Brevet FR2704805A1 — publié le 19941110

Matériau composite pour joints notamment pour capsules à vis, et joint réalisé à partir d'un tel matériau. La présente invention se rapporte à un matériau composite pour joints notamment pour capsules à vis, ainsi qu'à un joint réalisé à partir d'un tel matériau, assurant à la fois l'étanchéité aux liquides et l'imperméabilité aux gaz. Les matières généralement utilisées pour la réalisation de joints d'étanchéité pour des capsules de bouchage pour bouteilles sont des matières souples relativement perméables aux gaz tels que l'oxygène, le gaz carbonique, l'azote. De même, les matières thermoplastiques utilisées généralement pour le moulage par injection des capsules de bouchage utilisant de tels joints sont relativement perméables aux gaz. De ce fait, la durée de vie des produits conditionnés dans Ies bouteilles, flacons ou autres récipients obturés par de telles capsules est réduite du fait des échanges gazeux à travers les capsules. Ces échanges gazeux peuvent par exemple conduire par pénétration d'oxygène à I'intérieur des récipients, d'o une altération des propriétés organoleptiques de produits sensibles tels que des corps gras de type insaturé. Ils peuvent également entraîner une perte d'arômes des substances aromatiques. Enfin, ces échanges gazeux peuvent provoquer une captation, par le produit contenu dans le récipient, d'odeurs extérieures indésirables liées par exemple à l'environnement de stockage des produits. Tous ces facteurs de détérioration des propriétés organoleptiques des produits conditionnés militent en faveur d'une amélioration des matériaux à usage de joints pour des capsules, notamment des capsules à vis en matière plastique. Les divers matériaux composites utilisés jusqu'à présent pour tenter de combiner d'une part des matières ayant de bonnes propriétés de barrage aux gaz et autres substances volatiles et d'autre part des matières à faible module de rigidité, donc souples et compressibles, possédant de bonnes performances d'étanchéité aux liquides et une aptitude à compenser les irrégularités et tolérances du goulot des récipients, ne donnent entière satisfaction. La présente invention vise par conséquent un matériau composite pour joints notamment pour capsules à vis, matériau qui, tout en étant d'une fabrication simple et d'un coût réduit, répond aux deux exigences contradictoires d'étanchéité aux liquides et d'imperméabilité aux gaz. L'invention vise par ailleurs un joint pour capsules réalisé d'une manière simple à partir d'un tel matériau. Le matériau composite objet de la présente invention pour joints notamment pour capsules à vis, assurant à la fois l'étanchéité aux liquides et l'imperméabilité aux gaz, comprend, réunies en une structure multicouche cohérente, au moins une couche médiane en une matière plastique à effet de barrière aux gaz, à haut module de rigidité, et deux couches extérieures disposées de part et d'autre de cette couche médiane et constituées en une matière plastique à bas module de rigidité, chacune des deux couches extérieures ayant une épaisseur supérieure à l'épaisseur de la couche médiane. De préférence, le matériau peut en outre comprendre, entre la couche médiane et la couche extérieure, une couche intermédiaire d'une matière de la même famille que la couche extérieure, mais ayant un haut module de rigidité. Les couches intermédiaires sont avantageusement reliées par collage à la couche médiane et les couches extérieures sont reliées par calandrage à chaud aux couches intermédiaires. La couche médiane peut par exemple être constituée par une feuille de PET, PA, PVDC ou E/VAL d'une épaisseur comprise entre 100 et 250 gm. Chaque couche extérieure peut être constituée d'une feuille de PP d'épaisseur comprise entre 300 et 550 pmn. Chaque couche intermédiaire peut être constituée d'un film de PP d'épaisseur comprise entre 10 et 50 gm. La matière de la couche médiane et la matière des couches intermédiaire peuvent avantageusement présenter un module de rigidité voisin, de préférence un module de rigidité compris entre 1300 et 2200 MPa. De son côté, la matière des couches extérieures peut présenter un module de rigidité compris entre environ 100 et 300 MPa. De préférence, les couches intermédiaire sont reliées à la couche médiane par collage à l'aide de colle de polyuréthane. Le joint objet de l'invention pour une capsule en matière plastique, notamment une capsule à vis pour le bouchage de récipients, est réalisé par découpage d'une rondelle dans un matériau composite tel que défini ci-dessus. En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci- après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif de l'invention; sur les dessins: la figure 1 représente un joint conforme l'invention pour une capsule à vis pour le bouchage d'un flacon; la figure 2 est une section fortement agrandie d'un matériau composite conforme à I'invention pour joints. Sur la figure 2, on reconnaît un joint 1 réalisé par découpage d'une rondelle dans un matériau composite et rapporté dans une capsule à vis 2 pour le bouchage du goulot d'un flacon 3. Le joint 1 est réalisé en un matériau composite assumant les deux fonctions d'imperméabilité aux gaz et d'étanchéité aux liquides, de sorte que la capsule 2 peut être fabriquée par exemple par moulage par injection à partir d'une matière plastique, par exemple du polypropylène, qui peut être choisie sans tenir compte d'exigences particulières concernant l'imperméabilité aux gaz et l'étanchéité aux liquides. Le matériau pour joint, tel qu'illustré par la figure 2 se compose d'une