FR2713200A1

FR2713200A1 - Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique.

Info

Publication number: FR2713200A1
Application number: FR9314616A
Authority: FR
Inventors: Petit Dominique; Mchenry Robert
Original assignee: Pechiney Recherche GIE
Current assignee: Pechiney Recherche GIE
Priority date: 1993-12-01
Filing date: 1993-12-01
Publication date: 1995-06-09
Anticipated expiration: 2013-12-01
Also published as: EP0757601A1; EP0757601A4; EP0757601B1; WO1995015228A1; DE69426730T2; JPH09509385A; AU1334895A; JP3663426B2; ES2155123T3; DE69426730D1; FR2713200B1

Abstract

L'invention concerne des couvercles à ouverture facile en complexe stratifié constitué d'une feuille de matière plastique sur chacune des faces de laquelle adhère une feuille métallique et leur procédé de fabrication. Le couvercle est caractérisé par la nature du matériau, complexe métal-polymère-métal et par le fait que la ligne de déchirement permettant l'ouverture totale ou partielle du couvercle comprend deux lignes d'incision voisines, à une certaine distance l'une de l'autre, pratiquées l'une dans la feuille métallique intérieure du couvercle, l'autre dans la feuille métallique extérieure du couvercle. L'invention s'applique aussi bien à des couvercles à ouverture facile de boîtes de conserve alimentaires qu'à des couvercles à ouverture facile de boîtes-boisson.

Description

COWERCLE A OWERTURE FACILE EN COMPLEXE METALLOPLASTIQUE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION.

L'invention appartient au domaine technique de l'application de matériaux complexes métalloplastiques stratifiés à l'emballage et de façon plus précise à la fabrication de couvercles à ouverture facile utilisés pour la fermeture de récipients contenant des produits alimentaires ou des boissons.

Plus précisément encore, le complexe métalloplastique appliqué est du type métal-polymère-métal, c'est-à-dire dans lequel une feuille de polymère est intercalée entre deux feuilles métalliques auxquelles elle adhère.

Dans le texte de la présente demande de brevet, on utilisera indifféremment pour la désignation de ce complexe les termes: métal-plastique-métal, métal-polymère-métal, ou plus simplement, de façon abrégée MPM.

PROBLEME POSE
Les couvercles de botes alimentaires ou pour boissons à ouverture facile sont généralement constitués d'une feuille métallique recouverte sur le côté intérieur à la boite par un vernis protecteur évitant le contact des aliments ou de la boisson avec le métal du couvercle et préservant le couvercle de la corrosion et le contenu de la contamination.

Ces couvercles à ouverture facile comportent un système de perforation et une ligne de déchirure. Le système de perforation est constitué le plus souvent d'un anneau solidaire d'un poinçon. Lorsque l'on tire sur l'anneau pour l'amener d'une position parallèle au couvercle à une position perpendiculaire au couvercle, le poinçon perfore le couvercle à un endroit situé sur la ligne d'affaiblissement selon laquelle se poursuit la déchirure lorsque l'on continue à tirer sur l'anneau. La ligne d'affaiblissement ou de déchirure peut avoir des dessins variés selon que l'on souhaite pratiquer une ouverture en forme de panneau (cas de la boîte boisson) ou une ouverture de la boite en pleine section (cas des boites alimentaires).

Dans les deux cas, la ligne d'affaiblissement ou de déchirure est obtenue par préincision de la face externe ou de la face interne du couvercle. Il n'est pas rare en effet, notamment pour les couvercles de boites alimentaires en acier que l'on incise la face interne et répare ensuite la couche de vernis interne endommagée. Cette façon de procéder présente deux avantages: le premier est qu'il est plus commode de réaliser ainsi l'équilibre entre la facilité d'ouverture et la résistance à une ouverture accidentelle; le second est que, même avec une incision externe, la déformation du métal induit de petites fissures dans le vernis interne. Or ces petites fissures sont pratiquement impossibles à réparer alors que les importantes entailles provenant de l'incision interne peuvent être facilement réparées par revêtement par électrophorèse.

