Brevet FR2736617A1 — publié le 19970117

PROCEDE D'INVIOLABILILTE DE RECIPIENTS MUNIS DE COUVERCLES PELABLES ET REUTILISABLES DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine des emballages non métalliques, et plus particulièrement celui des récipients munis de couvercles pelables et réutilisables. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît par la demande française FR-A1-2 692 224 au nom de la demanderesse un procédé de fermeture étanche d'un récipient non métallique avec un couvercle non métallique pelable et réutilisable, en scellant, à l'aide d'un générateur d'ultrasons, les matériaux plastiques du couvercle et du récipient en regard l'un de l'autre. On connaît aussi par la demande française FR-A1-2 713 603 au nom de la demanderesse un mode de fermeture étanche d'un récipient non métallique avec un couvercle non métallique, pelable et réutilisable. Pour cela, le couvercle en PP est thermoscellé à l'aide d'un générateur d'ultrasons sur un récipient en matériau bicouche, la couche externe étant en PP et la couche interne en alliage PP-PE contenant de 30 à 70% de PE, le rebord du récipient présentant un relief ou jonc circulaire de forme convexe. PROBLEME POSE Les récipients à couvercles pelables et réutilisables connaissent un large développement et de ce fait, doivent s'adapter à des conditions d'utilisation de plus en plus diverses. En particulier, il y a des utilisations, notamment dans des circuits relativement courts de distribution de produits frais dans la chaîne du froid ou la chaîne des produits réfrigérés, qui n'exigent pas une étanchéité absolue de la jonction entre récipient et couvercle, mais qui cependant exigent toujours l'inviolabilité de cette jonction. On appelle inviolabilité d'un récipient, tout moyen qui permet au consommateur de reconnaître si l'emballage a déjà été ouvert une première fois au préalable. On appelle "étanchéité absolue" l'étanchéité qui assure la non-contamination bactérienne. Le problème qui s'est posé à la demanderesse est donc de trouver un moyen économique de rendre inviolable un récipient avec couvercle pelable et réutilisable. Un autre problème consistait à trouver un moyen qui puisse assurer, si nécessaire, outre l'inviolabilité, une étanchéité absolue de la jonction entre récipient et couvercle, de manière à disposer d'un même moyen pour réaliser soit l'une soit l'autre fonction, sans avoir à faire appel à des moyens complémentaires. DESCRIPTION DE L'INVENTION Le procédé selon l'invention, pour rendre inviolable un emballage non métallique comprenant un récipient, en un premier matériau, muni d'un bord de fermeture ayant une plage d'étanchéité, et un couvercle pelable et réutilisable muni d'une gorge, en un second matériau, est caractérisé en ce que, a) on sélectionne un adhésif thermofusible de type "hot-melt" adhérent audit premier et audit second matériau, b) on forme un dépôt dudit adhésif sur ladite plage d'étanchéité ou dans ladite gorge, c) apres fermeture dudit récipient par ledit couvercle, on applique sur ledit couvercle un dispositif générateur d'ultrasons de manière à faire fluer ledit dépôt entre ledit premier matériau et ledit second matériau. Selon l'invention, la liaison entre ledit couvercle et ledit récipient est assurée notamment par un dépôt de hot-melt, typiquement au stade de la fabrication des couvercles et récipients, puis par application d'une sonde à ultrasons sur le couvercle lors du conditionnement et de la fermeture du récipient. La liaison entre ledit couvercle et ledit récipient est aussi assurée par la forme géométrique propre du couvercle muni d'une gorge qui coopère avec le bord de fermeture dudit récipient et qui, grâce à son élasticité, permet la réutilisation du couvercle. Une telle liaison "mécanique", qui repose sur la précision géométrique de ladite gorge et dudit bord de fermeture, peut assurer une étanchéité suffisante aux liquides, en ce sens que, même si l'emballage est renversé, il n'y aura ni écoulement du contenu vers l'extérieur, ni non plus de rentrée accidentelle d'un produit quelconque à l'intérieur du récipient. Cependant, un tel emballage n'est pas inviolable puisqu'il peut, par construction, être ouvert et refermé aussi souvent que nécessaire moyennant un effort relativement faible. L'effet d'inviolabilité obtenu selon l'invention repose sur un effet qui peut être * lié à l'effort d'ouverture initiale, qui doit être typiquement de 1,5 à 2 fois plus élevé que l'effort de réouverture, par exemple de l'ordre de 20 N contre 10 N pour un effort de réouverture, * et/ou lié à la sensation et au signal sonore obtenu lors le la rupture des liaisons de hot-melt entre le couvercle et le récipient. Une telle sensation et un tel signal sonore sont des indicateurs d'inviolabilité familiers du consommateur. DESCRIPTION DES FIGURES Les figures la à lc représentent des emballages pelables et réutilisables. La figure la est une vue de dessous d'un couvercle pelable et réutilisable (2) comprenant une gorge (3) et une languette d'ouverture (4). La figure lb est une vue en coupe perpendiculairement au plan du couvercle, et selon l'axe I-I de la