Brevet FR2483307A1 — publié le 19811204

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un récipient en matière plastique, permettant de réaliser une économie substantielle de matière plas-tique et de fabriquer un récipient susceptible d'être décoré d'une manière inédite. Ce procédé ne doit en aucune façon restreindre le domaine d'utilisation du récipient produit. L'invention a également pour objet le récipient fabriqué suivant ce procédé. On connait des procédés de fabrication d'un récipient de matière plastique par le moulage par injection d'une matière plastique dans un moule, où l'assemblage du corps en matière plastique avec un support en forme de feuille pour des décorations ou impressions se fait dans le moule. En tant que support, on emploie une feuille composée de fibres cellulosiques pures, imprégnée d'une résine synthétique qui se mélange à la matière plastique employée pour la fabrication du récipient, de telle-façon qu'il se forme un assemblage solide et que l'inclusion de la feuille dans la matière plastique n'est pas visible de manière gênante. Mis à part le fait qu'il faut donc une feuille décorative ayant subi un traitement préalable spécial, la disposition et le maintien en place de la feuille décorative dans le moule à injection posent des problèmes, parce qu'il faut éviter que la matière plastique injectée à l'état liquide détruise la feuille ou la refoule. Or, pour cette raison, on a déjà proposé de maintenir la feuille plaquée sur la paroi intérieure du moule à injection, au moyen d'un vide ou par une charge électrostatique. La solution des problèmes cités ci-dessus consiste, selon la présente invention, en un procédé de fabrication d'un récipient en matière plastique par emboutissage profond, caractérisé en ce qu'on place avant l'em- boutissage un récipient en papier dans le moule à emboutissage profond, la forme de ce récipient en papier correspondant au moins approximativement à la forme extérieure du récipient, qui comporte une paroi périphérique et un fond, la partie consistant en matière plastique à mettre en forme par l'emboutissage profond du récipient s'ajustant, au cours de l'emboutissage, étroitement à la surface intérieure du récipient en papier et s'y liant. La résistance de l'assemblage entre le papier et la matière plastique dépend des propriétés de la surface des deux couches de matériaux. Dans la sone de la paroi périphérique du récipient, les exigences quant aux forces d'accrochage entre les deux couches de matériaux ne sont pas importantes. Une résistance plus grande du complexe peut etre atteinte en employant pour l'élément de fond, ou au moins les zones périphériques de cet élément, un papier enduit d'une colle à chaud. Par l'effet de la chaleur dégagée au cours de l'emboutissage profond, on obtient ainsi un collage à chaud entre la couche de papier et la couche de matière plastique. Ci-dessous, l'invention sera expliquée plus en détail en référence au dessin annexé qui illustre des formes de réalisation du procédé de l'invention et des exemples de récipients fabriqués d'après ce procédé, dont ressortiront d'autres caractéristiques de l'invention. Dans le dessin, - La figure 1 montre, à une échelle agrandie et en une vue en coupe axiale, un gobelet de yaourt conforme à l'invention. - La figure 2 est une représentation analogue à la figure 1 de la partie inférieure d'une autre forme de réalisation d'un gobelet. le gobelet 2 selon la figure i présente une paroi périphérique légèrement conique 4, un fond approximativement plan 6, un collet d'entrée faisant saillie à la manière d'une bride et un épaulement-butée 10 périphérique pour ltempilement des gobelets, comme cela est usuel pour les gobelets en matière plastique massive. Sur la surface plane tournée vers le haut dudit collet, on soude de manière usuelle une membrane de fermeture, non représentée sur le dessin. A la place de cette membrane, il peut aussi être prévu un couvercle de carton enfoncé dans l'entrée du récipient, qui repose sur le gradin intérieur 14, formé-par l'épaulement 10. les efforts qu'on fait de manière générale pour donner une épaisseur aussi faible que possible aux parois du gobelet, afin de réduire la quantité de matière plastique nécessaire, se heurtent à une limite donnée par la stabilité dimensionnelle nécessaire pour le gobelet. Selon la présente invention, le gobelet de matière plastique est cependant pourvu d'une enveloppe extérieure 16 à base de papier ou de carton, qui assure la rigidité dimensionnelle, si bien que la partie 18 de la paroi du récipient 4 et du fond 6 du récipient, consistant en matière plastique, peut être si mince que la matière plastique sert pour l'essentiel seulement à assurer l'étanchéité du gobelet. En comparaison d'un gobelet en matière plastique massive, fabriqué par emboutissage profond d'une feuille de matière plastique, on peut réaliser une économie de matière plastique de 80 . Pour l'emboutissage de la partie 18 du gobelet en matière plastique, on peut employer, suivant l'invention, un film de matière plastique d'une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,6 mm, tandis que pour les gobelets en matière plastique massive usuels jusqu'ici, il faut une épaisseur de 1,5 à 1,8 mm pour la feuille de départ. Grâce à la couche extérieure en papier 16 du gobelet, ce dernier