Brevet FR2616375A1 — publié le 19881216

Procédé de banderolage de récipients en matière thermoplastique, banderoles pour la mise en oeuvre du procédé et récipients banderolés. La présente invention concerne un procédé de banderolage de récipients en matière thermoplastique réalisés par emboutissage d'une bande thermoplastique portée à une température de thermoformage, procédé du type selon lequel on place et on maintient une banderole dans une chambre de formage prévue dans un bloc de moule, avant de thermoformer le récipient thermoplastique dans ladite chambre par dessus la banderole contenue dans cette dernière. Selon ce type de procédé connu par exemple par les brevets américains 3 709 643, 3 904 345, 4 059 377, 4 134 717, 4 370 118, 4 452 580 et 4 591 327, la banderole est réalisée à partir d'une feuille ou bande de papier décorée ou non, ou d'un complexe de feuilles contenant au moins une feuille de papier à dimensions stables et, d'un côté, est généralement revêtue d'un film thermocollant qui, lors du thermoformage du récipient, assure l'adhésion de la banderole sur la paroi latérale dudit récipient. Il s'est avéré que notamment dans le cas des récipients thermoplastiques présentant une section transversale et par conséquent un pourtour important, la banderole à feuille de papier ou comprenant une feuille de papier n'adhère qu'imparfaitement au récipient thermoplastique et se gondole à certains endroits par rapport à la paroi latérale du récipient thermoplastique. Ce gondolement provient probablement du fait que le pourtour de la paroi latérale du récipient thermoplastique se rétracte partiellement lors du refroidissement de la matière thermoplastique après le thermoformage du récipient. Le refroidissement brusque du récipient thermoplastique est recherché pour figer la forme donnée à ce dernier dans la chambre de formage et pour pouvoir démouler rapidement ledit récipient.Ce refroidissement brusque provoqué par la venue en contact de la bande thermoplastique ramollie et chaude avec la paroi relativement froide de la chambre de formage entraîne un retrait brusque de la section transversale du récipient, de sorte que la banderole de dimensions stables et adhérant initialement à la paroi latérale du récipient doit nécessairement se décoller à certains endroits pour permettre le retrait de la paroi thermoplastique dans le sens circonférentiel, ce qui donne au récipient un aspect défectueux. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, on propose dans le cadre d'un procédé de banderolage du type initialement mentionné, d'utiliser des banderoles thermoplastiques rétractables et de provoquer leur adhésion aux récipients thermoformés et leur rétraction sous l'effet de la chaleur apportée principalement par la paroi du récipient thermoformé. Ainsi, les récipients de forme cylindrique tronconique, parallélépipédique ou pyramidale peuvent avoir un pourtour important et être munis de banderoles s'appliquant à plat, c'est-à-dire sans gondolement, contre leur paroi latérale. Pour favoriser le retrait des banderoles dans le sens circonférentiel par rapport à celui parallèle à la hauteur des récipients, c'est-à-dire à la largeur des banderoles, il est avantageux d'utiliser comme banderoles des films minces thermoplastiques dont les chaînes moléculaires sont principalement orientées dans le sens longitudinal, c'est-à-dire parallèlement au sens circonférentiel de la paroi latérale des récipients ; dans ce cas, la banderole se contractera surtout dans le sens longitudinal sous l'effet de la chaleur apportée par la paroi latérale du récipient, chaleur permettant de libérer l'orientation préalablement figée des chaînes moléculaires de la matière thermoplastique constitutive de ladite banderole. Dans certains cas, la banderole peut avoir une longueur supérieure à celle du pourtour de la chambre de formage et, par conséquent, à celle du pourtour du récipient qui sera thermoformé dans cette chambre. La banderole peut alors être reliée dans la chambre de formage à l'endroit de ses extrémités se chevauchant, de façon à former une sorte de manchon avant