CH659805A5 - Procede pour la fermeture hermetique d'un recipient de verre a l'aide d'une membrane. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un procédé pour la fermeture étanche d'un récipient en verre à l'aide d'une membrane de fermeture.

Il est assez commun de former des joints étanches produits par la chaleur, sur des récipients de matière plastique, à l'aide de matériaux d'obturation tels que des membranes minces. On emploie généralement un laminé formé d'une feuille d'aluminium et d'un polymère thermoplastique, que l'on appuie sur l'ouverture d'un récipient en matière plastique avec apport de chaleur et de pression, pour établir un contact d'adhérence polymère à polymère entre ledit récipient et la feuille de fermeture. Tout en reconnaissant que cette méthode offre des avantages considérables pour fermer hermétiquement les récipients de matière plastique, on ne peut l'utiliser pour la fermeture de récipients de verre car, dans ce dernier cas, l'étanchêité des fermetures obtenues est de durée relativement courte en l'absence d'un procédé de fermeture supplémentaire. La mauvaise adhérence entre le polymère et le verre se traduit par des fuites, tout spécialement lorsque l'on met en conserve à chaud des produits acides.

Pour la fermeture de récipients en verre, il est déjà connu d'utiliser des feuilles métalliques, telles que celles d'aluminium couvertes d'un enduit thermoplastique, et de les appliquer sur l'ouverture du récipient à l'aide de chaleur et de pression. Dans ce procédé-là, on presse ladite feuille contre le bord du récipient pendant une période de temps suffisante pour que l'enduit thermoplastique y adhère. Généralement, on emploie soit la chaleur de conduction, soit celle d'induction, pour de telles fermetures, afin d'unir la feuille de métal au verre. De telles fermetures toutefois ne s'avèrent pratiques que pour la mise en bocaux de produits secs, et non pour des liquides introduits dans les récipients par des techniques à chaud. Dans ce dernier cas, il est nécessaire d'employer d'autres matériaux de fermeture approuvés pour venir en contact avec une grande variété d'aliments et de boissons. Alors qu'il est connu d'utiliser du silane sur le bord du verre, pour unir ce dernier à une feuille de métal, les agents d'adhérence divulgués jusqu'ici soit ne sont pas approuvés pour l'usage dans l'alimentation, soit se montrent collants ou poisseux, ce qui prévient l'emmagasinage sans soins particuliers, soit exigent une période de vieillissement trop longue avant de former un joint acceptable. Le brevet N° P 28 33 334.823 de la République fédérale d'Alle5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

659 805

magne, publié le 23 juin 1979 et propriété de la Gerrersheimer A.G., divulgue cet emploi du silane en termes très généraux.

L'objet de l'invention est un procédé pour fermer de façon étanche l'ouverture d'un récipient de verre présentant un rebord supérieur, selon lequel on applique un premier revêtement d'un silane ayant un groupe organo-fonctionnel sur le rebord et on applique un second revêtement d'un adhésif thermoplastique sur le premier revêtement, une couche d'un adhésif thermoplastique étant appliquée sur une membrane non perforée, on presse la membrane munie de ladite couche contre le second revêtement alors qu'au moins le rebord du récipient est chauffé à une température telle que ladite couche entre en fusion et lie la membrane avec le rebord, caractérisé en ce que, dans une première étape, le rebord du récipient est chauffé avant l'application du premier revêtement de silane et une couche d'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique est appliquée sur le premier revêtement en tant que second revêtement et en ce que, dans une seconde étape, une couche d'un matériau d'étanchêité thermoplastique est appliquée sur la membrane en tant que couche d'un adhésif thermoplastique et, après avoir pressé la membrane contre le second revêtement, au moins le rebord est chauffé à une température supérieure au point de ramollissement du matériau d'étanchêité thermoplastique afin de relier la liaison étanche au vide et étanche au liquide.

L'invention a également pour objet le récipient de verre fermé de manière étanche par une membrane et obtenu selon ce procédé.

