LU86230A1 - Substrat contenant du polypropylene et recipient en comportant application - Google Patents

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LU86230A1
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John Santalucia
Victor Temnikow
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Colgate Palmolive Co
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Description

« ; t i
La présente invention concerne, d'une manière générale, la technique des récipients et, plus particulièrement, un récipient distributeur écrasable dont la * paroi est stratifiée dans la partie formant corps de ce- 05 lui-ci, grâce à quoi la pénétration et l'absorption du produit, et l'absorption d'oxygène sont évitées dans une ; large mesure dans toutes les régions de la structure du récipient qui y sont sensibles.
1 Les tubes écrasables formés de matières métal lo liques et plastiques sont connus depuis longtemps dans le domaine de l'emballage. Les tubes de métal extrudé sont intrinsèquement cassants, et leur utilisation répétée conduit fréquemment à des fissures dans la paroi, de sorte que le produit exsude d'un endroit autre que l'orifice de 15 distribution pratiquement rigide. Parmi les tubes métalliques de la technique antérieure, les tubes d'aluminium, bien qu'étant probablement les moins cassants, ont des applications assez limitées, car jusqu'à présent, il n'a pas été possible d'appliquer sur leurs surfaces intérieures un { 20 revêtement complètement satisfaisant, lorsque cela était nécessaire pour empêcher l'attaque et la corrosion du métal par des contenus alcalins ou acides et la contamina-j tion du contenu par les produits de la réaction. En dépit ! de la nature relativement cassante des tubes métalliques, I 25 l'opération de revêtement interne mentionnée exige un stade de traitement supplémentaire qui augmente nécessairement le coût de l'article final.
| Les tubes formés de polyéthylène et d'autres matières plastiques ont connu un large succès commercial 30 dans l'emballage de nombreux produits. Cependant, on a noté'que certains autres produits se détérioraient au bout d'un certain temps lorsqu'ils y étaient contenus.
Des plastiques comme le polyéthylène sont perméables dans !Î: une certaine mesure lorsqu'ils sont utilisés dans les 35 épaisseurs de paroi utilisées dans les récipients tubu-j laires et les huiles essentielles contenues dans la piu- j part des dentifrices pour les parfumer voient leur volu- i I ' t 2 * me réduit au cours du stockage du récipient, ce qui rend le dentifice moins agréable au goût. De même, la paroi . du récipient de plastique absorbe de l'oxygène avec le temps, et peut finalement décomposer le produit, ce qui 05 s'est révélé être effectivement le cas avec les pâtes dentifice contenant du fluorure. Un autre inconvénient des tubes plastiques réside dans l'incapacité de la surface de recevoir aisément une matière d'impression ou décorative. En outre, les tubes plastiques tels que le 10 polyéthylène, présentent un effet de mémoire , c’est-à-dire qu'ils ne restent pas comprimés lorsqu'ils sont écrasés, ce qui constitue un inconvénient particulier pour les tubes de dentifrice.
Pour remédier aux problèmes ci-dessus, il a 15 été proposé en conséquence de prévoir une feuille métallique comme barrière entre le produit et le corps du tube de polyéthylène. Ceci résoudrait'le problème de compressibilité, en ce sens que la couche métallique impose- rait sa compressibilité au plastiqué. En outre, la feuil-20 le métallique formant barrière entré le produit et le corps de tube de polyéthylène empêcherait la perte d'huiles essentielles et l'absorption d'pxygène mentionnées ci-dessus. On a suggéré d'utiliser la barrière métallique comme couche intermédiaire entre des couches extérieures 25 de polyéthylène, et de former un stratifié par chauffage, avec ou sans adhésifs appropriés. Cependant, bien qu'une structure présentant ce caractère général soit efficace pour- éviter une certaine pénétration du produit et un absorption d'oxygène à travers le corps du tube, et en par-30 ticulier lorsque la couche thermoplastique interne est un copolymère de l'éthylène et d'un monomère contenant des groupes polaires qui est copolymérisable avec celui-ci, il subsiste la possibilité d’une détérioration du produit, bien que dans une mesure nettement inférieure.
35 L'attention est attirée sur la technique anté rieure suivante : -v.
c 3 %
Marchak (brevet canadien N° 728.525 décrit un tube stratifié contenant une couche interne de polyéthylène.
