EP0853578B1 - Procede de fermeture de recipient avec un couvercle par sertissage et thermoscellage - Google Patents
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- B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
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- B65B7/2842—Securing closures on containers
- B65B7/2878—Securing closures on containers by heat-sealing
Definitions
- the invention relates to the field of rigid packaging or semi-rigid formed by containers, typically body of boxes, closed by crimped lids.
- the invention relates more specifically to a method of container closure comprising crimping and heat sealing the cover and the body of the box.
- the crimping includes the formation of a double hook by winding of the edge of the cover and the crimping edge of the body box, double hook obtained by several sets of knobs crimping.
- the closure of semi-rigid containers i.e. the metal wall thickness is of the order of 0.10 mm up to 0.15 mm, uses either the technique of heat sealing, either by crimping a cover.
- the problem posed concerns the final quality of containers filled with packaged products as they are delivered to consumers. This final quality is partly linked to the lid and to the crimping of the lid and the box body once filled.
- a first object of the invention is constituted by a process as defined by claim 1.
- the heat sealing operation can be after the crimping process, as shown in Figures 1a to 1d, or simultaneously with that of crimping.
- said inner coating of said container and that of said cover externally comprises a thermoplastic film, the thermoplastic film of said container and that of said cover being heat-sealable.
- This thermoplastic film can be a polyolefin film from 5 to 50 ⁇ m thick.
- PP polypropylene
- one of said interior coatings comprises a thermoplastic film
- the other of said interior coatings comprises a heat-sealable varnish to said thermoplastic film.
- said thermoplastic film is a polyolefin and said varnish is a varnish loaded with grains of a thermoplastic material heat sealable with said polyolefin.
- Said polyolefin can be PP and said varnish can be an epoxy varnish.
- said container is coated internally with said varnish
- said cover is coated internally with said polyolefin, but one can also have the reverse, said container being coated internally with said polyolefin, and said cover being coated internally with said varnish.
- a second object of the invention consists of the packages obtained according to the method of the invention (claim 11).
- This packaging containing a product to be packaged, formed by a metal container comprising a skirt and a dropped edge, and a metal cover comprising a bowl and a crimping edge, said cover being crimped to said container, is characterized in that the internal coating of said cover is heat sealed to the inner lining of said container.
- the opposite parts, heat-sealed, of the interior coatings of said cover and of said container terminate in a peripheral meniscus ensuring the joining of said bowl and said skirt.
- said container and / or said cover are metallic, the thickness of metal being between 0.10 and 0.25 mm.
- Said metal may be aluminum or aluminum alloys, or steel, the container may be made of a material different from that of the cover.
- said container can be made of steel and said lid in aluminium.
- Said internal coating of said container and of said lid can be chosen from films of thermoplastic material, or varnishes containing grains of thermoplastic material.
- Said inner coating of said container and said inner coating of said lid can both be films of thermoplastic material, preferably films of polyolefin.
- said interior coating of said container can be a varnish containing grains of thermoplastic material and said interior coating of said cover can be a film of thermoplastic material heat-sealable to said varnish.
- said film of thermoplastic material has a thickness of 10 to 50 ⁇ m, and said varnish has a thickness of 3 to 15 ⁇ m.
- the invention relates more particularly to containers of the type box body or trays, with a lid which can be or not with easy opening.
- the invention in addition to solving all of the problems posed, and which will not be repeated here, also allows expand the technical possibilities of packaging to crimped lids, in particular in the field of clothing mechanics of the cover, and in that of the resistance to corrosion. These possibilities can, for equal performances, allow to reduce the thickness of these covers, and therefore their material cost.
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Description
Cette qualité finale est pour une part liée au couvercle et au sertissage du couvercle et du corps de boíte une fois rempli.
- d'une part, le fabricant de couvercle est confronté à un
problème de formation du joint sur les couvercles:
- * les cadences de mise en forme du couvercle augmentent avec les progrès de la technologie mécanique et de l'automation.
- * le dépôt du joint reste conditionné par un écoulement d'un
joint liquide à travers un orifice en mouvement relatif par
rapport au couvercle, avec des ouvertures et fermetures de
l'orifice pour chaque couvercle.
Les irrégularités de dépôt et incidents de fabrication nécessitent un contrôle strict du dépôt du joint. En effet, un manque de joint signifie ultérieurement une contamination bactérienne possible du contenu du récipient, avec les conséquences éventuellement très graves qui peuvent en découler. - d'autre part, le sertissage reste une opération critique pour les mêmes raisons que celles vue précédemment (risque de contamination bactérienne si le sertissage est insuffisant, c'est à dire si le recouvrement des crochets du bord du couvercle et du bord à sertir est insuffisant).
- par ailleurs, le couvercle une fois serti joue un grand rôle, tout comme le fond du récipient, lors de la phase de traitement thermique, typiquement la stérilisation à haute température, par exemple entre 110 et 130°C. Compte tenu de la pression développée durant la stérilisation, il se produit une déformation des éléments les moins rigides de l'emballage, à savoir le fond et le couvercle. Bien que ces éléments soient conçus pour admettre des déformations réversibles, c'est à dire essentiellement grâce à des effets de charnière qui font que les partie sorties à haute température rentrent et reprennent leur position au refroidissement, il n'en reste pas moins vrai qu'il se produit assez régulièrement des déformations irréversibles (appelées "facettes" ou "becquets") qui rendent le produit non commercialisable.
