Brevet FR2909302A1 — publié le 20080606

La présente invention concerne un procédé de réalisation de pièces massives, en forme de pots, par injection de matières plastiques. Ainsi, l'invention s'intéresse au domaine de la fabrication de pots et autres contenants analogues, à parois épaisses, tels que les pots destinés à contenir des produits cosmétiques. Il est connu de réaliser des pots massifs par un procédé de mono-injection, notamment dans les matières synthétiques suivantes : styrène acrylonitrile (SAN) poly méthacrylate de méthyle (PMMA) ; copolymère acrylique cristal commercialisé sous la dénomination NAS (marque enregistrée). Pour des raisons de résistance à la fissuration, on a également été déjà amené à réaliser ce genre de pièces en copolymère de polyéthylène téréphtalate de glycol (PCTG), car cette matière possède une tenue bien supérieure aux matières précédemment nommées. Cependant, le coût d'une telle fabrication est fortement supérieur. Le procédé de moulage habituel, du genre mono-injection, permet de réaliser principalement des pièces massives de forme cylindrique, car le retrait à l'intérieur de telles pièces s'effectue de façon uniforme, ce qui permet de le dissimuler et de le rendre quasiment invisible à l'oeil. Toutefois, dans le cas de pièces massives de formes autres que cylindrique, par exemple des pots de section horizontale sensiblement carrée ou ovale, le procédé actuel de mono-injection ne permet pas de réaliser ces pièces sans retassures intérieures et de même qualité que les pièces cylindriques. En particulier, les pièces alors obtenues présentent des défauts d'aspect dus au retrait interne non uniforme, et elles sont sujettes à des phénomènes de dégradation tels que fissuration ou fendillement, voire même éclatement. Ces défauts sont encore accentués par le caractère actuellement de plus en plus agressif des crèmes cosmétiques actives contenues dans les pots concernés. La présente invention vise à éviter ces inconvénients, et elle a donc pour but de fournir un procédé amélioré pour la réalisation de pots massifs et autres pièces analogues en matière plastique, ce procédé étant applicable à des pièces massives de forme autre que cylindrique sans qu'il en résulte un aspect irrégulier ni une diminution de la tenue mécanique des pièces obtenues, 2909302 2 le procédé étant en outre économique et permettant des cadences de production élevées ; A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisation de pots massifs et autres contenants analogues par injection de matières 5 plastiques, en particulier pour l'obtention de pièces de forme non cylindrique, procédé qui consiste essentiellement en une injection multicouches, avec injections successives d'une couche de matière intérieure et d'au moins une autre couche de matière entourant la couche intérieure. Par exemple, le procédé d'injection multicouches consiste à 10 fabriquer un pot massif en injectant successivement une couche de matière intérieure, au moins une couche de matière intermédiaire qui sera noyée dans l'épaisseur de la pièce finale, et une couche de matière extérieure. Ainsi, le procédé de l'invention consiste à réaliser des pièces épaisses par une succession d'injections de couches de matière plastique, en 15 partant de l'intérieur des pièces à mouler, chaque couche de matière plastique correspondant à une fraction de l'épaisseur de la pièce finale. En effet on a pu constater, de façon surprenante, qu'un tel procédé d'injection multicouches permet d'obtenir des pièces d'une tenue parfaite, et sans défaut d'aspect, même dans le cas de pièces du genre pot de forme non cylindrique et de 20 structure massive, avec des épaisseurs de matière importantes, pouvant atteindre 12 à 15 millimètres, voire plus. Cet effet surprenant a été confirmé par des essais comparatifs effectués par le Demandeur, des pots réalisés par le procédé classique de mono-injection ayant lors de ces tests donné lieu à un éclatement rapide, au 25 bout d'une seule journée, alors que des pots de même forme réalisés par le procédé d'injection multicouches selon l'invention n'ont subi aucune modification au bout de quinze jours. La réalisation de pots massifs en plusieurs couches, par mise en oeuvre du procédé selon l'invention, permet aussi une fabrication de tels pots 30 avec une succession de matières différentes, par exemple une couche intérieure en une matière résistante à l'attaque du produit contenu dans le pot, une couche extérieure résistante aux agressions du milieu ambiant, et le cas échéant une couche intermédiaire colorée, pouvant procurer des effets décoratifs particuliers. 35 Dans un processus industriel, le procédé d'injection multicouches de l'invention est avantageusement mis en oeuvre dans un outillage rotatif, 2909302 3 utilisant une partie tournante de moule possédant plusieurs positions angulaires indexées, à chaque position correspondant l'injection de l'une des couches de matière. Ainsi, quel que soit le nombre de ces couches de matière, le rendement de production des pièces ne s'en trouve nullement réduit. 5 Dans l'ensemble, le procédé de l'invention permet ainsi de répondre simultanément aux exigences de qualité et de productivité, pour des pièces de forme massive du genre ici considéré. