WO2003011559A1 - Bouchon a vis en matiere plastique a devissage ameliore - Google Patents

Bouchon a vis en matiere plastique a devissage ameliore Download PDF

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WO2003011559A1
WO2003011559A1 PCT/EP2002/008044 EP0208044W WO03011559A1 WO 2003011559 A1 WO2003011559 A1 WO 2003011559A1 EP 0208044 W EP0208044 W EP 0208044W WO 03011559 A1 WO03011559 A1 WO 03011559A1
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WO
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male part
unscrewing
imprint
torque
plug
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Jacques Arnoux
Bernard Bancala
Isabelle Cermelli
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BP Lavera SNC
BP Chemicals Ltd
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BP Lavera SNC
BP Chemicals Ltd
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/04—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B29C33/424—Moulding surfaces provided with means for marking or patterning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
    • B29C45/372—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings provided with means for marking or patterning, e.g. numbering articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/56—Stoppers or lids for bottles, jars, or the like, e.g. closures
    • B29L2031/565—Stoppers or lids for bottles, jars, or the like, e.g. closures for containers

Definitions

  • the present invention relates to a screw cap made of plastic with improved unscrewing for a bottle containing in particular drinks such as soda, mineral or natural water, carbonated or non-carbonated.
  • the present invention also relates to the manufacture of screw caps with improved unscrewing for bottles containing in particular drinks such as soda, mineral or natural water, carbonated or non-carbonated.
  • screw caps by an injection or compression molding operation of a polymer composition as described subsequently either in the form of a mixture or in the form of granules.
  • the operation essentially consists in molding by injection or compression the composition at a temperature generally between 170 and 250 ° C, preferably between 200 and 240 ° C.
  • This operation is generally carried out in a stainless steel mold carrying several imprints, each of them consisting of two parts which fit into one another by trapping the plug when the mold is closed.
  • the particularity of the present invention consists in sanding the male part of the imprint so as to give it a surface roughness inversely suited to that which it is desired to obtain on the internal face of the stopper; thus, the internal face of the stopper, which is molded on the male part of the impression, will itself be made up of the appropriate roughness.
  • the ethylene (co) polymer can have a density ranging from 0.930 to 0.965, preferably from 0.948 to 0.955 g / cm3. It can be a copolymer of ethylene with at least one alpha-olefin from C3 to C10, in particular propylene, butene-1, hexene 1, methyl-4-pentene-1 or octene -l.
  • the polyethyiene can have a melt index (measured under standard ASTM-D-1238, condition E) ranging from 0.5 to 30, preferably from 1 to 12 g / 10 minutes.
  • composition can also have a molecular weight distribution width (expressed as the ratio of the weight average molecular weight, Mw, to the number average molecular weight, Mn) ranging from 1.5 to 6, preferably from 2 to 5
  • This composition can also comprise at least one stabilizing agent chosen from neutralizing agents, short-term antioxidant agents, long-term antioxidant agents and anti-ultraviolet agents, and also at least one additive.
  • lignite waxes in a proportion of 0.01 to 1%, preferably 0.1 to 0.4% by weight chosen from natural, modified or refined lignite waxes, amide waxes or montan waxes (or "montan wax” in English) , polar waxes based on polyolefin or paraffin, refractory or metallic oxides grafted with polar organic compounds, in particular polyalkylene glycol, and optionally silicates.
  • the stabilizing agent can be chosen from neutralizing agents, short-term antioxidant agents, long-term antioxidant agents and anti-ultraviolet agents, preferably in a proportion ranging from 0.02 to 0.5% by weight.
  • the neutralizing agent can be chosen from zinc stearate, calcium stearate and zinc oxide, in a proportion for example from 0 to 0.5%, preferably 0.05 to 0.5% by weight.
  • the short-term antioxidant agent (also called secondary or so-called “process” antioxidant agent) can be chosen from phosphorus derivatives such as organophosphorus compounds, in particular phosphites, in a proportion for example from 0 to 0.2 %, preferably from 0.02 to 0.2% by weight.