figure la, du couvercle de la figure la. La gorge (3) présente un resserement ou un renflement intérieur (5) qui assure, grâce à l'élasticité du couvercle, le maintien en position du couvercle sur le récipient (1) dont le bord de fermeture (6) est représenté en regard, à la figure lc. La figure lc est une coupe partielle d'un récipient (1) montrant le bord de fermeture (6) comprenant une plage d'étanchéité (7) et un bord tombé (8). Les figures 2a à 2c et 3a à 3c sont analogues aux figures la à lc. Sur les figures 2a et 2b, on a représenté le dépôt de hot-melt sous forme de goutellettes ou points (9) discontinus de hotmelt, de manière à assurer la fonction d'inviolabilité. On a représenté, sur la figure 2a, par une zone entourée de pointillés (10), les goutellettes de hot-melt après fluage. Sur les figures 3a et 3b, on a représenté le dépôt de hot-melt sous forme d'une ligne fermée ou un cordon circulaire (11) déposé au fond de ladite gorge (3). DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Pour mettre en oeuvre l'invention, il est souhaitable d'appliquer ledit dispositif générateur pendant une durée et avec une force de compression limitées de manière à ce qu'il n'y ait pas d'adhésion directe dudit premier matériau et dudit second matériau. En effet, au départ, et avant application de la sonotrode (sonde alimentée par le générateur d'ultrasons), le dépôt de hot-melt empêche le contact direct du fond de ladite gorge du couvercle avec ladite plage d'étanchéité du bord de fermeture du récipient. Durant l'application de la sonotrode sur le couvercle, le hotmelt se met à fluer. Les conditions d'application sont choisies de préférence de façon à ce que ce fluage reste limité et qu'il n'y ait pas de soudure directe dudit premier matériau avec ledit second matériau. Typiquement, ladite durée est inférieure à 0,2 s et ladite force de compression est inférieure à 60 N. Selon une première modalité de l'invention, ledit dépôt est sous la forme de goutelettes ou points discontinus (9), de manière à assurer la fonction d'inviolabilité. Selon une seconde modalité de l'invention, ledit dépôt est sous la forme d'une ligne fermée ou cordon (11), de manière à assurer simultanément la fonction d'inviolabilité et celle d ' étanchéité absolue. De préférence, ces dépôts sont effectués au fond de ladite gorge (3), plutôt que sur ladite plage d'étanchéité (7). L'invention n'est pas limitée par la nature des matériaux. Cependant, en pratique, les emballages avec couvercles pelables et réutilisables sont en matière thermoplastique (PE, PP, PET, etc...). Il peut être avantageux, notamment pour des questions de recyclabilité des matériaux, que ledit premier matériau et ledit second matériau soient identiques. Un autre objet de l'invention est un emballage constitué d'un récipient et d'un couvercle pelable et réutilisable, obtenu selon le procédé de l'invention, et dans lequel ledit dépôt dudit adhésif assure la fonction d'inviolabilité, et éventuellement celle d'étanchéité. Un autre objet de l'invention est l'utilisation d'un adhésif de type hot-melt et d'un générateur d'ultrasons pour activer ledit adhésif, pour assurer la fonction d'inviolabilité et éventuellement d'étanchéité, d'un récipient muni d'un couvercle pelable et réutilisable. EXEMPLES DE REALISATION Tous les exemples selon l'invention ont été réalisés avec des récipients et couvercles en PP obtenus par thermoformage de bande en PP de 0,4 mm d'épaisseur. Les couvercles (2) sont représentés, sensiblement à l'échelle 1/1, aux figures la et lb. Diamètre extérieur: 96 mm Diamètre intérieur à fond de gorge: 85 mm Profondeur de la gorge: 4 mm Les récipients (1) sont représentés, en coupe partielle et sensiblement à l'échelle 1/1, à la figure lc. Hauteur: 105 mm Diamètre extérieur de l'ouverture: 95 mm Diamètre intérieur de l'ouverture: 87 mm Diamètre extérieur du fond: 64 mm Pour tous les essais, les matériaux et dispositifs suivants ont été utilisés: - le hot-melt sélectionné pour adhérer au PP de point de ramollissement de 83+/-3"C de la Société SWIFT (Référence du produit H948/82), - pour le dépôt de ce hot-melt, on a utilisé un pistolet automatique de la Société NORDSON qui permet le dépôt automatique (durée, quantité, etc...) d'une quantité prédéterminée de hot-melt, - pour réaliser le fluage du dépôt de hot-melt, on a appliqué une sonotrode de BRANSON ULTRASONS, comme dans la demande française FR-A1-2 692 224 au nom de la demanderesse. Exemple 1 A l'aide du pistolet NORDSON, on a réalisé le dépôt de 4 goutellettes de hot-melt au fond de la gorge (3) de 50 couvercles, comme indiqué aux figures 2a et 2b. La gorge (3) a une largeur de 4 mm environ, et les goutellettes, d'environ 0,005 g chacune, avaient un diamètre d'environ 2 mm. Ces couvercles ont été empilés et stockés dans les conditions habituelles. Ils ont été ensuite utilisés pour fermer des récipients correspondants. Après fermeture, on a appliqué sur les couvercles la sonotrode avec un effort vertical de 50 N et pendant 0,1 s. A l'ouverture, chaque rupture de la liaison de hot-melt a entraîné un bruit caractéristique indiquant une première ouverture, sans