Il reconnaît le problème de l'absorption d’huile odoriférante par la paroi thermoplastique et suggère l'utili-05 sation de nylon pour le résoudre.
Herrero (brevet des E. U. A. N° 4.139.665) décrit un stratifié qui ne contient pas de métal. Ce stratifié utilise, entre autres, du polypropylène comme couche intérieure, pour faire office de barrière contre l'humidi-10 té et la vapeur d'eau. Un copolymère thermoplastique de 1'acrylonitrile sert de barrière aux arômes. Ce stratifié est différent de la présente invention en ce qu'il ne contient pas de feuille métallique. En outre, Herrero ne reconnaît pas l'efficacité du polypropylène comme barriè-15 re pour, les arômes.
Yoshio et Coll, (brevet des E. U. A. N° 3.958.721) décrivent un tube stratifié écrasable qui ne contient pas ( non plus de feuille métallique. Bien que ce tube contienne du polypropylène, ils notent que la faible perméabilité < 20 aux odeurs et la résistance élevée à l’huile sont appor- r tées par la pellicule d'alcool polyvinylique.
Aucune des références citées ci-dessus ne spécifie le polypropylène comme couche interne de tubes stratifiés écrasables contenant des feuilles métalliques. Dans 25 les cas où des polyoléfines sont mentionnées, la résistance à l'absorption d'huiles essentielles odoriférantes n'est pas indiquée. En fait, le problème que pose le polyéthylène est celui de sa forte absorption des arômes.
Il a été démontré ici, d'une manière surprenante, · 30 que le polypropylène, produit chimique étroitement apparenté au polyéthylène, est pratiquement non absorbant pour les huiles odoriférantes. Le tube contient du polypropylène comme couches la plus interne et la plus externe, du papier, une feuille d'aluminium et un adhésif comme couches 35 intermédiaires.
Un des buts importants de la présente invention est de fournir un récipient distributeur écrasable ayant < 4 » une paroi stratifiée dans la partie formant corps.
Un autre but de l'invention est de fournir un récipient tubulaire comportant plusieurs couches adhérentes dans sa partie formant corps, une de ces couches, 05 telle qu'une couche métallique, constituant une barrière à la migration du produit et à l'absorption d'oxygène, et une autre de ces couches étant du polypropylène ou un copolymère ou un mélange à base de l'un de ceux-ci de densité et de cristallinité variables. Cette dernière couche 10 étant la plus interne et de préférence la plus externe avec diverses couches supplémentaires prises en sandwich entre elles.
Ces couches supplémentaires comprennent du papier et un adhésif approprié et des agents de liaison 15 tels qu'un copolymère de l'éthylène et de l'acide acrylique. Le récipient distributeur ëcrasable de la présente ; invention peut être fabriqué à partir du substrat stratifié de la présente invention au moyen d'appareils ordinai-' res et connus. Des exemples de cet appareillage et de ce 20 procédé peuvent être trouvés dans le brevet des E. U. A.
N° 3.832.964, incorporé au présent mémoire à titre de référence .
Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication de tubes stratifiés 25 dans lequel un corps tubulaire 10 est formé d'une couche formant barrière et d'un polypropylène ou d'un de ses co-polymères stratifié sur celle-ci, le corps de tube stratifié est alors placé sur un élément conformateur, en position adjacente à un élément formant barrière également 30 disposé sur celui-ci.
D’autres buts et avantages de l’invention deviendront plus apparents à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement ä titre d’exemple, et faite en référence aux dessins annexés.
35 . Dans les dessins, sur lesquels les mêmes réfé rences numériques sont utilisées pour désigner des parties identiques : 5 la Figure 1 est une vue en coupe d'un fragment d'un substrat stratifié de la présente invention, la Figure 2 est une vue en élévation latérale d'un récipient distributeur écrasable réalisant les 05 nouveaux concepts de l'invention, des parties des parois du corps étant arrachées pour illustrer plus complètement la structure stratifiée.
La matière thermoplastique de l’invention est du polypropylène.
10 Si l'on se reporte tout d'abord à la Figure 1 des dessins, un substrat 10 est représenté en coupe transversale, révélant ainsi les constituants du sandwich qui.forment la structure stratifiée.
