LAYERED PRODUCT, PROCESS FOR MANUFACTURING A LAYERED PRODUCT AND MACHINE FOR CARRYING OUT SAID PROCESS

Abstract: 1. Laminated material, in particular for making a flat gasket to be applied against a bottle neck of a container, comprising at least three layers, i.e. one layer of expanded polyethylene sandwiched between two films of thermo-plastic material which are bound thereto by heat-welding, characterized in that the ratio of depth/length of the surface inequalities is below 1/200.

Description: MU IFIE, STRATzlE, PROCEDE DE FABRICATION D'UN MsTERIAU STRATIFIE ET INSOLATION POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention se rapporte à un matériau stratifié, no tamment pour réaliser un joint plat destiné à être appliqué contre l'extrémité du goulot d'un récipient catprenant trois couches, soit une couche de polyéthylène expansé prise entre deux films d'un ma matériau thermoplastique thernsoudable sur le polyéthylène, à un procédé de fabrication d'un matériau stratifié et à une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. I1 existe déjà de tels joints plats utilisés pour la fermeture étanche de récipients en association avec des bouchons à vis ou des capsules. Ces joints sont réalisés par co-extrusion d'une couche de polyéthylène expansé et de deux films de polyéthylène extrudés de part et d'autre de la couche de polyéthylène expansé. De tels joints présentent divers inconvénients. Tcut d'abord, l'extrusion des films ne permet pas d'obtenir une surface très lisse. Celle-ci est au contraire relativement matte, caractéristique de micro-rugosités consécutives à 1 'extrusion du film. Ces micro-rugosités formées de lignes parallèles traversent le joint de part en part et peuvent de ce fait nuirent à l'étanchéité du joint. Les utilisateurs recherchent en général des joints dont les surfaces sont aussi lisses que possible, de sorte que de tels joints présentent une valeur marchande en partie fonction de ce critère. Un autre inconvenient de ces joints réside dans le procédé de fabrication par co-extrusion, qui nécessite trois extrudeuses en pa parallèles représentant un investissement considérable. En outre, cette technique ne permet pas de contrôler avec précision 1 'épaisseur du film de polyéthylène extrudé de part et d'autre de la couche de polyéthylène expansé. On a déjà proposé un collage, voire un thermo-collage d'un film de matière plastique sur de la mousse. C'est notamment le cas du FR-A1,282,641 et du US-A-4,008,347. Le traitement thermique affecte la couche de colle placée entre les feuilles à coller de sorte que les feuilles extérieures fixées à la couche de mousse prise en sandwich n'est pas affectée par cette opération. Dans le cas du FR-A-1,282,641 il est cependant précisé que l'entraînement du matériau stratifié entre deux bandes sans fin est assuré grâce au coefficient de frottement superficiel suffisant de ces bandes. I1 en résulte, même dans ce cas, que l'état de surface des feuilles collées à la couche centrale de mousse sera éventuellement dégradé de cas de ramolissement des feuilles extérieures, par cet entraînement par frottement, qui suppose un état de surface relativement rugueux des bandes sans fin. Aucune des solutions proQcsees dans l'art antérieur ne permet d'obtenir un tel genre de stratifié avec un état de surface plus brillant que l'état initial de la feuille, en particulier un état de surface sur lequel les lignes d'extrusion de la feuille initiale ont disparu. Le but de la présente invention est de reiixdier, au moins en partie, aux inconvénients susmentionnés. A cet effet, cette invention a tout d'abord pour objet un matériau stratifié, notamment pour réaliser un joint plat destiné à être appliqué contre l'extrémité du goulot d'un récipient, carpre- nant au moins trois couches soit une couche de polyéthylène expansé prise entre deux films d'un matériau thermoplastique thermo-scudable sur le polyéthylène caractérisé par le fait que le rapport profondeur/longueur des irrégularités de surface est inférieur à 1/200. Cette invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un matériau stratifié, notamment pour réaliser un joint plat destiné à être appliqué contre l'extrémité du goulot d'un récipient, comprenant trois couches, à savoir une couche de polyéthylène expansé prise entre deux films d'un matériau thermoplastique soudable à chaud avec le polyéthylène expansé, caractérisé par le fait que l'on forme ce stratifié en réunissant une couche de polyéthylène expansé entre lesdits films, que l'on chauffe ces films à leur tempéra- ture de ramollissement, que l'on presse le tout en le faisant défiler entre deux bandes présentant dans le sens longitudinal de leur défilement un gradient de température allant de la température de ramollissement desdites feuilles à leur tewpérature de solidification. Enfin, cette invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé caractérisé par le fait qu'el le comporte des moyens pour réunir et faire défiler longitudinalement un ruban stratifié comprenant un ruban de polyéthylène expansé entre deux films de matériau thermoplastique soudable à chaud avec le polyéthylène expansé, un poste de préchauffage desdits films, deux bandes métalliques sans fin montées chacune entre deux rouleaux et dont deux brins adjacents sont parallèles et situés le long de la trajectoire du ruban stratifié, des moyens de chauffage de chacun desdits rouleaux situés en amont par rapport au sens d'avance du ruban stratifié, et deux patins de refroidissement en contact avec une portion de chacun desdits brins adjacents des bandes rnétalliques sans fin. Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exem ple uniquement, une forme d'exécution d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé object de l'invention. La fig. 1 est une vue en élévation de cette installation. Les figs 2a à 2e sont des diagrammes catparatifs d'états de surfaces. Cette installation colporte un premier rouleau 1 d'alimentation d'une feuille de polyéthylène expansé 2, un deuxième rouleau 3 d'alimentation d'un film de polyéthylène 4 disposé contre une face de la feuille 2 et un troisième rouleau 5 d'alimentation d'un autre film de polyéthylène 6 disposé contre l'autre face de la feuille 2. Le stratifié formé de cette feuille 2 prise entre ces films 4 et 6 avance dans le sens de la flèche F et passe ensuite entre deux brins parallèles adjacents de deux bandes sans fin 7 et 8 en acier inoxydable, dont chacune est tendue entre deux rouleaux 9 et 10, respectivement 11 et 12. L'écartement entre ces brins est choisi pour comprimer les films 4 et 6 contre la couche 4. Les deux rouleaux 9 et ll situés en amont par rapport à la trajectoire du stratifié sont chauffés intérieurement par de l'huile, afin de transmettre leur chaleur aux bandes sans fin 7 et 8. Ces rouleaux 9 et 11 sont entrai nés en sens de rotations contraires F1 respectivement F2 par deux courroies de transmission 13, 14 en prise avec deux rouleaux 15 et 16 reliés entre eux par des renvois 17 et 18. Le rouleau 16 est, quant à lui, relié par une courroie de transmission 19 à un moteur d'entraînement 20. Deux patins de refroidissement 21 et 22 sont appliqués au dos d'une portion de chacun des brins parallèles adjacents des bandes sans fin 7 et 8. Ces patins de refroidissement sont creux et alimentés par une circulation d'eau froide, la face en contact avec la bande sans fin étant en aluminium. A la sortie des bandes sans fin 7 et 8, le stratifié est emma- gasiné sur un rouleau de bobinage, non représenté. En amont des deux bandes sans fin 7 et 8 entre lesquelles passe le stratifié, deux buses de distribution d'air chaud 23 et 24 sont disposées de part et d'autre du stratifié et ont pour but de préchauffer les films de polyéthylène 4 et 6, avant qu'ils n'entrent en contact avec les brins parallèles adjacents des bandes sans fin 7 et 8. Des joints plats stratifiés ont été réalisés avec l'installation décrite. Pour réaliser le préchauffage des films de polyéthylène de 0,1 mn d'épaisseur on a utilisé une soufflerie dont le débit est de 4700 1/min réparti entre les deux buses 23 et 24. Chacune de ces buses est associée à un chauffe air de 3 X 3300 W chacun. La couche de polyéthylène expansé 2 prise en sandwich entre les films 4 et 5 a une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,25 mn environ. La largeur du stratifié est de 250 mm. Les rouleaux 9 et 11 sont chauffés à 110 C par l'huile qui est à l'intérieur de chacun d'eux et qui correspond à la temperature de ramollissement du polyéthylène. La vitesse de défilement choisie est de l'ordre de 7 TtVmn. Les entre-axes des rouleaux 9 et 10 respectivement 11 et 12 sont de 1,3 m alors que la dimension des patins dans le sens longitudinal des bandes sans fin 7 et 8 est de 0,6 m. le stratifié ressort des bandes sans fin 7 et 8 à une tepéérature d'environ 300C. Bien entendu, ces paramètres peuvent être modifiés en fonction de la vitesse de production désirée ou des matières utilisées notam- ment. Les diagrammes illustrés par les figs 2a et 2b représentent un enregistrement de l'état de surface d'un joint plat obtenu à l'aide de l'installation et selon le procédé décrit. Ces enregistrements ont été réalisés sur un appareil de mesure "Talysurf 10" de Taylor Hobson. L'aqplification utilisée dans le sens vertical est de 1000 x et dans le sens horizontal de 10 x. On ne constate aucune rugosité dont le rapport vertical ou profondeur sur horizontal correspondant au déplacement à la surface de l'échantillon est supérieur à 1/200. Ces diagrarrPnes 2a et 2b ont été enregistrés selon deux directions perpendiculaires l'une à l'autre. Les diagrammes 2c à 2e représentent l'état de surface d'un joint plat stratifié à trois couches, identique à celui objet de la présente invention, mais réalisé par la technique de