Brevet FR2252909A1 — publié le 19750627

La présente invention a trait au soudage des extrémités opposées d'un film en matériau thermoplastique. Elle a plus particulièrement pour objet un procédé permettant de souder un film thermoplastique sur lui-même de façon à obtenir une ligne de soudure très fine présentant une grande résistance au déchirement. Elle concerne également les gaines, manchons, sacs et articles similaires obtenus par ce procédé. Les techniques de soudage de pellicules et films en matière plastique, appliquées depuis de nombreuses années pour la réalisation de sacs, manchons, soufflets et emballages divers, sont multiples et ont donné lieu à la réalisation d'un grand nombre de variantes selon le type d'appareil utilisé et de technique mise en oeuvre. Cependant, si l'on examine les résultats obtenus sur les articles finis, comme par exemple des gaines ou sacs de transport et emballage, on peut classer les soudures réalisées jus qu a ce jour en deux grandes catégories qui seront dénommées ci-dessous soudure 11relate" et soudure "fil'1. La soudure plate consiste en un scellement du film sur lui-même, réalisé sur une largeur de plusieurs millimètres et à une certaine distance, par exemple 2 à 5 mms, des extrémités libres du film. Cette soudure, effectuée le plus souvent par des électrodes chauffantes et sans matière d'apport, conduit à des articles qui résistent généralement bien aux efforts de traction et au déchirement. Toutefois, la languette constituée par les deux petites extrémités libres du film n'est pas esthétique et ne peut en tout cas être tolérée pour la réalisation de gaines et manchons destinés à coiffer et envelopper des récipients présentés au public. Dans la soudure fil, au contraire, le résultat obtenu est de belle apparence puisque les extrémités opposées du film sont totalement- invisibles, les deux faces soudées ntétant séparées que par un fin bourrelet continu. Ce bourrelet est généralement obtenu par -apport de matière lors du soudage des deux extrémités du film, rapprochées bord à bord. Selon une variante, on superpose de quelques millimètres les deux extrémités du film et l'on applique tout le long de cette épaisseur de fines électrodes à la fois chauffantes et coupantes de façon à réaliser une étroite ligne de soudure tout en sectionnant, à la limite de ladite ligne, l'extrémité libre de la partie sous-jacente du film. Si cette soudure fil permet une bonne finition des articles, elle donne lieu cependant à bien des désagréments. En effet, elle est généralement fragile et ne résiste pas à des efforts soutenus et répétés, même moyens, de traction le long de la ligne de soudure. Cette faible résistance est particulièrement nette et conduit à des inconvénients majeurs lorsque le soudage est effectué sur des films en matière thermoplastique rétractable, c'est-à-dire qui, après un effort de traction, prend une dimension plus courte que celle initiale. En effet, au moment du retrait du film, par exemple après avoir enfilé une gaine de ce film autour d'un récipient de forme allongée, il s'exerce un notable effort de traction transversalement et tout le long de la ligne de soudure, lequel provoque des déchirures et rend inutilisable l'article fini. L'invention a pour but de résoudre le problème technique du soudage d'un film plastique sur lui-même sous la forme d'une étroite ligne de soudure pratiquement invisible et présentant une résistance accrue par rapport à celle des soudures type fil réalisées jusqu'ici. Elle a également pour but l'obtention d'articles soudés à partir d'un film thermoplastique, sans apport de matière, et qui présentent des qualités esthétiques et une résistance mécanique telles que lesdits articles puissent être utilisés comme gaines et manchons décoratifs sur des objets conformés exposés à de sévères conditions de manipulation et d'usage. Il a eté trouvé que les buts visés, et d'autres qui arparaitront au cours de la présente description, étaient atteints lorsque, au moment de l'opération de soudage, l'une au moins des extrémités du film était repliée au moins une fois sur elle-même. De cette façon, la surépaisseur obtenue contribue elle-même lors du soudage,à la formation d'un bourrelet qui renforce considérablement l'étroite ligne de soudure réalisée. D'une façon générale, le procédé de soudage d'un film thermoplastique selon l'invention est caractérisé en ce que l'on replie au moins une fois sur lui-même l'un au moins des bords opposés du film, aligne de façon jointive les deux extrémités ainsi obtenues, soumet au soudage lesdites ex extrémités sur une largeur égale à celle du repli moins I à 2 mm de lisière à la base du repli, puis procède à la coupe desdites extrémités au ras de la ligne de soudure. Selon un mode préféré de réalisation du procédé de l'invention, chacun des deux bords opposés du film à souder est replié au moins une fois sur lui-même, la largeur des replis étant généralement comprise entre 10 et 30 mms environ. Dans une variante du procédé, les opérations de soudage selon une ligne comprise entre les bords supérieurs libres du film replié et la lisière de 1 à 2 mms à la base des replis ainsi que l'opération de coupe des bords libres au ras du bourrelet formé par les surkpaisseurs du film, sont réalisées simultanémant à l'aide de la même machine de soudage. On obtient ainsi en une seule phase et en continu une ligne de soudure totalement renforcée par le bourrelet résultant des surépaisseurs de repli du film. Le plus souvent, la lisière précitée qui est restée en dehors des organes de