peut aussi être pourvu d'une manière simple et économique drimpressions décoratives 17, 19. Etant donné que le papier ou carton n'est pas en contact avec le contenu du gobelet, il n'y a pas, à cet égard, non plus d'exigences spéciales concernant la qualité du papier ou du carton. La partie 18 intérieure du gobelet, en matière plastique, s'étend vers le haut, au-delà de l'enveloppe en papier 16 et se poursuit par le bord d'entrée 8 en forme de collet, qui est donc constitué en matière plastique. il est ainsi possible de souder, comme cela est connu pour les gobelets en matière plastique massive, une membrane de fermeture (non représentée sur le dessin) sur le collet d'entrée sans prendre des mesures spéciales. Et l'épaisseur de la couche de matière plastique de la paroi périphérique du récipient augmente, de préférence, du fond du récipient jusqu'à son bord d'entrée. On peut donner au récipient une rigidité radiale suffisante, en choisissant pour la couche de papier du fond une épaisseur supérieure à celle de sa paroi périphérique. Pour la fabrication du gobelet, on prépare d'abord un gobelet en une matière à base de papier qui présente au moins approximativement la forme de l'enveloppe extérieure en papier 16 du gobelet. A l'oppose des procédés usuels pour la fabrication des gobelets en papier ou carton, le fond 20 est inséré dans l'élément périphérique 22, en forme de manchette, de l'enveloppe en papier, de telle façon qu'il fasse directement suite au bord inférieur 24 de la partie périphérique 22. On y parvient parce que le bord 26 du fond, nécessaire pour l'assemblage entre le fond 20 et la paroi périphérique 22, est replié vers le haut, tandis que pour les gobelets usuels en carton, il est replié vers le bas pour être entouré par le bord inférieur de la paroi périphérique qui, lui, est replié vers l'intérieur. Pour éviter la formation de plis, lors du pliage vers le haut, du bord 26 du fond, ce dernier est pourvu d'encoches 28 indiquées sur le dessin par des lignes en tirets. Le gobelet en papier préparé de cette manière est inséré dans un moule à emboutissage profond par un dispositif d'amenée à fonctionnement automatique (dont la forme de réalisation ne joue pas un roule essentiel pour l'invention) selon la cadence de travail d'une presse à emboutir, avant que la partie en matière plastique 18 du gobelet ne subisse, en contact avec le gobelet en papier, l'emboutissage profond dans ce moule. lors de l'emboutissage, la matière plastique est donc fermement enfoncée dans le gobelet en carton et s'ajuste avec précision à la surface intérieure de ce dernier. Selon la matière choisie, on peut aussi appliquer en certains endroits un adhésif pour créer un assemblage parfait. Comme matière plastique pour la fabrication du gobelet se prêtent bien, entre autres, les feuilles ou films en polystyrène, PVC, polypropylène. Le matériau à base de papier ne doit pas répondre à des exigences spéciales et son choix est dicté pour l'essentiel par l'effet décoratif qu'on veut obtenir ou par la résistance souhaitée. L'épaisseur du matériau à base de papier du fond du récipient correspond, par exemple, à un papier d'une force comprise entre 200 et 300 g/m2. Grâce à la rigidité que confère le fond du récipient, la couche de matière plastique du récipient dans la zone de son fond peut être plus mince, de sorte que son épaisseur dans la paroi périphérique 4 du récipient augmente du bas vers le haut, jusqu'à ce qu'elle présente l'épaisseur nécessaire pour la rigidité du bord. Cela peut être obtenu en choisissant de manière appropriée le gradient de température du moule à emboutissage profond, c'est-à-dire de sorte que la température de la zone du moule destinée au formage du fond 6 du récipient soit la plus élevée. L'exemple de réalisation du gobelet 32 suivant la figure 2 se distingue de celui selon la figure 1 pour l'essentiel en ce que la partie 222 de la paroi périphérique 42 de l'enveloppe en papier présente un prolongement 232 faisant saillie vers le bas, au-delà du fond 202 et qui est rabattu vers l'intérieur pour former un cercle d'appui 212. De cette manière, on empêche qu'à travers un bord coupé inférieur libre, tel que le bord coupé 24 prévu dans l'exem- ple de réalisation selon la figure 1, de l'humidité puisse pénétrer dans le matériau à base de papier quand le gobelet est placé sur un support humide, pour le remplir, par exemple dans une laiterie. On peut encore rendre plus difficile la pénétration d'humidité, en donnant une imprégnation hydrofuge à la couche superficielle du matériau à base de carton ou de papier ou en la#recouvrant, au moins dans la zone du prolongement 232, d'un film de matière plastique, par exemple de polyéthylène. Selon la hauteur du rabat, le fond du récipient se trouve à une certaine distance du bord inférieur du gobelet parce que le bord extérieur de l'élément de fond 202 repose sur le bord coupé et replié vers le haut 242. Pour réaliser une bonne liaison entre l'élément de fond 202 et la paroi périphérique 222 de l'enveloppe en papier, l'élément de fond 202 de l'exemple d'exécution selon la figure 2 est également pourvu d'un bord 262 replié vers le haut. On peut encore améliorer la fixation de l'élément de fond en papier 202 au gobelet si cet élément présente sur sa surface entrant en contact avec la matière plastique 182, ou au moins dans sa zone marginale, un enduit, non représenté sur le dessin, en un adhésif à chaud ou une laque collant à chaud, qui a pour effet que la chaleur appliquée pour l'emboutissage profond provoque une liaison particulièrement solide avec la couche de matière plastique. L'application du revetement en une colle à chaud, c'est-à-dire d'une couche du type dit "hotmelt", peut se faire à partir-d'un matériau bobiné qui est relié au matériau à base de papier avant l'emboutissage de l'élément de fond 202. il convient de noter que, suivant un mode de réalisation du récipient objet de l'invention, la proportion en poids du matériau à base de papier de ce récipient est deux à cinq fois plus grande que la proportion en poids de la matière plastique. