Brevet FR2074718A1 — publié le 19711008

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur deorges Marcel BOUDIN et réalisée dans les services de la demanderesse, concerne les compositions adhésives et colles utilisées notamment en ébénisterie et dans l'industrie des cartonnages. Elle est relative, plus 5 particulièrement, à des nélanges-maîtres auxquels on ajoute de l'eau pour l'utilisation, aux colles préparées par dilution à l'eau de ces mélanges-maîtres, qui sont exceptionnellement stables et peuvent être utilisées très longtemps après leur préparation, et aux produits et rubans adhésifs piézosensibles, par exemple, aux étiquettes dites "auto-collantes?1, 1 0 obtenus à partir de tels mélanges-maîtres. L'utilisation de la gélatine pour préparer des compositions adhésives est très ancienne t par exemple, la colle olassique des menuisiers est formée de gélatine et d'eau. Ces colles peu coûteuses sont très utilisées encore actuellement, par suite de leur bonne adhérence, 15 tant en menuiserie et en ébénisterie que dans l'industrie des emballages et pour l'usage général. ITéanaoins, elles présentent certains inconvénients qui limitent leurs applications t elles ont, notamment, tendance à fermenter et à se liquéfier en perdant leurs propriétés adhésives, malgré l'addition d'antiseptiques usuels, tels que le phénol. Cette instabilité 20 réduit considérablement la durée d'utilisation d'une colle prête à l'usage, si bien que l'utilisateur est généralement amené à préparer sa colle, lui-même, par petites quantités et doit fréquemment répéter cette opération. Les colles à base de gélatine sont donc généralement vendues sous forme de gélatine solide, sèche et dure, en écailles ou en grains, qu'on dissout 25 dans l'eau chaude, habituellement au bain-marie, peu de temps avant de s'en servir. Cette opération est malpropre et il est évident qu'on a intérêt à la supprimer ou au moins à ne devoir la reoommenoer qu'à des intervalles de temps considérables. L'invention a essentiellement pour objets : 30 1) une composition adhésive à base de gélatine utilisable comme mélange-maître pour la préparation de colles, caractérisée en ce qu'elle contient comme solvant du diméthylsulfoxyde (CH^^SO, seul ou mélangé d'eau ; 2) une colle caractérisée en ce qu'elle est telle que préparée 35 par addition d'eau au dit mélange-maître ; 3) les produits adhésifs piézosensibles obtenus en déposant sur la surfaoe qu'on veut rendre collante une couche de ce mélange-maître, avantageusement préparé en l'absence totale d'eau. On sait que le diméthylsulfoxyde est un solvant organique peu 40 toxique d'un grand nombre de composés macromoléculaires naturels ou 70 02027 2 2074718 synthétiques, tels que l'acétate de cellulose. C'est un solvant peu volatil et très hygroscopique. Mais il n'est pas connu qu'il puisse servir à la fois de solvant, de plastifiant et de stabilisant pour la gélatine. La revue la Papeterie» dans le numéro 3 de 1969» page 193, 5 éorit que c'est un bon solvant de certaines protéines particulières, mais qu'il est "moins apte à la solution de protéines courantes, telles que la gélatine". Contrairement à cette assertion, on a trouvé qu'on peut facilement dissoudre une gélatine dans le diméthylsulfoxyde, éventuellement en présence d'eau et d'additifs divers, et qu'on peut ainsi 10 obtenir des compositions homogènes, utilisables comme mélanges-maîtres, qui peuvent être des liquides plus ou moins visqueux ou des solides élastiques, suivant la qualité de la gélatine et les proportions des constituants. Il est facile d'étendre avec de l'eau les mélanges-maîtres ainsi préparés, quand ce sont des liquides visqueux, ou les dissoudre dans 15 l'eau chaude, quand ce sont des solides. On obtient ainsi, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un plastifiant ou un agent conservateur, des colles d'excellente qualité et de conservation exceptionnelle, n'ayant pas tendance à se liquéfier progressivement au cours du temps. Bans oes compositions, le diméthylsulfoxyde sert à la fois de solvant, de plasti-20 fiant