EP0693434A1 - Capsule de bouchage à vis à joint rapporté - Google Patents
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- EP0693434A1 EP0693434A1 EP95401711A EP95401711A EP0693434A1 EP 0693434 A1 EP0693434 A1 EP 0693434A1 EP 95401711 A EP95401711 A EP 95401711A EP 95401711 A EP95401711 A EP 95401711A EP 0693434 A1 EP0693434 A1 EP 0693434A1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
- B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
- B65D41/04—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
- B65D41/0435—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with separate sealing elements
- B65D41/045—Discs
Definitions
- the present invention relates to a capsule for plugging the threaded neck of a container such as a bottle, composed of a capsule body comprising a bottom wall, and an annular skirt projecting from the bottom wall and having an internal thread, and a circular seal with an outside diameter greater than the outside diameter of the neck, added in the capsule body in a position adjacent to the bottom wall, the capsule body being provided with means for tightening of the seal against the end face and against the outer edge of the neck of the container.
- Capsules of this type are known, for example, from patent application EP-A-055 916 and US patent No. 4,658,976.
- an annular rim or bead is provided inside the capsule body, at the intersection of the bottom wall with the skirt.
- this rim has the shape of a rectangular step with a vertical flank substantially aligned with the external surface of the neck, a horizontal flank and a convex part connecting these two flanks to one another.
- the rim may have the shape of a convex bead without horizontal and vertical sides, this bead connecting to the skirt perpendicular to the axis of the capsule body and connecting to the bottom wall at an angle d 'about 45 °.
- the rim is a simple concave bead, that is to say a rounding of the angle of intersection of the bottom wall with the skirt of the capsule body. It should be noted that in all of the embodiments, a retaining ring is provided on the skirt to hold the seal in place. position.
- an annular step also having a vertical side and a horizontal side is provided at the intersection of the bottom wall with the skirt of the capsule body.
- the vertical side of this step here is not aligned with the outside face of the neck of the container, but offset towards the outside with respect to this face by a distance markedly less than the thickness of the joint, so as to obtain, when tightening the capsule on the neck, a bending of the external part of the seal and a tightening of this part of the seal against the external face of the neck, with compression of this part corresponding to a reduction in the thickness of the joint between 40 and 60%.
- capsules have given satisfactory results when they are used with seals made of flexible and flexible material, for example made of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
- EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
- the use of such seals on capsule bodies made of plastic materials such as polypropylene has the disadvantage that both the materials used for the production of the seals and the materials used for the production of the capsule bodies are relatively permeable to gases such as oxygen, carbon dioxide, nitrogen. Therefore, the life of the products packaged in bottles, flasks or other containers closed by such capsules is reduced due to gas exchange through the capsules.
- gas exchanges can, for example, lead to penetration of oxygen inside the containers, hence an alteration in the organoleptic properties of sensitive products such as fatty substances of the unsaturated type. They can also cause a loss of aroma from aromatic substances. These gaseous exchanges can moreover cause uptake of undesirable external odors, for example by the product storage environment, by the product contained in the container. This is the reason why it has already been proposed to use, for these applications, seals having better barrier properties to gases and other volatile substances.
- Such seals include at least one layer in one plastic material with gas barrier effect, high modulus of rigidity, possibly combined with at least one layer of a plastic material with low modulus of rigidity.
- the layer with a high modulus of rigidity can consist of PET (poly (ethylene terephthalate)), PA (polyamide), PVDC poly (vinylidene chloride) or E / VAL (ethylene / vinyl alcohol)), having a stiffness modulus of the order of 1300 to 2200 MPa.
- the present invention relates to a screw closure cap which ensures good sealing performance even when using a seal with a high rigidity module.
- the invention further relates to a closure cap combining good sealing performance and good gas impermeability, thanks to the use of a seal formed from a plastic material with gas barrier effect, with high modulus. stiffness, or comprising at least one layer of such a material.
- the capsule which is the subject of the invention for plugging the threaded neck of a container is composed of a capsule body and a circular gasket attached in the capsule body.