  • phosphorus derivatives such as organophosphorus compounds, in particular phosphites
  • the products sold under the commercial reference “Irgafos 168" ® or “Irgafos P-EPQ" ® manufactured by Ciba Additives can be used.
  • the long-term antioxidant agent (also called primary antioxidant agent) can be chosen from sterically hindered phenolic compounds and thioesters, such as "Irganox 1010" ®, “Irganox 1076” ® or “Irganox PS802” ® manufactured by Ciba Additives , in a proportion for example from 0 to 0.2%, preferably from 0.02 to 0.2% by weight.
  • the anti-ultraviolet agent can be chosen from hindered amines, such as "Tinuvin 622" ® manufactured by Ciba Additives, in a proportion for example from 0 to 0.2%, preferably from 0.02 to 0.2% in weight.
  • hindered amines such as "Tinuvin 622" ® manufactured by Ciba Additives, in a proportion for example from 0 to 0.2%, preferably from 0.02 to 0.2% in weight.
  • composition according to the invention can also comprise at least one additive which by its presence makes it possible to contribute to the ease of unscrewing the stopper;
  • the additive can be a lignite wax, an amide wax or a montanic wax (or in English "montan wax") which is in the raw state a mixture essentially consisting of mono- or dicarboxylic or hydroxycarboxylic acids from C 16 to C 3 , preferably from C 22 to C 32; esters of these acids, alcohols from C 18 to C 34 preferably from C 2 to C 32 and aliphatic hydrocarbons from C 25 to C 33 .
  • Lignite or montanic wax can be raw or preferably refined, ie after having undergone a resin extraction operation (also called dereinification), and / or an oxidative bleaching or bleaching operation, and / or a saponification operation.
  • a resin extraction operation also called dereinification
  • the additive may be a polar wax based on polyolefin or paraffin, in particular chosen from oxidized polyolefin or Fischer-Tropsch waxes, for example polar waxes of C 2 to C 10 olefin homo- or copolymer , for example ethylene, propylene, butene or higher alpha-olefin of C 5 to C 10 .
  • Polar waxes are generally oxidized waxes which can be obtained by oxidation reactions with air or oxygen, or by grafting reactions for example with maleic anhydride.
  • the additive can be a refractory or metallic oxide grafted with polar organic compounds.
  • the refractory or metallic oxide may be a magnesium oxide, a zinc oxide, a titanium oxide, a silica, an alumina, an aluminosilicate or a mixture of these oxides.
  • the polar organic compound grafted onto the refractory or metallic oxide may be any organic compound comprising one or more atoms of oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus and optionally halogen such as fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • the grafted polar organic compound may preferably be a polyalkylene glycol such as a polyethylene glycol, or a polypropylene glycol or an ethylene / propylene glycol copolymer.
  • a polyethylene glycol It is particularly preferred to use a polyethylene glycol.
  • a silica grafted for example by a polyethylene glycol, and which consists of particles having an average diameter (measured by "Malvern Mastersizer", focal distance of 45 mm) from 1 to 10 ⁇ m.
  • the level of polar organic compound grafted into the refractory or metallic oxide can be from 0.1 to 25% by weight. More specifically, it is possible to use a silica grafted with a polyethylene glycol under the commercial reference "SYLOBLOC K550" ®, sold by unless .
  • the additive can optionally be a silicate such as an amorphous zeolite
  • amorphous zeolite sodium and calcium alumino-silicate, the amorphous structure of which gives in particular spherical grains with a diameter by weight of 1 to 10 ⁇ m
  • talc metalasilicate of magnesium having in particular a mean diameter by weight of 1 to 10 ⁇ m
  • SILTON JC50 amorphous zeolite
  • POLYBLOC commercial reference
  • the composition can be prepared according to a method in which at least one of the additives and at least one of the stabilizing agents are added to the polymer in the solid state or in the molten state and are mixed with the latter in the solid state or in the molten molten state. It can be prepared in particular by mixing the various constituents together, preferably in an extruder or granulator capable of producing the mixture at a temperature above the melting temperature of the polymer. In this case, the composition is obtained in the form of granules.
  • the composition can in particular be prepared by mixing the polymer with a masterbatch (in English "masterbatch") which is a composition concentrated in at least one of the stabilizing agents and in at least one of the abovementioned additives in a polymer as mentioned above.