soudage se ramollit au moment de l'opération et vient renforcer le bourrelet.Cependant, dans certains cas, selon le type de machine à souder utilisée et surtout selon l'épaisseur des électrodes mises en oeuvre, cette lisière peut rester en partie libre c'est-à-dire former une petite languette de C,5 à 1 mm environ qui, tout en étant pratiquement invisible et en tout cas non inesthétique, sert également a améliorer la résistance à la déchirure de la ligne de soudure. Le film plastique utilisable pour le processus de soudage selon l'invention peut être constitué par tout film ou pellicule d'épaisseur convenable, par exemple entre 0,1 et 1 mm, en matériau thermoplastique tel que un polymbre ou copolymère d'une alphaoléfine etZou de monomères tels que, styrène, chlorure de vinyle, composé acrylique ou allylique, ou polyamide, polyimide, polyester phtalique, polymère cellulosique et, d'une façon générale, toutes les matières plastiques habituellement utilisées pour la confection de films pour emballage.Une mention particulière est à faire pour les films dits rétractables pour lesquels le procédé de l'invention est particulièrement avantageux puisque le fil de soudure obtenu, muni de son bourrelet, est extrêmement résistant à la déchirure et supporte bien les actions successives de dilatation et de contraction subies par les manchons et/ou gaines thermoplastiques destinés à envelopper des récipients rigides. La phase de soudage et coupage peut être réalisée à l'aide de toute machine connue procédant par soudage à chaud ou par haute fréquence ou même par ultrasons pourvu que la pince ou mâchoire ou électrode de soudage ait une forme et un profil capables de donner au joint de soudure la finesse désire et que l'outillage comprenne un organe de coupe des extré- mités repliés du film, une fois la soudure effectuée ou quasi-simultanément à cette dernière. En pratique, le Demandeur a obtenu de bons résultats en mettant en oeuvre une machine du type à ensachage vertical, le film plat étant enroulé autour d'un conformateur en vue de constituer une gaine. Un guide en tôle de forme appropriée permettait de replier en une ou plusieurs fois l'un ou les deux bords du film. La mâchoire de soudure venait alors pincer les deux lèvres du-film replié sur la largeur du repli à l'exception de 1 à 2 mm à la base du repli, puis remplissait ses fonotions de soudage et coupe des extrémités au ras de la ligne de soudure. C'est ainsi qu'en effectuant des séries d'essais soit avec un sil repli de 25 mm environ sur un bord du film soit avec un repli de ahaque bord soit encore avec un double repli de ohaque bord, on a pu obtenir, en travaillant avec une électrode donnant un fil de soudure de 1 mm environ, des gaines et manchons présen- tant des bourrelets plus ou moins importants mais toujours esthétiques et possédant une très grande résistance aux efforts de traction et cisaillement le long de la ligne de soudure. Outre la réalisation de sacs, sachets, gaines et autres articles oonventionnels, le procédé selon l1invention se prête particulièrement bien à la réalisation de manchons imprimés en matière thermoplastique rétractable (par exemple chlorure de polyvinyle, polyoléfine telle que polyéthylène), destinés à l'habillage de bombes aérosols ou de flacons en matière plastique en vue de remplacer avantageusement les étiquettes ou impressions. il permet également, à titre d'autre application particulière non limitative, de confectionner des bagues en matière plastique rétraotable (comme par exemple en chlorure de polyvinyle) pour capsules inviolables de bouchage et/oustubouchage. REVENDICATIONS 1 - Procédé de soudage d'un film thermoplastique sur lui-même sans apport de matière extérieure et donnant une ligne de soudure de type fil, carac taris par le fait que l'on replie au moins une fois sur luimême l'un au moins des bords opposés du film, aligne d'une façon jointive les deux extrémités ainsi obtenues, soumet au soudage lesdites extrémités sur une largeur égale à celle du repli moins un à deux millimètres de lisière à la base du repli puis procède à la coupe desdites extrémités au ras de la ligne de soudure. 2 - Procédé selon la Revendication 1 caractérisé par le fait que le repli du film est effectué sur une largeur comprise entre 10 et 30 mmd environ. 3 - Procédé selon les Revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que chacun des deux bords opposés du film est replié au moins une fois sur lui même. 4 - Procédé selon l'ensemble des Revendications I à 3 caractérisé par le fait que les opérations de soudage et de coupe sont effectuées quasi-simul tanément sur la même machine. 5 - Procédé selon l'ensemble des Revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les opérations de repli des bords opposés du film puis de soudage et coupe sont effectuées en continu sur une machine à ensachage vertical. 6 - Procédé selon l'ensemble des Revendications t à 5, caractérisé par le fait que le film thermoplastique est constitué par tout film connu d'épaisseur convenable, le matériau thermoplastique pouvant être tout polymère filmogène et notamment toute matière plastique rétractable. 7 - Application du procédé selon l'ensemble des Revendications 1 à 6, à la réalisation de gaines ou manchons imprimés en matière plastique rétractable, destinés à l'habillage de bombes aérosols ou de flacons en matière plastique. 8 - Application du procédé selon l'ensemble des Revendications I à 6, à la réalisation de bagues en matière plastique rétractable pour capsules inviolables de bouchage et surbouchage.