène de haute densité et la résine "Shell 5160" pour le polypropylène. On sait que différentes autres résines sont disponibles sur le marché et qu'elles présentent les densités, les indices de fusion et de fluidité à 25 l'état fondu sensiblement équivalents à ceux rappelés ci-dessus. Pour faciliter un bon mélange dans une extrudeuse du commerce, les viscosités à l'état fondu du polyéthylène et du polypropylène doivent être les.mêmes dans les conditions de travail en tenant compte de la température, de la pression, du taux de cisail-30 lement, etc. Le mélange peut être formé par d'autres procédés classiques connus tels que dans un mélangeur Banbury, un broyeur etc. Comparativement à des récipients analogues faits de polyéthylène de haute densité (0,955)* un récipient fait d'un mélan-35 ge 50-50 de polyéthylène et de polypropylène isotactique s'est avéré présenter des propriétés supérieures en ce sens qu'il est plus rigide, qu'il présente une meilleure résistance au craquelage sous les conditions extérieures et une plus grande résistance à l'écrasement, à l'affaissement ou à la déformation. 69 07704 6 2006639 Une indication de la.résistance supérieure à l'écrasement d'un mélange 50-50 de polyéthylène et de polypropylène isotactique peut être fournie par l'importance de la déformation (en mm) tel qu'indiqué au tableau ci-après. 5 Durée 20 min. 0 5 -10 15 20 charge 45 kg mélange 50-50 HDPE * 1.5 1.6 1,9 2,3 2,2 2,5 2,2 2,6 2,2 2,8 charge 68 kg mélange 50-50 HDPE m KA 00 * •* CVJ OJ 3,2 4,4 3,4 5,1 3 5,5 3.6 5.7 10 m Polyéthylène de haute densité. Les charges de 45 kg et de 68 kg indiquées au tableau ci-^ dessus sont appliquées à des récipients sensiblement analogues à ceux illustrés sur le dessin •. Tous les récipients présentaient des poids analogues et étaient faits dans le même moule. La répartition de la matière entre les différentes parties du récipient était sensiblement la même. Ainsi, la seule différence entre les récipients utilisés pour obtenir les résultats d'essais ci-dessus était que la moitié d'entre eux était faite d'un mélange 50-50 de polyéthylène et de polypropylène isotactique et l'autre moitié était faite de polyéthylène de haute densité. A partir des résultats d'essais effectués sur une durée relativement courte et qui figurent au tableau ci-dessus, on remarquera que les récipients faits du mélange 50-50 sont supérieurs, quant à leur résistance à la déformation, aux récipients faits de polyéthylène de haute densité. Pour apprécier la valeur des récipients formés à chaud et d'une capacité d'un quart de litre destinés à contenir des produits anti-gel quant à leur résistance au craquelage sous les contraintes extérieures, des bandes de matière ont été découpées dans différents récipients et on a réalisé une incision dans îgjsens de la longueur sensiblement au milieu de chaque bande. Dans le 35 sens de la longueur, on a réuni les extrémités des bandes , et les anneaux ainsi réalisés ont été placés dans différents milieux de produits anti-gel que l'on trouve sur le marché. Les récipients dont on a prélevé ces bandes étaient faits de différents mélanges de polyéthylène et de polypropylène isotactique; deux autres ré- 69 07704 7 2006639 clplents étaient faits de polyéthylène 100#. La densité et l'indice de fusion du polyéthylène utilisé pour la fabrication des récipients étaient respectivement de 0,960 et 0,2 à l'exception du polyéthylène A de haute densité qui avait une densité de 0,956 5 et un indice de fusion de 0,3. Les bandes ont été stockées à 49°C dans différents liquides anti-gel du commerce. Elles ont été examinées journellement quant au - craquelage et le tableau ci-dessous donne le nombre de jours de stockage des bandes dans les différents liquides anti-gel avant l'apparition d'un craquelage. 10 I«es polyéthylène de haute densité (HDPE) "A" et "B" et les polypropylène (PP) "A" et "B* sont des résines que l'on trouve sur le marché. Matière Anti-gel Anti-gel Anti-gel I Y Z 15 IOO/HUEE^A" 2 2 4 100# HDPE "B" 2 6 4 55* HDPE "B" 28 28 16 *5* » "A" 20 60# HSEKK "B" 7 on h 40* PP "A? 7 20 4 ro* HDPE "B" 50* PP "A" 7 4 4 80* HDPE "B* 0 (■ 20* PP "A* 2 6 25 90* HDPE "B" p , k 10* PP "A" 2 6 4 60* HDPE "B" o 40* PP "A* 8 20 8 II.ressort que le mélange 55-45 de polyéthylène et de polypropylène conduit à une résistance supérieure au craquelage sous l'effet de contraintes extérieures. De la description qui précède, on se rend compte des avantages apportés par la présente invention, et il va de soi que différentes modifications peuvent être apportées dans la forme, 35 la réalisation et la disposition des éléments constitutifs sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications ci-après . 69 07704 8 2006639 10 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS 1 - Un récipient en matière plastique formé à chaud, de forme cylindrique (tubulaire) définie par des parois latérales et un fond solidaire de ces parois obturant une extrémité du cylindre, récipient caractérisé par le fait que le corps et le fond sont essentiellement en une matière constituée par un mélange de 40 à 60 parties de polyéthylène de haute densité et de 60 à 40 parties de polypropylène isotactique, si bien que ce récipient présente des propriétés supérieures de résistance au craquelage sur l'effet de contraintes extérieures, de résistance à la déformation, de résistance aux charges s'exerçant axialement tout en conservant une résistance aux chocs suffisante. 2 - Récipient selon la revendication 1 dans lequel le mélange consiste essentiellement ai 45 à 55 parties de polyéthylène de haute densité et 55 à 45 parties de polypropylène isotactique. 3 - Récipient selon la revendication 1 dans lequel le mélange consiste en parties égales de polyéthylène de haute densité et de polypropylène isotactique. 4 - Récipient selon l'une quelconque des revendications ci-dessus dans lequel le polyéthylène présente un indice de fusion d'environ 0,2 et une densité d'environ 0,96. 5 - Récipient selon l'une quelconque des revendications ci-dessus présentant une languette circulaire solidaire de la paroi latérale et entourant l'extrémité ouverte du récipient, cette languette étant destinée, à être recouverte et repliée avec les bords d'un disque métallique pour constituer un couvercle étanche. 6 - Récipient selon l'une quelconque des revendications précédèntes présentant un diamètre intérieur d'environ 10 cm,une hauteur d'environ 14 cm, une épaisseur de parois d'environ 0,76nnn et réalisé de manière à supporter une charge permanente d'environ 30 kg pendant au moins six mois sans se déformer et sans engendrer de contraintes de craquelure. 7 - Récipient selon l'une quelconque des revendications ci-dessus dans ..lequel le polyéthylène et le polypropylène'sont des homopolymères. 8 - Récipient selon la revendication 3 dans lequel le polypropylène a une densité d'environ 0,905.