Brevet FR2307843A1 — publié le 19761112

La présente invention concerne la réalisation d'un substitut du liège naturel, notamment pour le bouchage de récipients. La pénurie de bouchons de liège naturel de bonne qualité permettant d'assurer un bouchage parfaitement étanche aux liquides et aux gaz,amène les consommateurs de bouchons à rechercher d'autres matériaux que le liège naturel, parmi lesquels des bouchons constitués par des granules de liège agglomérés au moyen d'un adhésif. Par ailleurs, certains consommateurs se voient obligés de recourir aux capsules métalliques ou à des bouchons en matières plastiques. Ces types de bouchage n'ont pas toujours la faveur du public qui considère,à tort ou à raison,que ce bouchage déprécie le contenu, tout au moins dans sa présentation. La présente invention propose un substitut du liège, qui se caractérise en ce qu'il comprend en combinaison, au moins un caoutchouc à structure microcellulaire à cellules fermées, au moins une charge pour la vulcanisation du caoutchouc, au moins une charge pour la formation de microcellules, au moins un agent conférant au substitut de bonnes qualités mécaniques, telles que résistance au déchirement, à la torsion, à la compression, au moins un agent de coloration, donnant en vulcanisat la couleur du liège, et éventuellement du liège granulé, les différents composants étant compatibles avec l'utilisation du substitut, par exemple pour le bouchage de récipients contenant des produits alimentaires0 Ainsi, le substitut comprend un mélange de caoutchoucs auxquels on ajoute des charges diverses, chacun des ingrédients jouant un rôle déterminant dans les qualités finales du produit.Le mélange est exécuté au moyen de l'outillage classique de l'industrie du caoutchouc, tel que le mélangeur à cylindres, mélangeur interne, etc.... Un exemple de composition du substitut sera donné à présent, étant entendu que chacun des composants peut être remplacé par un composant équivalent. EXEMPLE On mélange les produits suivants, dans les proportions indiquées. Les proportions sont exprimées en parties en poids, et sont calculées en fonction d'un mélange comprenant 100 parties en poids des différents caoutchoucs. Polyisoprène 20 à 70 parties en poids total de Caoutchouc butadiène/styrène O à 40 parties en poids { 100 Résine styrène/butadiène 20 à 60 parties en poids parties Kaolin 70 à 90 parties en poids Silice 15 à 30 parties en poids Cellulose 10 à 20 parties en poids Oxyde de fer 2 à 10 parties en poids Acide stéarique 2 à 3 parties en poids Liège granulé 3 à 15 parties en poids Cire de paraffine 1 à 5 parties en poids Urée 1 à 3 parties en poids Disulfure de tétraméthylthiurame 0,5 à 1,5 parties en poids Soufre 1,5 à 3 parties en poids Acide salicylique 1 à 2 parties en poids Agent gonflant 2 à 3,5 parties en poids Antioxygène 1 à 1,5 parties en poids On notera que les trois premiers éléments constituent les éléments les plus importants du mélange. En effet, la densité de ces éléments étant voisine de l'unité, on peut considérer que les proportions données sont également valables en volume. Par contre, les chiffres indiqués pour le kaolin par exemple sont à diviser par 2,5, si l'on veut obtenir les proportions en volume. Les composants de cette composition ont les propriétés suivatess 1. Polyisoprène. I1 confère au produit fini, une bonne compressibilité et une élasticité convenable. Bien entendu, il serait possible de remplacer ce caoutchouc synthétique par du caoutchouc naturel. 2. Caoutchouc butadiène-styrèneO C'est un caoutchouc synthétique d'appoint permettant d'obtenir un vulcanisat de qualité suffisante. 3. Résine styrène-butadiène. Ce copolymère vulcanisable confère au vulcanisat : a) une bonne aptitude à être usiné et un bon calibrage du produit, par exemple du bouchon, lors de sa finition. b) une rigidité convenable pour l'opération de bouchage des bouteilles. c) la déformabilité nécessaire pour permettre la formation du sommet du bouchon, dans le cas du bouchonnage des bouteilles de champagne et de certains vins mousseux d) une bonne "prisez au tire-bouchon. e) la solidité nécessaire pour résister à l'effort de torsion exercée lors du débouchage. Cette solidité résulte des propriétés auto-renforçantes de ce copolymère. 4o Kaolin. Cette charge augmente la rigidité et la dureté du vulcanisat. 5. Silice (anhydride silicique). Elle confère au vulcanisat certaines propriétés mécaniques, telles que résistance à la rupture, à la torsion, au déchirement. 6. Cellulose. Lors de l'usinage du bouchon, on obtient une belle surface avec obturation des microcellules et, sur le produit fini, on constate un toucher" qui rappelle celui d'un liège de haute qualité. 7. Oxyde de fer. C'est un colorant qui sert à donner au vulcanisat une couleur de liège. Bien entendu, il peut être remplacé par des colorants organiques agréés pour les usages alimentaires0 8. L'oxyde de zinc est un co-agent de vulcanisation. 9. L'acide stéarique est également un co-agent de vulcanisation. C'est aussihn lubrifiant et un acide gras qui participe à l'action de l'agent gonflant pour la création de microcellules0 10. Le liège abaisse le poids spécifique du mélange et contribue en partie à l'obtention de l'aspect simili-liège du vulcanisat. 