- enfin, toutes les études de corrosion montrent que le couvercle est une partie de l'emballage souvent corrodée, ce qui peut réduire considérablement la durée de vie de l'emballage.
En effet, d'une part, il n'est plus nécessaire d'utiliser un couvercle avec joint, sans pour autant perdre l'étanchéité de l'emballage final, après sertissage et thermoscellage du couvercle et du récipient.
D'autre part, il a été observé, après remplissage de l'emballage et stérilisation, une très grande diminution des rebuts par déformation irréversible des emballages.
Enfin, les études de corrosion sur emballages avec produits conditionnés selon l'invention ont montré une nette augmentation de la durée de vie, comparativement à des emballages avec couvercle serti traditionnel.
On a représenté, en pointillés, la position du couvercle avant stérilisation.
Ce film thermoplastique peut être un film de polyoléfine de 5 à 50 µm d'épaisseur.
Comme polyléfine, on peut prendre le PP (polypropylène).
Dans ce cas, ledit film thermoplastique est une polyoléfine et ledit vernis est un vernis chargé de grains d'une matière thermoplastique thermoscellable avec ladite polyoléfine.
Ladite polyoléfine peut être du PP et ledit vernis peut être un vernis époxy.
De préférence, ledit récipient est revêtu intérieurement dudit vernis, et ledit couvercle est revêtu intérieurement de ladite polyoléfine, mais on peut aussi avoir l'inverse, ledit récipient étant revêtu intérieurement de ladite polyoléfine, et ledit couvercle étant revêtu intérieurement dudit vernis.
Les parties en regard, thermoscellées, des révêtements intérieurs dudit couvercle et dudit récipient se terminent par un ménisque périphérique assurant la jonction de ladite cuvette et de ladite jupe.
Ledit métal peut être l'aluminium ou les alliages d'aluminium, ou l'acier, le récipient pouvant être en un matériau différent de celui du couvercle.
Ledit revêtement intérieur dudit récipient et ledit revêtement intérieur dudit couvercle peuvent être tous deux des films de matière thermoplastique, de préférence des films de polyoléfine.
Selon une autre variante, ledit revêtement intérieur dudit récipient peut être un vernis contenant des grains de matière thermoplastique et ledit revêtement intérieur dudit couvercle peut être un film de matière thermoplastique thermoscellable audit vernis.
- essais sur des corps de boítes et couvercles de format
commercial dit "1/4 - diamètre 63 mm".
La hauteur des boítes est de : 73,6 mm. - corps de boítes et couvercles en alliage d'aluminium 5052 (désignation selon l'Aluminum Association), en épaisseur de 0,25 mm pour le corps de boíte et de 0,225 mm pour le couvercle.
- revêtement intérieur des corps de boíte et couvercles : vernis époxy à 5 g/m2
- couvercles "standard" avec joint
- revêtement intérieur des corps de boíte et couvercless :
couche de PP de 25 µm rendue adhérente à la couche métallique Al par une couche adhésive à base de copolymère PP à groupements acides carboxyliques, - couvercles "standard" sans joint
Les couvercles sont sertis sur les corps de boítes avec une sertisseuse à molettes selon la technique standard, de manière à former un crochet (9) tel que représenté à la figure 3 avec la courbe en pointillés.
Les couvercles ont été d'abord sertis de manière standard, puis, comme représenté aux figures 1a à 1d, on a thermoscellé le serti en appliquant un mors chauffant (14) sur le serti formé par la coopération du crochet (9) du couvercle et du bord tombé (4) du corps de boíte.
Conditions de thermoscellage:
- pression de 0,4 bar
- température du mors chauffant : 280°C
- température mesurée du serti : 210°C
- durées : 1 - 1,7 - 2 - 2,5 s
Il n'a pas été noté de différences notables entre les essais où a varié la durée de tehrmoscellage (de 1 à 2,5 s).
PRESSION en BAR (= 105 MPa) | |||
FUITE | FACETTE | BECQUET | |
A ESSAIS COMPARATIFS | |||
A1 couvercle sans joint | 0,1 | 1,6 | 1,9 |
A2 couvercle sans OF () | 1,9 | 1,5 | 1,9 |
A3 couvercle avec OF | 1,2 | 1,2 | 1,7 |
B ESSAIS SELON L'INVENTION | |||
B1 couvercle sans scellage | 2,1 | 1,2 | 2,1 |
B2 couvercle sans OF | - () | 2,1 | -() |
B3 couvercle avec OF | - () | 2,2 | -() |
Remarques: Une "facette" désigne une déformation dans le plan du couvercle. Un "becquet" désigne une déformation (plus grave que la précédente) qui touche aussi la périphérie du couvercle et donc le serti. |
Les essais comparatifs ont montré que la présence d'un ménisque de matière thermoplastique diminue la corrosion qui peut prendre naissance dans l'espace confiné compris entre la pente intérieure (8) du couvercle et le haut de la jupe (3) du récipient. Cette amélioration de la tenue à la corrosion due au contenu (présence d'aliments acides / salés, etc...) permet d'augmenter la durée de vie des emballages.
