Brevet FR2848140A1 — publié le 20040611

i La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un emballage creux souple à base d'au moins une polyoléfine. Le procédé de la présente invention s'applique à la fabrication en grande série d'emballages creux destinés à contenir et à conserver des pro5 duits cosmétiques ou adhésifs en vue de leur utilisation par des particuliers. Comme il est bien connu, les emballages à base de polyoléfines sont utilisés couramment en raison de leur cot peu élevé par rapport aux propriétés mécaniques ou chimiques obtenues. D'autres polymères, comme par exemple les polyamides, permettent d'obtenir de meilleures propriétés, mais 10 à un cot plus élevé. Cependant, les emballages à base de polyoléfines ne donnent pas entière satisfaction pour obtenir certaines propriétés spécifiques, comme par exemple dans le cas du conditionnement des colles isocyanates. En effet, pour assurer l'étanchéité d'un emballage contenant une telle 15 colle, il est nécessaire de prévoir des parois épaisses (en général d'épaisseur supérieure à 1,2 mm). Ceci permet d'éviter une dégradation de la colle par pénétration d'oxygène à travers l'emballage. Cependant, pour extraire la colle de l'emballage, un utilisateur doit exercer une force sur les parois externes de l'emballage pour le comprimer. 20 Cette compression permet la réduction du volume interne de l'emballage et la distribution de la colle. Compte tenu de l'épaisseur des parois, la flexibilité de l'emballage est faible et la force à développer par l'utilisateur est élevée (de l'ordre de 6 daN pour une déformation de 4 mm). Cette force élevée ne permet pas un do25 sage précis de la colle. L'invention a pour but principal de remédier à cet inconvénient, c'estàdire de produire des emballages à base de polyoléfines possédant à la fois une perméabilité faible et une flexibilité élevée, sans générer de résidus susceptibles de diffuser dans le contenu de l'emballage. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un emballage creux souple à base d'au moins une polyoléfine, caractérisé en ce qu'on conforme l'emballage, puis on soumet l'emballage conformé à une dose de rayonnement ionisant supérieure à 50 kilograys. Le procédé suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes leurs combinaisons possibles: - l'épaisseur de paroi de l'emballage creux est comprise entre 0,4 et 0,8mm; - ladite épaisseur est comprise entre 0,5 et 0,6 mm; - la polyoléfine est à base de polyéthylène haute densité de masse moléculaire supérieure à 80 000 g/mol; - la polyoléfine est à base de polyéthylène haute densité linéaire de 10 masse moléculaire supérieure à 150 000 g/mol; - la dose de rayonnement ionisant est comprise entre 50 et 100 kilograys; et - ladite dose est sensiblement égale à 100 kilograys. L'invention a en outre pour objet un emballage creux souple, caracté15 risé en ce qu'il est réalisé à base de polyéthylène haute densité de masse moléculaire supérieure à 80 000 g/mol, et en ce que l'épaisseur de paroi de l'emballage est comprise entre 0,4 mm et 0,8 mm. L'emballage selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le taux de réticulation du polyéthylène haute densité est supérieur à % ; et - il constitue un tube contenant une colle isocyanate, il est réalisé à base de polyéthylène haute densité de masse moléculaire supérieure à 000 g/mol et son épaisseur de paroi est comprise entre 0,5 et 0,6 mm. 25 Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés dans lesquels: - la Figure 1 est une vue schématique en perspective d'une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention; et - la Figure 2 est un graphe représentant la force à développer en 30 fonction de la déformation de deux tubes remplis de colle. L'installation représentée Figure 1 est relative à la production, suivant le procédé de l'invention, d'emballages creux souples. Cette installation comprend successivement une unité 1 de conformage des emballages creux, et une unité d'ionisation 3. L'unité de conformage 1 comprend un ensemble 6 de conformage et des moyens 7 d'alimentation de l'ensemble de conformage en un matériau à base d'au moins une polyoléfine. L'ensemble de conformage 6 comprend généralement au moins une extrudeuse. Cet ensemble permet de réaliser des emballages 9 à partir du matériau précité. Différents types de procédés de conformage peuvent être utilisés 10 dans l'ensemble 6, tels que injection-soufflage, extrusion-soufflage, moulage par injection de tubes fermés à une extrémité. Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, ce matériau peut être choisi notamment parmi le polypropylène, le polyéthylène basse densité, le polyéthylène haute densité ou divers copolymères à base de polypro15 pylène ou de polyéthylène, présentant une phase amorphe suffisamment large pour permettre la création de liaisons covalentes et favoriser la réticulation. Préférentiellement, le matériau est choisi parmi les polyéthylènes haute densité linéaires, dont le poids moléculaire est supérieur à 20 80 000 g/mol. Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, l'unité de conformage 1 est adaptée pour obtenir des pièces creuses en polyoléfine dont l'épaisseur de paroi peut être préférentiellement comprise entre 0,4 mm et 0,8 mm. Les pièces 9 ainsi obtenues sont disposées dans un conteneur 10 approprié au moyen d'un convoyeur 11. La taille du conteneur 10 et la répartition des pièces 9 dans le conteneur 10 sont optimisées pour pouvoir exposer un nombre maximal de pièces 9 au rayonnement ionisant dans l'unité d'ionisation 3 de la manière la plus homogène possible. Typiquement, le 30 conteneur 10 est de forme parallélépipédique de dimensions sensiblement égales à 1,0 m x 1,2 m x 2,5 m. Des moyens 13 de mesure de la dose reçue sont disposés sur les faces du conteneur 10. L'unité d'ionisation 3 comporte une source radioactive 15 disposée dans une enceinte 17 confinée, des moyens 19 de commande et un convoyeur 21. La source radioactive 15 peut émettre un rayonnement ionisant, 5 notamment p ou y. Il peut s'agir d'un accélérateur de particules ou d'une source radioactive utilisant du cobalt 60. Les moyens 19 de commande sont disposés hors de l'enceinte confinée 17. Ils permettent d'ajuster la dose de rayonnement et de régler l'homogénéité de l'énergie appliquée par la source radioactive 15. Les do10 ses applicables vont de 5 à 105 kilograys par paliers de 25 kilograys. Comme il est bien connu, le gray est une unité d'énergie de rayonnement par unité de masse. Cette unité d'ionisation 3 comprend en outre un convoyeur 21, qui permet d'amener le conteneur 10 contenant les tubes scellés creux 9 dans 15 l'enceinte confinée 17 et de sortir le conteneur 10 hors de cette enceinte, une fois le traitement effectué. Pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention, les tubes scellés creux 9 produits par l'unité de conformage 1 sont soumis dans l'unité d'ionisation 3 à un rayonnement supérieur à 50 kilograys. Préférentiellement, la dose reçue par les tubes scellés creux 9 est comprise entre 50 et 100 kilograys environ. Une telle dose permet d'obtenir des tubes ayant une épaisseur de paroi comprise entre 0,4 mm et 0,8 mm possédant un taux de réticulation compris entre 10 et 90%. Préférentiellement, ce taux de réticulation est supé25 rieur à 60 %. Ce taux de réticulation est mesuré par le taux de gel obtenu lors de la mise en solution d'un échantillon dans un solvant approprié pour dissoudre une polyoléfine non réticulée. Par ailleurs, le rayonnement ionisant ne produit aucun résidu chimi30 que susceptible de diffuser dans le contenu de l'emballage creux. Dans le procédé suivant l'invention, les emballages creux 9 sont dans un premier temps formés dans l'unité de conformage 1 de sorte que l'épaisseur de leur paroi est comprise entre 0,4 mm et 0,8 mm, puis dispo- sés dans le conteneur 10. Le conteneur 10 est ensuite amené jusqu'à l'unité d'ionisation, o les emballages creux 9 sont soumis à un rayonnement supérieur à 50 kilograys. Ces emballages peuvent alors recevoir leur contenu sur des lignes de 5 remplissage (non représentées), puis être obturés par un dispositif classique. A titre d'exemple, pour réaliser des tubes souples pour colles isocyanates, le matériau est choisi parmi les polyéthylènes haute densité linéaires dont le poids moléculaire est supérieur à 150 000 g/mol. Un exemple de ma10 tériau pouvant être utilisé est le FINATHENEO 5502, commercialisé par la société française ATOFINA. On a conformé ces tubes par injection-soufflage avec une épaisseur de paroi de sensiblement 0,55 mm, puis on les a soumis à un rayonnement D de sensiblement 100 kilograys. A titre d'exemple, un tube réalisé selon