L'affaiblissement est dans les deux cas provoqué par la plus faible quantité de métal subsistant sous le fond de l'incision, comme cela est représenté en coupe sur la figure 1 où le repère (1) désigne le métal, le repère (2) l'incision externe, le repère (3) la couche de vernis intérieur.

Le problème posé initialement aux inventeurs était celui de l'amélioration de la boite boisson. D'une contenance en général voisine de 33 cl, de forme cylindrique, cette boite est fermée par un couvercle à ouverture facile, revêtue intérieurement par un vernis alimentaire et extérieurement par une ou plusieurs couches de décoration indiquant la nature et la marque du produit contenu. Ces revêtements sont en général appliqués après la mise en forme de la boite.

Parmi les éléments du prix de revient de la bolte-boisson, le coût du métal, en dépit de son faible poids, intervient pour une part prépondérante. L'idée est donc venue aux chercheurs de remplacer une partie de ce métal par une matière moins coûteuse: la matière plastique.

Les inventeurs ont trouvé une solution à ce problème consistant en un complexe métalloplastique composé d'une feuille de polymère thermoplastique revêtue sur chacune de ses faces d'une feuille métallique avec interposition d'une couche mince d'adhésif. Ils se sont alors demandé si un tel complexe métalloplastique ne pouvait pas aussi remplacer la tôle métallique utilisée pour la confection des couvercles. Outre ses avantages économiques, cette solution faciliterait le recyclage des couvercles qui seraient réalisés à partir d'un produit identique ou voisin de celui des boites métalloplastiques de structure similaire de type MPM.

Mais même avec des couvercles à ouverture facile conventionnelles munies d'une fine couche de revêtement organique protecteur, il est difficile de parvenir à un équilibre acceptable entre la facilité d'ouverture et la protection contre une ouverture accidentelle pendant le transport et le stockage. Si l'incision du métal n'est pas assez profonde, l'ouverture est trop difficile; si elle est trop profonde, la résistance à l'ouverture accidentelle est insuffisante.

La réalisation de cet équilibre est particulièrement difficile car la différence d'épaisseur résiduelle entre un couvercle qui s'ouvre trop facilement et un couvercle qui s'ouvre trop difficilement est si faible que les tolérances normales des outillages ou leur usure normale peuvent perturber l'équilibre souhaité.

Cette exigence de précision de l'épaisseur de métal résiduel est encore plus difficile à satisfaire si l'on tente d'inciser un couvercle MPM avec des outillages conçus pour les couvercles traditionnels. Si l'on incise de l'extérieur du couvercle, il faut que l'incision pénétre complètement la couche métallique externe et fasse une entaille dans la couche interne assez profonde pour créer des concentrations de contraintes suffisantes pour déchirer le métal à l'ouverture.

Comme chaque couche métallique est bien plus mince qu'avec un couvercle conventionnel, l'équilibre entre la facilité d'ouverture et la résistance à l'ouverture accidentelle est encore plus difficile à atteindre.

L'incision simultanée ou successive des deux couches métalliques depuis l'extérieur et l'intérieur au même endroit ne résoud pas complètement le problème de laisser une épaisseur déterminée de métal résiduel dans les couches métalliques.

Un deuxième problème est rencontré à l'ouverture: lorsque le vernis intérieur des couvercles est remplacé par une matière plastique, celle-ci se déforme de façon importante au moment de la déchirure en donnant naissance à un défaut désigné par le terme anglais "feathering" (formation de plume) dû à la déformation du plastique et caractérisé en ce que la coupe au travers du plastique, au lieu d'être franche et rectiligne dans le sens de l'épaisseur, a un profil en escalier. Les figures 2a et 2b illustrent en coupe un tel phénomène de "feathering". La figure 2a représente la ligne d'incision (4) dans le métal (5) et la couche de matière plastique (6) avant déchirure. La figure 2b représente, avec les mêmes numéros de repère ces trois éléments après déchirure. On voit la forme en escalier de la déchirure de la matière plastique.