- the capsule body includes a bottom wall, and an annular skirt projecting from the bottom wall and having an internal thread.
- the seal has an outside diameter greater than the outside diameter of the stopper container neck.
- the capsule body is provided with means for clamping the seal against the end face and against the outside edge of the neck.
- Said means comprise an annular rim provided inside the capsule body, at the intersection of the bottom wall with the skirt, and defining in the capsule body, over a height greater than the thickness of the joint, a shape general frustoconical with an angle at the top equal to or less than 90 °.
- the seal even if it is relatively rigid, can nevertheless be deformed to follow the shape of the rim and thus be tightened all around the periphery against the outside edge of the neck and seal the location of said edge, even when the latter has irregularities, this by means of a relatively weak compression of the joint.
- said flange extends over a height equal to at least twice the thickness of the joint.
- the angle at the top of the generally frustoconical shape of the rim can advantageously be between 90 and 45 ° and preferably be of the order of approximately 60 °.
- This general frustoconical shape can, according to a preferred embodiment of the invention, be defined by two frustoconical parts, one of which forms an angle at the apex between 45 and 60 ° and is connected by a concave part to the bottom wall of the capsule body and the other makes an angle at the apex between 60 and 90 ° and is connected by a concave part to the skirt of the capsule body, the two frustoconical parts connecting to each other by a part convex.
- the screw cap 1 as illustrated in FIG. 1 is drawn when plugging the neck 2 of a bottle containing, for example, a carbonated drink.
- the capsule 1 consists of a capsule body 3 and an attached seal 4.
- the capsule body 3 comprises a bottom wall 5 and an annular skirt 6 projecting from the bottom wall 5.
- the wall 6 is internally provided with a thread 7 capable of cooperating with an external thread 8 of the neck 2, when the capsule 1 is screwed onto the neck 2.
- the capsule body 3 has internally a rim 9 at the point of intersection of the skirt 6 with the bottom wall 5.
- the inner rim 9 defines a generally frustoconical shape with an apex angle less than 90 °, in this case of the order of 60 °.
- This general frustoconical shape is defined by two frustoconical parts 10 and 11, the first of which forms an apex angle of approximately 45 ° and the second an apex angle of approximately 90 °, the part 10 being connected to the bottom wall 5 by a concave part 12 and the part 11 connecting to the skirt 6 by a concave part 13.
- the two parts 10 and 11 are connected to each other by a convex part 14.
- the height of the flange 9 is greater than the thickness of the seal 4. In the example shown, the height of the flange 9 is approximately equal to four times the thickness of the seal 4.
- the seal 4 has an outside diameter substantially equal to the inside diameter of the skirt 6 in the part located above the thread 7.
- the seal 4 attached in the capsule body 3, between the thread 7 and the bottom wall 5 is intended sealing the neck 2 when the capsule 1 is screwed onto the latter.
- this seal must be produced on the one hand by tightening the seal 4 between the end face 15 of the neck 2 and the bottom wall 5 of the capsule body 3 and on the other hand, by tightening the seal 4 between the outer edge 16 of the neck 2 and the inner rim 9 of the capsule body 3.
- the seal 14 even if it is rigid, can follow the shape of the rim, by bending at less than 90 °, in this case at about 60 °, and undergoes only reduced compression.
- the capsule as described above can be used in combination with attached seals 4 of all types, including flexible and flexible seals such as ethylene vinyl acetate copolymer or polyvinyl chloride, it has particular advantages in combination with rigid seals, specially designed to ensure good gas impermeability. he can for example, composite seals comprising at least one layer having a high modulus of rigidity, possibly combined with one or more layers with low modulus of rigidity.
- Such a composite joint can for example comprise a middle layer constituted by a sheet of PET, PA, PVDC or E / VAL with a thickness comprised between 100 and 250 ⁇ m, having a modulus of rigidity comprised between approximately 1300 and 2200 MPa, and at at least two outer layers each consisting of a sheet of elastomeric PP with a thickness of between 300 and 550 ⁇ m, having a modulus of rigidity of between approximately 100 and 300 MPa.
