Brevet FR2615522A1 — publié le 19881125

PROCEDE POUR LA FABRICATION DE BATTES DE COLLE AUTO-ADHESIVE La présente invention concerne un procédé pour la fabrication de bâtons de colle. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé de fabrication de bâtons adhésifs, de caractéristiques particulières, dont la principale qualité est de permettre d'appliquer par frottement sur une surface quelconque et notamment sur la surface d'un papier, un support plastique ou autres matériaux similaires, une couche de matière adhésive qui, après une courte période de séchage conserve ses propriétés adhésives pratiquement intactes pendant une longue période de temps, ce qui permet de faire adhérer le support ainsi traité sur n' importe quelle autre surface de support qui présente un intérêt, et de le détacher pour le faire adhérer à nouveau sur la même surface ou sur une autre surface quelconque, et de permettre la répétition de ces opérations de collage et de décollage sans qu'aucune trace ne reste sur la ou les surfaces servant de support et ce, un grand nombre de fois aussi espacées dans le temps qu'on le souhaite. Les avantages pratiques qui sont induits par une telle propriété sont évidentes; les possibilités d'application de l'invention sont très grandes et sont faciles à imaginer. Les substances adhésives sont déjà connues et largement divulguées dans l'industrie, plus particulièrement dans l'industrie de fabrication de rubans auto-adhésifs, étiquettes auto-adhésives et autres éliment analogues. De telles substances doivent être appliquées sur une surface quelconque de manière à la convertir en auto-adhésive, de façon qu'elle conserve ses qualités d'être collée sur d'autres surfaces et décoller de ses dernières autant de fois que le permet l'adhérence et la cohésion de la couche auto-adhésive appliquée. Par ailleurs, il est également connu, en particulier dans l'industrie pharmaceutique et dans les industries de parfumerie et de cosmétique, la fabrication de bâtons pour l'application par frottement de différents produits. Par exemple, il existe déjà depuis de nombreux années sur le marché, des bâtons déodorants, des crayons ombre, des rubans solides, des fixateurs pour la peau, des bâtons de rouges à livres, etc... qui comportent un support constitué par des substances - formant une structure rigide, des substances maintenant l'humidité, des plastifiants, auxquelles des matériaux appropriés sont additionnés en fonction de la finalité du produit que l'on se propose d'obtenir dans chaque cas comne les matières odorantes, colorantes, etc... Cette technique a été également appliquée à la fabrication de colles en bâton communément dénommées "sticks" qui sont acceptées de façon croissante et importante par les utilisateurs, spécialement dans le secteur des adhésifs destinés à la papeterie. Le procédé, objet de la présente invention, permet de fabriquer industriellement des bâtons adhésifs au moyen desquels et de façon essentielle il est possible de traiter par frottement n'importe quelle surface et en particulier, un papier ou un support équivalent pour le rendre auto-adhésif, c'est-à-dire lui conférer la propriété de pouvoir être collé par une simple pression, sur une surface quelconque qui présente un intérêt, ladite surface gardant ses propriétés d'être détachée par simple fraction et d'adhérer à nouveau sur la même surface ou sur une autre surface quelconque, ces opérations de collage et de décollage pouvant être répétées un nombre indéfini de fois et aussi espacées dans le temps qu'on le souhaite. Le procédé, selon l'objet de la présente invention, est le résultat d'une investigation profonde et d'un travail important qui ont permis de mener à bien la fabrication industrielle de bâtons présentant les caractéristiques indiquées et de rendre possible la compatibilité de substances adhésives avec des substances formant une structure rigide. De manière plus précise, le procédé selon l'invention, permet d'aboutir à la préparation en un mélange homogène de tous les composants qui interviennent dans la formation d'un bâton adhésif, et permettre l'obtention d'une colle auto-adhésive capable d'entre dosée dans un état liquide/visqueux directement dans des récipients individuels dans lesquels il se solidifie par refroidissement, lesdits récipients présentant la double fonction de servir de moule et d'éléments applicateurs. Les proportions, objets de la présente invention, sont basées sur l'utilisation d'une substance squelette ou support constituant la structure rigide du bâton, à laquelle on a ajouté, dans des conditions précises qui seront analysées et étudiées plus loin, des substances auto-adhésives, des substances modificatrices du pouvoir d'adhésion ou des substances poisseuses ou tackifiantes, plastifiantes, des substances maintenant l'humidité, des charges inorganiques ou non inorganiques en poudre, des dissolvants organiques spécialement compatibles, des résines adhésives et/ou naturelles. Les proportions qui interviennent dans la composition de l'ensemble des différentes substances, auxquelles on a fait référence, peuvent varier dans des