Brevet FR2615784A1 — publié le 19881202

L'invention concerne un procédé de thermoformage différé d'une feuille de polymère cassant et les récipients obtenus par ce procédé. Il est connu de fabriquer en matière plastique des récipients tels que des pots ou des boîtes à couvercle rabattable. Lorsque ces récipients sont réalisés a partir d'un polymère cassant à froid, tel que le polystyrène cristal qui est transparent, on se trouve confronté à un problème de fabrication lié à la fragilité de la feuille de polymère : il est impossible, en effet, d'une part d'obtenir une telle feuille enroulée en bobine, d'autre part de la manipuler à froid par des moyens de préhension mécaniques automatiques, car elle se brise, les amorces de rupture se prbduisant sur la tranche de la feuille. Pour éviter cet inconvénient, deux procédés sont utilisés. Tout d'abord, on peut fabriquer des récipients à l'unité par injection. Ensuite, on peut extruder une feuille de polymère cassant a froid, et thermoformer cette feuille en ligne avant son refroidissement. Dans ce cas, la vitesse d'extrusion est tributaire de la vitesse et des aléas du processus de thermoformage. Un but de l'invention est de s'affranchir des contraintes liées aux procédés connus en permettant de procéder au thermoformage dans les meilleures conditions, c'est-à-dire a l'emplacement voulu et au moment voulu. Un autre but de l'invention est de permettre la fabrication de récipients par thermoformage d'une feuille enroulée de polymère cassant manipulée par des moyens. automatiques. Un autre but de l'invention est de permettre la fabrication d'enveloppes rigides pour produits présentés sous feuille plastique, ou de groupes de pots pour le conditionnement de produits alimentaire par exemple. L'invention a pour objet un procéae de thermoformage différé d'une feuille de polymère cassant à froid obtenue par extrusion, caractérisé en ce que - au cours de la phase d'extrusion, on munit la feuille de polymère cassant de deux bandes latérales de polymère non cassant, pour assurer la manutention ultérieure de la feuille - après l'extrusion, on refroidit la feuille et on l'enroule en bobine susceptible d'être stockée, et - en différé, on déroule la feuille de la bobine et on la présente au thermoformage, le déroulement et la présentation étant assurés par des moyens mécaniques de préhension de la feuille agissant sur les bandes latérales. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la feuille de polymère cassant est transparente - les bandes latérales sont éventuellement transparentes - la feuille se compose de plusieurs bandes alternativement cassantes et non cassantes, disposées entre deux bandes laterales non cassantes - la feuille est monocouche - la feuille est multicouche L'invention a également pour objet une feuille enroulée en bobine, constituée d'au moins une bande de polymère cassant, et d'au moins deux bandes, disposées. latéralement, de polymère non cassant pour assurer la manutention de la feuille. Avantageusement, - cette feuille comporte alternativement des bandes de polymère cassant et des bandes de polymère non cassant, les deux bandes latérales étant don cassantes, et les bandes alternées étant éventuellement de largeurs inégale - au moins une bande de polymère cassant est transparente - au moins une bande de polymère non cassant est transparente. L'invention a également pour objet un récipient en matière plastique, réalisé à partir d'au moins un polymère cassant, caractérisé en ce qu'il est obtenu par thermoformage différé d'une feuille extrudée, enroulée en bobine, et comportant au moins une bande de polymère cassant encadrée par deux bandes de polymére non cassant. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le récipient est thermoformé en groupes séparables par rupture - dans le cas d'un récipient de type coffret, le fond et le couvercle du coffret sont formés dans des bandes de polymère cassant, et la charnière entre bord et couvercle est formée dans une bande de polymère non cassant - le fond et le couvercle sont éventuellement transparents - les éléments de fermeture du coffret sont réalisés dans deux bandes de polymère non cassant - les éléments de fermeture sont à concordance de forme ou assemblés par collage - pour réaliser le collage, un adhésif est déposé lors de l'extrusion. Le problème technique résolu par l'invention est celui du thermoformage d'une feuille de polymère cassant à froid tel que le polystyrène cristal, ce thermoformage étant réalisé loin de l'extrudeuse formant la feuille à thermoformer, et après refroidissement de la feuille. Pour que ces opérations soient réalisées dans de bonnes conditions, la feuille sortant de l'extrudeuse doit etre enroulée en bobine, stockée, manutentionnée, puis déroulée au moment du thermoformage.Les opérations d'enroulement et de déroulement d'une feuille entralnent des contraintes mécaniques susceptibles de briser une feuille de polymère cassant, d'autant plus que le déroulement et la présentation de la feuille au poste de thermoformage sont assures par des moyens automatiques mécaniques de préhension qui saisissent la feuille sur ses bords, c'est-à-dire la où prennent naissance les amorces de rupture. Dans