Brevet FR2791694A1 — publié le 20001006

La présente invention se rapporte à une colle à base synthétique destinée à l'étiquetage. Pour coller des étiquettes en papier, en papier métallisé, en papier vernis ou en aluminium sur des surfaces en verre, on met généralement en oeuvre soit des colles à base de dextrine ou d'amidon, soit des colles à base de ca- séine. Les colles à base de dextrine ou d'amidon ne con- viennent cependant pas en règle générale aux surfaces en verre traité, et, dans ce cas, seules peuvent être utilisées des colles à base de caséine. De telles colles présentent un certain nombre d'avantages notamment liés à la grande dépendance de leur viscosité vis-à-vis de la température, ce qui favorise leur utilisation pour l'étiquetage de contenants en verre froids et humides. Ces avantages sont cependant compensés par des inconvénients qui font que le remplacement de la caséine par des constituants autres est hautement souhaitable. Ces incon- vénients sont avant tout consécutifs au fait que la caséine est une matière d'origine animale relativement onéreuse, dont le coût est en outre fluctuant en raison d'une disponibilité variable; de plus, la qualité et les propriétés de la ca- séine varient notablement selon la saison et la région. Par ailleurs, les colles à base de caséine sont des produits relativement fragiles et leur durée d'utilisation est relativement limitée dans des conditions climatiques extrêmes. Compte tenu de ces inconvénients, les spécialis- tes ont déjà proposé des colles en phase aqueuse destinées à l'étiquetage, dans lesquelles la caséine est tout ou partie remplacée par des substances collantes autres. Pour donner satisfaction, de telles colles doi- vent être moins chères que les colles à base de caséine et parallèlement plus stables, ce avec des caractéristiques plus facilement reproductibles. Il est à noter que seules des colles à base syn- thétique peuvent être de nature à satisfaire à de telles exi- gences. A cet effet, on a depuis longtemps tenté de met- tre en oeuvre des colles à base d'alcools polyvinyliques: de telles colles se distinguent effectivement par des caracté- ristiques facilement reproductibles et un prix bas; elles ne sont cependant pas adaptées aux étiqueteuses de haute perfor- mance avec des cadences de l'ordre de 50 000 à 65 000 bouteilles à l'heure dont disposent actuellement les industriels. La présente invention a pour objet de proposer une colle en phase aqueuse destinée au collage d'étiquettes de nature à remédier aux inconvénients susmentionnés et pa- rallèlement plus particulièrement adaptée à des étiqueteuses de haute performance pour bouteilles en verre, traité ou non ou, le cas échéant, en plastique ou en métal. Selon l'invention, une telle colle est caractéri- sée en ce qu'elle renferme en pourcentage massique 5 à 90 % et de préférence 15 à 60 % de dérivés d'acides polyacryli- ques. Il s'agit là de polymères solubles en milieu al- calin qui contiennent des groupes acides acryliques libres et qui sont susceptibles de former par neutralisation avec de la lessive de soude ou d'autres solutions basiques, une solution visqueuse et très collante. Il est en outre à noter que ces polymères ont une influence décisive sur le comportement rhéologique de la colle. Selon une autre caractéristique de l'invention, la colle renferme en pourcentage massique jusqu'à 10 % et de préférence entre 0,1 et 5 % de copolymères d'anhydride d'acide maléique. Ces copolymères peuvent avoir des masses molécu- laires et des compositions variables; ils forment, par réac- tion avec les composés alcalins, des sels solubles dans l'eau qui favorisent la viscosité de la colle. Selon une autre caractéristique de l'invention, la colle renferme en pourcentage massique jusqu'à 20 % et de préférence entre 1 et 8 % d'un amidon modifié chimiquement par des éthers hydroxyalkyliques ou d'un amidon naturel no- tamment de blé ou de maïs. Ces amidons sont solubles dans l'eau chaude; ils contribuent eux aussi à la viscosité de la colle et sont en outre de nature à améliorer dans une large mesure le compor- tement de celle-ci sur la machine d'étiquetage. Selon l'invention, les proportions respectives de dérivés d'acide polyacrylique, de copolymères d'anhydride d'acide maléique et d'amidon peuvent varier dans une large mesure en fonction de l'application recherchée. Il est à noter que seuls les dérivés d'acides po- lyacryliques correspondent à un constituant obligatoire de la colle conforme à l'invention: en effet, celle-ci peut le cas échéant ne pas contenir d'amidon; cette absence est alors compensée par une proportion plus élevée de copolymères d'anhydride d'acide maléique. Il est de même possible de remplacer les copoly- mères d'anhydride d'acide maléique par une proportion plus élevée d'amidon, ce qui permet parallèlement d'obtenir une colle moins chère. L'invention permet ainsi d'élaborer une colle pour l'étiquetage à haute cadence exclusivement à base de po- lymères synthétiques. La colle conforme à l'invention peut, bien enten- du, renfermer, outre les trois