limites relativement larges, en fonction de l'application spécifique à laquelle on destine le bâton auto-adhésif que l'on se propose d'obtenir. Cependant, il est possible d'indiquer que, d'une manière générale, et dans les cas les plus courants d'application, lesdites proportions sont approximativement dans les limites suivantes, qui sont données en poids - 50-60 % de résine auto-adhésive, - 10-20 % d'eau ou de dissolvant, - 5 -15 Z de charge organique ou inorganique, - 5-10 Z de takifiants, - 10-15 Z de plastifiants ou d'humidifiants. Selon le procédé objet de l'invention, les substances constituant la structure rigide appartiennent au groupe qui comprend les sels alcalins d'acide gras, les composés naturels raffinés corne la gélatine animale et/ou de poisson, l'agar-agar les carraghénates, les produits synthétiques comme les éthers de cellulose à haute concentration, le dibenzylydènexylitol, le dibenzaldéhyde sorbitol, les cires naturelles, les paraffines, le polyéthylèneglycol de haut poids moléculaire.En tant que substances auto-adhésives, il est possible d'utiliser des émulsions de caoutchouc naturel non vulcanisé, caoutchouc butyl, des copolymères latex caséine, latex résine phénolformaldéhyde, du caoutchouc chloré, des résines acryliques, des résines indenecoumarone, des copolymères acrylonitrilbutadiène, polyisobutylène, 1,4-polyisopropène. Les substances tackifiantes ou présentant un meilleur pouvoir d'adhésion peuvent être constituées par des gommes naturelles, comme la gomme de Karaya, la gomme adragante, la gomme d'amar, la gomme arabique des résines de colophène, des esters de colophène, des huiles et des plastifiants de faible pourcentage. Comme substances plastifiantes,les meilleurs résultats ont été obtenus avec le phtalate de dibutyle (DBP) et le phtalate de benzylbutyle (DB?). Comme substances maintenant l'humidité, il est possible d'utiliser n' importe quel type de substances hydroscopiques comme les glycols (éthylèneglycol, diéthylèneglycol, polyéthylèneglycol, propylèneglycol, polypropylèneglycol) ou de la glycérine. Les charges organiques ou inorganiques utilisées comme incréments du pourcentage en solides, coadjuvants de la cohésion, absorbantes d'humidité, peuvent être constituées par des poiysaccharides ainsi que les amidons, les amidons hydrolysés, l'oxyde de zinc, le carbonate de calcium, l'oxyde de calcium, la silice pyrogénique, le soufre en fleur, la silice micronisée, l'alumine. Enfin, au titre des résines adhésives, on peut utiliser des dérivés de la cellulose ainsi que la méthylcellulose, l'éthylcellulose, la carboxyméthylcellulose, la polyvinylpyrrolidone ou l'acétate de polyvinyle. Selon l'invention, le procédé de fabrication de bâtons de colle auto-adhésive est mise en oeuvre dans un réacteur hermétique, de fond conique, pourvu d'un système de chauffage avec contrôle de température ainsi que, par exemple, un système de chauffage de circulation d'huile chauffée au moyen de résistances électriques, et équipé d'un mécanisme d'agitation à vitesse réglable. Le procédé indiqué comprend les étapes suivantes a) on verse dans le réacteur l'eau ou le dissolvant et on ajoute ensuite, peu à peu et sans chauffer, la charge organique ou inorganique, en agitant à grande vitesse (en 300 et 600 tours par minute) pendant approximativement une heure jusqu'à l'obtention d'une dispersion fine et homogène. b) Ensuite, et également sans chauffer, on ajoute au mélange précédent, peu à peu et successivement, le tackifiant et le plastifiant tout en agitant lentement (entre 60 et 100- tours par minute) afin d'obtenir un mélange homogène et d'éviter le dépôt d'un quelconque produit dans le fond du réacteur. Cette agitation doit être maintenue pendant une période de temps relativement prolongée (normalement entre 1 et 3 heures) jusqu l'obtention d'un mélange parfaitement homogène. c) Dans la phase suivante, on chauffe le mélange jusqu'à une température comprise entre 80 et 1100C et on maintient ladite température pendant approximativement 30 minutes, après quoi on ajoute la substance formant la structure de base, en agitant à une vitesse élevée (entre 360 et 600 tours par minute) pendant approximativement encore 30 minutes. Après cette période et en maintenant toujours la même température, on diminue l'agitation jusqu'à un régime de vitesse moyenne (entre 150 et 300 tours par minute). d) Dans la phase finale, on verse dans le réacteur la résine auto-adhésive, peu à peu et en agitant à moyenne vitesse (entre 250 et 300 tours par minute) et en maintenant ladite température (entre 80 et 1100C) jusqu'à la formation d'un liquide plus ou moins visqueux homogène sans grumeau et d'aspect laiteux. e) On décroit la température jusqu'à l'amener entre 80 et 900C et on maintient le mélange sans agitation pendant un minimum de 8 heures; à la fin de cette période on est en mesure de doser le produit dans des récipients individuels. f) A la fin de l'opération, le produit pâteux obtenu dans la forme cidessus est dosé par gravité ou par action forcée, au moyen d'éléments mecaniques appropriés dans une succession de récipients conventionnels de type