Selon un autre aspect, l'invention concerne encore un procédé de préparation d'un rebord supérieur d'une ouverture d'un récipient de verre en vue d'une opération de fermeture étanche de ce récipient, caractérisé en ce que le rebord du récipient est chauffé, puis qu'un revêtement d'un silane ayant un groupe organo-fonctionnel est appliqué comme premier revêtement et qu'une couche d'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique est appliquée sur le premier revêtement en tant que second revêtement.

Finalement, un autre objet de l'invention est un récipient de verre préparé en vue d'une opération de fermeture étanche au moyen d'une membrane non perforée et portant une couche adhé-sive thermoplastique obtenu selon le procédé de préparation indiqué ci-dessus.

On peut traiter la surface de fermeture du récipient en verre à l'aide d'une flamme, afin d'oxyder tout revêtement qui pourrait se trouver sur ladite surface. De tels revêtements sont présents parfois si par exemple les surfaces intérieures du récipient ont été traitées avec des films minces d'oxydes métalliques et avec des lubrifiants organiques. On peut appliquer ensuite sur ce bord chauffé de l'ouverture du récipient un composé organo-fonctionnel de silane, en prenant soin de couvrir son pourtour entier, comme pour former un anneau. Une fois la surface refroidie, on peut appliquer une seconde couche faite d'un copolymère éthylène/acide acrylique dans la même forme annulaire. Les traitements au silane et avec ledit copolymère sont exécutés dans l'ordre indiqué, après quoi le récipient est prêt à être fermé hermétiquement à l'aide d'une membrane mince et non perforée.

Cette fermeture peut être exécutée une fois le récipient rempli du produit alimentaire désiré, en appuyant la membrane mince et non perforée contre la surface du récipient, ladite membrane ayant d'abord été couverte avec un film de matériau thermoplastique iono-mère, tel que la «Surlyn», cette substance thermoplastique ionomère ayant d'abord été chauffée pour former une union solide entre elle et le verre. De préférence, on forme la membrane mince d'un laminé de feuille d'aluminium et d'une pellicule de matériau thermoplastique, bien qu'elle puisse aussi comprendre une feuille de papier couverte de polymère, une simple feuille de polymère, ou bien deux feuilles de polymère ou plus, d'une feuille de métal et/ou de papier. La seule condition est que la substance polymère thermoplastique se trouve en face de l'anneau du copolymère préféré éthylène/acide acrylique, sur la surface de fermeture du récipient, et y soit soumise à une température et à une pression de fermeture compatibles avec le produit que ce récipient contient.

On va décrire ci-après à titre d'exemple comment l'invention peut être mise en œuvre, en se référant au dessin annexé, dont:

la fig. 1 est une vue éclatée d'une membrane formée d'une feuille métallique et d'un film thermoplastique, avec un couvercle à pression élastique pour la fermeture d'un récipient en verre, et la fig. 2 est une section verticale fragmentaire de la partie supérieure du récipient de verre, qui illustre la membrane formée d'une feuille métallique et d'une pellicule de matière thermoplastique, appliquée sur la fermeture du récipient, le couvercle élastique étant en place.

Dans sa forme de mise en œuvre préférée, le procédé comporte la préparation d'un récipient de verre, à utiliser dans la formation d'un joint étanche du type à membrane en remplacement des fermetures traditionnelles avec couvercle vissé sur ces récipients. Une membrane mince mais résistante, de préférence formée d'une feuille métallique revêtue d'une couche de polymère thcrmoplastique, est jointe par la chaleur à la surface de fermeture située à l'ouverture du récipient en verre. Ce joint obtenu par la chaleur est généralement exécuté après le remplissage du récipient, en appuyant avec force la membrane mince contre la surface de fermeture ou bord de verre à une température légèrement au-dessus de la température de ramollissement de la matière thermoplastique qui, de préférence, reste au-dessous de son point de fusion. On peut employer soit le chauffage par conduction soit celui par induction dans l'exécution d'un tel joint par la chaleur, et cela assez rapidement lorsqu'on travaille avec une platine chauffée. Ce joint obtenu, on peut encore recouvrir ladite membrane d'un couvercle élastique de matière plastique, pour la protéger et permettre de refermer le récipient après usage.

