Corps creux et son procédé de fabrication
La présente invention se rapporte à des corps creux ayant une paroi constituée par au moins deux couches de matériaux synthétiques différents, et notamment à des récipients de toutes sortes destinés à l'emballage de produits sensibles à divers agents, par exemple l'humidité, l'oxygène, etc.
Il est bien connu que les matières thermoplastiques courantes telles que les polyoléfines, le chlorure de polyvinyle, les polyamides, etc. présentent une certaine facilité de mise en oeuvre et elles sont largement utilisées pour la production d'une gamme étendue de corps creux ayant des propriétés d'étanchéité appréciables. Cependant, dans certains cas, ces propriétés sont insuffisantes, notamment lorsque ces corps creux sont destinés à l'emballage de denrées alimentaires sensibles aux agents précités et comportant, de plus, des constituants volatils.
On a remarqué que le polychlorure de vinylidène possède des propriétés d'étanchéité très élevées et répond à l'ensemble des exigences requises.
Toutefois, ce matériau est un polymère ayant un point de fusion supérieur à 2000C et coïncidant avec sa décomposition, ce qui le rend pratiquement inutilisable. Pour permettre sa mise en oeuvre, il est nécessaire de lui adjoindre un copolymère, par exemple le chlorure de vinyle, le nitrile acrylique, l'acétate de vinyle, les acrylates d'alkyle, etc. Ces copolymères sont généralement utilisés sous forme de films non supportés ou en combinaison avec des supports divers (papier, polyéthylène, cellulose régénérée, etc.). Par contre, l'obtention de corps creux solides possédant de bonnes caractéristiques mécaniques et susceptibles d'être fabriqués au moyen de machines à grand rendement comporte de grandes difficultés, notamment en raison des propriétés physiques de la plupart des copolymères précités et des obstacles inhérents à leur mise en oeuvre.
Le but de la présente invention est de réaliser des corps creux possédant à la fois les propriétés d'étanchéité très élevées des copolymères de polychlorures de vinylidène ainsi que les propriétés mécaniques et les avantages d'une mise en oeuvre aisée des résines thermoplastiques classiques. Elle a trait à un corps creux caractérisé par le fait que sa paroi est constituée par au moins une couche d'une matière comprenant essentiellement un copolymère du chlorure de vinylidène et au moins une couche d'une autre résine synthétique thermoplastique formant de préférence, la paroi extérieure du corps creux.
L'invention concerne également un procédé de fabrication du corps creux défini ci-dessus, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on revêt au moins l'une des faces d'un tube continu ou d'un élément tubulaire en résine synthétique thermoplastique d'au moins une couche d'une matière comprenant essentiellement un copolymère du chlorure de vinylidène, que l'on place dans un moule une portion de ce tube ou ledit élément à l'état plastique, et que l'on forme le corps creux par soufflage de l'élément tubulaire revêtu contre la paroi interne du moule au moyen d'un fluide d'expansion insufflé à l'intérieur du susdit élément.
De préférence, on procède tout d'abord à l'extrusion d'un tube continu d'une matière synthétique thermoplastique puis l'on effectue l'enduction de ce tube ou de tronçons de ce dernier par au moins une immersion dans un bain d'une solution ou d'une dispersion comprenant essentiellement un copolymère du chlorure de vinylidène, que l'on chauffe le tube ou les tronçons enduits jusqu'à l'état plastique et, enfin, que l'on forme, par soufflage, à partir de chacun de ces derniers, le corps creux selon l'invention.
Selon une deuxième forme d'exécution du procédé, on peut également extruder simultanément au moins deux tubes concentriques et continus dont l'un est constitué par une résine synthétique thermoplastique alors que l'autre est en une matière comprenant essentiellement un copolymère du chlorure de vinylidène, puis former directement le corps creux par soufflage. La partie du double tube qui est constituée en une résine synthétique thermoplastique forme préférablement le support extérieur de l'autre partie; par ailleurs, le double tube continu peut être divisé en tronçons de longueur déterminée par les dimensions du corps creux, chacun de ces tronçons étant chauffé jusqu'à l'état plastique des deux matières puis placé dans un moule en vue de former, par soufflage, un corps creux à paroi complexe.