le cadre du procédé selon l'invention, on procède tout d'abord à l'extrusion d'une feuille constituée d'une juxtaposition de bandes longitudinales, de largeurs éventuellement inégales, de qualités mécaniques différentes. Ces bandes sont alternativement à base de polymère cassant à froid et de polymère non cassant. Dans la configuration la plus simple, la feuille extrudée comporte une bande centrale cassante et deux bandes latérales non cassantes. Dans d'autres configurations, la bande centrale est elle-meme constituée de plusieurs bandes cassantes, séparées les unes des autres par des bandes étroites non cassantes réalisées dans la même matière que celle composant les bandes latérales, ou dans une matière différente. A titre d'exemple, les bandes cassantes sont réalisées en polystyréne cristal, et les bandes non cassantes en polystyrène choc. Pour des raisons de facilité,- la description qui suit est relative au cas d'une feuille constituée d'une bande centrale cassante et de deux bandes latérales non cassantes. La feuille extrudée est refroidie et enroulée en bobine. Elle peut être stockée, manutentionnée, expédiée, puis ensuite déroulée et reprise sur une machine de thermoformage, ou une machine de conditionnement du type Form-Fill-Seal, pour la réalisation de~récipients, pots ou enveloppes rigides préformées. Les bandes non cassantes, latérales ou intermédiaires, ont plusieurs rôles. Elles renforcent mécaniquement la feuille, et rendent possible son enroulement en bobine, ce qui ne serait pas le cas avec une feuille réalisée exclusivement en polymère cassant comme le polystyrène cristal transparent. Elles rendent possible son déroulement et sa reprise par des moyens automatiques. En effet, dans une machine de thermoformage, classique ou de type Form Fill-Seal, la feuille est saisie sur- ses bords par un mécanisme de préhension. Ce mécanisme ferait eclater les bords d'une feuille réalise intégralement en polystyrène cristal. La présence des bandes latérales non cassantes en polystyrène choc par exemple, permet la manipulation automatique de la feuille. Elles procurent un renforcement de la structure de l'emballage final dans les zones soumises à des efforts mécaniques, par exemple une charnière ou une zone de fermeture d'une boîte à couvercle. Ce renforcement de la structure du récipient d'emballage permet de réaliser des emballages transparents, en polystyrène cristal par exemple, sans perte de propriétés mécaniques. Ainsi, avec une feuille de polystyrène cristal, qu-i est cassant, et deux bandes latérales de polystyrène choc, qui est plus souple, on peut procéder des opérations d'enroulement en bobine, de déroulement, et de thermoformage, par des moyens mécaniques automatiques, sans dommage pour la qualité des produits thermoformés. En effet, les mécanismes de préhension et de manutention de la feuille s'appliquent sur les bandes latérales de polystyrène choc qui, même s'il est déformé localement, ne se brise pas. Cette conception de feuille transparente à bandes latérales permet de faire du thermoformage différé avec du polystyrène cristal, ce qui n'était pas possible avec des bandes de grande longueur étant donné que le polystyrène cristal ne peut pas être enroulé, déroulé et manipulé en raison de sa fragilité aux contraintes mécaniques. Du fait que les bandes latérales sont en polymère non cassant, elles ne sont pas le siège d'amorces de rupture susceptibles de provoquer la rupture de la bande centrale en polymère cassant. Dans les feuilles selon l'invention, on peut réaliser des groupes de pots de produits alimentaires et notamment de produits laitiers. On peut également faire des coffrets d'emballage pour des plateaux-repas par exemple. Dans ce cas, le fond du coffret peut être découpé dans une bande transparente, ou colorée, de la feuille. Le couvercle du coffret est découpé dans une bande transparente. Les deux bandes sont de préférence en polystyrène cristal. Entre ces deux bandes, il est avantageux de disposer une bande étroite en matière non cassante, par exemple en polystyrène choc, susceptible de constituer la charnière entre le fond et le couvercle, en raison de sa souplesse. A l'extérieur de ces trois bandes, et les encadrant , les deux bandes latérales en polystyrène choc sont utilisées pour la réalisation des eléments de fermeture du coffret.Ces éléments de fermeture peuvent être à concordance de forme, ou à collage afin de . rendre le coffret inviolable. Ils peuvent également être découpés pour constituer une poignée. Pour rendre le coffret inviolable, par exemple dans le cas des boîtes pâtissières ou des boîtes à oeufs, on peut, lors de l'extrusion, déposer sur les bandes latérales un adhésif qui assurera le verrouillage du coffret lors de sa fermeture après remplissage. Dans le cas du thermoformage différé d'une feuille de polymère cassant transparent, comme le polystyrène cristal, on peut craindre de rayer la bande transparente. On peut alors la recouvrir, par coextrusion, d'une pellicule de polymère non cassant comme le polyéthylène, avec éventuellement interposition d'un adhésif. Dans la mesure oU les bandes latérales ne se -lieraient pas de manière suffisante à la bande centrale lors de I'extrusion, il