  • masterbatch in English "masterbatch"
  • the composition of the "masterbatch” essentially comprises the same constituents as those of the composition, that is to say:
  • antioxidant agents for example in a proportion of 0 to 15%, preferably from 1 to 15% by weight
  • anti-ultraviolet agents for example in a proportion of 0 to 15%, preferably 1 to 15% by weight
  • composition can be prepared according to a method where the masterbatch is added to the polymer in the solid state or in the molten state and is mixed with the latter in the solid state or in the molten state.
  • the composition can also be prepared by mixing the polymer with a premix containing at least one of the stabilizing agents and at least one of the additives as mentioned above (often called in English "premix” or "pre-blend") .
  • the composition of the said mixture essentially comprises the same constituents as those of the composition with the exception of the polymer, that is to say for a total of 100 parts by weight:
  • the composition can be prepared according to a method in which the premix is added to the polymer in the solid state or in the molten state and is mixed with the latter in the solid state or in the molten state.
  • the present invention consists of a method of manufacturing plastic screw caps for bottles containing in particular drinks such as soda, mineral or natural water, gaseous or non-gaseous, the said process comprising a step of injection molding or by compression of the plastic material, the said molding step being carried out in a mold comprising several imprints, each of '' being made up of two parts which fit into each other by trapping the plug when the mold is closed, characterized in that the contact surface of the male part of the impression has been modified by so as to give it a roughness such that the screwing torque of the plug thus obtained is less than that which would have been obtained without modification of the surface of said imprint.
  • this molding operation is carried out at a temperature between 150 and 300 ° C, generally between 170 and 250 ° C, preferably between 200 and 240 ° C.
  • the male part of the imprint used according to the present invention has a surface condition whose geometric surface pattern is without orientation within the meaning of standard afnor NF E 05-051; by without orientation is meant that the surface condition consists essentially of holes or cavities and is therefore preferably free of streaks.
  • the male part of the imprint has a surface condition such that the Ra value is between 1.6 and 100 micrometers, preferably between 3.2 and
  • micrometers 50 micrometers, more preferably between 6.3 and 25 micrometers.
  • the male part of the imprint has a surface condition such that its roughness class according to the afnor standard NF E 05-051 is between N8 and N12, preferably between N9 and NI 1, preferably equal to NI 0.
  • the surface state modification method used is preferably that of pickling by angular shot blasting with metal, preferably zinc.
  • the bottles concerned by the present invention are preferably glass, polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl chloride (PVC) bottles.
  • the Applicant has discovered quite surprisingly that it is now possible to reduce by more than 5%, preferably by more than 8% and even by 10 to 15% the value of the unscrewing torque obtained according to the present invention in comparison with the torque obtained without modification of the surface of said imprint.
  • the present invention also consists of plastic screw caps for bottles containing in particular drinks such as soda, mineral or natural water, carbonated or non-carbonated, characterized in that they have been manufactured by means of the process of the present invention.
  • compositions are produced from a copolymer of ethylene and butene-1 in powder form, having a density of 951 kg / m 3 and a melt index (measured under standard ASTM-D-1238 , condition E) of 2 g / 10 minutes.
  • the compositions are extruded at 200 ° C. using a
  • the caps are produced by an injection molding operation of the composition at a temperature of 200 ° C. In the following examples, the torques for unscrewing the caps on
  • PET preforms are measured with a device known under the trade name "Ernst
  • Torque Tester manufactured by the company”maschineen AG ".
  • the preliminary screwing of the caps is carried out with a torque of 23 inch.lb.
  • the unscrewing test is carried out after one week of conditioning the caps at 23 ° C.
  • an unmodified mold was used.
  • a modified mold was used: stripping by shot blasting was carried out with iron shot (abrasive jet in the recycling booth) to the degree of care SA 2.5, with angular shot type G.25.