11. La cire de paraffine est un lubrifiant pour la confection du mélange. Elle tend à migrer vers la surface du vulcanisat en entratnant l'agent anti-vieillisseur destiné à protéger le bouchon contre les effets du vieillissement t en outre, cette migration de cire facilite la pénétration du bouchon dans le goulot de la bouteille à boucher. 12. L'urée est un accélérateur de la vulcanisation.Elle contribue à la décomposition en gaz de l'agent gonflant et à ltélimination de l'odeur résiduelle laissée éventuellement par ce produit. 13. Le disulfure de tétramêthylthiurame est un accélérateur et un agent de vulcanisation. LE. Le soufre est un agent de vulcanisvtion e 15. L'acide salicylique est un agent retordant le démarrage de la vulcanisation0 En outre, il participe à la décomposition gazeuse de l'agent gonflant, 16. L'agent gonflant, introduit dans le mélange sous forme de poudre, de pâte ou de liquide, est un produit chimique qui se décompose en un grand volume de gaz lorsqu'il est soumis à une température déterminée. Le type d'agent gonflant est choisi en fonction de la destination de l'article en caoutchouc; si celui-ci est destiné à entrer en contact avec des produits alimentaires, on choisira, par exemple, en proportion limitée, le benzo-sulfohydrazide (Porofor BSH). 17. L'antioxygène (antivieillisseur) est un produit chimique qui confère au bouchon une résistance au vieillissement, aussi longue que possible, Le mélange de tous ces produits est vulcanisé sous presse hydraulique à une température comprise entre 140 et 1600C. Sous l'effet de la chaleur de vulcanisation, l'agent gonflant se transforme en gaz au sein du mélange. il se forme alors une multitude de microcellules fermées0 Le vulcanisat obtenu est étanche et a un faible poids spécifique. Il présente une texture très particu lièvre conférant au bouchon, après sa finition, un bel aspect simililiège et un toucher agréable, Le composite peut être revêtu d'une ou plusieurs lamelles de liège naturel sur la face exposée au contenu du récipient. Le composite selon l'invention convient pour le bouchage de récipients contenant des produits alimentaires, dont le vin. REVENDICATIONS 1.- Substitut du liège naturel, notamment pour le bouchage de récipients contenant des produits alimentaires, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison au moins un caoutchouc à structure microcellulaire à cellules fermées, au moins une charge pour la vulcanisation du caoutchouc, au moins une charge pour la formation de microcellules, au moins un agent conférant au substitut de bonnes qualités mécaniques, telles que résistance au déchirement, à la torsion, à la compression, au moins un agent de coloration donnant au vulcanisat la couleur du liège, et éventuellement du liège granulée 2.- Substitut du liège naturel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient du caoutchouc naturel et/ou du caoutchouc synthétique, tel que du polyisoprène, du caoutchouc butadiènestyrène, ou une résine styrène-butadiène. 3.- Substitut du liège naturel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les charges pour la vulcanisation sont constituées par du soufre et/ou un agent donneur de soufre, de l'oxyde de zinc, de l'acide stéarique. 4.- Substitut du liège naturel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les charges conférant au vulcanisat les propriétés physiques convenables sont constituées par de la silice et/ou un silicate d'alumine ou de calcium et/ou du kaolin et/ou de la cellulose. 5.- Substitut du liège naturel selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un agent gonflant, telqpele benzo-sulfohydrazide, destiné à conférer au caoutchouc sa structure microcellulaire fermée. 6.- Substitut du liège naturel selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs accélérateurs de vulcanisation; tel que l'urée, le disulfure de tétraméthylthiurame, et un agent retardant le démarrage de la vulcanisation, tel que l'acide salicylique. 7.- Substitut du liège naturel selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de coloration est constitué par de l'oxyde de fer ou par un colorant organique. 8.- Substitut du liège naturel selon 1'une des revendications précédentes, caractérisé par la composition suivante 2 Polyisoprène 20 à 70 parties en poids \ total Caoutchouc butadiène/styrène 0 à 40 parties en poids f de 100 Résine styrène/butadiène 20 à 60 parties en poids parties Kaolin 70 à 90 parties en poids Silice 15 à 30 parties en poids Cellulose 10 à 20 parties en poids Oxyde de fer 2 à 10 parties en poids Acide stéarique 2 à 3 parties en poids Liège granulé 3 à 15 parties en poids Cire de paraffine 1 à 5 parties en poids Urée 1 à 3 parties en poids Disulfure de tétraméthylthiurame 0,5 à 1,5 parties en poids Soufre 1,5 à 3 parties en poids Acide salicylique 1 à 2 parties en poids Agent gonflant 2 à 3,5 parties en poids Antioxygène 1 à 1,5 parties en poids, l'agent gonflant pouvant être le benzo-sulfohydrazide (Porofor BSH de BAYER).