est possible d'améliorer cette liaison, soit par collage avec interposition d'un adhésif, soit par disposition dans l'épaisseur des bandes d'un profil à concordance de forme assurant une retenue mécanique. L'invention a été décrite pour une feuille monocouche d'un polymère cassant. Elle s' applique également au cas d'une feuille multicouche dans laquelle deux couches voisines sont en polymères ayant des propriétés mécaniques différentes, l'un au moins de ces polymères étant cassant. L'invention est particulièrement adaptée au cas d'une feuille ayant une bande cassante transparente. Les bandes non cassantes peuvent être transparentes ou non transparentes. Les recipients fabriqués par le procédé de thermoformage différé selon l'invention sont particulièrement adaptés aux produits qui doivent être visibles sur le point de venté, c'est-à-dire dont l'emballage doit etre au moins partiellement transparent, et par exemple en polystyrène cristal. Dans la description qui précède, on a toujours mentionné une bande de polymère cassant à froid. Il doit être entendu que dans une feuille extrudée, il peut y avoir plusieurs bandes cassantes, et que toutes les bandes cassantes peuvent être constituées chacune d'un polymère cassant, toutes les bandes cassantes n'étant pas forcément faites du même polymère. L'invention couvre à la fois : un procédé de thermoformage différé d'une feuille de polymère cassant; une feuille enroulée en bobine, constituée d'au moins une bande de polymère cassant et deux bandes de polymère non cassant disposées latéralement pour assurer la manutention de la feuillue par des moyens mécaniques automatiques de préhension ; et les récipients obtenus par le procédé de thermoformage différé. L'invention s'applique particulièrement aux polymères transparents pour faire des produits au moins partiellement transparents : on peut en effet constituer ces produits de bandes de plusieurs couleurs en plus d'au moins une bande transparente. Revendlcatlons l. Procédé de thermoformage différé d'une feuille de polymère cassant à froid obtenue par extrusion, caractérisé en ce que - au cours de la phase d'extrusion, on munit la feuille de polymère cassant de deux bandes latérales de polymère non cassant, pour assurer la manutention ultérieure de la feuille - après l'extrusion, on refroidit la feuille et on l'enroule en bobine susceptible d'être stockée, et - en différé, on déroule la feuille de la bobine et on la présente au thermoformage, le déroulement et la présentation étant assurés par des moyens mécaniques de préhension de la feuille agissant sur les bandes latérales. 2. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que la feuille de polymère cassant est transparente. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes latérales sont éventuellement transparentes. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille se compose de plusieurs bandés alternativement cassantes et non cassantes, disposées entre deux bandes latérales non cassantes. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille est monocouche. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille est multicouche. 7. Feuille enroulée en bobine, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications l à 6, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'au moins une bande de polymère cassant, et d'au moins deux bandes, disposées latéralement, de polymère non cassant pour assurer la manutention de la.feuille. 8. Feuille selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte alternativement des bandes de polymère cassant et des bandes de polymère non cassant, les deux bandes latérales étant non cassantes, et les bandes alternées étant éventuellement de largeurs inégales. 9. Feuille selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce qu'au moins une bande de polymère cassant est transparente. 1 Feuille selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce qu'au moins une bande de polymère non cassant est transparente. 11. Récipient en matière plastique, réalisé à partir d'au moins un polymère cassant, caractérisé en ce qu'il est obtenu par thermoformage différé d'une feuille extrudée, enroulée en bobine, et comportant au moins une bande de polymère cassant encadrée par deux bandes de polymère non cassant. 12. Récipient selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' il est thermoformé en groupes séparables par rupture. 13. Récipient selon la revendication ll du type coffret, caractérisé en ce que le fond et le couvercle du coffret sont formés dans des bandes de polymère cassant, et la charnière entre bord et couvercle est formée dans une bande de polymère non cassant. 14. Récipient selon la revendication 13, caractérisé en ce que le fond et le couvercle sont éventuellement transparents. 15. Récipient selon la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments de fermeture du coffret sont réalisés dans deux bandes de polymère non cassant. 16. Récipient selon la revendication 15, caractérisé en ce que les éléments de fermeture sont à concordance de forme ou assemblés par collage. 17. Récipient selon la revendication 16, caractérisé en ce que pour réaliser le collage, un adhésif est dépose lors de l'extrusion.