DESCRIPTION DE L'ART ANTERIEUR
La demande de brevet français publiée le 13 mars 1992 sous le n" 2.666.564 au nom du G.I.E Péchiney Recherche apporte une solution à ce problème. Cette solution consiste en un couvercle de boite à ouverture facile composé d'une feuille métallique et d'un film en matière plastique qui comporte outre la préincision mécanique de la feuille métallique côté externe, une dépression continue du film plastique côté interne au droit de la préincision mécanique. Cette dépression continue est obtenue par une source de chaleur concentrée, par exemple un faisceau laser.

Cependant cette solution ne saurait s'appliquer aux complexes métalloplastiques mis en oeuvre dans la présente invention puisque le couche de matière plastique est en sandwich entre deux feuilles métalliques.

La demande P.C.T n0 WO 91/18795 publiée le 12 décembre 1991 au nom d'American National Can Company divulgue un dispositif d'ouverture facile appliqué sur la paroi de récipients en matière plastique consistant à entailler les faces externe et interne de la paroi et à créer une zone de faiblesse à l'intérieur de cette paroi. Comme l'indique la figure 1A de cette demande, la face externe porte deux entailles situées à des hauteurs différentes du récipient et la face interne une entaille située à une hauteur intermédiaire.

Cette demande apparait cependant éloignée de la présente invention: d'une part, elle ne concerne pas des couvercles mais la partie supérieure de la paroi d'un récipient, d'autre part il s'agit de récipients en matière plastique et non en complexe métalloplastique, enfin elle met en oeuvre trois entailles, deux extérieures et une intérieure et la partie de la paroi comprise entre les deux entailles extérieures se détache du récipient au moment de l'ouverture.

OBJET DE L'INVENTION
L'invention a pour objet un couvercle à ouverture facile fabriqué en un complexe métalloplastique du type métalplastique-métal ou en abrégé MPM dont la ligne d'affaiblissement ou de déchirure est réalisée de façon particulière: elle comporte deux incisions pratiquées dans les feuilles métalliques du complexe et répondant à des conditions géométriques particulières.

DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 représente en coupe une ligne de déchirure de l'art antérieur sur un couvercle verni intérieurement.

Les figures 2a et 2b représentent le mode de déchirement d'un complexe métalloplastique simple à une couche de métal et une couche de plastique.

La figure 3a représente en coupe un complexe métalloplastique
MPM utilisé dans l'invention.

La figure 3b représente en coupe la ligne de déchirure selon l'invention.

La figure 4 représente un couvercle de boite-boisson dans lequel le panneau d'ouverture se déplace dans une seule direction vers l'intérieur de la boite et reste attaché au couvercle après l'ouverture.

La figure 5 représente un couvercle de boite de conserve alimentaires dans lequel le panneau d'ouverture est d'abord poussé vers l'intérieur de la boite au moment de la perforation initiale puis arraché par traction vers l'extérieur de la boîte.

DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention concerne un couvercle à ouverture facile muni d'une ligne de déchirure en complexe métalloplastique du type métal-polymère-métal destiné à la fermeture de boites pour aliments ou boisson caractérisé en ce que la ligne de déchirure est formée de deux lignes de préincision voisines pratiquées l'une dans la feuille métallique du côté extérieur du couvercle, l'autre dans la feuille métallique du côté intérieur du couvercle.

L'invention est illustrée sur les figures 3a et 3b. La figure 3a représente en coupe le complexe métalloplastique utilisé dans la mise en oeuvre de l'invention. Ce complexe comprend une couche centrale de polymère thermoplastique (7) sur chacune des faces de laquelle adhère une feuille métallique (9). Une couche mince d'adhésif (8) peut être interposée entre polymère et métal.

La figure 3b représente une coupe dans un plan perpendiculaire à la double incision, après réalisation de cette double incision par une technique classique de poinçonnage. Le polymère et le métal sont toujours désignés par les mêmes repères (7) et (9), alors que, pour des raisons de clarté du dessin, la couche d'adhésif n'est pas représentée. Les incisions dans la feuille métallique sont repérées par (10) et (11). On constate sur le dessin que, au droit de l'incision, non seulement l'épaisseur de métal, mais aussi celle de la matière plastique ont été réduites.