On a trouvé que, dans de nombreuses fermetures communes de ce genre, des problèmes de fuite peuvent surgir, tout spécialement dans la mise en conserve à chaud de produits acides, surtout lorsqu'on entrepose les bocaux dans des lieux très humides. On a déjà employé de nombreux enduits différents pour tenter d'éliminer ces problèmes, mais presque tous ont conduit à des échecs jusqu'au développement du procédé de la présente invention. On a également essayé de traiter les surfaces de verre par des méthodes utilisant des oxydes de soufre ou des matières décomposables à base de fluor, comme le montrent les brevets Nos 3 249 246 et 4 260 438 des Etats-Unis. Ces procédés au fluor avaient pour but d'améliorer la surface de fermeture des récipients de verre, en vue d'augmenter la résistance et la stabilité des liaisons verre-polymère. Mais tous exigent de nombreuses étapes de travail, sans toutefois prévenir absolument les fuites dans le cas de récipients entreposés pendant de longues périodes.

D'après la présente invention, il est possible d'obtenir un joint étanche sous vide sur l'ouverture d'une bouteille ou d'un bocal en verre à l'aide d'une membrane mince, un joint qui résiste même aux effets d'un long entreposage. On obtient cette fermeture ou joint par un premier traitement d'oxydation de la surface de fermeture du verre, pour y oxyder ou en enlever toutes les matières qui pourraient s'y trouver. Les récipients de verre dont la surface extérieure a été traitée par des couches minces d'enduits transparents sont soumis à ce procédé d'oxydation. Fréquemment, on traite tout d'abord la surface de ces récipients, soit par des combinaisons d'oxydes d'étain ou de titane appliqués par des procédés appelés à chaud, pendant que ces récipients retiennent encore une grande chaleur de formation, soit avec d'autres matériaux organiques d'enduisage tels que le polyéthylène, l'acide oléique ou d'autres matières organiques appliquées par un procédé appelé à froid. De préférence, ces récipients sont des bouteilles ou des bocaux à grande ouverture et ils sont alors dirigés sous une série droite de brûleurs à gaz du type ruban, placés en ligne droite, ces brûleurs produisant une flamme riche en oxygène qui oxyde ou brûle les constituants organiques des traitements susmentionnés sur le rebord ou bord supérieur de ces récipients, ce qui leur permet d'accepter l'eau, c'est-à-dire ce qui les rend hydrophiles dans leurs parties traitées. Pendant cette étape du procédé, on chauffe cette partie terminale des récipients jusqu'à une température de 82~C afin d'accélérer l'oxydation recherchée et de hâter le séchage des enduits appliqués à cette surface immédiatement après. Les réci5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

659 805

4

pients de verre peuvent présenter un bord dont la surface de fermeture est soit plate, soit en forme de dôme et capable de soutenir un joint produit par la chaleur. Le traitement de ce bord par la flamme sert à modifier et à annuler partiellement le traitement de surface que cette partie du récipient avait reçu.

Les récipients chauffes passent alors sous une installation d'en-duisage à rouleaux suspendus comprenant un rouleau cylindrique de caoutchouc ou d'autre matière élastique capable d'entrer en contact avec force avec le bord supérieur du récipient pendant son passage au-dessous dudit rouleau. Ce dernier est monté dans une direction perpendiculaire à celle dans laquelle le récipient se déplace et on le règle pour qu'il applique une solution à 0,1 à 2% d'un composé organo-fonctionnel de silane dans l'eau désionisée. On monte ainsi deux rouleaux semblables en relation adjacente au-dessus de la trajectoire du récipient. Les récipients tournent de 90° entre chaque application. On exécute deux applications successives pour assurer un enduisage complet et parfait du bord du récipient, tout spécialement lorsque ce bord n'est pas absolument plat, mais présente de légères dépressions. On préfère deux applications bien qu'une seule puisse suffire si l'on choisit correctement le matériau recouvrant le rouleau et certains types de finis pour les récipients.