  • Calcium stearate agents 0.15% stabilization
  • Irgafos 168 0.1% (% by weight)
  • Tivin 622 0.05%

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne un bouchon à vis en matière plastique à dévissage amélioré pour bouteille contenant notamment des boissons telles que du soda, de l'eau minérale ou naturelle, gazeuse ou non gazeuse. La présente invention concerne également la fabrication de bouchons à vis à dévissage amélioré pour bouteilles contenant notamment des boissons telles que du soda, de l'eau minérale ou naturelle, gazeuse ou non gazeuse. Les bouchons sont fabriqués en utilisant un moule dont la surface de contact de la partie mâle a été modifiée de manière à lui conférer une rugosité telle que le couple de vissage du bouchon est diminué.

Description

BOUCHON A VIS EN MATIERE PLASTIQUE A DEVISSAGE AMELIORE
La présente invention concerne un bouchon à vis en matière plastique à dévissage amélioré pour bouteille contenant notamment des boissons telles que du soda, de l'eau minérale ou naturelle, gazeuse ou non gazeuse.
La présente invention concerne également la fabrication de bouchons à vis à dévissage amélioré pour bouteilles contenant notamment des boissons telles que du soda, de l'eau minérale ou naturelle, gazeuse ou non gazeuse.
Le problème technique que l'on rencontre dans l'utilisation de bouchons à vis en matière plastique destinés à des bouteilles contenant des boissons, est souvent lié à la difficulté qu'a le consommateur dans le dévissage du bouchon de la bouteille. II est connu d'utiliser des additifs de type « agents glissants » aux compositions de bouchons en matière plastique afin de faciliter ce dévissage. A titre d'exemple, on citera une composition de polyéthylène contenant une "cire amide" qui est par exemple le produit de la réaction d'un acide gras avec l'ammoniac, une aminé ou une diamine. Les bouchons à vis fabriqués avec une telle composition présentent une facilité dans le dévissage du bouchon d'une bouteille, mais ont l'inconvénient de pouvoir transmettre un goût et/ou une odeur au contenu de la bouteille.
On a maintenant trouvé une nouvelle méthode de fabrication de bouchons à vis de bouteilles pour boissons telle que des sodas, eaux minérales ou naturelles, gazeuses ou non gazeuses, qui présentent une facilité de dévissage sans engendrer de risque de transmission de goût et/ou d'odeur aux boissons contenues dans les bouteilles.
Il est bien connu de fabriquer des bouchons à vis par une opération de moulage par injection ou par compression d'une composition de polymère telle que décrite ultérieurement soit sous la forme d'un mélange, soit sous la forme de granulés. L'opération consiste essentiellement à mouler par injection ou compression la composition à une température généralement comprise entre 170 et 250°C, de préférence entre 200 et 240°C. Cette opération s'effectue généralement dans un moule en acier inoxydable portant plusieurs empreintes, chacune d'entre elles étant constituée de deux parties venant s'emboîter l'une dans l'autre en emprisonnant le bouchon lors de la fermeture du moule.
La particularité de la présente invention consiste à sabler la partie mâle de l'empreinte de manière à lui conférer une surface de rugosité inversement appropriée à celle que l'on désire obtenir sur la face interne du bouchon ; ainsi, la face interne du bouchon, qui est moulée sur la partie mâle de l'empreinte sera, elle, constituée de la rugosité appropriée.
On opérant de la sorte, on parvient à obtenir des réductions significatives du couple de dévissage bouchon-bouteille permettant de diminuer la concentration en additif glissant, voire de supprimer le dit additif.
La composition en matière plastique utilisée dans la fabrication du bouchon selon la présente invention comprend de préférence essentiellement un polymère qui peut être un (co-)polymère d'éthylène, un (co-)polymère du propylène ou un polyethyiene terephtalate (PET), de préférence un homopolyethylène ou un copolymère d'éthylène avec au moins une alpha-oléfine de C3 à C10.
