ES2336392T3 - Sistema adhesivo de autocierre de base sintetica para embalajes. - Google Patents
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Abstract
Un sistema adhesivo de autocierre despegable de base acuosa que no contiene caucho natural para unión de una tela de anclaje a una tela de transferencia a fin de formar un embalaje que contiene un artículo, comprendiendo dicho sistema adhesivo un adhesivo de transferencia para aplicación en forma de capa sobre una superficie de la tela de transferencia y un adhesivo de anclaje para aplicación en forma de capa sobre una superficie de la tela de anclaje, teniendo dicho adhesivo de transferencia y dicho adhesivo de anclaje sustancialmente la misma formulación y estando constituidos por: - 70 a 85% en peso de una o más emulsiones de elastómero que tiene un valor Tg combinado inferior a -60ºC o superior a -40ºC, y seleccionada(s) entre un caucho estireno-butadieno o una emulsión de elastómero acrílico; - 10 a 20% en peso de una o más emulsiones de polímero estireno-acrilato que tiene(n) una Tg combinada entre -30ºC y +50ºC; - 0,5 a 2% en peso de un plastificante; - 0,5 a 2% en peso de aditivos antibloqueo/antipegamiento; - 0,1% a 10% en peso de otros aditivos de acondicionamiento; totalizando los componentes 100% en peso de dicho adhesivo.
Description
Sistema adhesivo de autocierre de base sintética
para embalajes.
La presente invención se refiere a sistemas de
embalaje adhesivos de autocierre de base acuosa, y más
particularmente a un sistema de embalaje flexible adhesivo de
autocierre de base acuosa que utiliza un adhesivo de autocierre de
base sintética que no contiene látex natural alguno que proporciona
unión entre dos sustratos cuando se sella, pero cuando se despega,
el adhesivo se escinde, falla adhesivamente de una o ambas de las
hojas delantera y trasera, o destruye uno o los dos sustratos del
embalaje. También pueden utilizarse iniciadores y recubrimientos de
desprendimiento para mejorar la eficiencia del adhesivo de
autocierre.
Un adhesivo de autocierre es un tipo de adhesivo
de contacto, que posee la capacidad de formar una unión fuerte
consigo mismo cuando se aplica presión y formar una unión con el
sustrato al cual se aplica. Sin embargo, los adhesivos de
autocierre carecen preferiblemente de adhesión a superficies tales
como las películas de plástico y los barnices de sobreimpresión que
se encuentran en la cara opuesta de estos sustratos flexibles de
tal manera que tales sustratos u hojas flexibles que llevan los
adhesivos de autocierre pueden devanarse en una bobina para
almacenamiento sin bloquearse, es decir sin pegarse consigo mismos.
Los adhesivos de autocierre se utilizan en una diversidad de tipos
de aplicaciones diferentes, pero son particularmente deseables para
uso como agentes de sellado en el embalaje para alimentos tales como
caramelos, bombones, helados y análogos que son sensibles al calor,
haciendo por tanto indeseable el uso de adhesivos de termosellado
para cerrar tales envases. Otra aplicación deseable es el envasado
de productos médicos. Muchos dispositivos médicos están contenidos
en envases de papel y el adhesivo utilizado debe proporcionar un
cierre fuerte para mantener la esterilidad, pero cuando se abre no
debe poder cerrarse de nuevo. Adicionalmente, los adhesivos que
tienen propiedades altas de bloqueo o pegado son indeseables en
tales aplicaciones, dado que la contaminación con fibras y/o tiras
de papel durante la apertura puede dar como resultado
consecuencias
graves.
graves.
Los adhesivos típicos de autocierre se han
formulado por combinación de un elastómero de caucho natural,
particularmente un látex, con un agente de adherencia y otros
ingredientes tales como estabilizadores, antioxidantes, etc. Los
elastómeros de caucho natural exhiben la mayor parte de las
propiedades de autosellado deseables. Sin embargo, los adhesivos
basados en caucho natural exhiben también propiedades de
envejecimiento deficientes, tales como alteración del color, y
pueden poseer también un olor desagradable. Adicionalmente, los
adhesivos basados en caucho natural que contienen látex natural
contienen una diversidad de sustancias existentes naturalmente
tales como proteínas de plantas que pueden causar reacciones
alérgicas en la gente.
Se han realizado numerosos intentos para
desarrollar un autocierre sintético, es decir uno que no contenga
cantidad alguna de látex natural. Estos métodos varían en la química
utilizada. Por ejemplo:
La patente EE.UU. No. 4.810.745, asignada a
Century Adhesives Crop. describe un autocierre basado en látex
natural y uno constituido por una emulsión de copolímero de bloques
estirénico (25 a 45%), un polímero acrílico (20 a 25%), un agente
de adherencia (25 a 35%), y un copolímero
vinilpirrolidona/estireno.