le procédé de l'invention et un 15 tube témoin de géométrie identique peuvent être formés à partir de polyéthylène haute densité de masse moléculaire supérieure à 150 000 g/mol, tel que le FINATHENE 5502, commercialisé par la société ATOFINA. Les conditions expérimentales sont détaillées dans le tableau ci-dessous. Ces tubes sont réalisés par un procédé d'injection-soufflage. Tube témoin (non réalisé Tube réalisé selon le procédé de l'invention par le procédé de l'invention) Masse de FINATHENE 5502 5,5 7,0 (g) Epaisseur des parois 0,55 1,20 (mm) Dose reçue 100 0 (Kilograys) Ces tubes sont ensuite remplis d'une colle isocyanate. Pour tester leur flexibilité, les tubes remplis de colle sont alors disposés au contact de deux doigts d'appui mobiles en regard de deux parois opposées du tube. Les doigts sont alors déplacés l'un vers l'autre. La force nécessaire pour obtenir ce déplacement est mesurée à l'aide d'un dynamomètre. Le déplacement des doigts est représentatif de la déformation du tube. La force à développer en fonction du déplacement des doigts d'appui pour les deux tubes est représentée sur la Figure 2. Pour obtenir une perméabilité de l'emballage à l'oxygène adaptée à la conservation des colles isocyanates, l'épaisseur des parois du tube doit être de 0,55 mm pour le tube réalisé par le procédé selon l'invention et de 1,20 mm pour le tube témoin. On constate sur la Figure 2 que la force à développer pour obtenir un déplacement des doigts de 3 à 6 mm est environ 40% moins grande pour le tube réalisé selon le procédé de l'invention par rapport au tube témoin. Grâce à l'invention qui vient d'être décrite, un procédé est obtenu pour la formation d'emballage à base de polyoléfines possédant à la fois une 15 résistance chimique et une flexibilité élevée, ce qui permet un dosage précis du contenu lors de son extraction. Ce procédé ne nécessite pas l'utilisation de composés chimiques dangereux, tels que des peroxydes, pendant la formation de l'emballage. L'absence de tels composés permet d'éviter la diffusion de résidus dans le 20 contenu de l'emballage lors de son stockage. Ce procédé permet enfin d'obtenir à un cot modeste des emballages de propriétés équivalentes à des emballages à base de polymères plus techniques (polyamides) ou à base de chlore (tels que PVC). L'invention s'applique également à la fabrication d'autres emballages 25 souples, notamment destinés à contenir des produits cosmétiques ou médicamenteux. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un emballage creux souple à base d'au moins une polyoléfine, caractérisé en ce qu'on conforme l'emballage, puis on soumet l'emballage conformé à une dose de rayonnement ionisant supé5 rieure à 50 kilograys. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi de l'emballage creux est comprise entre 0,4 et 0,8 mm. 3.- Procédé selon la revendication 2, pour la fabrication d'un tube de colle isocyanate, caractérisé en ce que ladite épaisseur est comprise entre 10 0,5 et 0,6 mm. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la polyoléfine est à base de polyéthylène haute densité de masse moléculaire supérieure à 80 000 g/mol. 5.- Procédé selon la revendication 4, pour la fabrication d'un tube de 15 colle isocyanate, caractérisé en ce que la polyoléfine est à base de polyéthylène haute densité linéaire de masse moléculaire supérieure à 000 g/mol. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la dose de rayonnement ionisant est comprise entre 20 50 et 100 kilograys. 7.- Procédé selon la revendication 6, pour la fabrication d'un tube de colle isocyanate, caractérisé en ce ladite dose est sensiblement égale à 100 kilograys. 8.- Emballage creux souple, caractérisé en ce qu'il est réalisé à base 25 de polyéthylène haute densité de masse moléculaire supérieure à 000 g/mol, et en ce que l'épaisseur de paroi de l'emballage est comprise entre 0,4 et 0,8 mm. 9.- Emballage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le taux de réticulation du polyéthylène haute densité est supérieur à 60 %. 10.- Emballage selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il constitue un tube contenant une colle isocyanate, en ce qu'il est réalisé à base de polyéthylène haute densité de masse moléculaire supérieure à 000 g/mol et caractérisé en ce que son épaisseur de paroi est comprise entre 0,5 et 0,6 mm.