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé illustrant, à 10 titre d'exemple, le mode opératoire suivi pour un pot massif de forme particulière : Figure 1 est une vue en coupe passant par l'axe d'un pot en cours de réalisation, dans une première phase du procédé ; Figure 2 est une autre vue en coupe illustrant cette première phase 15 suivant II-II de figure 1 ; Figure 3 est une vue en perspective correspondant aux figures 1 et 2; Figure 4 est une vue en coupe similaire à la figure 1, dans une deuxième phase du procédé ; 20 Figure 5 est une autre une en coupe illustrant cette deuxième phase, suivant V-V de figure 4 ; Figure 6 est une vue en perspective correspondant aux figures 4 et 5; Figure 7 est une vue en coupe similaire aux figures 1 et 4, dans 25 une troisième phase du procédé ; Figure 8 est une autre vue en coupe illustrant cette troisième phase, suivant VIII-VIII de figure 7 ; Figure 9 est une vue en perspective correspondant aux figures 7 et 8, et montrant ainsi le pot moulé dans son état final ; 30 Figure 10 illustre, très schématiquement, l'outillage de fabrication d'un tel pot, mettant en oeuvre le procédé de l'invention. Le dessin annexé, en particulier les figures 1 à 9, illustrent l'application de l'invention à la fabrication d'un pot 1 à paroi épaisse, recevant un bouchon ou couvercle vissé (non représenté), le pot possédant dont ici une 35 cavité intérieure cylindrique 2 et une forme extérieure non cylindrique, la section horizontale du pot étant carrée avec quatre angles arrondis. On 2909302 4 comprend donc qu'un tel pot possède une paroi latérale d'épaisseur non constante. Une première étape de fabrication illustrée par les figures 1, 2 et 3 consiste dans le moulage par injection d'une couche intérieure 3, qui délimite la 5 cavité cylindrique 2 et qui, dans la future partie supérieure du pot, forme un filetage 4 prévu pour recevoir le bouchon ou couvercle vissé, ainsi qu'une collerette 5 située à la base du filetage 4. Une deuxième étape de fabrication illustrée par les figures 4, 5 et 6 consiste dans le moulage par injection d'une couche intermédiaire 6, qui 10 recouvre entièrement le fond du futur pot ainsi que sa paroi latérale, en adhérant à la couche intérieure 3, jusqu'au niveau de la collerette 5. Une troisième étape de fabrication illustrée par les figures 7, 8 et 9 consiste dans le moulage par injection d'une couche extérieure 7 qu'elle-même recouvre entièrement la couche intermédiaire 6,en étant présente sur le fond et 15 la paroi latérale du pot. Après injection de la couche extérieure 7, on obtient le pot 1 dans son état final, tel que représenté sur la figure 9. En se référant à la figure 10, on indique ici le principe d'un outillage de moulage par injection, désigné globalement par 8, qui permet la réalisation des trois phases d'injection précédemment décrites. L'outillage 8 possède une 20 partie tournante 9, qui peut-être arrêtée en rotation dans quatre positions angulaires indexées A, B, C et D, séparées les unes des autres par des rotation élémentaires de 90 : la position A correspond à l'injection de la couche intérieure 3 ; la position B correspond à l'injection de la couche 25 intermédiaire 6 ; la position C correspond à l'injection de la couche extérieure 7 ; la position D correspond enfin à l'éjection, symbolisée par une flèche F, du pot 1 entièrement moulé. Bien entendu, cet outillage 8 peut comporter des empreintes 30 multiples, pour la réalisation simultanée de plusieurs pots et en particulier, l'injection simultanée de chaque couche de matière pour tout ce groupe de pots. De plus, l'injection simultanée de chaque couche de la couche intermédiaire d'un groupe de pots est simultanée à l'injection de la couche intérieure du groupe de pots suivants, et à l'injection de la couche extérieure du 35 groupe de pots précédent. Une grande productivité est ainsi obtenue. 2909302 5 Dans le cas où les trois couches 3, 6 et 7 sont de la même matière, ces couches se fondent finalement les unes aux autres et le pot 1 obtenu apparaît homogène, sans limite visible entre ces couches (s'il s'agit d'un pot transparent ou translucide). Les couches successives 3, 6 et 7 peuvent aussi 5 être réalisées dans des matières différentes par leur nature, leurs propriétés et/ou leur aspect, par exemple avec une couche intermédiaire 6 colorée, visible au travers des couches intérieure 3 et extérieure 7 transparentes. Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas au seul mode de mise en oeuvre de ce procédé 10 d'injection multicouches qui a été décrit ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : en formant les pièces avec des couches de matière plus ou 15 moins nombreuses, successivement injectées, le nombre de couches étant notamment fonction de l'épaisseur finale à obtenir ; en mettant en oeuvre le procédé avec toutes matières moulables, les couches successives étant injectées soit dans la 20 même matière, soit dans des matières différentes ; en destinant le procédé à la fabrication de pots de toutes formes, ou d'autres contenants et pièces analogues, en particulier des pièces massives de forme non cylindrique. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation de pots massifs et autres contenants analogues par injection de matières plastiques, en particulier pour l'obtention de pièces non cylindriques, caractérisé en ce qu'il consiste en une injection multicouches avec injections successives d'une couche de matière intérieure (3) et d'au moins une autre couche de matière (6, 7) entourant la couche intérieure (3). 10 2. 15 3. 20 4. 25 5. 30 6. 35 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer un pot massif (1) en injectant successivement une couche de matière intérieure (3), au moins une couche de matière intermédiaire (6) qui sera noyée dans l'épaisseur de la pièce finale, et une couche de matière extérieure (7). Procédé de selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les couches (3, 6, 7) successivement injectées sont toutes de la même matière. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les couches (3, 6, 7) successivement injectées sont de matières différentes. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre dans un outillage rotatif (8), utilisant une partie tournante (9) de moule possédant plusieurs positions angulaires indexées (A, B, C), à chaque position correspondant l'injection de l'une des couches de matière (3, 6, 7). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par son application à la fabrication de pots (1) à 2909302 7 paroi épaisse, possédant une forme extérieure non cylindrique, notamment destinés à contenir des produits cosmétiques.