et de stabilisant. Ce résultat est tout-à-fait inattendu et surprenant. Suivant un mode avantageux de réalisation, on dissout de 42 parties environ à 58 parties environ de gélatine dans un mélange formé de 10 parties environ à 30 parties environ de dimétbylsulfoxyde et de 25 12 parties environ à 55 parties environ d'eau. Sans le présent texte, toutes les proportions indiquées sont massiques. Suivant un mode particulièrement reoommandable de réalisation de l'invention, le mélange-maître comprend de 48 parties à 55 parties de gélatine, de 12 parties à 28 parties de diméthylsulf oxyde et de 17 parties 3 0 à 48 parties d'eau avantageusement distillée. Pour préparer oes mélanges-maîtres, il est avantageux de dissoudre la gélatine dans le diméthylsulfoxyde et la quantité convenable " d'eau par digestion à 70°C pendant quelques heures, plutôt que d'opérer au bain-marie, comme il est usuel pour préparer la oolle de menuisier. 35 En effet, le diméthylsulfoxyde est très hygroscopique, si bien qu'on risquerait d'introduire dans la composition qu'on prépare une quantité supplémentaire indésirable d'eau par absorption de la vapeur du bain-marie. L'opération peut durer, par exemple, de 2 h à 4 h à 70°C, et on obtient, suivant les proportions précises, un liquide très visqueux ou 40 une masse solide élastique, parfaitement homogène, se dissolvant facilement 70 02027 3 2074718 dans l'eau vers 50 °C. Pour préparer une oolle de bonne conservation avec un tel nélange-maître, il suffit de dissoudre de environ 60 parties à environ 40 parties de oelui-ci dans environ 40 parties à environ 60 parties d'eau, 5 vers 50°C si le mélange-maître initial est solide, sans qu'il soit nécessaire de chauffer si celui-ci est un liquide visqueux. L'adhérence obtenue avec une telle oolle est excellente. Pour préparer une composition qui forme, après dépôt sur une surface, une couche piézoadhésive, on n'a pas avantage à ajouter de l'eau 10 au diméthylsulfoxyde, et on a intérêt à éviter tout risque d*introduction d'eau : l'emploi d'un bain-marie est alors tout-à-fait déconseillé. Les compositions obtenues en dissolvant de 65 parties environ à 40 parties environ de gélatine sèche dans 35 parties environ à 60 parties environ de diméthylsulfoxyde sont, après refroidissement des sirops plu3 ou moins 15 épais. Les compositions piézoadhésives les plus avantageuses correspondent généralement à 55 parties à 45 parties de gélatine pour 45 parties à 65 parties de diméthylsulfoxyde. La qualité de la gélatine utilisée n'est pas critique : on peut aussi bien utiliser de la gélatine très purifiée, de qualité photo-20 graphique, que la gélatine d'os, habituellement utilisée pour faire la colle de menuisier. Le choix de la gélatine à utiliser est fixé essentiellement par la viscosité du produit qu'on veut obtenir. Les variétés les plus pures produisent des compositions les moins visqueuses, et les variétés les moins pures produisent les compositions les plus visqueuses, 25 les autres conditions étant identiques. L'utilisation des colles prêtes à l'usage et celle des couches piézosensibles suivant l'invention ne nécessitent aucune précaution particulière. Par exemple, pour coller deux surfaces, il suffit d'enduire l'une d'elles de colle, puis de presser les deux surfaces l'une contre 30 1'autre. Les utilisations des nouvelles compositions sont pratiquement illimitées. Les adhésifs gélatinés conviennent particulièrement pour coller des étiquettes, notamment des étiquettes de papier, ou pour assembler des cartonnages. On peut aussi utiliser ces adhésifs pour permettre à au moins 35 une partie d'une feuille fabriquée en matière autre que du papier ou du carton d'adhérer par simple pression. bàd original^ 70 02027 4 2074718 Les exemples suivants illustrent l'invention. EXEMPLE 1 t On dissout 53 g de gélatine purifiée sèche dans un mélange de 14 g de diméthylsulf oxyde et de 33 g d'eau distillée, en laissant digérer la gélatine dans ce mélange pendant trois heures à 70°C. Après refroidis-5 sement à la température ambiants, on obtient une masse solide élastique, très solnble dans l'eau à 50°C. RXRWPLB 2 i On obtient un produit analogue à oelui de l'exemple 1 en dissolvant 47 g de gélatine sèche purifiée dans un mélange de 20 g de diméthylsulfoxyde et de 33 g d'eau distillée. 