- Such a composite joint optimally combines gas impermeability properties, thanks to the barrier effect of the middle layer with high modulus of rigidity, and liquid tightness properties, thanks to the outer layers with low modulus of rigidity.
- a capsule combining a polypropylene capsule body and such a rigid composite seal can find particularly advantageous applications for the corking of bottles containing carbonated drinks.
- locking means which can be for example in the form of a continuous or discontinuous annular rib 17, of variable profile, preferably in V, with angle with an acute or rounded apex.
- the height of these locking means can be, for example, between approximately 0.1 and 0.3 mm for a joint of the type as described above by way of example.
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Abstract
Description
- La présente invention se rapporte à une capsule pour le bouchage du goulot fileté d'un récipient tel qu'une bouteille, composée d'un corps de capsule comprenant une paroi de fond, et une jupe annulaire faisant saillie sur la paroi de fond et présentant un filetage intérieur, et d'un joint d'étanchéité circulaire de diamètre extérieur supérieur au diamètre extérieur du goulot, rapporté dans le corps de capsule dans une position adjacente à la paroi de fond, le corps de capsule étant muni de moyens pour le serrage du joint contre la face d'extrémité et contre le bord extérieur du goulot du récipient.
- Des capsules de ce type sont connues par exemple par la demande de brevet EP-A-055 916 et le brevet US n° 4 658 976.
- Suivant la demande EP-A-055 916, un rebord ou bourrelet annulaire est prévu à l'intérieur du corps de capsule, à l'intersection de la paroi de fond avec la jupe. Sur la figure 3, ce rebord présente la forme d'un gradin rectangulaire avec un flanc vertical sensiblement aligné avec la surface extérieure du goulot, un flanc horizontal et une partie convexe reliant ces deux flancs entre eux. Suivant la figure 6, le rebord peut présenter la forme d'un bourrelet convexe sans flancs horizontal et vertical, ce bourrelet se raccordant à la jupe perpendiculairement à l'axe du corps de capsule et se raccordant à la paroi de fond sous un angle d'environ 45°. Suivant la figure 7, le rebord est un simple bourrelet concave, c'est-à-dire un arrondi de l'angle d'intersection de la paroi de fond avec la jupe du corps de capsule. Il est à noter que dans tous les modes de réalisation, un anneau de retenue est prévu sur la jupe pour maintenir le joint en position.
- Suivant le brevet US-A-4 658 976, un gradin annulaire présentant également un flanc vertical et un flanc horizontal est prévu à l'intersection de la paroi de fond avec la jupe du corps de capsule. Cependant, le flanc vertical de ce gradin n'est ici pas aligné avec la face extérieur du goulot du récipient, mais décalé vers l'extérieur par rapport à cette face d'une distance nettement inférieure à l'épaisseur du joint, de manière à obtenir, lors du serrage de la capsule sur le goulot, une flexion de la partie extérieure du joint et un serrage de cette partie du joint contre la face extérieure du goulot, avec une compression de cette partie correspondant à une réduction de l'épaisseur du joint comprise entre 40 et 60%.
- Ces capsules connues ont donné des résultats satisfaisants lors de leur utilisation avec des joints en matière souple et flexible, par exemple en copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA). Toutefois, l'utilisation de tels joints sur des corps de capsules réalisés en des matières plastiques telles que le polypropylène présente l'inconvénient qu'aussi bien les matières utilisées pour la réalisation des joints que les matières utilisées pour la réalisation des corps de capsules sont relativement perméables aux gaz tel que l'oxygène, le gaz carbonique, l'azote. De ce fait, la durée de vie des produits conditionnés dans les bouteilles, flacons ou autres récipients obturés par des telles capsules est réduite du fait des échanges gazeux à travers les capsules.