Le (co-)polymère d'éthylène peut avoir une densité allant de 0,930 à 0,965, de préférence de 0,948 à 0,955 g/cm3. Il peut s'agir d'un copolymère d'éthylène avec au moins une alpha-oléfine de C3 à C10, notamment le propylène, le butène- 1, l'hexène 1, le méthyl-4-pentène-l ou l'octène-l . Le polyethyiene peut avoir un indice de fluidité (mesuré sous la norme ASTM-D-1238, condition E) allant de 0,5 à 30, de préférence de 1 à 12 g/10 minutes. Il peut aussi avoir une largeur de distribution des masses moléculaires (exprimée par le rapport de la masse moléculaire moyenne en poids, Mw, à la masse moléculaire moyenne en nombre, Mn) allant de 1,5 à 6, de préférence de 2 à 5. Cette composition peut également comprendre au moins un agent de stabilisation choisi parmi les agents neutralisants, les agents antioxydants à court terme, les agents antioxydants à long terme et les agents antiultraviolet, et également au moins un additif en une proportion de 0,01 à 1%, de préférence de 0,1 à 0,4% en poids choisi parmi les cires de lignite, cires amides ou cires montaniques (ou "montan wax" en anglais) naturelles, modifiées ou raffinées, les cires polaires à base de polyoléfme ou de paraffine, les oxydes réfractaires ou métalliques greffés par des composés organiques polaires, notamment des polyalcoylèneglycol, et éventuellement les silicates.
L'agent de stabilisation peut être choisi parmi les agents neutralisants, les agents antioxydants à court terme, les agents antioxydants à long terme et les agents antiultraviolet, de préférence en une proportion allant de 0,02 à 0,5% en poids.
L'agent neutralisant peut être choisi parmi le stéarate de zinc, le stéarate de calcium et l'oxyde de zinc, en une proportion par exemple de 0 à 0,5%, de préférence 0,05 à 0,5% en poids.
L'agent antioxydant à court terme (encore appelé agent antioxydant secondaire ou dit "de procédé") peut être choisi parmi les dérivés phosphores tels que les composés organo-phosphorés, notamment les phosphites, en une proportion par exemple de 0 à 0,2%, de préférence de 0,02 à 0,2% en poids. On peut utiliser les produits vendus sous la référence commerciale "Irgafos 168"® ou "Irgafos P-EPQ"® fabriqués par Ciba Additives.
L'agent antioxydant à long terme (encore appelé agent antioxydant primaire) peut être choisi parmi les composés phénoliques stériquement encombrés et les thioesters, tels que "Irganox 1010"®, "Irganox 1076"® ou "Irganox PS802"® fabriqués par Ciba Additives, en une proportion par exemple de 0 à 0,2%, de préférence de 0,02 à 0,2% en poids.
L'agent antiultraviolet peut être choisi parmi les aminés encombrées, telles que le "Tinuvin 622"® fabriqué par Ciba Additives, en une proportion par exemple de 0 à 0,2%, de préférence de 0,02 à 0,2% en poids.
La composition selon l'invention peut également comprendre au moins un additif qui par sa présence permet de contribuer à la facilité du dévissage du bouchon ; l'additif peut être une cire de lignite, une cire amide ou une cire montanique (ou en anglais "montan wax") qui est à l'état brut un mélange essentiellement constitué d'acides mono- ou dicarboxyliques ou hydroxycarboxyliques de C16 à C3 , de préférence de C22 à C32; d'esters de ces acides, d'alcools de C18 à C34 de préférence de C 2 à C32 et d'hydrocarbures aliphatiques de C25 à C33. La cire de lignite ou montanique peut être brute ou de préférence raffinée, c'est à dire après avoir subi une opération d'extraction de résine (encore appelée dérésinification), et/ou une opération de blanchiment ou de décoloration oxydante, et/ou une opération de saponification. On peut utiliser comme cire montanique, celle vendue sous la référence commerciale "Cire E"® ou "Cire OP"® fabriquées par Hoechst.
L'additif peut être une cire polaire à base de polyoléfme ou de paraffine, notamment choisie parmi les cires de polyoléfme ou de Fischer-Tropsch oxydées, par exemples les cires polaires d'homo- ou copolymère d'oléfine de C2 à C10, par exemple d'éthylène, de propylène, de butène ou d' alpha-oléfine supérieure de C5 à C10. Les cires polaires sont généralement des cires oxydées qui peuvent être obtenues par des réactions d'oxydation par l'air ou l'oxygène, ou par des réactions de greffage par exemple avec l'anhydride maléique. On peut utiliser comme cire de polyoléfme polaire, celle vendue sous la référence commerciale "Cire PED 191"®, fabriquée par Hoechst.