La patente EE.UU. No. 4.889.884, asignada a
National Starch and Chemical Corp. describe una formulación que
comprende cuatro polímeros sintéticos, a saber el primero
constituido por acrilato de butilo, acrilato de
2-etil-hexilo, y acetato de vinilo
(T_{g} = 54ºC, Plasticidad Williams de 2,7), el segundo
constituido por una resina acrílica con contenido medio de estireno
(T_{g} = -18ºC, Plasticidad Williams de 5,1), un tercero que
comprende acrilato de butilo, acetato de vinilo, ácido acrílico, y
N-metilolacrilamida (T_{g} = -2ºC, Plasticidad
Williams de 35,3), y un cuarto que comprende una resina acrílica con
alto contenido de estireno (T_{g} = +6ºC). Como alternativas para
la cuarta resina podrían utilizarse las siguientes: resina acrílica
con contenido medio de estireno, una resina de acetato de vinilo
con contenido bajo de etileno, una resina de acetato de vinilo con
contenido medio de etileno, o una resina
vinil-acrílica que contiene ácido y
N-metilolacrilamida.
La patente EE.UU. No. 4.898.787, asignada a
National Starch and Chemical Corp., describe una formulación que
comprende dos emulsiones de polímero sintético. La emulsión
sintética primaria (45 a 70% de la formulación) tiene una T_{g}
de -60ºC a -40ºC y un número de plasticidad Williams de 2,5 a 2,9, y
la emulsión secundaria estireno-acrílica (30 a 55%
de la formulación), tiene una T_{g} de -25ºC a +5ºC, y un número
de plasticidad Williams de 5,0 a
5,6.
5,6.
La patente EE.UU. número 5.070.164, asignada a
Mobil Oil Corp., describe un copolímero acrílico constituido por un
primer monómero seleccionado del grupo de acrilato de etilo,
acrilato de hexilo, acrilato de isooctilo, acrilato de butilo,
acrilato de metilo y cloruro de vinilideno, un segundo monómero
seleccionado del grupo de acetato de vinilo, metacrilato de metilo,
estireno, metacrilato de etilo, y metacrilato de isobutilo, y un
tercer monómero seleccionado del grupo de ácido metacrílico, ácido
acrílico, ácido itacónico, metacrilato de sulfoetilo, y ácido
málico con una condición adicional, a saber que cada uno de los
monómeros primero, segundo y tercero son diferentes.
La patente EE.UU. No. 5.486.426 asignada a Mobil
Oil Corp., describe una composición de polímero acrílico,
polimerizada utilizando un acrilonitrilo de 10 a 65%, un monómero
blando (ésteres acrilato de acetato de metilo a isooctilo o vinilo)
de 30 a 85%, y un tercer monómero ácido (ácido metacrílico, ácido
acrílico, ácido crotónico, ácido itacónico, metacrilato de
sulfoetilo, y ácido maleico) de 1 a 3%, tal que el polímero
resultante tiene una T_{g} de -35ºC.
El producto de Ato Findley
C1301-01, es un autocierre sintético constituido por
una emulsión de copolímero elastómero, y modificadores.
Los intentos anteriores para reemplazar el
caucho natural con adhesivos sintéticos a fin de atenuar estos
problemas han resultado difíciles debido a la escasa eficiencia de
las uniones resultantes. De acuerdo con ello, persiste la necesidad
de un sistema adhesivo mejorado de autocierre que no contenga
cantidad alguna de caucho natural y que exhiba los atributos
deseados arriba indicados.
La presente invención se refiere a sistemas de
embalaje adhesivos de autocierre de base acuosa, y más
particularmente a un sistema de embalaje flexible adhesivo de
autocierre de base acuosa que utiliza un adhesivo de autocierre de
base sintética que no contiene cantidad alguna de látex natural y
que proporciona una unión entre dos sustratos cuando se sella, pero
que una vez despegado, el adhesivo se escinde, falla adhesivamente
en una o ambas de las hojas anterior o posterior, o destruye uno o
los dos sustratos del embalaje, denominado Peelable. Pueden
utilizarse también iniciadores y recubrimientos de desprendimiento
para mejorar la eficiencia del adhesivo de autocierre.
En el sistema Peelable, después del sellado, es
esencial que el adhesivo de la hoja de transferencia anterior tenga
una afinidad equilibrada entre el adhesivo de anclaje (posterior) y
el sustrato de la hoja de transferencia (anterior). En muchos usos
finales, se emplean los términos anterior y posterior en sustitución
de transferencia y anclaje respectivamente. Es también esencial que
el adhesivo de anclaje (posterior) tenga una afinidad equilibrada
entre el adhesivo de transferencia (anterior) y el sustrato de la
hoja de anclaje (posterior). Esto se mide por la resistencia al
desprendimiento del adhesivo, y su modo de fallo, cuando se despega
en una configuración de despegado en T. Para los expertos en la
técnica, los tipos de modos de fallo son, pero sin carácter
limitante: fallo cohesivo, rotura cohesiva, rotura adhesiva, fallo
adhesivo a un sustrato o al otro (despegado limpio), etc. El
sustrato preferido de transferencia (anterior) o de anclaje
(posterior) es, pero sin carácter limitante, una película de
poliolefina o poliolefina metalizada.