Le composé de silane préféré est le Silane A-l 120 organo-fonctionnel produit par la Union-Carbide (N(p-amino-éthyl)y-amino-propyl-triméthoxysilane), un agent coupleur de silane di-amino-fonctionnel utilisé dans de nombreuses applications adhésives. Il est produit et distribué par la Union-Carbide Corporation, Silicone Division, Danbury, Connecticut. Ce produit est soluble dans l'éthanol, le méthanol, le benzène toluène, le méthyl cellosolve, ainsi que dans l'eau en cas d'hydrolyse. On l'emploie comme instigateur d'adhérence dans certains produits de fermeture au plastisol pour joints, et comme agent d'addition dans les liants et dans les produits de moulage au phénol. Il s'agit d'un liquide couleur de paille, dont la gravité spécifique est 1,03 (25/25°), son indice de réfraction est 1,448 (nD25° C) et son point de combustion. On dissout ce produit dans l'eau désionisée pour obtenir une solution à 1 % que l'on envoie aux rouleaux enduiseurs. L'agent coupleur au silane s'applique sous la forme d'une pellicule à la surface de fermeture de la lèvre du récipient. On préfère le Union-Carbide A-l 120 bien que les produits A-1100 et A-174 soient aussi des silanes acceptables aux fins du présent procédé.

A ce point, on refroidit rapidement les récipients et on les sèche à une température de 37,8° C environ, mais sans excéder 60° C. On les fait ensuite passer sous une deuxième paire de rouleaux enduiseurs suspendus, qui appliquent un liant sur la couche de silane.

Comme pour l'application du silane, les récipients passent en succession sous une paire de rouleaux enduiseurs montés en tandem à proximité immédiate l'un de l'autre. Cette fois-ci encore, les récipients sont soumis à une rotation de 90° entre chaque application pour assurer que l'agent liant couvre complètement la couche de silane, sans manquer un seul point du bord, même si ce point se trouve au-dessous de son niveau général. L'agent d'adhérence ou liant préféré est un copolymère éthylène/acide acrylique, sous la forme d'une émulsion dans l'eau. Une dispersion EAA de Dow, vendue sous le nom de polyéthylène N° 483, produite et distribuée par la Dow Chemical Co. de Midland, Michigan, présente le meilleur profil des qualités désirables. L'enduit EAA combine la force et la résistance chimique du polyéthylène et le haut degré d'adhérence et les qualités fonctionnelles des groupes libres d'acide carboxylique. La dispersion en question offre des avantages de performance exceptionnels dans les opérations d'apprêtage et de laminage. Ce matériau, tel qu'appliqué, comprend 25% environ de solides en poids, dispersés dans l'eau; il forme des liaisons et effectue des jonctions à des température relativement basses. Il fournit des enduits flexibles, limpides et brillants d'une résistance mécanique élevée. Cet enduit a une haute résistance à l'eau et une adhérence exceptionnelle aux feuilles métalliques, au papier, au nylon et au polyéthylène; il satisfait aussi aux règlements du Food and Drug Admimistration (Bureau des Médicaments et Produits Alimentaires des U.S.A.) pour les enduits et produits adhésifs utilisés dans les cartons. De plus,

c'est un formateur naturel de pellicules, qui n'exige aucun séchage supplémentaire pour le séchage des couches appliquées. Comme déjà indiqué, on applique le EAA de Dow (copolymère éthylène/acide acrylique) ramolli par la chaleur sous la forme d'un second film mince, par-dessus la pellicule de silane. Le polyéthylène 483 de Dow ainsi que d'autres produits semblables sont aussi des matières adhésives acceptables.

La couche de silane est extrêmement mince, puisqu'elle est appliquée à partir d'une dispersion aqueuse diluée. La seconde couche, celle du EAA en dispersion, est plus importante, son épaisseur allant de 2 à 20 microns bien qu'une gamme intermédiaire et plus étroite — 5 à 11 microns environ — soit la préférée. Ce double enduisage est absolument contigu sur la surface du bord annulaire, et il ne doit présenter aucune interruption. En plus des dispersions liantes de EAA dilué, on peut encore utiliser comme enduit, sur le silane, un matériau fondu chaud tel que le Produit 3746 manufacturé et vendu par la 3M Co. de St. Paul, Minnesota. Bien que le EAA soit l'agent préféré, ces matériaux fondus chauds peuvent être employés pour obtenir des résultats comparables.