Même s'il reste une épaisseur de métal résiduel dans les deux couches métalliques, la force nécessaire à l'ouverture ne dépend pas que de cette épaisseur de métal résiduel.

Cette force dépend à la fois de l'épaisseur du métal résiduel, de la distance entre les deux incisions et, ou bien de la résistance au cisaillement de l'ame plastique, ou bien de la résistance au cisaillement de l'adhésif entre l'ame plastique et chaque couche métallique, ou bien de l'adhérence de l'adhésif sur chaque couche métallique. Or, la distance entre les deux incisions est beaucoup plus facile à régler et à maintenir constante que l'épaisseur de métal résiduel parce qu'elle est sensiblement plus élevée que l'épaisseur de métal résiduel et donc moins sensible aux tolérances normales d'usinage des outils. Elle est aussi moins sensible à l'usure d'abord parce qu'elle est plus grande, mais aussi parce que sa direction est perpendiculaire à celle du déplacement de l'outil et donc à la variation de dimension résultant de l'impact répété de cet outil.

Si l'épaisseur de métal résiduel est faible, la force d'ouverture sera déterminée essentiellement par la distance facile à régler entre les deux incisions et à un degré moindre par l'épaisseur de métal résiduel. En fait, même si l'une des couches était complètement cisaillée, un équilibre entre la résistance à l'ouverture accidentelle et la facilité d'ouverture pourrait cependant être trouvé.

En outre, les inventeurs ont trouvé que l'épaisseur de métal résiduel n'était pas aussi sensible à de faibles variations d'outillage que dans le cas d'un couvercle entièrement métallique en raison de la capacité du plastique à se déformer dans la zone de l'incision.

La géométrie de cette double incision doit de préférence répondre à certains critères, dépendant de l'épaisseur du métal et de celle du plastique. Si l'on appelle:
em l'épaisseur du métal
ep l'épaisseur du plastique
p la profondeur d'incision
d la distance entre les axes d'incision
1 la largeur de l'incision à sa partie extérieure, les relations suivantes doivent de préférence être respectées:
2.em/3 < p < em + ep
100 um < d < 1000 pin
p/2 < 1 < 2.p
La disposition relative des incisions du côté intérieur du couvercle et du côté extérieur doit être adaptée selon le type de couvercle.

Une première disposition, figure 4, correspond aux couvercles de boites-boisson dans lesquels le panneau d'ouverture se déplace dans une seule direction vers l'intérieur de la boite et reste attaché au couvercle après l'ouverture. La figure 4a montre le panneau d'ouverture vue de dessus. Dans ce mode de réalisation, le pourtour de l'incision externe (10) doit être entièrement intérieur à celui de l'incision interne (11) de façon à ce que le panneau puisse traverser l'orifice. La figure 4b représente une coupe interrompue du couvercle et du panneau d'ouverture selon aa' avec les deux incisions externes (10a) et (10a') et les deux incisions internes (lia) et (îîa'). La rupture intervient aux points marqués (12) et il est clair que le panneau central (13) peut facilement traverser 1 'ouverture.

Une autre application de cette première disposition est un couvercle conventionnel s'ouvrant avec un ouvre-boîte qui exerce une force de cisaillement verticale vers le bas successivement sur tout le périmètre du couvercle.

Une deuxième disposition, figure 5, correspond aux couvercles, par exemple de boîtes de conserve alimentaires, dans lesquels le panneau d'ouverture est d'abord poussé vers l'intérieur de la boîte au moment de la perforation initiale puis arraché par traction vers l'extérieur de la bote. La figure 5a montre le panneau d'ouverture vue de dessus. Dans ce mode de réalisation, le pourtour de l'incision externe (10) doit être intérieur à celui de l'incision interne (11) dans la partie voisine de la perforation, puis extérieur en dehors de cette partie. Les deux lignes d'incision, externe et interne se croisent en deux points (14) et (15). Le rivet (16) sert à la fixation de l'anneau. La figure 5b représente une coupe interrompue du couvercle et du panneau d'ouverture selon aa' avec les deux incisions externes (10a) et (10a') et les deux incisions internes (lia) et (lia').