Los adhesivos de transferencia (anterior) y
anclaje (posterior) se formulan de modo que no contengan cantidad
alguna de caucho natural, sino que contengan en su lugar un
elastómero seleccionado de:
estireno-isopreno-estireno,
estireno-butadieno-estireno,
estireno-etileno-butileno-estireno,
etileno-acetato de vinilo,
poli-alfa-olefina amorfa, caucho
estireno-butadieno, compuestos acrílicos,
copolímeros acrílicos, EPDMs, butilo, polibutadienos,
policloropreno, siliconas, poliisopreno sintético y/o combinaciones
de estos elastómeros. El elastómero se formula con varios otros
polímeros, plastificantes, ajustadores de pH, aditivos
antibloqueo/antipegamiento, antiespumantes y otros aditivos. Los
elastómeros preferidos son caucho estireno-butadieno
y acrílico, y el polímero preferido es un acrilato de estireno.
Un iniciador de anclaje (posterior) en la
superficie interior de la hoja de anclaje (posterior) puede
utilizarse también para aumentar la adhesión del adhesivo de
anclaje (posterior) a la tela de anclaje (posterior). Si se
utiliza, el recubrimiento del iniciador de anclaje (posterior)
comprende aproximadamente 2 a 99,9% en peso de un polímero o
combinación de polímeros seleccionados de: caucho
estireno-butadieno (SBR), polímeros y copolímeros
acrílicos, etileno-acetato de vinilo (EVA),
etileno-ácido metacrílico (EMA) o acrílico (EAA), polietilenimina
(PEI), poliuretano (PU), silanos y polímeros silanizados. El resto
de la composición estaba constituido por modificadores y agua.
Asimismo, puede utilizarse un recubrimiento iniciador de
transferencia (anterior) en la superficie interior de la hoja de
transferencia (anterior) para reducir la adhesión del adhesivo de
transferencia (anterior) a la tela de transferencia (anterior). Si
se utiliza, el recubrimiento de iniciador de transferencia
(anterior) comprende aproximadamente 5 a 99% en peso de un polímero
seleccionado de: un polímero de polietileno o copolímero de etileno
de peso molecular alto, SIS, SBS, SEBS, SBR, acrílicos, siliconas o
cualquier otra base de polímero que, una vez formulada con los
ingredientes apropiados, puede proporcionar desprendimiento de la
hoja de transferencia.
Los adhesivos de anclaje (posterior) y
transferencia (anterior) tienen sustancialmente la misma
formulación, pero la hoja de anclaje (posterior) y la de
transferencia (anterior) están compuestas de materiales diferentes.
En otra realización, el adhesivo de anclaje y el adhesivo de
transferencia tienen esencialmente la misma formulación, pero los
iniciadores de transferencia y anclaje son composiciones diferentes,
siendo las hojas de anclaje y transferencia de los mismos o
diferentes materiales. En una tercera realización, el adhesivo de
anclaje y el adhesivo de transferencia tienen esencialmente la
misma formulación, pero la hoja de anclaje (posterior) y la de
transferencia (anterior) son ambas partes del mismo sustrato y están
compuestas del mismo material.
La presente invención se refiere a sistemas de
embalaje adhesivos de autocierre de base acuosa, y más
particularmente a un sistema de embalaje flexible adhesivo de
autocierre de base acuosa que utiliza un adhesivo de autocierre de
base sintética que no contiene látex natural alguno y que
proporciona una unión entre dos sustratos cuando se sella, pero que
al desprenderse, el adhesivo se rompe, falla adhesivamente respecto
a una o ambas de la hoja anterior y/o la hoja posterior, o destruye
uno o los dos sustratos del embalaje, denominado Peelable. Los
iniciadores y el recubrimiento de desprendimiento pueden utilizarse
también para mejorar la eficiencia del adhesivo de autocierre. El
material de embalaje puede utilizarse para envolver diversos tipos
de productos, tales como productos alimenticios como golosinas y
otros comestibles, o dispositivos médicos estériles tales como
jeringuillas, tubos, guantes, vendajes y análogos. Aunque los
productos alimenticios y dispositivos médicos pueden ser los
artículos preferidos envueltos por el presente sistema adhesivo de
autocierre, la presente exposición no está limitada a tales
embalajes, sino que en su lugar puede utilizarse con otras formas de
embalaje para contener productos tanto comestibles como no
comestibles.