Ce liant préféré exige parfois un séchage forcé et une étape de refroidissement avant qu'on puisse placer les récipients dans des caisses ou dans des cartons pour l'expédition. L'emploi d'un agent adhésif fondu à chaud n'exige pas le séchage parfois nécessaire avec les dispersions d'EAA.

Les récipients dont le bord porte le premier et le second enduit sont alors transportés jusqu'à la station de remplissage pour les opérations qui suivent. La partie terminale du récipient, une fois enduite, n'exige aucun soin spécial ni l'emploi d'une couverture protectrice; on empile ces récipients suivant les besoins ou les désirs comme dans les procédés traditionnels.

A ce point, on remplit les récipients par les méthodes de remplissage à froid comme par celles à chaud. Le procédé de l'invention permet même la mise en conserve des produits avec lesquels il est difficile d'obtenir des joints étanches, tels que les jus d'agrumes, et il leur assure de longues périodes d'entreposage.

On remplit les récipients du produit choisi dont la température élevée peut aller de 88 à 99° C environ, par exemple. On utilise de préférence une feuille d'aluminium préformée et enduite de «Surlyn» (marque déposée) pour fermer les récipients. Ce couvercle présente une partie centrale repoussée, dont le diamètre est comparable à celui de l'ouverture du récipient, et revêtue sur sa surface de fermeture d'une couche d'un matériau thermoplastique tel qu'une résine ionomère, du «Surlyn».

De préférence, le «Surlyn» est un Surlyn de Du Pont, le N° 1652, à base de zinc et dont l'indice de fusion est 5,0 et la température de fusion pour refoulement 310° C, que l'on peut appliquer sur un support de papier ou sur une feuille métallique. Il existe actuellement plusieurs qualités de «Surlyn», mais l'adhérence de ce produit à la couche inférieure est le facteur clé qui gouverne le choix de la formule de résine ionomère. Tous les ionomères du type zinc développent une adhérence à la fois excellente et durable à une feuille métallique non traitée, ainsi qu'à des couches inférieures en papier. Tous les «Surlyn» sont à base soit d'ions de zinc, soit d'ions de sodium. On préfère les ionomères de zinc lorsque les produits à conserver ont une haute teneur en eau ou en alcool. Les ionomères de sodium ont généralement une teneur en humidité plus élevée que celle des résines de zinc, et ils peuvent développer un film trouble lorsqu'ils demeurent exposés à l'eau pendant de longues périodes. Toutes les résines ionomères de «Surlyn» offrent une résistance supérieure à l'huile, comparées au polyéthylène et aux autres copoly-mères d'oléfines très connus. Le «Surlyn» N° 1652 offre une excellente résistance à l'eau; sa dureté et sa résistance aux éraflures permettent son emploi pour la mise en conserve de nombreux produits ayant une tendance à attaquer le récipient qui les contient.

Les qualités générales des résines ionomères du Surlyn sont exceptionnelles pour la fermeture à chaud, et elles se caractérisent généralement par une température de fermeture peu élevée, par une

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

659 805

grande force à l'état fondu et par leur capacité de fermer hermétiquement une grande surface par contamination et par la formation d'un joint très solide. Les ionomères en fusion ont une force de fermeture plus élevée que la plupart des polyoléfmes. Le «Surlyn» N° 1652 a un point de ramollissement Vicat de 80° C, ce point étant une mesure de l'aptitude à former des joints étanches à basse température. Cette résine a une température interface de formation d'un joint à chaud de 132° C, et une viscosité à l'état fondu de 0,7 kg sec/cm2, pour un taux de cisaillement de 0,1 sec-1. Le «Surlyn» 1652 a une viscosité peu élevée et donc un taux de débit élevé, ce qui aide à la fermeture par contamination du type liquide. Comme déjà indiqué, les ionomères à base de zinc donnent un joint plus fort à une température de fermeture plus basse que ne le font les résines au sodium.