- Ces échanges gazeux peuvent par exemple conduire à une pénétration d'oxygène à l'intérieur des récipients, d'où une altération des propriétés organoleptiques de produits sensibles tels que des corps gras de type insaturé. Ils peuvent également entraîner une perte d'arôme des substances aromatiques. Ces échanges gazeux peuvent par ailleurs provoquer une captation, par le produit contenu dans le récipient, d'odeurs extérieurs indésirables liées par exemple à l'environnement de stockage des produits. C'est la raison pour laquelle il a déjà été proposé d'utiliser, pour ces applications, des joints ayant de meilleures propriétés de barrage aux gaz et autres substances volatiles. De tels joints comprennent au moins une couche en une matière plastique à effet de barrière aux gaz, à haut module de rigidité, éventuellement combinée avec au moins une couche en une matière plastique à bas module de rigidité. A titre d'exemple, la couche à haut module de rigidité, à effet de barrière aux gaz, peut être constituée de PET (poly(éthylène téréphtalate)), PA (polyamide), PVDC poly(chlorure de vinylidène) ou E/VAL (éthylène/alcool vinylique)), ayant un module de rigidité d'ordre de 1300 à 2200 MPa.
- Or, il s'est avéré que l'utilisation de joints de ce type dans des capsules selon les documents antérieurs précités ne donnait pas satisfaction, ces joints rigides ayant, contrairement aux joints souples et flexibles normalement utilisés dans ces capsules, tendance à ne pas épouser la forme du rebord annulaire de serrage, donc à ne pas entourer suffisamment la partie latérale du goulot et même de se placer dans le corps de capsule dans une position oblique par rapport au goulot. Dans tous les cas, il en résulte une étanchéité réduite, voire aléatoire.
- La présente invention vise une capsule de bouchage à vis qui assure de bonnes performances d'étanchéité même en cas d'utilisation d'un joint à module de rigidité élevée. L'invention vise par ailleurs une capsule de bouchage combinant de bonnes performances d'étanchéité et une bonne imperméabilité aux gaz, grâce à l'utilisation d'un joint formé d'une matière plastique à effet de barrière au gaz, à haut module de rigidité, ou comprenant au moins une couche d'une telle matière.
- La capsule objet de l'invention pour le bouchage du goulot fileté d'une récipient est composée d'un corps de capsule et d'un joint d'étanchéité circulaire rapporté dans le corps de capsule. Le corps de capsule comprend une paroi de fond, et une jupe annulaire faisant saillie sur la paroi de fond et présentant un filetage intérieur. Le joint d'étanchéité présente un diamètre extérieur supérieur au diamètre extérieur du goulot de récipient à boucher. Le corps de capsule est muni de moyens de serrage du joint contre la face d'extrémité et contre le bord extérieur du goulot. Lesdits moyens comprennent un rebord annulaire prévu à l'intérieur du corps de capsule, à l'intersection de la paroi de fond avec la jupe, et définissant dans le corps de capsule, sur une hauteur supérieure à l'épaisseur du joint, une forme générale tronconique avec un angle au sommet égal ou inférieur à 90°.
- Grâce à cette conformation du rebord, le joint, même s'il est relativement rigide, peut néanmoins se déformer pour suivre la forme du rebord et être ainsi serré sur tout le pourtour contre le bord extérieur du goulot et assurer l'étanchéité à l'endroit dudit bord, même lorsque ce dernier présente des irrégularités, cela moyennant une compression relativement faible du joint.
- De préférence, ledit rebord s'étend sur une hauteur égale à au moins deux fois l'épaisseur du joint.
- L'angle au sommet de la forme générale tronconique du rebord peut être avantageusement compris entre 90 et 45° et être de préférence de l'ordre d'environ 60°.
- Cette forme générale tronconique peut, suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, être définie par deux parties tronconiques dont l'une fait un angle au sommet compris entre 45 et 60° et se raccorde par une partie concave à la paroi de fond du corps de capsule et l'autre fait un angle au sommet compris entre 60 et 90° et se raccorde par une partie concave à la jupe du corps de capsule, les deux parties tronconiques se raccordant l'une à l'autre par une partie convexe.