10 EXEMPLE 3 t On obtient un produit analogue à ceux des exemples précédents en dissolvant 40 g de gélatine purifiée sèche dans un mélange de solvants formé de 27 g de diméthylsulfoxyde et de 33 g d'eau distillée. EXEMPLE 4 » On obtient des oolles d'excellente qualité en diluant 50 g d'un des mélanges-maîtres préparés aux exemples précédents aveo 50 g d'eau 15 à 50°C environ. La dissolution est aisée et on obtient des colles d'excellente qualité. Ces colles restent stables et utilisables pendant plusieurs semaines. EXEMPLE 5 : On prépare une composition adhésive piézosensible, qui, à la température ordinaire, a l'aspect d'un sirop épais, en dissolvant 45 g de 20 gélatine purifiée dans 55 g de diméthylsulfoxyde en l'absence d'eau. La dissolution se fait à 70°C, en opérant à l'abri de l'humidité. Elle dure environ 2 h 30 mn. On obtient ainsi une composition visqueuse qui est un adhésif piézosensible. On enduit le verso d'étiquettes avec cette composition t les étiquettes adhèrent parfaitement sur un récipient par simple 25 pression. EXEMPLE 6 t On prépare un adhésif piézosensible plus visqueux que oelui de l'exemple 5 en dissolvant 53 g de gélatine d'os dans 57 g de diméthylsulf oxyde, en l'absence d'eau. EXEMPLE 7•t On réunit deux pattes de carton formant la fermeture d'un 30 emballage en appliquant sur une des surfaces à ooller une couche mince de composition adhésive préparée à l'exemple 4> puis en appliquant et en pressant énergiquement les deux surfaoes l'une contre l'autre. Le traitement du joint par ohauffage à 60°C pendant cinq minutes rend le oollage, résistant. 35 EXEMPLE 8 : On fabrique une boîte de carton par pliage et on applique une couche mince de la composition préparée à l'exemple 5 sur une des parties à coller pour assembler les angles, de la boîte, puis on presse les parties à unir l'une contre l'autre. La boîte assemblée résiste aux manipulations auxquelles sont habituellement soumis les cartonnages de ee genre. 40 Les exemples qui précèdent montrent la préparation des BAD ORIGINAL 70 02027 5 2074718 nouveaux mélanges-maîtres et quelques-uns de leurs utilisations, tant pour la préparation de oolles proprement dites et le oollage d'objets au moyen de ces oolles que pour la préparation de produits piézoadhésifs. 70 02027 6 2074718 REVENDICATIONS : 1. - Composition adhésive solide ou liquide à hase de gélatine, utilisable oomme mélange-maître pour la préparation de colles, caractérisée en ce qu'elle contient comme solvant du diméthylsulfoxyde (CH^)gSO, seul 5 ou mélangé d'eau. 2. - Composition conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est formée de 42 parties à 58 parties de gélatine, de 10 à 30 parties de diméthylsulfoxyde et de 12 à 55 parties d'eau. 3. - Composition conforme à la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle 10 est formé de 48 à 55 parties de gélatine, de 12 à 28 parties de diméthylsulfoxyde «t de 48 parties à 17 parties d'eau. 4. - Composition conforme à la revendication 1 destinés à former des cou ches piézosensibles en nature ou appliquée sur un support caractérisée en ce qu'elle contient de 65 parties à 40 parties de gélatine 15 et de 35 parties à 60 parties de diméthylsulfoxyde. 5. - Composition conforme à la revendication 4, en nature ou appliquée sur un support, caractérisée en ce qu'elle oontient de 45 à 55 parties de gélatine pour 55 à 45 parties de diméthylsulfoxyde. 6. - Application de la composition oonforme à l'une quelconque des reven-20 dications 1 à 4» diluée ou dissoute dans l'eau, caractérisée en ce que cette composition constitue une colle après dilution ou dissolution dans l'eau. 7. - Application de la composition conforme à l'une quelconque des reven dications 1 à 5» caractérisée en ce que cette composition forme une 25 couche piézosensible déposée sur un support. BAD ORIGINAL