Une troisième disposition selon l'invention est celle d'un couvercle dans lequel le panneau d'ouverture est déplacé dans un seule direction vers l'extérieur de la boite et se détache complètement du couvercle après ouverture. Dans ce mode de réalisation, le périmètre de l'incision externe doit être complètement extérieur à celui de l'incision interne. Bien qu'un tel panneau enlevé extérieurement ait été, à une époque, la règle pour les couvercles de boîtes-boisson, il a toujours été difficile à réaliser pour des couvercles de boîtes alimentaires à pleine ouverture en raison de la force importante pour initier le déchirement de l'incision.

Mais avec cette invention, cependant, la force initiale d'ouverture peut être facilement réglée par le moyen d'incisions profondes des deux couches métalliques combinées avec une diminution de la distance entre les deux incisions dans la région du couvercle où commence l'ouverture.

Outre les avantages économiques et un ajustement amélioré de la force d'ouverture, l'invention présente d'autres avantages.

Le premier est que la corrosion d'une ou même des deux couches métalliques jusqu'à la perforation n'entraîne pas de fuite ni de contamination du produit par les organismes extérieurs. Au cas où les deux couches métallique seraient perforées, il pourrait, bien sûr, y avoir passage de gaz entre le produit et l'environnement extérieur puisque l'âme en plastique n'est pas une barrière absolue aux gaz. Comme la surface de ces perforations est faible, le passage de gaz sera aussi très faible. En outre, le chemin de passage des gaz au travers du plastique sera très long, à moins que les perforations dans les deux couches métalliques ne soient juste l'une au-dessus de l'autre. Mais comme la plupart des perforations se produisent sur les lignes d'incision et que, selon l'invention, ces lignes sont décalées, le passage de gaz sera très faible.

De plus, avec de tels couvercles MPM, on peut choisir les alliages pour limiter la corrosion. Par exemple, l'alliage utilisé pour la couche interne peut être choisi pour minimiser la corrosion en présence d'un produit alimentaire particulier et l'alliage utilisé pour la couche externe peut être choisi pour sa résistance mécanique ou sa résistance à la corrosion au contact avec un environnement donné.

Un autre avantage de l'invention apparaît dans le cas des couvercles pour des produits sous pression tels des boissons gazeuses. Cet avantage réside dans le fait que la force exercée quand on ouvre le récipient est dirigée de l'extérieur vers l'intérieur alors que la force principale d'ouverture accidentelle est dirigée de l'intérieur vers l'extérieur. La localisation de l'incision de la couche interne latéralement à l'extérieur de l'incision de la couche externe fournit une protection supplémentaire contre l'ouverture accidentelle provoquée par la pression interne puisque il est impossible que la couche interne traverse l'ouverture plus petite de la couche externe.

Un problème habituel avec les couvercles de boîtes est d'éviter que les bords coupants du couvercle enlevé et du métal restant sur la boite ne provoquent des blessures. Ce problème est peut-être encore plus aigu avec les couvercles
MPM. Le cisaillement de l'âme plastique peut, en effet, se faire de deux façons différentes: a) Si la résistance au cisaillement de l'interface est inférieure à la résistance au cisaillement interne du plastique, on observe un décollement de l'âme de l'une des couches métalliques, Cette couche métallique fine décollée présente alors un bord particulièrement coupant. Dans ce cas, la bote peut être conçue de façon à protéger ce bord coupant par une partie adjacente de la boite. Un exemple d'une telle protection consiste en ce que la paroi du corps de boite présente une forme telle que l'ouverture a lieu au-dessus d'un épaulement de la boîte, empêchant les doigts de l'usager de venir en contact avec le métal coupant résiduel. Avec un tel modèle, le cisaillement doit se produire adjacent au bord protégé de façon à ce que l'autre bord (par exemple le bord du panneau enlevé) soit protégé par la pleine épaisseur de l'âme plastique. Cette rupture sélective de l'adhésion peut être réalisée simplement par l'utilisation d'un adhésif moins adhérent sur la surface où l'on veut que la déchirure se produise. b) Si la résistance au cisaillement de l'interface est supérieure à la résistance au cisaillement interne du plastique, on observe alors un cisaillement au milieu de l'âme plastique ce qui laisse les bords revêtus d'une couche relativement épaisse de plastique et empêche ainsi les blessures.