La creación en un embalaje comienza típicamente
con una producción de una hoja o tela continua de material de
envoltura. La tela continua de material se encuentra generalmente en
forma de una película delgada flexible y, como es convencional,
avanza generalmente en dirección horizontal aguas abajo hasta
prensas de estampación de varios puestos en las cuales se aplican
material gráfico y textos en uno o más colores a su superficie
exterior, y se aplica adhesivo a su superficie interior en un patrón
predeterminado o con recubrimiento global. El patrón adhesivo será
típicamente rectangular, definido por un par de tiras longitudinales
a lo largo de los bordes opuestos de la tela y una tira transversal
que se extiende entre las dos tiras longitudinales. La distancia
entre las tiras transversales del adhesivo define la longitud de la
envoltura particular. La capa adhesiva se aplica típicamente a la
superficie interior de la tela después de la aplicación del material
gráfico y el texto en el exterior de la tela por aplicación de
rodillos de grabado, o por cualquier otro medio convencional, de
tal modo que la capa de adhesivo tiene un espesor de aproximadamente
0,05 a aproximadamente 1,0 milésimas de pulgada (25,4 micrómetros)
y puede estar constituida por una multitud de manchas o puntos
separados por una capa sólida continua. Asimismo, es típico que una
superficie protectora, tal como un barniz de sobreimpresión o una
película de desprendimiento, se aplique sobre el material gráfico y
el texto para proteger el material gráfico y el texto contra el
ensuciamiento, y aumentar el coeficiente de fricción de la
superficie exterior de la tela. Como es convencional, el adhesivo se
aplica en tiras a lo largo de la longitud y de la anchura en las
áreas apropiadas de la superficie de la tela para formar una
configuración rectangular de tal modo que, después de la inserción
del artículo a envolver, la tela pueda plegarse de tal manera que
las tiras longitudinal y transversal del adhesivo coincidan
exactamente unas con otras y queden alineadas a fin de que, después
de la aplicación de presión, la tela se adapte al perfil, tamaño y
volumen con el embalaje deseado.
Como se ha indicado arriba, se prefiere
generalmente que la tela propiamente dicha esté conformada como un
material flexible y delgado para funcionar como sustrato para los
materiales a aplicar. La tela propiamente dicha puede estar hecha
de un material de película plástica tal como polietileno,
polipropileno, poliésteres, poliolefinas, poliestireno, nailon,
policarbonatos, celofán, acetatos de etileno-vinilo,
alcoholes etilenovinílicos, alcoholes polivinílicos,
poli(cloruro de vinilo), alfaolefinas, poli(butirato
de vinilo), acetato de celulosa, butirato o
acetato-propionato de celulosa, o versiones
metalizadas de cualquiera de las películas mencionadas
anteriormente. Como alternativa, dependiendo del artículo a embalar,
la tela puede estar hecha de un papel metalizado tal como papel de
aluminio, o el papel metalizado puede estratificarse a la tela. Otra
alternativa, especialmente para uso en conexión con dispositivos
médicos, se refiere a una o más telas formadas de papel y productos
de papel, con inclusión de cartón tal como cartón para envases, que
incluye medio ondulado y cartón de revestimientos utilizado para
fabricar papel ondulado, y cartón de cajas utilizado para fabricar
cajas de cartón plegables. Adicionalmente, pueden utilizarse
también productos de papel tales como papel prensa o papel kraft
blanqueado o sin blanquear, o papel reciclado. Los productos de
papel anteriores pueden recubrirse también con arcilla para mejorar
la impresión del material gráfico y el texto.
En todos los sistemas Peelable de autocierre, el
modo de fallo aceptable está determinado por el mercado en el que
se venda el autocierre. Los modos de fallo incluyen, pero sin
carácter limitante, fallo cohesivo, rotura cohesiva, fallo
adhesivo, destrucción de la película o el papel, etc.
Es importante indicar que los adhesivos de
autocierre utilizados en el presente sistema no contienen cantidad
alguna de caucho natural. Como se utiliza en esta memoria, el
término "caucho natural" incluye todos los materiales hechos
de o que contienen látex natural. El término "látex natural",
tal como se utiliza en esta memoria, se define como un fluido
lechoso que está constituido por partículas extremadamente pequeñas
de caucho obtenido de plantas, principalmente del árbol H.
brasiliensis (árbol del caucho) dispersadas en un medio acuoso.