que l'on forme le récipient dans ladite chambre et à l'intérieur dudit manchon. Sur la face interne tournée vers la paroi latérale du récipient, la banderole peut être revêtue d'un film thermoadhésif qui recouvre la banderole, soit sur toute sa face interne, soit sur seulement les zones extrêmes de sa face interne qui se chevauchent sur une faible longueur, ce film adhésif s'étendant de préférence sur toute la largeur ou hauteur de la banderole.Dans ce dernier cas, la banderole adhère au récipient, d'une part, sous l'effet du thermocollage réalisé dans la zone de recouvrement des extrémités de la banderole et, d'autre part, sous l'effet de frettage et de rétraction de la frette-banderole ainsi réalisée. On comprendra aisément que dans ce dernier cas, une grande quantité de produit thermocollant peut être économisée puisque le film thermocollant ne doit être déposé qu'aux extrémités des banderolesZ Il est également possible de munir la banderole d'un film adhésif seulement sur la face interne de son extrémité arrière, de sorte que celle-ci n'adhère par "collage" qu'à la face externe de l'extrémité avant de ladite banderole, au moment du thermoformage du récipient et que la banderole-frette ainsi réalisée s'applique et adhère au récipient seulement sous l'effet de son propre retrait qui, dans ce cas, doit être légèrement plus grand que celui de la paroi latérale du récipient. On sait que les bandes thermoplastiques de départ, c'est-à-dire les bandes à partir desquelles on thermoforme les récipients contenant un produit oxydable doivent comporter une couche-barrière empêchant l'oxygène de diffuser rapidement dans un récipient rempli et fermé. Or, ces couches-barrières thermoplastiques, par exemple en PVDC (chlorure de polyvinylidène) ou en EVOH (copolymère d'éthylène et d'alcool vynilique) sont difficiles à thermoformer et à découper (lors de la découpe des récipients remplis et scellés afin de les séparer de la bande thermoplastique à partir de laquelle ils ont été thermoformés). En outre, ces couches-barrières ne fluent pas régulièrement d'un endroit à l'autre lors du thermoformage d'un récipient, de sorte que celui-ci peut comporter des zones de passage préférentielles pour l'oxygène. Le procédé selon l'invention permet d'atténuer sensiblement cet inconvénient lorsque l'on utilise une banderole qui couvre toute la paroi latérale du récipient thermoformé et qui est réalisée en une matière thermoplastique formant barrière à l'oxygène ou qui comporte une couche-barrière. Bien entendu, ce mode de réalisation ne protège ni le fond, ni le couvercle du récipient. Cependant, le couvercle est généralement constitué par une feuille d'aluminium qui forme elle-même une barrière à l'oxygène et le fond repose contre un support plat qui ralentit sensiblement la diffusion d'oxygène à travers ledit fond. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation du procédé et du récipient conformes à l'invention, ledit récipient étant représenté sur la figure 1 du dessin annexé dont la figure montre une coupe à travers une banderole complexe. Il est d'abord à noter que le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre avec une installation ou dispositif décrit dans l'un des brevets américains précités ou encore avec des installations du même genre et décrit dans d'autres documents, comme par exemple la demande de brevet français #86 OS 295 du 9 juin 1986 intitulée "Dispositif de préformage et de transfert d'une banderole décorative dans une installation de thermoformage de récipients". Le thermoformage d'un récipient est réalisé, dans le cas présent, à partir d'une bande thermoplastique portée préalablement à la température de ramollissement, dans un poste de formage dont le bloc de moule comporte au moins une chambre de formage, et est disposé en dessous du trajet horizontal de ladite bande thermoplastique. Avant le formage du récipient, une banderole destinée à être fixée sur la paroi latérale dudit récipient est déposée dans la chambre de formage, puis la bande thermoplastique est serrée entre le bord de la chambre de formage et un serre-flan prévu au