Le «Surlyn» 1652, une résine ionomère refoulable, est un sel de métal d'un copolymère éthylène/acide organique à base de zinc, vendue sous forme de granulés et employée dans les installations travaillant les résines de polyéthylène par refoulement. Les résines ionomères de «Surlyn» sont approuvées par le Bureau des Médicaments et Produits Alimentaires des U.S.A. (FDA) pour l'emploi dans l'emballage des aliments, sous réserve des spécifications d'extraction affectant l'article fini en contact avec lesdits produits alimentaires. Alors qu'on préfère le «Surlyn» 1652, les qualités Nos 1702 et 1703, qui sont des résines ionomères pour emballages flexibles, peuvent aussi être employées dans le cadre de la présente invention.

On emploie le laminé feuille d'aluminium/résine ionomère thermoplastique pour la fermeture hermétique du récipient. On procède au chauffage soit de conduction soit d'induction, afin de ramollir la couche de résine ionomère «Surlyn» et l'agent liant déposé sur le bord du récipient. Ainsi ces deux produits sont joints dans une réaction de fusion. Les températures de formation du joint se trouvent dans la gamme allant de 165,6 à 215,6° C, et en même temps que la chaleur on soumet les surfaces couvercle-lèvre à une pression. Une platine chauffée permet d'appliquer une pression uniforme maximum de 2,81 à 6,33 kg/cm2 au couvercle de feuille métallique enduite et flexible, pendant le cycle de fusion qui dure entre une seconde et une seconde et demie environ. Le couvercle de feuille métallique est préformé, avec un renfoncement central qui aide à son alignement et qui réduit l'effort exercé sur le joint, alors que ce dernier et le contenu du récipient refroidissent, dans le cas de remplissage à chaud. Cette pression exercée depuis le haut est produite par une machine de pose de couvercle qui fournit une combinaison de chaleur et de pression. Une fois les couvercles hermétiquement joints aux récipients, on refroidit ces derniers jusqu'à la température ambiante, de préférence dans un tunnel de refroidissement qui arrose les récipients avec de l'eau de plus en plus froide. On contrôle ensuite les récipients refroidis pour détecter toute fuite possible, puis on les étiquette comme désiré.

On peut utiliser comme fermeture soit un couvercle de feuille d'aluminium soit un couvercle de quelque autre matière flexible formant une barrière appropriée, tel qu'un film de «Mylar» (marque déposée) enduit, sur son côté venant en contact avec la surface terminale traitée du récipient, d'une autre matière capable de former un joint étanche sous l'action de la chaleur. Une feuille mince d'aluminium recouverte d'un côté avec l'un des «Surlyn» fournis par Du Pont s'avère le matériau le plus désirable pour la formation du couvercle. De préférence, la feuille métallique a une épaisseur allant de 0,038 à 0,064 mm. On peut encore enduire cette feuille métallique d'un liant EAA tel que le polyéthylène N° 483 appliqué sur le fini du verre comme enduit extérieur, ce qui fait qu'on a deux matériaux identiques pour la formation du joint par fusion. La méthode décrite ici donne un joint pratique, obtenu par la chaleur pour les récipients en verre devant contenir des produits avec une haute teneur en humidité, tout spécialement les produits mis en conserve à chaud, tels que les agrumes et leurs jus.

La fig. 1 illustre, à l'état non assemblé, les différentes parties servant à la fermeture d'un récipient en verre. La fig. 2 illustre les parties composantes de ce récipient fermé. La première couche ou film 1 du composé de silane adhère au bord d'un récipient en verre G. La seconde couche ou film 2, formée par une dispersion d'EAA, est déposée par-dessus la première couche. La membrane de feuille métallique 3 porte une pellicule 4 d'ionomère du «Surlyn», unie par fusion au film 2. La feuille métallique peut porter une feuille de papier 5 ou une couche d'un autre produit adhérant à sa surface extérieure. Le couvercle 6 qui recouvre le joint de feuille métallique est facultatif.

Lors d'essais sous vide, les récipients fermés de façon étanche comme indiqué ci-dessus résistèrent à plus de 64,77 cm de mercure sans développer de fuite. Dans ces exemples, les récipients étaient fermés à l'aide des produits préférés indiqués ci-dessus, sous forme de couches minces entre le fini du verre et le couvercle en feuille d'aluminium. Si on le désire, il est possible de placer sur les récipients hermétiquement fermés un couvercle de matière thermoplastique, tel que ceux fabriqués ordinairement en polyéthylène, qui protègent la fermeture de feuille métallique contre toute perforation et l'empêchent de se détériorer; cela permet aussi de refermer le récipient.