Pour orienter le cisaillement, soit à l'interface avec le métal, soit au milieu de l'âme plastique, on utilise une couche de polymère de faible cohésion dans laquelle la rupture se propage. Cette couche peut être l'une des couches adhésives, l'âme proprement dite en polymère ou une couche supplémentaire qui peut se situer par exemple au milieu de l'âme plastique. L'avantage d'utiliser une telle couche réside dans le fait que la rupture peut être réglée par la maîtrise de la cohésion du matériau utilisé. Le choix du matériau de faible cohésion doit bien entendu être fait en fonction de sa compatibilité vis-à-vis des autres matériaux utilisés dans la structure. Il est connu que l'addition de charges non renforçantes dans un polymère permet de diminuer ses propriétés mécaniques et en particulier ses propriétés de résistance à la rupture, donc de diminuer sa cohésion. La concentration en charge non renforçante assure le réglage de la cohésion du matériau en question.

Des charges présentant des plans de clivage peu adhérents ainsi que des arêtes vives telles que le mica peuvent ainsi diminuer la cohésion des polymères.

Une autre possibilité consiste à utiliser deux couches de polymères de faible compatibilité de sorte que la rupture interviendra à l'interface entre ces deux couches. Ces deux couches peuvent être co-extrudées ou appliquées à l'aide des techniques usuelles d'enduction. Le degré de compatibilité entre les deux matériaux utilisés permet de maîtriser la rupture adhésive qui intervient lors de l'ouverture du couvercle.

De préférence, le complexe métalloplastique présente certaines caractéristiques d'épaisseur et de composition.

Les épaisseurs des différents constituants du complexe seront avantageusement conformes aux spécifications suivantes: (en micromètres)
METAL 25 à 100
ADHESIF 0 à 10
POLYMERE 80 à 300
ADHESIF 0 à 10
METAL 25 à 100
En ce qui concerne la composition des constituants:
Le polymère constituant l'âme est choisi parmi l'un des polymères thermoplastiques suivants: polypropylène, polyéthylènes haute et basse densité, polyesters, polyamides.

Il est intéressant de noter que, le polymère n'étant pas en contact avec le produit alimentaire ou la boisson contenue dans le récipient, il est possible et recommandé d'utiliser des polymères recyclés. Des essais ont été faits avec des polyesters et du polypropylène recyclés et donnent des résultats tout-à-fait satisfaisants.

L'adhésif interposé de préférence entre polymère et métal est soit un polymère thermodurcissable, par exemple de type polyuréthanne ou époxy, soit un polymère thermoplastique tel les polyoléfines modifiées de façon classique par un acide éthylénique (maléique, crotonique, etc...), les polymères éthylène-acryliques (EAA), les polyesters ou différents copolymères des monomères correspondant aux polymères cidessus indiqués.

Le métal est soit de l'acier étamé ou non, revêtu de chrome, de zinc, de nickel, ou de chrome-oxyde de chrome, soit de l'aluminium ou un alliage d'aluminium.

Un alliage d'aluminium à l'état "dur" est de préférence utilisé.

Les complexes métalloplastiques objets de l'invention sont préparés par différentes méthodes connues. Les plus utilisées sont la co-extrusion directe, le thermocollage et le collage par enduction. Ces deux dernières méthodes sont de préférence pratiquées sur une ligne continue alimentée en films de plastique et en feuilles métalliques.

La co-extrusion directe consiste à extruder entre les deux feuilles métalliques qui défilent en continu et constitueront les couches externes, la couche centrale de polymère et de part et d'autre de cette couche centrale les deux couches minces d'adhésif. Le produit composite ainsi obtenu passe ensuite entre des rouleaux afin de parfaire l'adhérence entre les différentes couches. Cette technique s'applique évidemment uniquement au cas des adhésifs thermoplastiques.