L'additif peut être un oxyde réfractaire ou métallique greffé par des composés organiques polaires. L'oxyde réfractaire ou métallique peut être un oxyde de magnésium, un oxyde de zinc, un oxyde de titane, une silice, une alumine, un aluminosilicate ou un mélange de ces oxydes. Le composé organique polaire greffé sur l'oxyde réfractaire ou métallique peut être tout composé organique comportant un ou plusieurs atomes d'oxygène, de soufre, d'azote, de phosphore et éventuellement d'halogène tel que le fluor, le chlore, le brome ou l'iode. Le composé organique polaire greffé peut être de préférence un polyalcoylène glycol tel qu'un polyéthylèneglycol, ou un polypropylèneglycol ou un copolymère éthylène/propylèneglycol. On préfère utiliser en particulier un polyéthylèneglycol. On peut en particulier utiliser une silice greffée par exemple par un polyéthylèneglycol, et qui est constituée de particules ayant un diamètre moyen (mesuré par "Malvern Mastersizer", distance focale de 45 mm) de 1 à 10 μm. Le taux de composé organique polaire greffé dans l'oxyde réfractaire ou métallique peut être de 0,1 à 25% en poids. Plus spécialement, on peut utiliser une silice greffée par un polyéthylèneglycol sous la référence commerciale "SYLOBLOC K550"®, vendue par Grâce. L'additif peut être éventuellement un silicate tel qu'une zéolite amorphe
(alumino-silicate de sodium et de calcium dont la structure amorphe donnent notamment des grains sphériques de diamètre en poids de 1 à 10 μm), du talc (métasilicate de magnésium ayant notamment un diamètre moyen en poids de 1 à 10 μm) ou une argile. On peut utiliser une zéolite amorphe "SILTON JC50"®, fabriquée par Mitsui, ou du talc vendu sous la référence commerciale "POLYBLOC"®, fabriqué par Speciality Minerais. La composition peut être préparée selon une méthode où l'un au moins des additifs et l'un au moins des agents de stabilisation sont additionnés au polymère à l'état solide ou à l'état fondu et sont mélangés avec ce dernier à l'état solide ou à l'état fondu fondu. Elle peut être préparée en particulier en mélangeant les divers constituants entre eux, de préférence dans une extrudeuse ou granulatrice capable de réaliser le mélange à une température supérieure à la température de fusion du polymère. Dans ce cas, la composition est obtenue sous la forme de granulés.
La composition peut en particulier être préparée en mélangeant le polymère avec un mélange maître (en anglais "masterbatch") qui est une composition concentrée en l'un au moins des agents de stabilisation et en l'un au moins des additifs précités dans un polymère tel que cité précédemment. La composition du "mélange maître" comprend essentiellement les mêmes constituants que ceux de la composition, c'est à dire:
(1) un polymère,
(2) au moins un agent de stabilisation choisi parmi
(a) les agents neutralisants, par exemple en une proportion de 0 à 30%, de préférence de 2 à 30% en poids,
(b) les agents antioxydants à court terme par exemple en une proportion de 0 à 15%, de préférence de 1 à 15% en poids,
(c) les agents antioxydants à long terme par exemple en une proportion de 0 à 15%, de préférence de 1 à 15% en poids, (d) les agents antiultraviolet par exemple en une proportion de 0 à 15%, de préférence de 1 à 15% en poids, et
(3) au moins un additif en une proportion de 2 à 30% de préférence de 5 à 25% en poids choisi parmi
(a) les cires de lignite, les cires amides ou cires montaniques (ou "montan wax" en anglais) naturelles, modifiées ou raffinées,
(b) les cires polaires à base de polyoléfme ou de paraffine,
(c) les oxydes réfractaires ou métalliques greffés par des composés (d)organiques polaires, notamment des polalcoylèneglycol, et (e) éventuellement les silicates. Dans ce cas, la composition peut être préparée selon une méthode où le mélange maître est additionné au polymère à l'état solide ou à l'état fondu et est mélangé avec ce dernier à l'état solide ou à l'état fondu.
