Brevet FR2705101A1 — publié le 19941118

COMPOSITION FILMOGENE COMPORTANT DU LAFT OU AU MOINS UN DERME DU LAIT La présente invention concerne une composition liquide filmogène, apte à être appliquée sur un support. Elle a trait plus particulièrement au domaine des vernis, encres, colles et peintures. Dans tous les cas précités, la composition filmogène liquide comporte au moins un liant et au moins un solvant. Après son application sur un support, le liant forme un film solide, une fois que le solvant s'est évaporé. Bien sûr la composition comporte d'autres ingrédients en fonction du domaine d'application. Il s'agit de pigments lorsque la composition concerne des encres ou des peintures. Dans la plupart des cas, la qualité de la brillance est primordiale, notamment lorsqu'il s'agit de vernis de surimpression, c'est-à-dire de vernis qui sont appliqués sur un support préalablement imprimé. Le demandeur a remarqué que la viscosité de la composition filmogène influait sur la qualité de la brillance. Plus précisément lorsque la viscosité augmente, la brillance augmente également. Cependant généralement on fait varier la viscosité d'une composition en modifiant la quantité relative des composants dissous par rapport à celle du solvant. Une telle modification a bien sûr des répercussions sur la teneur en matières sèches et donc les conditions de réglage du système d'étalement de la composition pour obtenir un grammage approprié. Le premier but que s'est fixé le demandeur est de proposer une composition liquide filmogène qui pallie l'inconvénient précité. Cette composition qui comporte au moins un liant et au moins un solvant parmi lequel l'eau se caractérise en ce qu'elle comporte en outre du lait ou un dérivé du lait en substitution de tout ou partie de l'eau. De manière tout à fait inattendue, le demandeur a constaté qu'en mettant en oeuvre du lait ou un dérivé du lait, il était possible d'obtenir par les techniques classiques de préparation une composition apte à être appliquée sur un support selon les mêmes modalités que les compositions filmogènes classiques. De plus, selon invention la viscosité peut être modifiée par simple variation du pH, dans des proportions beaucoup plus importantes que ce qui peut être obtenu de manière classique lorsque le solvant est de l'eau. Ainsi on peut améliorer la brillance par exemple du vernis, sans modifier la teneur en matières sèches de la composition filmogène correspondante, en abaissant le pH de ladite composition, par exemple s'agissant d'une composition filmogène du type vernis de surimpression en limitant la quantité d'ammoniaque ou d'amine entrant dans ladite composition: De manière remarquable le demandeur a constaté que la mise en oeuvre du lait ou d'un dérivé du lait, en substitution de tout ou partie de l'eau, présentait comme autre avantage une très forte diminution de la production de mousse lors de la préparation de la composition. On sait qu'il est nécessaire d'effectuer le mélange des différents ingrédients entrant dans ladite composition à l'aide d'une turbine d'agitation tournant à grande vitesse. Ceci entraîne la naissance de mousse. Pour remédier à cet inconvénient, on incorpore dans la composition des agents anti-mousse. Malgré cela il est souvent nécessaire d'attendre, en fin de préparation, que la mousse disparaisse d'elle-même. Or le demandeur a remarqué, de manière tout à fait inattendue, que dans la composition filmogène de l'invention, la mousse produite lors de la préparation disparaissait en quelques minutes, même lorsque celle-ci était exempt d'agent antimousse, alors que dans les compositions classiques le temps de disparition se monte le plus souvent à quelques dizaine de minutes, même avec l'emploi d'agents anti-mousse. Ceci est d'autant plus intéressant que la présence d'agents anti-mousse dans une composition filmogène peut présenter comme inconvénient une perte relative de brillance. Le demandeur a encore constaté un avantage complémentaire à la mise en oeuvre de la composition filmogène de l'invention lorsque celle-ci est mise en oeuvre sur un support du type papetier. S'agissant notamment d'un vernis de