Selon une autre variante de réalisation du procédé, on extrude séparément un tube continu d'une résine synthétique thermoplastique d'une part et, d'autre part, un tube continu d'une matière comprenant essentiellement un copolymère du chlorure de vinylidène, le diamètre extérieur de l'un de ces tubes étant très légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'autre, on divise ces tubes en tron çons de même longueur, on introduit ces tronçons les uns dans les autres en vue de constituer des tronçons de tube à double paroi, on chauffe ces derniers jusqu'à l'état plastique des deux matières puis on forme, à partir de chacun des susdits tron çons, au moins un corps creux par soufflage.
Les exemples suivants illustrent la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Exemple I
Le procédé consiste à effectuer l'enduction d'un tube en une résine synthétique essentiellement thermoplastique, par exemple en chlorure de polyvinyle. A l'aide d'une extrudeuse classique, on obtient un tube continu, calibré ou non, et l'on procède à l'immersion de ce tube dans un bain d'une solution ou, de préférence, d'une dispersion d'un copolymère du chlorure de vinylidène composée par exemple de 90 à 93 parties de chlorure de vinylidène et de 7 à 10 parties d'acrylate d'alkyle. Le trempage peut être répété plusieurs fois jusqu'à l'obtention d'une couche épaisse (environ 50 microns) et exempte de pores. Après chaque enduction, le revêtement est séché dans un four à air chaud ou à royonnement infrarouge.
Les opérations précitées peuvent être exécutées sur une seule ligne comprenant alternativement différents bains et fours de séchage. A cet effet, le procédé devrait se dérouler à des températures suffisamment élevées pour que le tube conserve une plasticité suffisante lui permettant de passer
dans les susdits bains et d'être entraîné sur toute la longueur de la ligne par des roues à gorge. Il y a lieu de veiller cependant à ce que la température
du tube ne soit pas trop élevée, afin d'éviter un collage de la paroi interne par écrasement.
Après l'enduction, le tube est chauffé en continu dans un four convenable, par exemple un four manchon à air chaud ou à rayonnement infrarouge. La température du four est réglée de façon à permettre l'exécution du corps creux par soufflage au moyen d'une machine conventionnelle.
Selon une variante d'exécution de ce procédé, le tube continu est divisé après l'extrusion, en tron çons de longueur déterininée en fonction de la hauteur du corps creux par exemple, ces tronçons étant revêtus chacun d'un copolymère du chlorure de vinylidène par immersion dans un ou plusieurs bains alternant avec des opérations de séchage comme décrit ci-dessus. Après avoir été préalablement chauffé, chacun des susdits tronçons est alors transformé par soufflage, en un corps creux selon l'invention. Cette variante permet d'effectuer le revêtement et le séchage simultanés des parois internes et externes du tube et, pour une couche d'enduit considérée, permet de réduire de moitié le nombre des opérations nécessaires pour l'enduction du tube continu.
Exemple 2
Le procédé consiste à effectuer l'extrusion simultanée de deux tubes concentriques, l'un étant constitué en une résine synthétique essentiellement thermoplastique telle que le chlorure de polyvinyle alors que l'autre, disposé de préférence à l'intérieur du premier, est constitué en une copolymère du chlorure de vinylidène composé par exemple de 90 parties de chlorure de vinylidène et de 10 parties environ de chlorure de vinyle. En général, la majeure partie de l'épaisseur du tube à double paroi ainsi obtenu est constituée par la résine thermoplastique classique, laquelle constitue un support pour la couche de copolymère du chlorure de vinylidène destinée à conférer à l'ensemble des propriétés barrières très élevées.
Après l'extrusion, le tube complexe est introduit en continu, par les moyens habituels, dans une machine à mouler par soufflage. I1 pourrait également être divisé en tronçons de longueur déterminée en fonction de la hauteur du corps creux par exemple, chacun de ces tronçons étant alors chauffé puis mis sous la forme d'un corps creux par soufflage.