La composition peut aussi être préparée en mélangeant le polymère avec un prémélange contenant l'un au moins des agents de stabilisation et l'un au moins des additifs tels que cités précédemment (souvent appelés en anglais "premix" ou "pre- blend"). La composition du dit mélange-comprend essentiellement les mêmes constituants que ceux de la composition à l'exception du polymère, c'est à dire pour un total de 100 parties en poids:
(1) de 5 à 95 parties, de préférence de 10 à 90 parties en poids d'au moins un agents de stabilisation choisi parmi
(a) les agents neutralisants, (b) les agents antioxydants à court terme,
(c) les agents antioxydants à long terme,
(d) les agents antiultraviolet, et
(2) de 5 à 95 parties, de préférence de 10 à 90 parties en poids d'au moins un additif choisi parmi (a) les cires de lignite, les cires amides ou cires montaniques (ou
"montan wax" en anglais) naturelles, modifiées ou raffinées,
(b) les cires polaires à base de polyoléfme ou de paraffine,
(c) les oxydes réfractaires ou métalliques greffés par des composés organiques polaires, notamment des polalcoylèneglycol, et (d) éventuellement les silicates.
Dans ce cas, la composition peut être préparée selon une méthode où le prémélange est additionné au polymère à l'état solide ou à l'état fondu et est mélangé avec ce dernier à l'état solide ou à l'état fondu.
On a donc trouvé qu'il était à présent possible d'améliorer par une méthode très simple le couple de vissage du bouchon selon la présente invention.
Ainsi, la présente invention consiste en un procédé de fabrication de bouchons à vis en matière plastique pour bouteilles contenant notamment des boissons telles que du soda, de l'eau minérale ou naturelle, gazeuse ou non gazeuse, le dit procédé comprenant une étape de moulage par injection ou par compression de la matière plastique, la dite étape de moulage s'effectuant dans un moule comportant plusieurs empreintes, chacune d'entre elles étant constituée de deux parties venant s'emboîter l'une dans l'autre en emprisonnant le bouchon lors de la fermeture du moule, caractérisé en ce que la surface de contact de la partie mâle de l'empreinte a été modifiée de manière à lui conférer une rugosité telle que le couple de vissage du bouchon ainsi obtenu est inférieur à celui qui aurait été obtenu sans modification de surface de la dite empreinte.
De préférence, cette opération de moulage s'effectue à une température comprise entre 150 et 300°C, généralement entre 170 et 250°C, de préférence entre 200 et 240°C. De préférence, la partie mâle de l'empreinte utilisée selon la présente invention présente un état de surface dont le motif géométrique de surface est sans orientation au sens de la norme afnor NF E 05-051 ; par sans orientation, on entend que l'état de surface est constitué essentiellement de trous ou cavités et est donc, de préférence, exempt de stries. De préférence, la partie mâle de l'empreinte présente un état de surface tel que la valeur Ra est comprise entre 1,6 et 100 micromètres, de préférence entre 3,2 et
50 micromètres, encore de préférence entre 6,3 et 25 micromètres.
De préférence, la partie mâle de l'empreinte présente un état de surface tel que sa classe de rugosité selon la norme afnor NF E 05-051 est comprise entre N8 et N12, de préférence entre N9 et NI 1 , de préférence égale à NI 0.
On peut selon la présente invention utiliser toute technique permettant d'obtenir la modification de la partie mâle de l'empreinte afin d'atteindre l'état de surface désiré.
On peut citer à titre d'exemple les modes d' électroérosion, de moulage, de polissage, de projection d'abrasifs et de grenaillage sphérique et angulaire. Selon le présente invention, la méthode de modification d'état de surface utilisée est de préférence celle de décapage par grenaillage angulaire avec du métal, de préférence du zinc.
Les bouteilles concernées par la présente invention sont de préférence des bouteilles en verre, en polyethyiene terephtalate (PET) ou en polychlorure de vinyle (PVC).
La Demanderesse a découvert de manière tout à fait surprenante qu'il était à présent possible de réduire de plus de 5%, de préférence de plus de 8% et même de 10 à 15% la valeur du couple de dévissage obtenue selon la présente invention en comparaison avec le couple obtenu sans modification de surface de la dite empreinte.