Le thermocollage consiste à partir d'une bande composite de polymères comprenant une couche centrale de polymère revêtue sur chacune de ses faces de la couche d'adhésif, ici encore thermoplastique et d'introduire cette bande entre deux feuilles métalliques. Le thermocollage est assuré par le passage du produit composite ainsi obtenu entre deux rouleaux chauffés à une température suffisante pour fondre ou au moins ramollir suffisamment la couche d'adhésif de façon à développer l'adhérence sur les feuilles métalliques.

Enfin, le collage par enduction consiste à enduire les faces internes des deux feuilles métalliques avec un adhésif thermodurcissable par un moyen connu et d'appliquer ces feuilles de part et d'autre sur la bande de polymère centrale à l'aide de rouleaux.

La fabrication des couvercles selon l'invention se fait par emboutissage en utilisant les techniques habituelles. Les deux lignes d'incision peuvent être faites simultanément ou successivement.

Les couvercles objets de l'invention peuvent être fixés sur toutes sortes de boites, boîtes-boisson, boîtes pour aliments, par toutes sortes de moyens de fixation: sertissage, collage, thermocollage.

EXEMPLES.

Exemple 1.

Une bande de polypropylène de 140 micromètres d'épaisseur a été revêtue sur chacune de ses faces d'une couche de 5 micromètres d'épaisseur d'un adhésif constitué d'une feuille de polypropylène modifié à l'acide maléique. Les deux feuilles d'adhésif ont été appliquées sur la feuille à froid par passage entre des rouleaux. La bande composite ainsi obtenue a été ensuite introduite en continu entre deux feuilles de 80 micromètres d'épaisseur d'alliage d'aluminium 3003, alliage au manganèse selon les normes "Aluminum Association", dévidées chacune à partir d'une bobine et préchauffées par passage dans un four à une température de 200ex de façon à fondre l'adhésif. Le complexe MPM obtenu était alors passé entre des rouleaux exerçant une pression voisine de 4000 kPa, puis enroulé en bobine. A partir de ce complexe, on a découpé des flans circulaires de 75,4 mm de diamètre. Ces flans ont été ensuite emboutis pour donner des couvercles de diamètre 65 mm et munis d'une ligne de déchirement extérieure (en trait plein) et d'une ligne de déchirement intérieure (en trait interrompu) affectant la forme représentée sur la figure 4.

Ces couvercles ont alors subi un examen qui n'a permis de mettre en évidence aucune fissure du métal ni du plastique.

Aucune décohésion entre le métal et le plastique n'a été constatée. En outre, le déchirement des lignes incisées s'est effectué de façon parfaite sans phénomène de feathering.

Exemple 2
Une couche de polyéthylène basse densité de 150 micromètres d'épaisseur a été extrudée entre deux feuilles de 80 micromètres d'épaisseur d'aluminium, dévidées chacune à partir d'une bobine et préchauffées par passage dans un four à une température de 200"C sans interposition d'adhésif. Le complexe
MPM obtenu était alors passé entre des rouleaux exerçant une pression voisine de 4000 kPa, puis enroulé en bobine. A partir de ce complexe, on a découpé des flans circulaires de 94 mm de diamètre. Ces flans ont été ensuite emboutis pour donner des couvercles de diamètre 81 mm et munis d'une ligne de déchirement extérieure (en trait plein) et d'une ligne de déchirement intérieure (en trait interrompu) affectant la forme représentée sur la figure 4. Ces couvercles ont alors subi le même examen que ceux de l'exemple 1 et on a abouti aux mêmes constatations.

Claims

REVENDICATIONS 1. Couvercle à ouverture facile muni d'une ligne de déchirure en complexe métalloplastique du type métal-polymère-métal destiné à la fermeture de boites pour aliments ou boisson caractérisé en ce que la ligne de déchirure est formée de deux lignes de préincision voisines pratiquées l'une dans la feuille métallique du côté extérieur du couvercle, l'autre dans la feuille métallique du côté intérieur du couvercle.

2. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pourtour de l'incision externe du couvercle est entièrement intérieur à celui de l'incision interne.
3. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pourtour de l'incision externe du couvercle est entièrement extérieur à celui de l'incision interne.
4. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pourtour de l'incision externe du couvercle est intérieur à celui de l'incision interne dans la partie voisine de la perforation, puis extérieur en dehors de cette partie.
5. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de plastique sous l'une ou sous chacune des lignes d'incision externe et interne est plus faible que dans le reste du complexe métalloplastique.
6. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'une ou chacune des incisions externe et interne a une profondeur supérieure ou égale à l'épaisseur de la couche métallique correspondante.
7. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 3, caractérisé en ce que, afin de diminuer la force initiale nécessaire à l'ouverture, la distance entre les deux incisions est diminuée dans la zone où l'ouverture commence.
8. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les feuilles métalliques extérieure et intérieure sont en deux alliages différents, l'alliage extérieur étant choisi pour ses caractéristiques mécaniques élevées et l'alliage intérieur pour sa résistance à la corrosion par les produits contenus dans la boite.
9. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la résistance au cisaillement de la matière plastique est plus faible que la résistance au cisaillement de l'interface plastique-métal de sorte que la déchirure se produit à l'intérieur de l'âme plastique.

10 Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 9, caractérisé en ce que pour diminuer la résistance au cisaillement de la matière plastique, une couche supplémentaire de polymère de faible cohésion dans laquelle la rupture pourra se propager est placée au milieu de l'âme en matière plastique.

11 Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que la diminution de la résistance au cisaillement de la matière plastique est obtenue par addition d'une ou plusieurs charges non renforçantes dans la matière plastique.

12 Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la charge non renforçante est constituée de mica.

13 Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'âme en matière plastique est constituée de deux couches de polymères de faible compatibilité.
14. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la résistance au cisaillement de la matière plastique est plus élevée que la résistance au cisaillement de l'interface plastique-métal de sorte que la déchirure se produit à l'interface plastique-métal.
15. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le complexe est constitué de couches successives suivantes ayant les épaisseurs en micromètres indiquées:

métal : 25 à 100

éventuellement adhésif: 0 à 10

polymère: 80 à 300

éventuellement adhésif: 0 à 10

métal : 25 à 100 16. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la profondeur d'incision p, la distance entre les axes d'incision d, la largeur de l'incision à sa partie extérieure 1, sont liées à l'épaisseur du métal em et à l'épaisseur du plastique ep par les relations suivantes:
2.em/3 < p < em + ep

100 pin < d < 1000 pin

p/2 < 1 < 2.p 17. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que chacune des feuilles métalliques est constituée d'un métal choisi parmi l'aluminium, les alliages d'aluminium, l'acier, l'acier étamé, l'acier chromé.
18. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 17, caractérisé en ce que chacune des feuilles métalliques est constituée d'un alliage d'aluminium à l'état dur.
19. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la couche centrale est constituée d'un polymère thermoplastique choisi parmi le polypropylène, les polyéthylènes haute et basse densité, les polyesters, les polyamides.
20. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 11 à 19, caractérisé en ce que l'adhésif est constitué d'un polymère thermodurcissable de type polyuréthanne ou époxy.
21. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 11 à 20, caractérisé en ce que l'adhésif est constitué d'un polymère thermoplastique choisi parmi les polyoléfines modifiées par un acide éthylénique (maléique, crotonique, etc...), les polymères éthylèneacryliques (EAA), les polyesters ou différents copolymères des monomères correspondant aux polymères précédents.
22. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu'il est fixé sur un corps de boîte par sertissage, collage ou thermocollage.
23. Couvercle à ouverture facile en complexe métalloplastique selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il est fixé sur un corps de boite par collage.
24. Procédé de fabrication par emboutissage de couvercle à ouverture facile à double incision en complexe métalloplastique caractérisé en ce que les 2 incisions sont faites simultanément.
25. Procédé de fabrication par emboutissage de couvercle à ouverture facile à double incision en complexe métalloplastique caractérisé en ce que les 2 incisions sont faites successivement.