El mismo contiene una diversidad de sustancias existentes
naturalmente, que incluyen
cis-1,4-poliisopreno en suspensión
coloidal y proteínas de plantas que se cree son el alérgeno
primario. Los productos que contienen caucho natural se fabrican
utilizando dos procesos de fabricación empleados comúnmente, a
saber, el proceso del látex de caucho natural (NRL), y el proceso
del caucho natural seco (DNR). El proceso de fabricación NRL
implica el uso de látex natural en una suspensión coloidal
concentrada. Los productos se forman a partir de látex de caucho
natural por inmersión, extrusión, o recubrimiento, y se hace
referencia típicamente a los mismos como que contienen o están
hechos de látex de caucho natural. Ejemplos de productos que pueden
contener látex de caucho natural incluyen guantes médicos,
catéteres y tubos de traqueotomía. El proceso de fabricación DNR
implica el uso de látex natural coagulado en forma de telas secas o
laminadas. Los productos se forman a partir de caucho natural seco
por compresión a los que se hace referencia como que contienen o
están hechos de caucho natural seco o caucho "crepe" por
moldeo, extrusión, o por conversión de las telas en una solución
para inmersión. Estos (sic). Ejemplos de productos que pueden
contener caucho natural seco incluyen émbolos de jeringuillas,
tapones de viales, y aberturas de inyección en tubos
intravasculares.
La presente invención incluye un estabilizador o
antioxidante en una cantidad de aproximadamente 0,1% a 30% en peso,
pero con preferencia de aproximadamente 5,0% a 20%. Los
estabilizadores que son útiles en la composición adhesiva de
autocierre de la presente invención se incorporan para ayudar a
proteger los polímeros arriba indicados, y por tanto al sistema
adhesivo total, contra los efectos de la degradación térmica y
oxidante que tiene lugar normalmente durante la aplicación del
adhesivo así como durante la exposición ordinaria del producto
final al entorno ambiental, y a los procedimientos de
esterilización. Dicha degradación se manifiesta usualmente por un
deterioro en el aspecto, las propiedades físicas y las
características de comportamiento del adhesivo. Entre los
antioxidantes preferidos se encuentran Zimato de Butilo, un
dibutilditiocarbamato de cinc, e Irganox 1010, un
tetraquis(metileno(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinama-to))metano
fabricado por Ciba-Geigy. Entre los estabilizadores
aplicables se encuentran fenoles impedidos de peso molecular alto y
fenoles multifuncionales, tales como fenoles que contienen azufre y
fósforo. Los fenoles impedidos son bien conocidos por los expertos
en la técnica y pueden caracterizarse como compuestos fenólicos que
contienen también radicales estéricamente voluminosos en proximidad
estrecha al grupo hidroxi fenólico de los mismos. En particular,
grupos butilo terciario se sustituyen generalmente en el anillo de
benceno en al menos una de las posiciones orto con relación al
grupo hidroxilo fenólico. La presencia de estos radicales
sustituidos estéricamente voluminosos en la proximidad del grupo
hidroxilo sirve para retardar su frecuencia de tensión y,
correspondientemente, su reactividad; proporcionando así este
impedimento estérico al compuesto fenólico sus propiedades
estabilizadoras. Fenoles impedidos representativos incluyen:
1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)benceno;
tetraquis-3(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propio-nato
de pentaeritritol;
n-octadecil-3(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenil)-propionato;
4,4'-metilobis(4-metil-6-terc-butilfenol;
4,4'-tiobis(6-terc-butil-o-cresol;
2,6-di-terc-butilfenol;
6-(4-hidroxifenoxi)-2,4-bis(n-octiltio)-1,3,5-tri-azina;
2,4,6-tris(4-hidroxi-3,5-di-terc-butil-fenoxi)-1,3,5-triazina;
di-n-octadecil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilfos-fonato;
2-(n-octiltio)etil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzo-ato;
y
hexa-(3,3,5-di-terc-butil-4-hidroxi-fenil)-propionato
de sorbitol.
Como estabilizador se prefiere
tetraquis-3(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenol)-propionato
de pentaeritritol. Son muy preferidos los carbamatos, tales como
Zimato de Butilo, y diversos otros compuestos que contienen azufre,
etc. Es muy preferido para esta invención que los antioxidantes sean
dispersiones, emulsiones, o soluciones en agua.
La eficiencia de estos estabilizadores puede
mejorarse adicionalmente utilizando, en asociación con ellos: (1)
sinergistas tales como, por ejemplo, ésteres tiodipropionato y
fosfitos; y (2) agentes quelantes y desactivadores de metales como,
por ejemplo, ácido etilenodiaminatetraacético, sales del mismo, y
disalicilalpropilendimina.
La composición adhesiva útil en el método de la
presente invención puede formularse utilizando cualquiera de los
métodos conocidos en la técnica. Un ejemplo representativo del
procedimiento de la técnica anterior implica disponer los
ingredientes uno a uno en una vasija mezcladora de acero inoxidable,
al tiempo que se proporciona agitación suficiente para asegurar una
mezcladura adecuada y eficaz de los ingredientes. Después que se
han añadido todos los ingredientes, el lote adhesivo se ajusta para
conseguir sus parámetros físicos críticos.
