Brevet FR2196894A1 — publié le 19740322

La présente invention a pour objet un matériau composite qui présente des caractéristiques d'imperméabilité à l'oxygène, à la vapeur d'eau, et aux autres corps analogues, le rendant tout particulièrement apte à la réalisation d'emballages destinés à la conservation des produits alimentaires ou autres denrées périssables. I1 est bien connu en effet que la conservation des produits alimentaires ou de tout autre produit pauvre en germes exige un isolement absolu, par exemple un maintien sous-vide, et une protection contre toute présence, si faible soit-elle, d'oxygène et même de lumière. les récipients ou autres emballages destinés à la conservation de tels produits doivent donc être rigoureusement imperméables, qualité que possède à un degré élevé le chlorure de polyvinyle.Malheureusement ce produit est très coûteux et, dans les conditions permettant la formation des récipients ou autres emballages, il St as- socie difficilement aux autres matériaux, ce qui rend son utilisation onéreuse. La présente invention a donc pour but de réaliser un matériau qui est d'un prix de revient relativement faible et dont l'imperméabilité est rependant très grande. Elle a pour objet un matériau qui comporte du polystyrène dont une face est recouverte par deux couches très fines superposées, l'une d'un polymère ternaire de méthacrylate de méthyle, de butadiène et de styrène, l'autre d'acrylonitrilé butadiène styrène, et au-dessus de ces couches un revêtement de chlorure de polyvinyle d'épaisseur inférieure à celle du polystyrène, mais nettement supérieure à celle des deux couches intermédiaires. le méthacrylate de méthyle, de butadiène et de styrène, généralement vendu sous la désignation MBS, adhère fortement au polystyrène sans toutefois réagir chimiquement avec celui-ci. Il accroche par ailleurs d'une façon efficace avec l'acrylonitrile butadiène styrène, généralement désigné par ABS. L'adhérence de ce dernier avec le chlorure de polyvinyle, ou PVC, permet la réalisation d'un matériau multicouche ayant de bonnes qualités de résistance, car les couches sont liées efficacement entre elles. Ce matériau est indécollable et est suffisamment uni pour que les couches ne glissent pas l'une par rapport à l'autre lors d'une déformation à chaud, par exemple lors de la formation d'un récipient par emboutissage et étirement d'une feuille de matériau. Par ailleurs, bien que le polystyrène ne soit que faiblement imperméable et que le chlorure de polyvinyle, dont l'imperméabilité est importante, n'ait qu une faible épaisseur, on constate que le matériau composite présente une imperméabilité nettement supérieure à celle du seul chlorure de polyvinyle. Par exemple un matériau comportant une couche de PVC de 2/10 mm, une couche de ABS de 3/100 mm, une couche de "MIS" de 3/100 - et une couche de polystyrène de 9,6/10 mm, présente une perméabilité à l'oxygène de 25 crd par tou. et par m à une température oe 24 C, alors que le PVC senl présente unt verméabilité à l'oxygène de l'ordre de 40 cm3 par jour et par m à la même température. Le matériau ainsi constitué a, par ailleurs, de bonnes caractéristiques de résistance aux corps gras, de sorte que des emballages ou récipients réalisés à partir de tels matériaux permettent l'isolement de produits alimentaires et leur conservation rigoureusement intacts mEme pendant une durée prolongée. Dans certains cas toutefois il peut être utile d'augmenter l'imperméabilité à la lumière et notamment aux rayons ultraviolets. Dans ce cas le polystyrène est de préférence constitué par plusieurs couches de couleurs diffé- rentes, comprenant au moins une couche noire. On dispose, par exemple, une couche de polystyrène blanc, puis une couche de polystyrène noir sur laquelle est déposé le ABS. Une seconde couche de polystyrène blanc peut également être interposée entre la couche de polystyrène noir et la couche de ABS.Le nombre de couches de polystyrène, de même que l'épaisseur des différentes couches, peuvent bien entendu varier en fonction notamment de la durée de conservation désirée et de la nature de l'emballage ou autre article à réaliser. La couche de chlorure de polyvinyle peut être relativement faible, sa perméabilité variant peu aux épaisseurs utiles. Par contre le polystyrène, produit beaucoup moins coûteux,gcut avoir une épaisseur