pour autant augmenter de façon significative l'effort d'ouverture d'un couvercle non doté de ce moyen d'inviolabilité. Dans ce cas l'effort de première ouverture est peu différent de l'effort de réouverture (réutilisation). Exemple 2 L'exemple 2 diffère de l'exemple 1 en ce que le dépôt de hotmelt a été réalisé en forme de cordon annulaire comme représenté à la figure 3a Ce cordon, qui avait environ 0,5-1 mm de largeur, a été obtenu en mettant en rotation le couvercle sous la buse du pistolet en position fixe. Avec un tel moyen, une étanchéité absolue a été obtenue. La première ouverture a été obtenue avec un effort d'ouverture de l'ordre de 20 N, et avec un bruit, caractéristiques de première ouverture. AVANTAGES DE L'INVENTION Un premier avantage réside dans le fait que le même emballage de base constitué par un récipient et son couvercle pelable et réutilisable, peut aussi être utilisé pour obtenir soit un emballage inviolable, soit un emballage étanche et inviolable. Ceci constitue un avantage économique important par rapport à l'état de la technique cité qui faisait appel à des moyens particuliers, qu'il s'agisse d'une composition de matériau dans le cas du FR-A1-2 713 603, ou qu'il s'agisse d'une forme géométrique particulière dans le cas du FR-A1-2 692 224. Il est à noter que les moyens de l'invention sont parfaitement adaptés à la production automatique et à haute cadence, d'emballages, puis de produits conditionnés dans ces emballages. Un autre avantage réside dans la propreté du bord de fermeture. En effet, la plage d'étanchéité (7) selon l'invention ne comporte pas de relief spécifique, contrairement au FR-A1-2 692 224 (cordon de scellage 5), et de ce fait, cette plage n'a pas tendance à se salir ; et si elle se salit, elle est facile à nettoyer car sensiblement plane. Il a été observé aussi que le hot-melt reste accroché au couvercle, de sorte que, après la première ouverture, la surface de ladite plage d'étanchéité reste sensiblement voisine de ce qu'elle était initialement, les zones où le hotmelt adhérait audit premier matériau étant seulement devenues un peu plus rugueuses par des restes de hot-melt. Par rapport au FR-A1-2 692 224, un avantage important réside dans le fait que, dans le cas de deux matériaux en PP, au lieu d'avoir, entre récipient et couvercle, une liaison PP/PP, qui exige la fusion locale du PP vers 160"C (soudure "autogène"), la liaison selon la présente invention est du type PP/HM/PP, HM désignant le hot-melt et PP le matériau en polypropylène. Les conséquences en sont les suivantes: * formation des soudures PP/HM à température bien plus basse (point de ramollissement du hot-melt vers 83"C), * effort de rupture moindre, la cohésion d'une couche de hotmelt étant moindre que celle d'une couche de PP. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour rendre inviolable un emballage non métallique comprenant un récipient (1), en un premier matériau, muni d'un bord de fermeture (6) ayant une plage d'étanchéité (7), et un couvercle pelable et réutilisable (2) muni d'une gorge (3), en un second matériau, caractérisé en ce que, a) on sélectionne un adhésif thermofusible de type "hot-melt" adhérent audit premier et audit second matériau, b) on forme un dépôt (9,11) dudit adhésif sur ladite plage d'étanchéité (7) ou dans ladite gorge (3), c) après fermeture dudit récipient (1) par ledit couvercle (2), on applique sur ledit couvercle une dispositif générateur d'ultrasons de manière à faire fluer ledit dépôt (9,11) entre ledit premier matériau et ledit second matériau. 2 - Procédé selon la revendication 1 dans lequel on applique ledit dispositif générateur pendant une durée et avec une force de compression limitées de manière à ce qu'il n'y ait pas d'adhésion directe dudit premier matériau et dudit second matériau. 3 - Procédé selon la revendication 2 dans lequel ladite durée est inférieure à 0,2 s et ladite force de compression est inférieure à 60 N. 4 - Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel ledit dépôt est sous la forme de goutelettes ou points discontinus (9), de manière à assurer la fonction d'inviolabilité. 5 - Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel ledit dépôt est sous la forme d'une ligne fermée ou cordon (11), de manière à assurer simultanément la fonction d'inviolabilité et celle d'étanchéité absolue. 6 - Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel ledit premier matériau et ledit second matériau sont constitués de matières thermoplastiques. 7 - Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel ledit premier matériau et ledit second matériau sont identiques. 8 - Emballage constitué d'un récipient (1) et d'un couvercle pelable et réutilisable (2), obtenu selon une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ledit dépôt (9,11) dudit adhésif assure la fonction d'inviolabilité, et éventuellement celle d'étanchéité. 9 - Utilisation d'un adhésif de type hot-melt et d'un générateur d'ultrasons pour activer ledit adhésif, pour assurer la fonction d'inviolabilité et éventuellement d'étanchéité, d'un récipient (1) muni d'un couvercle pelable et réutilisable (2).