Pueden incorporarse en la composición adhesiva
aditivos de acondicionamiento opcionales a fin de modificar
propiedades físicas particulares. Estos aditivos pueden incluir
colorantes, tales como dióxido de titanio, antiespumantes,
secuestrantes, agua desionizada, conservantes, biocidas, agentes
antibloqueo, agentes antipegamiento, ajustadores del pH, agentes
tensioactivos y otros aditivos conocidos y utilizados comúnmente.
Como se ha indicado arriba, tales aditivos pueden estar presentes
en cantidades que van desde 0% a aproximadamente 30% en peso.
Pueden incorporarse también cargas en la
composición adhesiva en cantidades que oscilan desde 0% a 40% en
peso, preferiblemente 0% a 10% en peso. Éstas son inertes en la
formulación, y se añaden típicamente como agente antibloqueo. Las
cargas pueden incluir alúmina hidratada
(Al_{2}O_{3}\cdot3H_{2}O), silicatos tales como silicatos
de magnesio, silicato de aluminio, silicato de sodio, silicato de
potasio y análogos, mica, carbonato de calcio (CaCO_{3}) y
sílice. Otras cargas empleadas comúnmente pueden utilizarse también
con tal que las mismas no alteren sensiblemente la función de los
ingredientes restantes en la formulación.
Como se ha indicado previamente, el sistema
puede incluir también un recubrimiento iniciador de anclaje aplicado
como una película delgada sobre la superficie interior de la tela
de anclaje para mejorar la adhesión del adhesivo de anclaje a la
tela de anclaje. El recubrimiento iniciador de anclaje comprende
aproximadamente 2 a 99,9% de un polímero o combinación de
polímeros, seleccionado de: caucho
estireno-butadieno (SBR), polímeros y copolímeros
acrílicos, etileno-acetato de vinilo (EVA), ácido
etileno-metacrílico (EMA) o
etileno-acrílico (EAA), polietilenimina (PEI),
poliuretano (PU), silanos y polímeros silanizados. El recubrimiento
iniciador de anclaje comprende preferiblemente 90% en peso de un
SBR.
El sistema puede incluir también un
recubrimiento iniciador de transferencia aplicado como una película
delgada sobre la superficie interior de la tela de transferencia
para reducir la adhesión del adhesivo de transferencia a la tela de
transferencia. El recubrimiento iniciador de transferencia comprende
de modo preferible aproximadamente 5 a 99,9% en peso de un polímero
o copolímero de polietileno de peso molecular alto (a saber, peso
molecular mayor que 40.000). Sin embargo, el recubrimiento
iniciador de transferencia puede ser un SIS, SBS, SEBS, SBR,
acrílicos, silicona, un PVAc (poli(acetato de vinilo)), un
EVA (etileno-acetato de vinilo), PE (polietileno),
PP (polipropileno), EAA (etileno-ácido acrílico), EMAA
(etileno-ácido metacrílico), EEA (etileno-acrilato
de etilo), EMAC (etileno-acrilato de metilo), EVOH
(etileno-alcohol vinílico), o cualquiera de éstos
mezclado con un elastómero sintético como se ha definido
previamente en esta memoria, y/u otros materiales para mejorar el
desprendimiento o la estabilidad.
Los componentes de la composición del sistema
Peelable son como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
Es esencial que los aditivos de autocierre
entren en contacto unos con otros y se sellen con presión adecuada
para asegurar que se consigue un sellado. Estas presiones están
comprendidas entre 5 0,5 a 80 psi (sic) y se testan con un tiempo
de residencia de 0,05 a 10 segundos. Es importante indicar que los
pesos de recubrimiento de estos adhesivos de autocierre están
comprendidos entre 0,1 y 5,0 libras secas por 3.000 pies cuadrados
(0,16 a 8,14 g/m^{2}).
Es importante indicar adicionalmente que la
parte de emulsión de elastómero sintético de esta invención es,
pero sin carácter limitante, un Caucho
Estireno-Butadieno o un Elastómero Acrílico. Otros
elastómeros incluyen, pero sin carácter limitante, otros compuestos
acrílicos, copolímeros acrílicos, isoprenos tales como SIS y
poli-isopreno sintético, polibutadienos tales como
SBS, copolímeros de bloques de estireno tales como SEBS,
policloroprenos, EPDMs, butilos, etileno-acetato de
vinilo, polialfa-olefina amorfa, y siliconas, y/o
combinaciones de estos elastómeros.
Es también importante indicar que la parte de
emulsión de polímero de esta invención es, pero sin carácter
limitante, una emulsión de etileno-acetato de vinilo
carboxilado o una emulsión de estireno-acrilato.