- En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif d'une capsule de bouchage conforme à l'invention; sur les dessins:
- la figure 1 est une coupe axiale d'une capsule conforme à l'invention avant serrage du joint d'étanchéité;
- la figure 2 est une coupe de la capsule de la figure 1, après serrage du joint d'étanchéité par vissage de la capsule sur un goulot.
- La capsule à vis 1 telle qu'illustrée par la figure 1 est dessinées au bouchage du goulot 2 d'une bouteille contenant par exemple une boisson carbonatée.
- La capsule 1 se compose d'un corps de capsule 3 et d'un joint d'étanchéité 4 rapporté.
- Le corps de capsule 3 comprend une paroi de fond 5 et une jupe 6 annulaire faisant saillie sur la paroi de fond 5. La paroi 6 est munie intérieurement d'un filetage 7 susceptible de coopérer avec un filetage extérieur 8 du goulot 2, lors du vissage de la capsule 1 sur le goulot 2.
- Le corps de capsule 3 présente intérieurement un rebord 9 à l'endroit de l'intersection de la jupe 6 avec la paroi de fond 5.
- Le rebord intérieur 9 définit une forme générale tronconique avec un angle au sommet inférieur à 90°, en l'occurrence de l'ordre de 60°. Cette forme générale tronconique est définie par deux parties tronconiques 10 et 11 dont la première forme un angle au sommet d'environ 45° et la seconde un angle au sommet d'environ 90°, la partie 10 se raccordant à la paroi de fond 5 par une partie concave 12 et la partie 11 se raccordant à la jupe 6 par une partie concave 13. Les deux parties 10 et 11 se raccordent l'une à l'autre par une partie convexe 14.
- Il est à noter que la hauteur du rebord 9 est supérieur à l'épaisseur du joint 4. Dans l'exemple représenté, la hauteur du rebord 9 est à peu près égale à quatre fois l'épaisseur du joint 4.
- Le joint 4 présente un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre intérieur de la jupe 6 dans la partie située au-dessus du filetage 7. Le joint 4 rapporté dans le corps de capsule 3, entre le filetage 7 et la paroi de fond 5 est destiné à assurer l'étanchéité du goulot 2 lors du vissage de la capsule 1 sur ce dernier.
- Tel que cela apparaît sur la figure 2, cette étanchéité doit être produite d'une part par serrage du joint 4 entre la face d'extrémité 15 du goulot 2 et la paroi de fond 5 du corps de capsule 3 et d'autre part, par serrage du joint 4 entre le bord extérieur 16 du goulot 2 et le rebord intérieur 9 du corps de capsule 3. Le joint 14, même s'il est rigide, peut suivre la forme du rebord, par flexion à moins de 90°, en l'occurrence à environ 60°, et ne subit qu'une compression réduite.
- Bien que la capsule telle que décrite ci-dessus puisse être utilisée en combinaison avec des joints 4 rapportés de tous types, y compris des joints souples et flexibles tels qu'en copolymère éthylèneacétate de vinyle ou en polychlorure de vinyle, elle présente des avantages particuliers en combinaison avec des joints rigides, conçus spécialement pour assurer une bonne imperméabilité aux gaz. Il peut s'agir là, par exemple, de joints composites comprenant au moins une couche ayant un haut module de rigidité, éventuellement combinée avec une ou plusieurs couches à bas module de rigidité. Un tel joint composite peut par exemple comprendre une couche médiane constituée par une feuille de PET, PA, PVDC ou E/VAL d'une épaisseur comprise entre 100 et 250µm, ayant un module de rigidité compris entre environ 1300 et 2200 MPa, et au moins deux couches extérieures constituées chacune d'une feuille de PP élastomère d'une épaisseur comprise entre 300 et 550µm, présentant un module de rigidité compris entre environ 100 et 300 MPa. Un tel joint composite combine de façon optimale des propriétés d'imperméabilité aux gaz, grâce à l'effet de barrière de la couche médiane à haut module de rigidité, et des propriétés d'étanchéité aux liquides, grâce aux couches extérieures à bas module de rigidité.