Ainsi, la présente invention consiste également en des bouchons à vis en matière plastique pour bouteille contenant notamment des boissons telles que du soda, de l'eau minérale ou naturelle, gazeuse ou non gazeuse, caractérisés en ce qu'ils ont été fabriqués au moyen du procédé de la présente invention. Exemples
Les exemples non limitatifs suivants illustrent la présente invention.
Dans les exemples les compositions sont fabriquées à partir d'un copolymère d'éthylène et de butène- 1 sous forme de poudre, ayant une densité de 951 kg/m3 et un indice de fluidité (mesuré sous la norme ASTM-D-1238, condition E) de 2 g/10 minutes. Les compositions sont extradées à 200°C en utilisant une extrudeuse de
I marque "Werner 53"®. Les bouchons sont fabriqués par une opération de moulage par injection de la composition à une température de 200°C. Dans les exemples suivants, les couples de dévissage des bouchons sur des
'préformes en PET sont mesurés avec un appareil connu sous le nom commercial "Ernst
Torque Tester"® fabriqué par la société "Verpackungen A.G.". Le vissage préalable des bouchons est effectué avec un couple de 23 inch.lb. Le test de dévissage est effectué après une semaine de conditionnement des bouchons à 23°C. Dans l'exemple comparatif, on a utilisé un moule non modifié.
Dans l'exemple de l'invention on a utilisé un moule modifié : on a procédé à un décapage par grenaillage avec de la grenaille de fer (jet d'abrasif en cabine de recyclage) au degré de soin SA 2.5 , à la grenaille angulaire type G.25.
Exemples
comparaison invention
Polymère copolymère d'éthylène et de butène- 1 densité: 951 kg/m3
IF(*): 2 g/10 minutes
Agents de stéarate de calcium: 0,15% stabilisation "Irgafos 168"®: 0,1% (% en poids) "Tinuvin 622"®: 0,05%
Couple de dévissage 17 15 (inch.lb)
(*) mesuré sous la norme ASTM-D-1238, condition E

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de bouchons à vis en matière plastique pour bouteilles contenant notamment des boissons telles que du soda, de l'eau minérale ou naturelle, gazeuse ou non gazeuse, le dit procédé comprenant une étape de moulage par injection ou par compression de la matière plastique, la dite étape de moulage s'effectuant dans un moule comportant plusieurs empreintes, chacune d'entre elles étant constituée de deux parties venant s'emboîter l'une dans l'autre en emprisonnant le bouchon lors de la fermeture du moule, caractérisé en ce que la surface de contact de la partie mâle de l'empreinte a été modifiée de manière à lui conférer une rugosité telle que le couple de vissage du bouchon ainsi obtenu est inférieur à celui qui aurait été obtenu sans modification de surface de la dite empreinte.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'opération de moulage s'effectue à une température comprise entre 150 et 300°C, généralement entre 170 et 250°C, de préférence entre 200 et 240°C.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la partie mâle de l'empreinte présente un état de surface dont le motif géométrique de surface est sans orientation.
4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que la partie mâle de l'empreinte présente un état de surface tel que la valeur Ra est comprise entre 1,6 et 100 micromètres, de préférence entre 3,2 et 50 micromètres, encore de préférence entre 6,3 et 25 micromètres.
5. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que la partie mâle de l'empreinte présente un état de surface tel que sa classe de rugosité selon la norme afnor NF E 05-051 est comprise entre N8 et N12, de préférence entre N9 et NI 1, de préférence égale àN10.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la méthode de modification d'état de surface de la partie mâle de l'empreinte consiste en un décapage par grenaillage angulaire avec du métal, de préférence du zinc.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la valeur du couple de dévissage obtenue est réduite de plus de 5%, de préférence de plus de 8% et même de 10 à 15% par rapport à la valeur du couple de dévissage d'un bouchon obtenu sans modification de la-partie mâle de l'empreinte.
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JP2001114310A (ja) * 1999-08-09 2001-04-24 Japan Crown Cork Co Ltd 開栓性、閉栓性及び密封性に優れたプラスチックキャップ

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