Otras emulsiones de polímero incluyen, pero sin carácter limitante,
acrilatos, estireno-acrilatos, acetatos de vinilo,
copolímeros acetato de vinilo-etileno, copolímeros
etileno-acetato de vinilo, cauchos
estireno-butadieno (con alto contenido de
estireno), dispersiones de poliuretano, emulsiones de poliestireno,
emulsiones cloruro de vinilo-etileno, emulsiones de
homopolímeros y copolímeros de poli(cloruro de vinilo),
emulsiones de homopolímeros y copolímeros de poli(cloruro de
vinilideno), emulsiones de homopolímeros y copolímeros de
polietileno, emulsiones de homopolímeros y copolímeros de
polipropileno, y emulsiones de poliésteres, y/o combinaciones de
estos polímeros.
Es importante que el plastificante sea miscible
con la emulsión de polímero y/o la emulsión de elastómero.
Plastificantes de este tipo son: ésteres benzoato, ésteres ftalato,
ésteres sebacato, ésteres adipato, ésteres acrílicos, ésteres
glicolato, ésteres citrato, aceites aromáticos, aceites nafténicos,
aceites parafínicos, poliésteres oligómeros, lactatos, ésteres
líquidos de colofonia, gliceratos, y otros ésteres monómeros,
oligómeros o polímeros, o aceites.
Es deseable que el plastificante sea
preferiblemente miscible con la emulsión de polímero y sea soluble
en álcali. Plastificantes de este tipo son: Carboset 515
suministrado por BF Goodrich Specialty Chemicals, copolímeros
acrílicos de peso molecular bajo que tienen índices de acidez entre
25 y 250, copolímeros olefínicos de peso molecular bajo que tienen
índices de acidez entre 25 y 250, ésteres líquidos de colofonia que
tienen índices de acidez entre 25 y 250, y otros polímeros líquidos
de peso molecular bajo que tienen índices de acidez entre 25 y
250.
En un sistema adhesivo de autocierre exfoliable,
el adhesivo de transferencia y el adhesivo de anclaje pueden tener
sustancialmente la misma formulación, y estar constituidos
preferiblemente por:
- 70 a 85% en peso de un caucho estireno-butadieno o una emulsión de elastómero, que tiene una Tg combinada inferior a -60ºC o superior a -40ºC;
- 10 a 20% en peso de una emulsión de polímero estireno-acrilato, que tiene una Tg combinada entre -30ºC y +50ºC;
- 0,5 a 2% en peso de un plastificante;
- 0,5 a 2% en peso de aditivos antibloqueo/anti-pegamiento; y
- 0,1 a 10% en peso de antiespumantes, ajustadores del pH, estabilizadores, antioxidantes y otros aditivos; totalizando los componentes 100% en peso de dicho adhesivo.
\vskip1.000000\baselineskip
Es importante que el sistema de autocierre se
procese en el equipo del cliente y se despegue por el lado posterior
de la bobina cuando está enrollado en un núcleo de bobina.
Ejemplos del sistema Peelable son como
sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Para evaluar la utilidad de los aditivos de
autocierre en diversas aplicaciones de embalaje, se aplicaron los
adhesivos sintéticos descritos a continuación a una película de
sustrato representativa disponible comercialmente con un peso de
recubrimiento de 2,0 libras por resma de 3000 pies cuadrados, \pm
0,2 libras por resma de 3000 pies cuadrados (907 \pm 90,7 g/resma
de 278,7 m^{2}), utilizando una varilla enrollada de alambre #5.
Todas las muestras se sellaron en un equipo TMI® SuperSealer^{TM}
modelo #75-10, ajustado a una residencia de 0,5
segundos, temperatura ambiente, y 80 psi (5,62 kg/cm^{2}) sobre
una muestra de 1 por 4 pulgadas (2,5 a 10 cm). Todas las muestras
se despegaron en modo "T-Peel" a 12 pulgadas
(30 cm) por minuto.
En la Tabla 3 siguiente, el Ejemplo 5 y el
Ejemplo 6 se comparan con el producto C1380-01,
autocierre que contiene látex natural fabricado por Ato Findley,
Inc.
Todos los productos se aplicaron como
recubrimiento sobre una película de polipropileno "MLB 50 gage"
fabricada por AET (Advanced Extrusion Technologies, Inc.), y se
bloquearon a una película de polipropileno "RLS-60
gage" fabricada por AET (Advanced Extrusion Technologies,
Inc.).
Todos los productos se bloquearon como MLB a RLS
recubierto en un Aparato de Test Kohler Block durante 16 horas, a
100 psi (7,03 kg/cm^{2}) a TA (temperatura ambiente) o 122ºF
(50ºC). Las muestras se retiraron luego del aparato de ensayos de
bloques y se dejó que alcanzaran el equilibrio durante una hora.
Después de ello se evaluaron las muestras en cuanto a liberación en
un aparato de test I-Mass^{TM} Peel a 12 pulgadas
(30 cm) por minuto.