De nombreux essais de fermeture ont été conduits avec, comme récipients, des bocaux à grande ouverture en verre de silice-chaux-soude. Ces bocaux, dont la capacité est légèrement inférieure à un demi-litre, ont un bord arrondi en forme de couronne que l'on enduisit de silane et d'EAA. On traita d'abord le bord de chaque bocal avec le Sylane A 1120 à 1 %, puis avec l'enduit EAA dont l'indice de fusion était de 75. On ferma ensuite les bocaux hermétiquement à l'aide d'une feuille d'aluminium recouverte de 0.063 mm de «Surlyn» fabriquée par la R.J.R. Archer Company de Winston-Salem, Caroline du Nord. On exécuta les fermeture avec un appareil à platine chauffé jusqu'à 204,4JC pendant 1,2 seconde environ et sous une pression de 598 kg/cm2. Comme déjà indiqué, la pression de fermeture peut varier entre 2,81 et 6,33 kg/cm2. Sur douze bocaux qui avaient été remplis d'eau à 99,5 C, douze réussirent les essais sous 17.8 cm de mercure de vide, puis sous 68,6 cm de mercure de vide, sans développer aucune fuite. On répéta ces essais périodiquement et en succession, sans observer de fuite au cours d'une période relativement longue.

Sur douze bocaux remplis de jus d'orange à 99,5 C, onze réussirent les essais sous 17,8 cm de mercure de vide, puis sous 68,6 cm de mercure de vide. L'un des bocaux réussit l'essai de 17,8 cm de mercure de vide, mais il développa une fuite au cours de celui avec 68,6 cm.

De plus, on renversa dans des vases de filtration, et l'on entreposa pendant 169 jours dans une pièce maintenue à 37,8 C, vingt et un bocaux échantillons remplis d'eau à 88' C et fermés, dont le bord avait été enduit de silane et d'EAA N° 483 ayant un indice de fusion de 300. Ils ne développèrent aucune fuite. On n'observa aucune fuite non plus lorsqu'on soumit ces même bocaux à un vide de 17,8 cm de mercure.

On obtint les résultats d'absorption ci-dessous avec plusieurs produits adhésifs pris en considération pour la fermeture étanche de récipients en verre.

On déposa les produits adhésifs sur des lames de verre servant de porte-objet et l'on mesura leur capacité d'absorption de l'eau. Les deux produits comparés étaient le copolymère éthylène/acide acrylique et le copolymère polyvinyl-butyral (PVB), le premier d'entre eux étant le matériau préféré dans le cadre de la présente invention.

Conditions de l'essai

Matière utilisée

Gain en poids %

1

Lames porte-objet

EAA

0,01

au-dessus de l'eau

PVB

0,6

2joursà37,8 C

2

Lames porte-objet

EAA

-0,4

immergées dans l'eau

PVB

6,3*

désionisée

2 jours à 37,8 C

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

659 805

6

Conditions de l'essai

Matière utilisée

Gain en poids %

3

Lames porte-objet

EAA

-0,5

au-dessus de l'eau

PVB

1,1

2 jours à +2°C

* (gamme du PVB: 3,7 à 8,3)

On voit donc que les enduits d'EAA n'absorbèrent que très peu d'eau. Au cours d'une autre expérience, on laissa pendant une journée entière des lames porte-objet enduites dans de l'alcool dénaturé à 37,8' C. La couche de PVB fut complètement dissoute; celle 5 d'EAA se ramollit.

Les fermetures étanches formées d'une feuille métallique peuvent présenter une patte sur une partie de leur périphérie; elle facilite l'ouverture du récipient. Généralement, on enlève ces fermetures soit complètement, soit partiellement, en leur appliquant une force de ro tension angulaire dirigée vers le haut.