dessus de la bande thermoplastique et présentant une forme qui coïncide avec le pourtour du bord de la chambre de formage.La partie de bande thermoplastique libre entourée par le serre-flan est alors poussée, par exemple à l'aide d'un poinçon dans la chambre de formage et, sous l'effet d'une pression d'air agissant sur ladite bande du même coté que ledit poinçon, est appliquée contre le fond et la paroi latérale de la chambre de formage et la banderole qui est interposée entre les parois latérales de ladite chambre et du récipient formé et qui adhère à ce dernier grâce à une couche d'adhésif prévue sur ladite banderole ou grâce au pouvoir adhésif naturel de la banderole ou de la matière constitutive du récipient ou des deux. Le récipient muni d'une banderole est démoulé et transporté avec la bande thermoplastique de laquelle il fait encore partie, dans un poste de remplissage où il est rempli avec un produit.Ensuite, il est transféré avec la bande thermoplastique à un poste de scellement où une bande dite bande à couvercles, par exemple réalisée en une feuille d'aluminium revêtue d'un film thermoadhésif, est placée sur le bord du récipient et y est scellée. Finalement, le récipient rempli et scellé est découpé de la bande thermoplastique et en ce qui concerne son couvercle, également de la bande à couvercles. Les moyens nécessaires à placer une banderole dans la chambre de formage et à thermoformer, remplir, sceller et découper les récipients thermoplastiques, sont d'une façon générale connus et notamment décrits dans les documents précités. A titre d'exemple, est représenté sur le dessin annexé, un récipient thermoplastique 1 dont le bord supérieur 2 est muni d'un couvercle 3 tel qu'une feuille d'aluminium, recouvrant l'ouverture dudit récipient 1, et dont la paroi latérale 4 de forme cylindrique, légèrement tronconique ou pyramidale, est revêtue au moins partiellement d'une banderole 5. Lorsque la section transversale du récipient 1 est importante, ce qui est notamment le cas de la plupart des récipients de faible hauteur, la périphérie du récipient est également grande et l'on peut alors constater un retrait non négligeable de la paroi latérale 4 du récipient démoulé et refroidi 1 par rapport aux dimensions, notamment la dimension circonférentielle, de la paroi latérale 4 à la fin du thermoformage du récipient 1. Les banderoles utilisées jusqu'à présent sont réalisées en des matières ayant une grande stabilité dimensionnelle. Elles conduisent par conséquent à des défauts de banderolages, notamment à des ondulations de la banderole par rapport à la paroi latérale du récipient thermoplastique 1, dès que son pourtour dépasse une certaine longueur qui conduit à un retrait non négligeable de ladite paroi. On propose donc dans le cadre du procédé de banderolage conforme à l'invention d'utiliser des banderoles thermorétractables. Ces banderoles 5 sont réalisées en une matière thermoplastique qui se rétracte sous l'influence de la chaleur stockée ou contenue dans la partie de la bande thermoplastique, partie servant à la réalisation de la paroi latérale 4 du récipient 1. Lorsque la banderole 5 entoure toute la paroi latérale 4 du récipient 1 et que ses extrémités chevauchent légèrement une fois appliquée contre la paroi latérale de la chambre de formage, on réalise sur le récipient 1 une banderole 5 qui agit sur la paroi latérale 4 de ce dernier à la manière d'une frette qui enserre cette paroi latérale 4. En effet, la chaleur de la matière thermoplastique constitutive de la paroi latérale 4 échauffe brièvement la banderole 5, qui tout en adhérant à ladite paroi latérale 4, suit le retrait du récipient après le thermoformage de celui-ci. Afin de suivre très précisément le retrait du récipient 1 dans le sens circonférentiel de sa paroi latérale 4, il est avantageux d'utiliser en tant que banderole 5, un film mince thermoplastique à chaînes moléculaires orientées dans le sens longitudinal, c'est-à-dire dans un sens parallèle au sens circonférentiel lorsque la banderole 5 est fixée audit récipient 1. Dans ce cas, la chaleur apportée par le récipient 1 au