Para la evaluación de los resultados aceptables,
se utilizaron las directrices siguientes:
Fuerza de despegado mínima: aproximadamente
igual a C1380-01
Fuerza de despegado máxima: \geq 300
gramos
Valor de desprendimiento después de
envejecimiento a TA: < 100 gramos
Valor de desprendimiento después de
envejecimiento a 122ºF (50ºC): < 100 gramos
Como puede verse, ambos ejemplos 5 y 6 igualan o
sobrepasan la eficiencia de los autocierres que contienen látex
natural. Como se ha expuesto anteriormente, la aplicación de los
autocierres sintéticos no se limita a la combinación de sustratos
descrita en esta memoria.
Claims (10)
1. Un sistema adhesivo de autocierre despegable
de base acuosa que no contiene caucho natural para unión de una
tela de anclaje a una tela de transferencia a fin de formar un
embalaje que contiene un artículo, comprendiendo dicho sistema
adhesivo un adhesivo de transferencia para aplicación en forma de
capa sobre una superficie de la tela de transferencia y un adhesivo
de anclaje para aplicación en forma de capa sobre una superficie de
la tela de anclaje, teniendo dicho adhesivo de transferencia y dicho
adhesivo de anclaje sustancialmente la misma formulación y estando
constituidos por:
- -
- 70 a 85% en peso de una o más emulsiones de elastómero que tiene un valor Tg combinado inferior a -60ºC o superior a -40ºC, y seleccionada(s) entre un caucho estireno-butadieno o una emulsión de elastómero acrílico;
- -
- 10 a 20% en peso de una o más emulsiones de polímero estireno-acrilato que tiene(n) una Tg combinada entre -30ºC y +50ºC;
- -
- 0,5 a 2% en peso de un plastificante;
- -
- 0,5 a 2% en peso de aditivos antibloqueo/antipegamiento;
- -
- 0,1% a 10% en peso de otros aditivos de acondicionamiento;
totalizando los componentes 100% en peso de
dicho adhesivo.
2. El sistema adhesivo de acuerdo con la
reivindicación 1, en donde la emulsión de elastómero que tiene una
Tg combinada inferior a -60ºC o superior a -40ºC es
estireno-butadieno.
3. El sistema adhesivo de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2 que incluye adicionalmente
un recubrimiento iniciador sobre la superficie de dicha tela de
anclaje para mejorar la adhesión de dicho adhesivo de anclaje a
dicha tela de anclaje.
4. El sistema de acuerdo con la reivindicación
3, en el cual dicho recubrimiento iniciador de anclaje comprende 2
a 99,9% de un polímero o combinación de polímeros, seleccionado de:
caucho estireno-butadieno (SBR), polímeros y
copolímeros acrílicos, etileno-acetato de vinilo
(EVA), ácido etileno-metacrílico (EMA) o ácido
etileno-acrílico (EAA), polietilenimina (PEI),
poliuretano (PU), silanos y polímeros silanizados.
5. El sistema adhesivo de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que incluye adicionalmente
un recubrimiento iniciador en la superficie de dicha tela de
transferencia para mejorar la adhesión de dicho adhesivo de
transferencia a dicha tela de transferencia.
6. El sistema adhesivo de acuerdo con la
reivindicación 5, en donde dicho recubrimiento iniciador de
transferencia comprende 2 a 99,9% de un polímero o combinación de
polímeros, seleccionada de: caucho
estireno-butadieno (SBR), polímeros y copolímeros
acrílicos, etileno-acetato de vinilo (EVA), ácido
etileno-metacrílico (EMA) o
etileno-acrílico (EAA), polietilenimina (PEI),
poliuretano (PU), silanos y polímeros silanizados.
7. El sistema adhesivo de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde dicha tela de
transferencia y dicha tela de anclaje se seleccionan cada una
independientemente de un sustrato compuesto de un material
seleccionado del grupo constituido por papel,
poli-olefina, poliéster, nailon, poli(cloruro
de vinilo) y versiones metalizadas de estos sustratos así como
papel metalizado.
8. El sistema adhesivo de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual dicho adhesivo
de transferencia y dicho adhesivo de anclaje tienen sustancialmente
las mismas formulaciones, y dicha tela de transferencia y dicha
tela de anclaje están compuestas de materiales diferentes.
9. El sistema adhesivo de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde dicho adhesivo
de transferencia y dicho adhesivo de anclaje tienen sustancialmente
las mismas formulaciones, y dicha tela de transferencia y dicha
tela de anclaje forman parte ambas del mismo sustrato y están
compuestas del mismo material.
10. El sistema adhesivo de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual dicho aditivo
de acondicionamiento se selecciona del grupo constituido por
antiespumantes, biocidas, agentes antibloqueo, agentes
antipegamiento, colorantes, secuestrantes, conservantes y agentes
tensioactivos.
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