couche médiane 4, de deux couches intermédiaires 5 reliées aux deux faces de la couche médiane 4 par deux couches de colle 6, et de deux couches extérieures 7 reliées reliées respectivement aux couches intermédiaires 5. La couche médiane 4 est constituée d'une feuille d'une épaisseur comprise entre 100 et 250 gm en une matière plastique à effet de barrière aux gaz, par exemple PET (poly(éthylène téréphtalate)), PA (polyamide), PVDC (poly(chlorure de vinylidène)) ou E/VAL (éthylène/alcool vinylique), ayant un module de rigidité de l'ordre de 1300 à 2200 MPa. Les couches intermédiaires 5 reliées à la couche médiane 4 par des couches 6 de colle de polyuréthane peuvent être constituées par des films d'une épaisseur de 10 à 50 gm PP (en polypropylène) à haut module de rigidité (entre 1300 et 2200 MPa). Les couches extérieures 7 peuvent être constituées chacun d'une feuille souple, d'une épaisseur comprise entre 300 et 550 gm, en polypropylène élastomère à bas module de rigidité (100 et 300 MPa), les deux couches extérieures 7 étant assemblées à chaud, par calandrage à chaud avec complexe multicouche comprenant la couche intérieure 4 et les deux couches intermédiaires 5 reliées à la couche intérieure 4 par Ies deux couches de colle 6. Les différentes couches 4, 5, 7 du matériau composite pour joints présentent ainsi une structure parfaitement cohérente, malgré la combinaison d'une matière rigide à effet de barrage aux gaz et d'une matière souple à effet d'étanchéité aux liquides, cette cohésion totale permettant au matériau conforme à l'invention d'arrêter au niveau du joint réalisé à partir de ce matériau Ies échanges gazeux à la fois du produit conditionné vers le milieu ambiant et du milieu ambiant vers le produit conditionné. Bien entendu, le mode de réalisation représenté et décrit n'a été donné qu'à titre d'exemple illustratif et non limitatif et de nombreuses modifications et variantes sont possible dans le cadre de l'invention. Ainsi, la couche médiane 4 unique pourrait être remplacée par exemple par plusieurs couches reliées entre elles, éventuellement en des matériaux différents. Les couches intermédiaires 5 sont prévues pour simplifier la liaison des couches extérieures 7 avec la couche médiane 1, liaison qui peut se faire par calandrage à chaud des couches extérieures 4 sur la couche intérieure 1, grâce au doublage de cette dernière par les deux couches intermédiaires 2 constituées par une matière de la même famille que les couches extérieures 4. En variante, il serait possible de supprimer les couches intermédiaires et de relier les couches extérieures à la couche médiane directement par collage. Par ailleurs, d'autres matières que celles indiquées ci-dessus à titre d'exemple pourraient être utilisées pour les différentes couches, à condition qu'elles présentent les unes les propriétés d'imperméabilité aux gaz et les autres les propriétés d'étanchéité aux liquides qui font que le matériau composite combinant ces différentes matières et le joint réalisé à partir de ce matériau composite réunisse ces deux propriétés apparemment contradictoires. REVENDICATIONS 1. Matériau composite pour joints de capsules en matière plastique, notamment de capsules à vis, assurant à la fois l'étanchéité aux liquides et l'imperméabilité aux gaz, caractérisé par le fait qu'il comprend, réunies en une structure multicouche cohérente, au moins une couche médiane (4) en une matière plastique à effet de barrière aux gaz, à haut module de rigidité, et deux couches extérieures (7) disposées de part et d'autre de la couche médiane et constituées d'une matière plastique à bas module de rigidité, les couches extérieures ayant chacune une épaisseur supérieure à I'épaisseur de la couche médiane. 2. Matériau suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, entre la couche médiane (4) et chaque couche extérieure (7), une couche intermédiaire (5) en une matière de la même famille que la couche extérieure, mais avec un haut module de rigidité. 3. Matériau suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les couches intermédiaire (5) sont collées à la couche médiane (4) et que les couches extérieures (7) sont reliées par calandrage à chaud aux couches intermédiaires (5). 4. Matériau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la couche médiane (1) est constituées par une feuille de PET, PA, PVDC ou E/VAL d'une épaisseur comprise entre 100 et 250 pm. 5. Matériau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que que chaque couche extérieure (7) est constituée d'une feuille de PP élastomère d'une épaisseur comprise entre 300 et 550 gm. 6. Matériau suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que chaque couche intermédiaire (5) est constituée d'un film de PP (polypropylène) d'une épaisseur comprise entre 10 et 50 gm. 7. Matériau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la matière de la couche médiane (4) et la matière des couches intermédiaires (5) présentent un module de rigidité voisin, compris entre environ 1300 et 2200 MPa. 8. Matériau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la matière des couches extérieures (7) présente un module de rigidité compris entre 100 et 300 MPa. 9. Matériau suivant I'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé par le fait que les couches intermédiaires (5) sont reliées à la couche médiane (4) par une colle de polyuréthane. 10. Joint pour capsule de bouchage en matière plastique pour récipients, notamment de capsule à vis, réalisé par découpage d'une rondelle dans un matériau suivant l'une quelconque des revendications précédentes.