1 feuille dessins

Claims (18)

659 805

1 Zi seconde.

1. Procédé pour fermer de façon étanche l'ouverture d'un récipient de verre présentant un rebord supérieur, selon lequel on applique un premier revêtement d'un silane ayant un groupe organo-fonctionnel sur le rebord et on applique un second revêtement d'un adhésif thermoplastique sur le premier revêtement, une couche d'un adhésif thermoplastique étant appliquée sur une membrane non perforée et on presse la membrane munie de ladite couche contre le second revêtement alors qu'au moins le rebord du récipient est chauffé à une température telle que ladite couche entre en fusion et lie la membrane au rebord, caractérisé en ce que dans une première étape le rebord du récipient est chauffé avant l'application du premier revêtement de silane et une couche d'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique est appliquée sur le premier revêtement en tant que second revêtement et en ce que dans une seconde étape une couche d'un matériau d'étanchêité thermoplastique est appliquée sur la membrane en tant que couche d'un adhésif thermoplastique et, après avoir pressé la membrane contre le second revêtement, au moins le rebord est chauffé à une température supérieure au point de ramollissement du matériau d'étanchêité thermoplastique afin de relier la membrane avec le rebord en réalisant une liaison étanche au vide et étanche au liquide.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise pour la membrane une feuille de métal, de matériau synthétique ou de papier et on applique sur la surface d'étanchêité de cette feuille une couche d'une résine ionomère thermoplastique adhérente.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rebord du récipient, qui peut être l'extrémité extérieure de l'ouverture d'une bouteille de verre ou un récipient de verre, est chauffé à une température atteignant 82" C avant l'application du premier revêtement.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rebord chauffé est refroidi à une température de 60° C, après quoi le second revêtement est appliqué.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise un récipient dont le rebord est constitué d'un verre de soude-chaux-silice.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le second revêtement de copolymère d'éthylène et d'acide acrylique est appliqué sous la forme d'une émulsion aqueuse sur le rebord.

7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un sel de zinc ou de sodium d'un copolymère d'éthylène et d'un acide organique est utilisé pour la couche de résine ionomérique thermoplastique et cette couche est déposée sur la membrane de manière à former un revêtement adhérent.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux revêtements sont appliqués successivement sur le rebord au moyen de rouleaux applicateurs élastiques agencés de façon à presser uniformément contre le rebord.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier revêtement d'un silane ayant un groupe organo-fonc-tionnel est appliqué à partir d'une dispersion aqueuse comprenant 0,1 à 2% en poids de matière solide.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le second revêtement de copolymère d'éthylène et d'acide acrylique est appliqué à partir d'une dispersion aqueuse comprenant environ 25% en poids de matière solide.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une feuille d'aluminium ayant la forme d'un disque est utilisée en tant que membrane non perforée, cette feuille présentant une zone centrale formant un logement.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une membrane non perforée est utilisée qui présente une languette d'arrachage sur sa périphérie.

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les deux revêtements sont appliqués par des applications successives doubles à angle droit l'une par rapport à l'autre au moyen de rouleaux élastiques afin d'assurer une couverture continue de forme annulaire sur le rebord.

14. Procédé selon les revendications 2 et 11, caractérisé en ce qu'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique du type zinc ou sodium est appliqué sur la surface d'étanchêité de la membrane pour constituter la couche de résine ionomérique thermoplastique.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la membrane non perforée est scellée de façon étanche au rebord par le fait que ce dernier est chauffé à une température telle que le revêtement multiple atteint une température comprise entre 165 et 215° C avec une pression de 2,8 à 6,3 bar pendant une période de /% à

16. Récipient de verre fermé de manière étanche par une membrane et obtenu selon le procédé de la revendication 1.

17. Procédé de préparation d'un rebord supérieur d'une ouverture d'un récipient de verre en vue d'une opération de fermeture étanche de ce récipient, caractérisé en ce que le rebord du récipient est chauffé, puis qu'un revêtement d'un silane ayant un groupe organo-fonctionnel est appliqué comme premier revêtement et qu'une couche d'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique est appliquée sur le premier revêtement en tant que second revêtement.

18. Récipient de verre préparé en vue d'une opération de fermeture étanche au moyen d'une membrane non perforée et portant une couche adhésive thermoplastique, obtenu selon le procédé de la revendication 16.