relativement importante de façon à donner à l'emballage la rigidité et la résistance dési- rées. Un tel matériau peut être obtenu par tout procédé connu. Par exemple, le polystyrène et le méth erylate de méthyle, de butadiène et de styrène, et l'acrylonitrile butadiène styrène sont extrudés simultanément à une tempéra- ture d'environ 200 à 2400C, puis le chlorure de polyvinyle à la température normale est déposé sur le produit chaud obtenu, de façon à recouvrir la couche de ABS, et est pressé contre celle-ci de façon à adhérer sur elle. Au cours de cette fabrication la couche de chlorure de polyvinyle peut ne pas recouvrir la totalité de la largeur de ltenRerble ABS, "MBS", polystyrène, et être déposée seulement sur la partie centrale de celui-ci en laissant un bord libre de chaque côté.Par suite lorsque l'on découpe de la manière habituelle les marges du produit fini, on recueille des déchets qui comportent seulement la superposition polystyrène ABS "MES" et sont dépourvus de chlorure de polyvinyle. De tels déchets peuvent facilement autre réutilisés. Bien entendu les composants peuvent être tous extrudés simultanément, un stabilisant étant ajouté au chlorure de polyvinyle pour permettre son extrusion. D'autres prowdRo de liaison des diverses couches peuvent également être utilisés. Lorsque ces couches sont liées entre elles le matériau multicouche est refroidi. Ultérieurement il peut être deformd à chaud, par exemple à une tem pérature de 140 C, pour prendre la forme d'un récipient ou de tout autre article désiré. La cohésion des diverses couches reste complète malgré ce traitement, aucun glissement de l'une par rapport à l'autre ne se produit au cours de la déformation. On dispose donc d'un matériau qui peut facilement recevoir toute forme désirée et présente de bonnes qualités de résistance mécanique. Ce matériau présente de plus d'excellentes qualités d'étanchéité à l'oxygène, à la vapeur d'eau et même aux rayons ultraviolets, de sorte qu'il peut permettre d'assurer à des produits pauvres en germes, et notamment à des produits alimentaires, une bonne conservation pendant une durée prolongée, et qu'il élimine les risques de détérioration de ces produits. Le prix de revient d'un tel matériau est relativement faible, car la couche de chlorure de polyvinyle est mince et que la plus grande partie de son épaisseur est constituée par du polystyrène dont le prix de revient est peu élevé. I1 peut toutefois être conformé et traité de la meme manière que les matériaux classiques, ce qui permet de réaliser de façon simple et peu onéreuse des emballages sûrs, des récipients ou d'autres articles analogues. REVENDICATIONS 1 - Matériau composite, caractérisé en ce qu'il comporte du polystyrène dont une face est recouverte par deux couches très fines superposées, l'une d'un polymère ternaire de méthacrylate de méthyle, de butadiène et de styrène, l'autre d'acrylonitrile butadiène styrène, et au-dessus de ces couches un revêtement de chlorure de polyvinyle d'épaisseur inférieure à celle du polystyrène, mais nettement supérieure à celles des deux couches intermédiaires. 2 - Matériau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le polystyrène comporte au moins deux couches alternativement blanche et noire. 3 - Matériau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chlorure de polyvinyle a une épaisseur d'environ 2/10 mm, les couches d'acrylonitrile butadiène styrène et de méthacrylate de méthyle, de butadiène et de styrène ont chacune une épaisseur d'environ 3/100 mm et le polystyrène a une épaisseur de l'ordre de 9,6/10 mm. 4 - Procédé de fabrication d'un matériau composite selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à extruder simultanément les différents matériaux à une température de l'ordre de 200 à 2400C. 5 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu on extrude simultanément le polystyrène, le méthacrylate de méthyle, de butadiène et de styrène, et l'acrylonitrile butadiène styrène au sortir de la filière, on dépose sur le produit chaud et on presse contre celui-ci le chlorure de polyvinyle. 6 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on dépose le chlorure de polyvinyle sur la partie centrale seulement du produit extrudé et l'on découpe latéralement ce produit extrudé de part et d'autre de la couche de chlorure de polyvinyle.