Exemple 3
La présente forme d'exécution du procédé selon l'invention consiste à effectuer l'extrusion séparée de deux tubes, c'est-à-dire un tube d'une résine synthétique essentiellement thermoplastique telle que le chlorure de polyvinyle d'une part et, d'autre part, un tube d'un copolymère du chlorure de vinylidène composé, par exemple, de 90 parties de chlorure de vinylidène et de 10 parties environ de chlorure de vinyle, le diamètre extérieur de ce dernier tube étant légèrement inférieur au diamètre intérieur du premier.
Les tubes obtenus sont divisés en tron çons correspondant à la longueur d'un seul corps creux ou, éventuellement, de plusieurs de ce dernier, puis introduits les uns dans les autres de façon à obtenir des tronçons de tube à double paroi dont la plus mince, constituée par le matériau ayant des propriétés barrières très élevées, est placée de préférence à l'intérieur.
Les tronçons de tube complexe ainsi obtenus sont chauffés puis introduits en continu ou non dans des moules en vue d'être mis sous la forme de corps creux par soufflage au moyen d'une machine conventionnelle.
Hollow body and its manufacturing process
The present invention relates to hollow bodies having a wall formed by at least two layers of different synthetic materials, and in particular to containers of all kinds intended for the packaging of products sensitive to various agents, for example humidity, oxygen, etc.
It is well known that common thermoplastics such as polyolefins, polyvinyl chloride, polyamides, etc. They are easy to process and are widely used in the production of a wide range of hollow bodies having appreciable sealing properties. However, in certain cases, these properties are insufficient, in particular when these hollow bodies are intended for the packaging of foodstuffs sensitive to the aforementioned agents and comprising, in addition, volatile constituents.
It has been observed that polyvinylidene chloride has very high sealing properties and meets all the required requirements.
However, this material is a polymer having a melting point above 2000C and coinciding with its decomposition, which makes it practically unusable. To allow its implementation, it is necessary to add a copolymer, for example vinyl chloride, acrylic nitrile, vinyl acetate, alkyl acrylates, etc. These copolymers are generally used in the form of unsupported films or in combination with various supports (paper, polyethylene, regenerated cellulose, etc.). On the other hand, obtaining solid hollow bodies having good mechanical characteristics and capable of being manufactured by means of high-performance machines involves great difficulties, in particular because of the physical properties of most of the aforementioned copolymers and of the obstacles inherent in their implementation.
The aim of the present invention is to produce hollow bodies having both the very high sealing properties of polyvinylidene chloride copolymers as well as the mechanical properties and the advantages of easy processing of conventional thermoplastic resins. It relates to a hollow body characterized in that its wall is formed by at least one layer of a material comprising essentially a copolymer of vinylidene chloride and at least one layer of another thermoplastic synthetic resin preferably forming the outer wall of the hollow body.
The invention also relates to a method of manufacturing the hollow body defined above, this method being characterized in that at least one of the faces of a continuous tube or of a tubular element made of synthetic resin is coated. thermoplastic of at least one layer of a material comprising essentially a copolymer of vinylidene chloride, which is placed in a mold a portion of this tube or said element in the plastic state, and which is formed the body hollow by blowing the coated tubular element against the internal wall of the mold by means of an expansion fluid blown inside the aforesaid element.
Preferably, one proceeds first of all to the extrusion of a continuous tube of a thermoplastic synthetic material then one carries out the coating of this tube or of sections of the latter by at least one immersion in a bath of 'a solution or a dispersion essentially comprising a copolymer of vinylidene chloride, which is heated to the tube or the coated sections to the plastic state and, finally, which is formed, by blowing, from of each of these, the hollow body according to the invention.
According to a second embodiment of the process, it is also possible to simultaneously extrude at least two concentric and continuous tubes, one of which consists of a thermoplastic synthetic resin while the other is made of a material comprising essentially a copolymer of vinylidene chloride. , then directly form the hollow body by blowing. The part of the double tube which is made of a thermoplastic synthetic resin preferably forms the outer support of the other part; moreover, the continuous double tube can be divided into sections of length determined by the dimensions of the hollow body, each of these sections being heated to the plastic state of the two materials then placed in a mold with a view to forming, by blowing , a hollow body with a complex wall.