connu, à l'intérieur desquels on le laisse refroidir jusqu'à la solidification du bâton autoadhésif. Finalement, lorsque le bâton atteint cet état, on procède à la fermeture des récipients pour que l'on puisse les expédier directement sur le marché et être utilisés en conséquence. Bien entendu, le procédé selon la présente invention qui vient d'être décrit, admet une infinité d'additions ou de modifications de détail dont quelques unes ont été concrètement indiquées. BaCWNDTCBTIONS 1. Procédé de fabrication de bâtons de colle autoadhésive, et plus particulièrement, de bâtons qui permettent d'appliquer par frottement sur une surface quelconque, une couche de matière auto-adhésive, qui produit l'adhésion, par pression, de ladite surface sur une autre quelconque surface et de la détacher, par simple traction, de manière à la coller à nouveau sur la même surface ou une autre, ladite opération pouvant être répétée autant de fois qu'on le désire pendant une durée prolongée, caractérisé en ce que à l'intérieur d'un réacteur hermétique, à fond conique, pourvu de moyens de chauffage, de contrôle de température et d'un système d'agitation à vitesse réglable, on verse entre 10 et 20 % en poids de l'eau ou un dissolvant ; on ajoute ensuite peu à peu et sans chauffage, entre 5 et 15 Z en poids d'une charge organique ou inorganique, à produire une agitation à grande vitesse (entre 300 et 600 tours par minute) pendant environ 1 heure jusqu'à l'obtention d'une dispersion fine et homogène ; à ajouter ensuite et sans chauffage également, successivement entre 5 et 10 % en poids de tackifiant et entre 10 et 15 Z en poids de plastifiant, ladite addition étant effectuée peu à peu et sous agitation à vitesse réduite, entre (60 et 100 tours par minute) pendant environ 2 heures ; à chauffer ensuite le mélange jusqu' à une température comprise entre 80 et 1100C et à maintenir la température pendant environ 30 minutes sous agitation, après quoi on ajoute une substance constituant la structure rigide et on agite à grande vitesse (entre 360 et 600 tours par minute) pendant environ 30 minutes ; on verse peu à peu dans le réacteur entre 50 et 60 Z en poids de résine auto-adhésive, en maintenant la température entre 80 et 1100C et en agitant à une vitesse moyenne (entre 250 et 300 tours par minute) jusqu'à la formation d'un liquide plus ou moins visqueux et homogène, sans grumeaux et d'aspect laiteux ; on diminue la température pour l'amener audessous de 900C et on maintient le mélange au repos, sans agitation, pendant au moins une période de 8 heures, après quoi il est dosé dans des récipients individuels à l'intérieur desquels il se refroidit jusqu'à la solidification, lesdits récipients étant ensuite fermés pour pouvoir être directement disponibles sur le marché. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les substances constituant la structure rigide peuvent être constituées par des sels alcalins d'acides gras, des composés naturels raffinés, comme la gélatine animale et/ou de poisson, l'agar-agar, les carraghénates, les produits synthétiques comme les éthers de cellulose à haute concentration, le dibenzylidènexylithol, le dibenzaldéhyde sorbitol, les cires naturelles, les paraffines, le polyéthylèneglycol de haut poids moléculaire. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les substances auto-adhésives sont constituées par des émulsions de caoutchouc naturel non vulcanisé, du caoutchouc butyl, des copolymères latex-caséine, du latex-résine phénolformaldéhyde, du caoutchouc chloré, des résines acryliques, des résines d' indène-coumarone, des copolymères acrylonitrilebutadiène, des polyisobutylène, 1,4-polyisoprène. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les substances tackifiantes sont choisies parmi les gommes naturelles comme la gomme de karaya, la gomme adragante, la gomme damar, la gomme arabique, des résines de colophène, des esters de colophène, des huiles et des plastifiants. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les substances plastifiantes sont choisies parmi le phtalate de dibutyle ou le phtalate de benzylbutyle. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les substances maintenant l'humidité sont constituées par tout type de substance hydroscopique. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les substances maintenant l'humidité sont constituées par des glycols ou de la glycérine. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les substances maintenant l'humidité sont choisies parmi l'éthylèneglycol, le diéthylèneglycol, le polyéthylèneglycol, le propylèneglycol, le polypropylèneglycol. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les charges organiques ou inorganiques comme incréments du pourcentage de solides, coadjuvants de la cohésion, absorbantes d'humidité, sont choisies parmi les polysaccharides ainsi que les amidons hydrolysés, l'oxyde de zinc, le carbonate de calcium, l'oxyde de calcium, la silice pyrogénique, le soufre en fleur, la silice micronisée, l'alumine. 10. Produits constitués par des bâtons de colle autoadhésive obtenus selon le procédé des revendications 1 à 9.