On constatera que la couche inférieure 11 15 est un polypropylène. La seconde couche 12 au-dessus de celle-ci est une couche adhêsive qui joint la couche de polypropylène 11 à une troisième couche 13 qui est une feuille métallique telle qu'une feuille d'aluminium. La quatrième couche 14 est un autre adhésif qui fixe par 20 adhérence l'autre face de la couche de feuille métallique 13 à une couche de papier 15. La couche supérieure 16 est du polypropylène.
Le polypropylène est particulièrement utile, car il a des caractéristiques d'absorption des arômes 25 très réduites, comme le montrent les tableaux suivants, dans lesquels le polypropylène est comparé avec du polyéthylène, les épaisseurs des couches ou du revêtement étant les mêmes : . * f v 6 TABLEAU 1
ABSORPTION PAR LES POLYMERES D’UNE HUILE ODORIFERANTE NON DILUEE
Absorption %
05 Polypropylène Tenite 4230 G
(Eastman) . 1,3
Polypropylène F 120 F
(United States Steel) 1,6
Polypropylène FP 200 F
10 (United States Steel) 2,3
Polypropylène Vestrolen P 3200 (Huis Plastic) 2,3
Polyéthylène basse densité
Tenite 154 (Eastman) 5,5 15 Polyéthylène basse densité
Anpolen 1804 H (BASF) 5,6 + 0,14 < »
TABLEAU II
PERTE D'AROME D'UN DENTIFICE ;
20 PARFUME DANS LES POLYMERES
j [ Per :e d’arôme* t '
I Polypropylène Tenite 4230 G
(Eastman) 31
25 Polypropylène F 120 F
(United States Steel) 38
Polypropylène F 200 F
(United States Steel) 38
Polyéthylène basse densité , 30 Lupolen 1804 H (BASF) 100 j Polyéthylène basse densité | Tenite 154 (Eastman) 130 ; * Par rapport au polyéthylène basse densité de la 35 BASF, posé arbitrairement comme égal à 100 ; plus le | nombre est faible, moins la quantité d’arôme perdue par | le dentifrice est importante.
v 7
TABLEAU III
ABSORPTION RELATIVE D'AROME DANS DES POLYMERES A PARTIR D'UN DENTIFRICE PARFUME3*
22,2°C 32,2°C 48,9°C
05 Aluminium 0 0 0
Polypropylène FP 200 F
(United States Steel) 34 51 55
Polypropylène F 120 (United States Steel) 55 68 73 10 Polyéthylène basse densité 6560 (ARCO) 76 76 83
Polyéthylène basse densité NPE853 (Norchem) 69 76 104
Polyéthylène basse densité 15 Lupolen 1804H (BASF) 100 ± 19 107 t 14 119 ί 10 * Tous les nombres feont relatifs au polyéthylène basse densité de la BASF, posé comme égal à 100 à 22,2°C ; plus le nombre est faible, moins la quantité d'arôme ab- 20 sorbêe est importante.
Dans l'invent:.on, les adhésifs envisagés peu-vent être un copolymère de l'éthylène et de· l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique ou des sels de so- 25 dium ou de zinc de ceux-ci dans un système de diluants.
La feuille métallique peut être de préférence une feuille d'aluminium.
La couche de papier est avantageusement un papier kraft.
30 L'intervalle d'épaisseurs de chacune des cou ches est le suivant : couche de polypropylène 11 : 12,7 à 76,2 microns (0,5 à 3 millièmes de pouce), de préférence 25,0 microns (1,0 millième de pouce), 35 couche adhésive 12. Suffisante pour assurer l'adhé rence, couche de feuille métallique 13 : 12,7 microns à // 8 \ 50,8 microns (0,5 à 2 millièmes de pouce), de préférence 25,4 microns (1,0 millième de pouce), couche adhésive 14. Suffisante pour assurer l’adhérence, 05 couche de papier 15 : 38,1 à 63,5 microns (1,5 à 2,5 millièmes de pouce), de préférence 50,8 microns (2,0 millièmes de pouce), couche de polypropylène 16 : 88,9 microns à 127 microns (3,5 à 5,0 millièmes de pouce), de préférence 10 101,6 microns (4,0 millièmes de pouce).