According to another variant embodiment of the process, a continuous tube of a thermoplastic synthetic resin is extruded separately on the one hand and, on the other hand, a continuous tube of a material essentially comprising a copolymer of vinylidene chloride, the diameter the exterior of one of these tubes being very slightly smaller than the interior diameter of the other, these tubes are divided into sections of the same length, these sections are introduced into each other in order to form sections of double tube wall, the latter are heated to the plastic state of the two materials and then formed, from each of the aforesaid sections, at least one hollow body by blowing.
The following examples illustrate the implementation of the method according to the invention.
Example I
The process consists of coating a tube with an essentially thermoplastic synthetic resin, for example polyvinyl chloride. Using a conventional extruder, a continuous tube, calibrated or not, is obtained, and this tube is immersed in a bath of a solution or, preferably, of a dispersion of a copolymer of vinylidene chloride composed for example from 90 to 93 parts of vinylidene chloride and from 7 to 10 parts of alkyl acrylate. The soak can be repeated several times until a thick (about 50 microns) and pore-free layer is obtained. After each coating, the coating is dried in a hot air or infrared oven.
The aforementioned operations can be carried out on a single line comprising alternately different baths and drying ovens. For this purpose, the process should take place at temperatures high enough for the tube to retain sufficient plasticity to allow it to pass
in the aforesaid baths and to be driven over the entire length of the line by grooved wheels. However, it should be ensured that the temperature
of the tube is not too high, in order to avoid sticking of the internal wall by crushing.
After coating, the tube is continuously heated in a suitable oven, for example a hot air or infrared radiation sleeve oven. The temperature of the oven is adjusted so as to allow the execution of the hollow body by blowing using a conventional machine.
According to an alternative embodiment of this method, the continuous tube is divided after extrusion, into sections of determined length depending on the height of the hollow body for example, these sections each being coated with a copolymer of vinylidene chloride. by immersion in one or more baths alternating with drying operations as described above. After having been heated beforehand, each of the aforesaid sections is then transformed by blowing into a hollow body according to the invention. This variant makes it possible to carry out the simultaneous coating and drying of the internal and external walls of the tube and, for a given coating layer, makes it possible to reduce by half the number of operations necessary for coating the continuous tube.
Example 2
The process consists in carrying out the simultaneous extrusion of two concentric tubes, one consisting of an essentially thermoplastic synthetic resin such as polyvinyl chloride while the other, preferably arranged inside the first, consists of a copolymer of vinylidene chloride composed, for example, of 90 parts of vinylidene chloride and of approximately 10 parts of vinyl chloride. In general, the major part of the thickness of the double-walled tube thus obtained consists of the conventional thermoplastic resin, which constitutes a support for the layer of copolymer of vinylidene chloride intended to give the assembly very high barrier properties. .
After extrusion, the complex tube is fed continuously, by the usual means, into a blow molding machine. It could also be divided into sections of length determined as a function of the height of the hollow body, for example, each of these sections then being heated and then put in the form of a hollow body by blowing.
Example 3
The present embodiment of the method according to the invention consists in carrying out the separate extrusion of two tubes, that is to say a tube of an essentially thermoplastic synthetic resin such as polyvinyl chloride on the one hand and , on the other hand, a tube of a vinylidene chloride copolymer composed, for example, of 90 parts of vinylidene chloride and about 10 parts of vinyl chloride, the outside diameter of the latter tube being slightly less than the diameter inside the first.
The tubes obtained are divided into sections corresponding to the length of a single hollow body or, optionally, several of the latter, then introduced into each other so as to obtain double-walled tube sections, the thinnest of which , consisting of the material having very high barrier properties, is preferably placed inside.
The sections of complex tube thus obtained are heated and then introduced continuously or not into molds with a view to being put in the form of a hollow body by blowing using a conventional machine.