Il ne fait pas de doute que la formation d'un ménisque de matière thermoplastique (12) modifie et améliore le comportement mécanique du couvercle et sa tenue à la corrosion.
Claims (20)
- Procédé de fermeture d'un récipient métallique comprenant une jupe et un bord tombé, avec un couvercle métallique comprenant une cuvette et un bord à sertir, comprenant un approvisionnement en récipient et en couvercle, un sertissage du bord dudit couvercle avec le bord tombé dudit récipient de manière à former au moins un crochet de sertissage,
caractérisé en ce que,a) ledit couvercle approvisionné est exempt de joint, ledit récipient et ledit couvercle approvisionnés comprenant chacun un revêtement intérieur choisi de manière à ce que le revêtement intérieur de l'un soit thermoscellable avec le revêtement intérieur de l'autre,b) après avoir serti ledit couvercle et ledit récipient, on thermoscelle ledit revêtement intérieur dudit récipient en contact avec ledit revêtement intérieur dudit couvercle. - Procédé selon la revendication 1 dans lequel on forme, par thermoscellage dudit revêtement intérieur dudit récipient avec ledit revêtement intérieur dudit couvercle, un ménisque de matière assurant la soudure des revêtements intérieurs dudit récipient et dudit couvercle et formant une jonction de ladite cuvette et de ladite jupe.
- Procédé selon une quelconque des revendications 1 et 2 dans lequel l'opération de thermoscellage est effectuée après celle de sertissage ou simultanément à celle de sertissage.
- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel ledit revêtement intérieur dudit récipient et celui dudit couvercle comprennent intérieurement un film thermoplastique, le film thermoplastique dudit récipient et celui dudit couvercle étant thermoscellables.
- Procédé selon la revendication 4 dans lequel ledit film thermoplastique est un film de polyoléfine de 5 à 50 µm d'épaisseur.
- Procédé selon la revendication 5 dans lequel ledit film thermoplastique est un film de PP.
- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel un desdits revêtements intérieurs comprend un film thermoplastique, l'autre desdits revêtements intérieurs comprend un vernis thermoscellable audit film thermoplastique.
- Procédé selon la revendication 7 dans lequel ledit film thermoplastique est une polyoléfine, et ledit vernis est un vernis chargé de grains de ladite polyoléfine, de manière à ce que ledit vernis soit thermoscellable audit film.
- Procédé selon la revendication 8 dans lequel ladite polyoléfine est du PP et ledit vernis est à base de résine époxy.
- Procédé selon une quelconque des revendications 7 à 9 dans lequel ledit récipient est revêtu intérieurement dudit film de polyoléfine, et ledit couvercle est revêtu intérieurement dudit vernis.
- Emballage contenant un produit conditionné, formé par un récipient métallique comprenant une jupe et un bord tombé, et un couvercle métallique comprenant une cuvette et un bord à sertir, ledit couvercle étant serti audit récipient, et caractérisé en ce que le revêtement intérieur dudit couvercle est thermoscellé au revêtement intérieur dudit récipient.
- Emballage selon la revendication 11 dans lequel la jonction thermoscellée des revêtements intérieurs dudit couvercle et dudit récipient forme un ménisque périphérique assurant la jonction de ladite cuvette et de ladite jupe.
- Emballage selon une quelconque des revendications 11 et 12 dans lequel l'épaisseur de métal dudit récipient et dudit couvercle est comprise entre 0,10 et 0,25 mm.
- Emballage selon la revendication 13 dans lequel ledit métal est l'aluminium ou les alliages d'aluminium, ou l'acier, le récipient pouvant être en un matériau différent de celui du couvercle.
- Emballage selon la revendication 14 dans lequel ledit récipient est en acier et ledit couvercle est en aluminium.
- Emballage selon une quelconque des revendications 11 à 15 dans lequel ledit revêtement intérieur dudit récipient et dudit couvercle sont choisis parmi les films de matière thermoplastique ou les vernis contenant des grains de matière thermoplastique.
- Emballage selon une quelconque des revendications 11 à 16 dans lequel ledit revêtement intérieur dudit récipient et celui dudit couvercle sont des films de matière thermoplastique, de préférence des films de polyoléfine.
- Emballage selon une quelconque des revendications 11 à 16 dans lequel ledit revêtement intérieur dudit récipient est un vernis contenant des grains de matière thermoplastique et ledit revêtement intérieur dudit couvercle est un film de matière thermoplastique thermoscellable audit vernis.
- Emballage selon la revendication 16 dans lequel ledit film de matière thermoplastique a une épaisseur de 10 à 50 µm, et ledit vernis a une épaisseur de 3 à 15 µm.
- Emballage selon une quelconque des revendications 11 à 19 dans lequel ledit récipient est un corps de boíte ou une barquette, et dans lequel ledit couvercle peut être avec ou sans ouverture facile.
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