co-extrusion. Les mesures ont été réalisées respectivement selon le grand axe de 1' é- chantillon, dans le sens des lignes d 'extrusion d'une zone relativement lisse et dans l sens des lignes d'extrusion d'une zone moins lisse. On constate sur ces trois diagrammes des rugosités dont le rap port profondeur/longueur est supérieur à 1/200 et peut atteindre jusqu'à 1/40 environ. Dans un tel cas, l'écrasement du joint n'est pas toujours suffisant pour supprimer l'irrégularité de surface, de sorte que la qualité de l'étanchéité diminue. Bien que l'on ait décrit ici un exemple de joint trois couches formé à l'aide de films de polyéthylène, on peut également réaliser des joints trois couches à l'aide de films d'autres matières en utilisant le même procédé et la même installation. On peut utiliser en général tous les matér iaux thermo-plast iques thermo-soudables sur du polyéthylène expanse. Dans certains cas, on a constaté uu'il était préférable de réaliser le préchauffage à air en écartant le film de la feuille de polyéthylène expansé. De même, lorsque l'on parle de films au sujet des couches 4 et 6 thermo-soudées contre les faces de la couche de polyéthylène, il doit être compris que ces films peuvent également être constitués de feuilles de matériaux stratifiés par exemple de Saranex coono- sé d'une couche de polyéthylène, d'un adhésif d'une couche d'un copolymère à base de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, produit commercialisé sous la marque Saran #, d'un adhésif et d'une autre couche de polyéthylène. Un tel stratifié a comme avantage que la couche intermédiaire de Saran constitue une barrière étanche au gaz. Cette feuille de matériau stratifié qui peut être placee sur une des faces seulement de la couche de polyéthylène expansé a une épaisseur de l'ordre de 50 m. Un autre avantage du procédé consiste à permettre de réaliser une irrpression sur la feuille de polyéthylène expansé 2 avant de former le stratifié, cette impression étant parfaitement lisible à tra vers les films 4 et 6 ou seulement l'un d'eux si l'impression n'est faite que sur une face de la feuille 2. Cbmme le polyéthylène expan sé n'est pas suffisamment chauffé durant le processus de fabrication pour être déformé, l'impression ne subit pas davantage de déformation que son support. Le matériau stratifié selon l'invention peut également être utilisé à d'autres fins que les joints plats. La possibilité d'impres- sion permet de réaliser des surfaces décorées en vue de produire divers articles tels que des sets de table, des bavoirs ou des tapis de bain, sans que cette énumération soit limitative.

Claims: REVEND ICAT IONS 1. Matériau stratifié, notamment pour réaliser un joint plat destiné à être appliqué contre il extrémité du goulot d'un récipient comprenant au mins trois couches soit, une couche de polyéthylène expansé prise entre deux films d'un matériau thermoplastique ther mo,soudable sur le polyéthylène, caractérisé par le fait que le rapport profondeur/longueur des irrégularités de surface est inférieur à 1/200. 2. Matériau stratifié selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'unie impression est réalisée sur au moins une face de la couche de polyéthylène expansé et que cette impression est visible à travers ledit film qui recouvre cette face. 3. Procédé de fabrication d'un matériau stratifié, notamment pour réaliser un joint plat destiné à être appliqué contre l'extrémité du goulot d'un récipient, ccnprenant trois couches, à savoir une couche de polyéthylène expansé prise entre deux films d'un matériau thermoplastique soudable à chaud avec le polyéthylène expansé, caractérisé par le fait que l'on forme ce stratifié en réunissant une couche de polyéthylène expansé entre lesdits films, que l'on chauffe ces films à leur température de ramollissement, que l'on presse le tout en le faisant défiler entre deux bandes présentant dans le sens longitudinal de leur défilement un gradient de température allant de la température de ramollissement desdites feuilles à leur température de solidification. 4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens pour réunir et faire défiler longitudinalement un ruban stratifié comprenant un ruban de polyéthylène expansé entre deux films de ma matériau thermoplastique soudable à chaud avec le polyéthylène expansé sé, un poste de préchauffage desdits films, deux bandes métalliques sans fin montées chacune entre deux rouleaux et dont deux brins adjacents sont parallèles et situés le long de la trajectoire du ruban stratifié, des moyens de chauffage de chacun desdits rouleaux situés en amont par rapport au sens d'avance du ruban stratifié et deux patins de refroidissement en contact avec une portion de chacun desdits brins adjacents des bandes métalliques sans fin.

Inventors: VIAL, ARMAND
Applicants: MANUFACTURE GENERALE DE JOINTS
Application year: 1984
Main classification: B65D53
IPC codes: B65D53, B32B27