! La couche de polypropylène 16 la plus exté rieure adhère à la couche de papier 15 par application au substrat d'une chaleur et d'une pression suffisantes. Au cas où l'application de chaleur et de pression est 15 inappropriée, on doit utiliser un adhésif adéquat. La Figure 2 est un exemple de la structure stratifiée d’un récipient écrasable, les couches étant désignées comme i dans la Figure 1, la couche 11 étant la plus interne et les autres couches étant constituées des mêmes matières [ 20 et placées dans le même ordre que celui indiqué. · [ Il ressort manifestement de ce qui précède ( j que la demanderesse a fourni une structure de récipient j: écrasable qui réduit notablement les problèmes non réso lus jusqu’ici par la technique antérieure. Le substrat | 25 stratifié et une pièce formant épaule et barrière, sup priment pratiquement la pénétration du produit et d’absorption d’oxygène.
La couche externe de polypropylène est une | matière thermoplastique capable de fondre au cours‘d’un t I 30 stade de soudure latérale et assurant une protection adéquate au papier et à la couche intermédiaire de feuille métallique. La technique de soudage d'un tube , - de dentifrice écrasable du type général révélé ici est décrite dans le brevet des E. ü. A. K° 3.295.725, in-35 corporé au présent mémoire à titre de référence. Cependant, la couche externe de polypropylène et de papier peut être supprimée si la feuille barrière a une épais- f ’ 9 seur suffisante pour résister à l'endommagement, et en faisant couler une matière thermoplastique dans la soudure latérale à recouvrement au cours de son scellement lorsqu’on utilise un tel système.
05 En outre, la couche externe peut être du pa pier dans un stratifié à trois couches formé d’un papier, d'une feuille métallique et d'un polypropylène et d'un de ses copolymères tels que décrits. Comme la couche la plus externe et la couche la plus interne sont de préfé-10 rence les mêmes, les bords repliés du tube produit à partir du substrat sont commodes à lier par la chaleur.
Un adhésif approprié peut être utilisé lorsque la liaison par la chaleur n'est pas possible. Cette variante s'ajoute au stratifié à quatre couches mentionné ci-dessus, 15 constitué de l'extérieur vers l'intérieur de polypropylène, de papier, de feuille métallique et de polypropy-• lène. Il est envisagé d'utiliser si nécessaire des adhé sifs appropriés entre les couches.
! Du polypropylène peut également être utilisé 20 pour des pièces formant épaule, des bouchons, des cols, des pistons et dans la construction de clapets de distribution pour d'autres distributeurs de dentifrice, en particulier dans les parties intérieures exposées au dentifrice contenu, et ici encore, des adhésifs compatibles 25 seront naturellement utilisés.
En outre, lorsqu'elle est coulée sous forme de pellicule sur les surfaces intérieures de fûts en contreplaqué utilisés pour le stockage d'un dentifrice parfumé, la matière retardera la perte d'arôme dans les 30 fûts, prolongeant ainsi la durée de stockage.

Claims (6)

1. Substrat composé de couches de matières, caractérisé en ce qu'il comprend une première couche (11)d'un polypropylène, une seconde couche (13) d'une feuille 05 métallique, une troisième couche (15) de papier et une quatrième couche (10) de polypropylène.
2. Substrat suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première couche du polypropylène est fixée à la feuille métallique avec un adhésif.
3. Substrat suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième couche de papier est fixée à la quatrième couche du polypropylène avec un adhésif.
4. Substrat suivant la revendication 1, 15 caractérisé en ce que la première couche de polypropylène est fixée à la feuille métallique avec un adhésif, et en ce que la troisième couche de papier est fixée à la quatrième couche de polypropylène avec un adhésif.
5. Substrat suivant la revendication 4, 20 caractérisé eh ce que l'adhésif est un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique.
6. Récipient écrasable distributeur de pâte, caractérisé en ce qu'il est formé à l'aids d'un substrat tel que revendiqué suivant l'une quelconque des revendi- 25 cations précédentes. - . .4 ‘ 1 „.AZu y} a •v Λ S __ .·. _ OC- jtQ. s f. ' 1 · fi if 1/ r L· V. / î . t £.. : ï- - - Y /
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