surimpression à l'eau, celui-ci ne peut habituellement pas être appliqué sur un support dont le poids/m2 est inférieur à 125 g. En effet dans ce cas, du fait que l'eau présente dans la composition est absorbée par le support, ce demier a tendance à se déformer. Il est donc alors nécessaire de mettre en oeuvre d'autres compositions, à base de solvants non aqueux. Or le demandeur a constaté que la composition filmogène de l'invention n entraînait la déformation du film que lorsque celui-ci présentait un poids/m2 bien inférieur à ce qui est constaté classiquement. Il s'agit notamment de support ayant un poids de l'ordre de 75 g/m2. Ainsi l'invention permet d'étendre le champ d'application des compositions filmogènes à l'eau. Le lait mis en oeuvre dans la composition filmogène de l'invention peut être un lait entier traité à haute température, pour assurer sa conservation, un lait semi-écrémé ou encore et de préférence du lactosérum. On sait en effet que le lactosérum est un produit dérivé de l'industrie laitière, qui existe en très grande quantité et dont on cherche à diversifier les utilisations. Le demandeur a mis en oeuvre le lactosérum sans modification ni traitement préalable. De préférence lorsque le liant consiste dans une résine acrylique, la composition comporte également un ester de l'acide phosphorique, telle que la lécithine de soja, en vue d'augmenter la dureté de surface du film. On a ainsi obtenu un film, à partir d'une composition comportant du sérum, des résines acryliques de poids moléculaire relativement faible et de la lécithine de soja, ayant une dureté de surface équivalente à celle qui était obtenue avec une composition classique comportant les mêmes résines acryliques en solution aqueuse et également des résines acryliques styrènées de haut poids moléculaire. Selon une version préférée de vernis de surimpression, la composition de l'invention est constituée en poids de 25 à 33 % de résine acrylique d'un poids moléculaire moyen inférieur à 20.000,due de 40 à 44 % de lactosérum,de 8 à 12 % d'ammoniaque, de 12 à 16 % d'alcool isopropylique, de 2 à 3 % de lécithine de soja et de 2 à 3 % de cire de polyéthylène haute densité. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple préféré de réalisation d'une composition liquide filmogène à base de lactosérum. La présente invention repose sur le fait que le demandeur a constaté qu'il était possible et avantageux d'utiliser du lait ou des dérivés du lait, en substitution de tout ou partie de l'eau, dans les compositions filmogènes applicables sur des supports, tels que des vernis, des encres, des peintures, des colles... Le lait entier peut être utilisé tel quel, mais aussi un lait semi-écrémé voir et de préférence du lactosérum, dont le coût est nettement inférieur à celui du lait et dont il est actuellement recherché des débouchés pour son utilisation. Le lactosérum se présente en effet comme étant un sous-produit de l'industrie laitière. Les avantages procurés par l'utilisation du lait ou de ses dérivés dans la composition filmogène résident dans une relative amélioration de la brillance, la possibilité d'ajuster la viscosité par simple variation du pH, le fait qu'il n'est plus nécessaire d'utiliser des agents anti-mousse et la possibilité de travailler avec des supports du type papetier de plus faible grammage. Le demandeur n'a pas cherché à déceler quels étaient les composants du lait ou de ses dérives qui étaient à l'origine des avantages précités. Il est sans doute vraisemblable que la caséine joue un certain rôle, de par ses propriétés de gonflement en présence d'ammoniaque. On a préparé une composition filmogène selon l'invention dans les proportions reprises dans le tableau A ci-après en portant le lactosérum à une température de l'ordre de 80"C et en ajoutant l'ammoniaque, I'alcool isopropylique, la lécithine de soja et les résines acryliques qui se présentent sous forme de paillettes. Enfin on a terminé le mélange en ajoutant la cire de polyéthylène hautedensité préalablement mélangée avec un peu de lactosérum. Tableau A Résine acrylique (Poids moléculaire moyen 1.800) (paillettes) 24,5 Résine acrylique (Poids moléculaire moyen 11.000) (paillettes) 4,5 Lactosérum 42 Ammoniaque 10 Alcool isopropylique 14 Lécithine de soja 2,5 Cire de polyéthylène haute densité (en émulsion à 35% dans 2,5 l'eau) 100 % en poids) Tableau B:: Résine acrylique (Poids moléculaire moyen 1.800) 11,2 Résine acrylique/styrène (Poids moléculaire moyen > 200.000) 27,9 Eau 45,4 Ammoniaque 4,5 Alcool isopropylique 4,6 Agent anti-mousse 0,3 Cire de polyéthylène 3,5 Solvant 1,6 Surfactant 1 100 % Cette composition est à comparer avec une composition traditionnelle dont les composants sont repris dans le tableau B ci-dessus. Contrairement à la composition A de l'invention, la préparation de la composition B se fait en deux temps. On mélange tout d'abord sous forte agitation la résine acrylique de bas poids moléculaire avec l'ammoniaque, une partie de l'alcool isopropylique, une partie de l'agent anti-mousse et la plus grande partie de l'eau, cette dernière étant chauffée à 80"C. Une fois que cette première préparation est réalisée, on mélange avec elle le reste des composants sous faible agitation. La composition A de l'invention est à un pH de l'ordre de 8 tandis que la composition B est à un pH de l'ordre de 8,4 à 8,5. La composition A a une viscosité légèrement plus faible que celle de la composition B. La mesure de cette viscosité est réalisée, selon la norme ASTM D1200, en mesurant le temps d'écoulement de la composition à travers l'orifice d'évacuation d'une coupelle dénommée FORD CUP numéro 4. Le temps d'écoulement était compris entre 51 et 55 secondes pour la composition A de l'invention et compris entre 55 et 60 secondes pour la composition B. Ainsi pour une viscosité plus faible, la composition A avait une brillance équivalente à celle de la composition B. En faisant varier le pH il était encore possible d'augmenter la viscosité et donc d'augmenter la brillance du film obtenu. Ces compositions sont notamment mises en oeuvre comme vernis de surimpression. Lors de la préparation de la composition A de l'invention, il s'est formé très peu de mousse, celle-ci disparaissant en quelques secondes. Au contraire lors de la préparation de la composition B, malgré la présence d'agents anti-mousse, la mousse formée n'a disparu qu'après un temps de repos de l'ordre d'une heure. Il est à remarquer que la quantité de matières sèches dans la composition A de l'invention est nettement inférieure à celle de la composition B. Il s'en suit que le grammage du film déposé sur le support est plus faible, pour des propriétés équivalentes. La présente invention n'est pas limitée au mode préféré de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple non exhaustif. En particulier une composition filmogène à base de lait peut être mise en oeuvre pour d'autres applications que les vernis de surimpression à l'eau, notamment les encres, les peintures, et les colles. De plus elle peut être appliquée sur tout support, autre que le support du type papier ou carton, notamment sur du bois, des supports métalliques ou plastiques. Toutes les techniques d'applications sont envisageables, en couches minces ou épaisses. REVENDICATIONS 1. Composition liquide filmogène comportant au moins un liant et au moins un solvant parmi lequel l'eau caractérisée en ce qu'elle comporte en outre du lait ou un dérivé du lait en substitution de tout ou partie de l'eau. 2. Composition filmogène selon la revendication 1 caractérisée, en ce qu'elle est exempte d'agent anti-mousse. 3. Composition selon la revendication 1 ou 2 caractérisée, en ce que le dérivé du lait est du lactosérum. 4. Composition selon les revendications I à 3 caractérisée, en ce que le liant consistant dans une résine acrylique, elle comporte également un ester de l'acide phosphorique, en vue d'augmenter la dureté de surface du film. 5. Composition selon les revendications 3 et 4 caractérisée, en ce qu'elle est constituée en poids de 25 à 33 % de résine acrylique d'un poids moléculaire moyen inférieur à 20.000, de 40 à 44 % de lactosérum, de 8 à 12 % d'ammoniaque, de 12 à 16 % d'alcool isopropylique, de 2 à 3 % de lécithine de soja et de 2 à 3 % de cire de polyéthylène haute densité.