film mince orienté constitutif de la banderole 5 libère l'orientation des chaînes moléculaires, c'est-à-dire les contraintes initiales imposées au film thermoplastique pendant sa fabrication, de sorte que ledit film peut revenir à un état équilibré ou plus équilibré, en suivant le retrait de la paroi latérale 4 du récipient 1. Afin d'éviter que des bulles d'air soient localement inclues lors de l'opération de thermoformage du récipient 1, entre la paroi latérale 4 de celui-ci et la banderole 5, il est avantageux de munir la banderole 5 de micro-trous 6 dont la répartition peut être régulière ou aléatoire. On obtient une répartition régulière des micro-trous 6 dans les banderoles 5 en soumettant celles-ci à des rayons lasers pulsés pendant le défilement de ces banderoles devant une source de rayons lasers pulsés. On peut aussi réaliser ces micro-trous 6 à l'aide d'un moyen mécanique tel qu'un cylindre muni d'aiguilles de perforation. Lorsque les banderoles 5 sont destinées à être munies d'un motif décoratif 7 ou d'un message, par exemple, informatif ou publicitaire, il est avantageux d'utiliser pour leur réalisation une matière transparente au moins en l'état de film ou couche mince et de prévoir le motif décoratif sur la face arrière de banderole qui adhère à la paroi latérale 4 du récipient 1. Ainsi, le motif décoratif 7 est protégé contre toute détérioration par la matière transparente constitutive de la banderole 5. En outre, ce décor donne au consommateur une impression proche de l'aspect tridimensionnel en ajoutant à la vision de surface une impression de profondeur. Comme on le sait, on utilise comme matière de base pour les récipients 1 des bandes thermoplastiques du type précité ayant une épaisseur minimale avant déformation de 200 microns. En ce qui concerne les banderoles décoratives 5, elles sont de préférence réalisées en polystyrène ou polypropylène enduits d'un côte d'une mince couche d'adhésif ou non, l'épaisseur d'une telle banderole étant par exemple de l'ordre de 100 microns. Les banderoles 5 ne servent pas exclusivement au décor ou au renforcement de la paroi latérale 4 du récipient. Elles apportent en outre une possibilité de protection contre l'oxydation du contenu des récipients 1, lorsqu'elles sont réalisées en une matière thermoplastique barrière à l'oxygène telle que du PVDC ou EVOH. Cette application des banderoles 5 en tant que barrière à l'oxygène est avantageuse du fait que les couches de matière barrière à l'oxygène normalement incorporées dans la bande complexe thermoplastique à partir de laquelle on thermoforme les récipients, sont difficiles à coextruder, à déformer ou à étirer et à découper avec les outils de découpe destinés à découper les récipients 1 pour les libérer de ladite bande thermoplastique. Dans certains cas, il est donc avantageux de couvrir toute la face latérale du récipient 1 avec une banderole 5 jouant le rôle de barrière à l'oxygène et/ou aux rayons ultraviolets. Lorsque l'on utilise- une banderole complexe 5, c'est-à-dire une banderole composée d'au moins deux couches minces de matières différentes, la couche-barrière peut être co-laminée sur l'autre couche de matière, comme ceci est déjà connu en principe, par exemple par le brevet américain 3 954 923. Il se comprend de soi-même que, si la couche extérieure de la banderole est transparente, la couche d'encres fournissant les motifs de décoration pourrait être disposée entre deux couches constitutives de la banderole au lieu d'être placée sur la face externe ou la face interne de la banderole. La face interne de la banderole, c'est-à-dire celle venant en contact avec la paroi latérale 4 du récipient, est de préférence revêtue d'une couche mince de thermo-colle ou de thermo-cire, agissant l'une comme l'autre en tant que thermo-adhésif.Sur la figure 2, est représenté en coupe transversale un exemple d'une banderole complexe 5 comportant trois couches Sa, 5b, 5c. La couche Sa située du côté de la paroi latérale 4 du récipient 1 est constituée par une colle ou une cire thermo-adhésive, la couche intermédiaire 5b est une couche-barrière en PVDC ou EVOH et la couche extérieure 5c est par exemple en polypropylène ou en polystyrène. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que les banderoles décoratives conformées en tant que frette entourant toute la paroi latérale du récipient restent en place même lorsque pour le chauffage du contenu des récipients, on place les récipients dans un milieu chaud tel qu'un bain-marie ou un four à micro-ondes, à condition évidemment que la matière thermoplastique constitutive des récipients peut, sans se déformer, être réchauffée à la température d'utilisation du contenu des récipients. Il est évident que dans certains cas, la paroi latérale des chambres de formage du bloc de moule peut être finement striée ou rendue faiblement rugueuse pour permettre l'évacuation de l'air s'échappant à travers les micro-trous ménagés dans les banderoles 5. L'objet de l'invention peut subir un certain nombre de modifications sans que l'on sorte pour cela du cadre de protection dont l'étendue est définie par les revendications annexées. Ainsi, on peut utiliser pour la fabrication des récipients 1 one bande thermoplastique simple, c'est-à-dire à couche unique, ou complexe, c'est-à-dire comprenant au moins deux couches différentes choisies parmi les matières suivantes polypropylène, polyéthylène, colles PVDC, EVOH, polystyrène, polyéthylène théréphtalate (PET), etc... La bande à couvercles comprend au moins deux couches minces des matières suivantes aluminium (imprimé ou non), polypropylène, PET, polyéthylène, thermo-colle, cire thermo-adhésive. La banderole comprend de préférence au moins deux couches de matière choisies parmi les produits suivants : polystyrène, polypropylène, PET, EVOH, PVDC, glu, colle, matière thermocollante. REVENDICATIONS 1. Procédé de banderolage de récipients en matière thermoplastique réalisés par emboutissage d'une bande thermoplastique portée à une température de thermoformage, procédé du type selon lequel on place et on maintient une banderole dans une chambre de formage prévue dans un bloc de moule, avant de thermoformer le récipient thermoplastique dans ladite chambre par dessus la banderole contenue dans cette dernière, caractérisé en ce que l'on utilise des banderoles thermoplastiques (5) rétractables sous l'effet de la chaleur et l'on provoque l'adhésion de ces banderoles (5) à la paroi latérale (4) des récipients (1) à l'aide de la chaleur apportée principalement par la paroi latérale (4) du récipient thermoformé (1). 2. Procédé de banderolage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on donne à la banderole (5) placée dans la chambre de formage la forme d'un manchon dont les extrémités se chevauchent et adhèrent l'une à l'autre lors du thermoformage du récipient (1), ce manchon agissant vis-à-vis de la paroi latérale (4) du récipient (1) à la manière d'une frette thermorétractable sous l'action de la chaleur apportée par ladite paroi (4). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on utilise une banderole transparente (5) portant un motif sur la face interne destinée à être appliquée contre la face latérale (4) du récipient (1). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise une banderole (5) comportant une couche-barrière à l'oxygène et/ou aux rayons ultra-violets. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise une banderole (5)#qui comporte des micro-trous (6). 6. Banderole pour la mise en oeuvre d'un procédé de banderolage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en une-matière thermorétractable. 7. Banderole selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'elle est transparente et porte un motif (7) sur la face interne destinée à être appliquée contre la paroi latérale (4). 8. Banderole selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en- ce qu'elle comporte une couche-barrière à l'oxygène. 9. Banderole selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des micro-trous (6). 10. Récipient banderolé réalisé à partir d'une bande en matière thermoplastique, caractérisé en ce qu'il est muni d'une banderole thermorétractable (5) selon l'une des revendications 6 à 9.