constituants principaux sus- mentionnés, des constituants autres, en particulier des additifs régulateurs de viscosité, ou encore des additifs de nature à améliorer la stabilité de cette colle ou ses possi- bilités de mise en oeuvre en machine d'étiquetage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la colle peut, en particulier, renfermer en pourcentage mas- sique jusqu'à 30 % et de préférence entre 2 et 20 % d'additifs régulateurs de viscosité, notamment choisis dans le groupe formé par l'urée, la thiourée, le dicyandiamide, les thiocyanates et/ou des sels minéraux ou organiques tels les halogénures, nitrates, sulfates, acétates, citrates et/ou tartrates. Selon l'invention, on peut également mettre en oeuvre d'autres additifs annexes tels que conservateurs, agents mouillants, antimousses, ainsi que matières de rem- plissage, colorants et parfums. Le pourcentage massique de ces additifs annexes se situe en règle générale entre 0,2 et 10 % du produit fini. Selon une autre caractéristique de l'invention, la colle présente une viscosité de l'ordre de 35 000 à 000 mPas à 20 C, selon Physica (Z=4). On a vérifié que cette plage de viscosité est bien adaptée à l'usage auquel la colle est destinée. Selon une autre caractéristique de l'invention, la colle présente une teneur en extrait sec de l'ordre de 30 à 50 %. On a ainsi pu obtenir, conformément à l'invention, une colle à base synthétique destinée à l'étiquetage qui présente des propriétés qui étaient jusqu'à présent caractéristiques des seules colles à base de ca- séine: cette colle se distingue en particulier par un fort tack humide, par une résistance à l'hypercondensation suffi- sante pour des exigences courantes et par une dépendance mar- quée de la viscosité vis-à-vis de la température. Cette colle possède, en outre, une excellente stabilité au stockage et une parfaite fluidité. La colle conforme à l'invention est tout particu- lièrement adaptée au collage d'étiquettes en papier, en pa- pier métallisé, en papier vernis ou en aluminium sur des surfaces en verre traité ou non; de telles étiquettes adhè- rent aussi bien sur des bouteilles chaudes et sèches que sur des bouteilles froides et humides, et également sur des sur- faces métalliques, de sorte qu'une fois collées, ces étiquet- tes ne peuvent plus être retirées sans être déchirées. Il est à noter que la colle conforme à l'invention peut être obtenue de manière classique par simple mélange de tous ses composants; il est cependant judicieux de chauffer ce mélange jusqu'à 60 C au moins pour faciliter la neutralisation des dérivés d'acides polyacryliques et des copolymères d'anhydride maléique et la dissolution des ami- dons éventuellement présents. De plus, il peut être avantageux d'ajouter avant la neutralisation, une proportion donnée de l'additif régula- teur de viscosité pour permettre le mélange de la solution aqueuse, et l'homogénéisation de ses différents composants. Selon une autre caractéristique de l'invention, la colle peut renfermer 5 à 20 % de résines ou de savons de résine, notamment de résine de colophane ou de ses dérivés tel que décrit à titre d'exemple dans le document DE-A- 41 26 074. Une telle addition permet d'obtenir une bonne adhésion sur des surfaces en plastique, notamment en téreph- talate de polyéthylène, en polychlorure de vinyle ou en poly- uréthane. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Colle en phase aqueuse destinée au collage d'étiquettes et plus particulièrement adaptée à des étiqueteuses de haute performance pour bouteilles en verre ou, le cas échéant, en plastique ou en métal, caractérisée en ce qu' elle renferme en pourcentage massique 5 à 90 % et de préfé- rence 15 à 60 % de dérivés d'acides polyacryliques. 2 ) Colle selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle renferme en pourcentage massique jusqu'à 10 % et de pré- férence entre 0,1 et 5 % de copolymères d'anhydride d'acide maléique. 3 ) Colle selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle renferme en pourcentage massique jusqu'à 20 % et de pré- férence entre 1 et 8 % d'un amidon modifié chimiquement par des éthers hydroxyalkyliques ou d'un amidon naturel notamment de blé ou de mais. 4 ) Colle selon lune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu' elle renferme en pourcentage massique jusqu'à 30 % et de pré- férence entre 2 et 20 % d'additifs régulateurs de viscosité, notamment choisis dans le groupe formé par l'urée, la thiou- rée, le dicyandiamide, les thiocyanates et/ou des sels miné- raux ou organiques tels les halogénures, nitrates, sulfates, acétates, citrates et/ou tartrates. ) Colle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu' elle présente une viscosité de l'ordre de 35 000 à 100 000 mPas à 20 C. 6 ) Colle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu' elle présente une teneur en extrait sec de l'ordre de 30 à %. ) Colle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu' elle renferme 5 à 20 % de résines ou de savons de résine, de façon à permettre une bonne adhésion sur des surfaces en plastique.