- Une capsule combinant un corps de capsule en polypropylène et un tel joint composite rigide peut trouver des applications particulièrement avantageuses pour le bouchage de bouteilles contenant des boissons carbonatées.
- Notamment en cas d'utilisation d'un tel joint 4 rigide, il peut être avantageux, afin d'empêcher tout déplacement latéral du joint, de prévoir sur la paroi de fond 5 du corps de capsule 3, sur la face inférieure de cette paroi, de préférence au-dessus de la face d'extrémité 15 du goulot 2 des moyens de blocage qui peuvent se présenter par exemple sous la forme d'une nervure annulaire 17 continue ou discontinue, de profil variable, de préférence en V, avec angle au sommet aigu ou arrondi. La hauteur de ces moyens de blocage peut être, par exemple, comprise entre environ 0,1 et 0,3 mm pour un joint du type tel que décrit ci-dessus à titre d'exemple. Ces moyens de blocage s'enfoncent dans le joint 4, lors du serrage de la capsule, comme le montre la figure 2.
Claims (10)
- Capsule de bouchage du goulot fileté d'un récipient, composée d'un corps de capsule comprenant une paroi de fond et une jupe annulaire faisant saillie sur la paroi de fond et présentant un filetage intérieur, et d'un joint d'étanchéité circulaire de diamètre supérieur au diamètre extérieur du goulot du récipient, rapporté dans le corps de capsule dans une position adjacente à la paroi de fond, le corps de capsule étant muni de moyens de serrage du joint contre la face d'extrémité et contre le bord extérieur du goulot, constitués par un rebord intérieur situé à l'intersection de la jupe et de la paroi de fond du corps de capsule, caractérisée par le fait que le joint (4) est constitué par ou comprend une matière plastique à haut module de rigidité, à effet de barrière aux gaz, et que ledit rebord (9) définit dans le corps de capsule, sur une hauteur supérieure à l'épaisseur du joint (4), une forme générale tronconique ayant un angle au sommet égal ou inférieur à 90°, et se raccordant par une partie concave (12) à la paroi de fond (5) et par une partie concave (13) à la jupe (6).
- Capsule suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite forme tronconique s'étend sur une hauteur au moins égale à deux fois l'épaisseur du joint (4).
- Capsule suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'angle au sommet de ladite forme tronconique est compris entre 90° et 45°.
- Capsule suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'angle au sommet de ladite forme tronconique est de l'ordre de 60°.
- Capsule suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite forme générale tronconique est définie par deux parties tronconiques (10, 11) dont la première fait un angle au sommet compris entre 45° et 60° et dont la seconde fait un angle au sommet compris entre 60° et 90° lesdites deux parties tronconiques (10, 11) se raccordant l'une à l'autre par une partie convexe (14).
- Capsule suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le corps de capsule (3) comporte, sur la face inférieure de la paroi de fond (5), au-dessus de la face d'extrémité (15) du goulot (2), des moyens de blocage (17) en saillie qui s'enfoncent dans le joint (4) lors du serrage de la capsule.
- Capsule suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le joint (4) est formé d'au moins une couche d'une épaisseur comprise entre 100 et 250µm d'une matière plastique présentant un module de rigidité compris entre environ 1300 et 2200 MPa.
- Capsule suivant la revendication 7, caractérisée par le fait que ladite couche est constituée par une feuille de PET, PA, PVDC ou E/VAL.
- Capsule suivant la revendication 7 ou 8, caractérisée par le fait que le joint (4) comprend, en outre, au moins une couche d'une épaisseur comprise entre 300 et 550µm d'une matière plastique ayant un module de rigidité compris entre environ 100 et 300 MPa.
- Capsule suivant la revendication 9, caractérisée par le fait que ladite couche est constituée d'une feuille de PP élastomère.
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