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour fabriquer un récipient en matière plastique par emboutissage profond, caractérisé en ce qu'on place avant l'emboutissage un récipient en papier (16) dans le moule à emboutissage profond, la forme de ce récipient en papier correspondant au moins approximativement à la forme extérieure du récipient (2), qui comporte une paroi périphérique (22) et un fond (20), la partie en matière plastique (18) à mettre en forme par l'emboutissage profond du récipient s'ajustant au cours de l'emboutissage, étroitement à la surface intérieure du récipient en papier (16) et s'y liant. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on emploie pour l'emboutissage profond un film de matière plastique d'une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,6 mm. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on insère dans le moule un récipient en papier (16) dont la paroi périphérique (22) présente une hauteur moindre que celle de la paroi périphérique de la partie (18) du récipient en matière plastique, si bien que le bord d'entrée (8) du récipient (2) consiste en une matière plastique massive. 4 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moule à emboutir est chauffé à une température axialement croissante depuis l'entrée jusqu'à sa partie destinée au formage du fond (6) du récipient (2), de sorte que, lors de l'emboutissage, l'épaisseur de la couche de matière plastique de la paroi périphérique est réduite de plus en plus en direction du fond (6) du récipient (2). 5 - Procédé selon la revendication 1, caracté risé en ce qu'on insère dans le moule à emboutir un récipient en papier (16) enduit, au moins dans la zone périphérique de son fond, d'un adhésif à chaud, de sorte qu'il résulte de l'emboutissage profond la formation d'une liaison par collage entre cette zone du récipient en papier (16) et la partie en matière plastique (18) du récipient (2). 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on insère dans le moule un récipient en papier (16) dont le bord inférieur de sa paroi périphérique (22) est replié vers l'intérieur, au moins cette zone marginale inférieure étant pourvue d'une imprégnation hydrofuge ou d'un revêtement imperméable à l'eau. 7 - Récipient conique en matière plastique (2), fabriqué par emboutissage profond selon la revendication 1, avec un collet d'entrée (8) faisant saillie à la manière d'une bride, caractérisé en ce qu'il comporte un fond (6) et une paroi périphérique (4), présentant à sa surface extérieure une couche de papier (16). 8 - Récipient selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche de revêtement en papier (22) de la paroi périphérique est reliée à la couche de revetement en papier du fond (20) par un bord de ce dernier (26) replié vers le haut et vers l'intérieur du récipient, de sorte que la couche de fond (20) s'applique immédiatement au bord inférieur (24) de la couche périphérique (22). 9 - Récipient selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa zone supérieure un épaulement circulaire (10) prévu pour l'empilement des récipients. 10 - Récipient selon la revendication 7, caractérisé en ce que la proportion en poids du matériau à base de papier du récipient est de deux à cinq fois plus grande que la proportion en poids de la matière plastique. il - Récipient selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la couche à base de papier (20) du fond du récipient (6) est plus épaisse que celle (22) de la paroi périphérique du récipient. 12 - Récipient selon la revendication 7 ou 11, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de matière plastique de la paroi périphérique du récipient (4) va en croissant depuis le fond (6) jusqu'au bord d'entrée (8) du récipient (2). 13 - Récipient selon la revendication 7, caractérisé en ce que le revetement en papier (222) recouvrant la paroi périphérique (42) présente un prolongement (232) s'étendant vers le bas, au-delà de la couche de fond à base de papier (202), et qui est rabattu vers l'intérieur. 14 - Récipient selon la revendication 13, caractérisé en ce que la partie la plus extérieure de la couche à base de papier (222) de la paroi périphérique présente, au moins dans la zone du fond du récipient, une imprégnation hydrofuge ou un revêtement imperméable à l'eau. 15 - Récipient selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un assemblage par collage à chaud est prévu entre la partie (16) du récipient à base de papier et la partie (18) à base de matière plastique, au moins dans la zone du pourtour du fond.