ES2636963T3 - Uso de una dispersión polimérica para sellar en frío - Google Patents

Uso de una dispersión polimérica para sellar en frío Download PDF

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Abstract

Uso de una dispersión polimérica para sellar en frío, en el cual la dispersión polimérica contiene al menos un polímero dispersado en agua que puede prepararse mediante polimerización en emulsión de monómeros polimerizables por radicales libres en presencia de al menos un coloide protector polimérico y el polímero presenta una temperatura de transición vítrea calculada en el intervalo de -20 a +10 °C y el polímero está formado por del 0,05 a menos del 1 % en peso, de preferencia por del 0,07 al 0,8 % en peso de al menos un monómero M seleccionado del grupo compuesto por monómeros de (met)acrilato con un sustituyente de la fórmula**Fórmula** en la cual X representa CH2, O, NH o NR y R representa un grupo alquilo de C1 a C4.

Description

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DESCRIPCION
Uso de una dispersion polimerica para sellar en fno
La invencion se refiere al uso de una dispersion polimerica para sellar en fno, y la dispersion polimerica contiene un poftmero dispersado en agua con una temperature de transicion vftrea en el intervalo de -20 a +10 °C, el cual puede prepararse mediante polimerizacion en emulsion de monomeros en presencia de al menos un coloide polimerico de proteccion y el poftmero esta formado por el 0,05 hasta menos del 1 % en peso de un monomero M, seleccionado del grupo compuesto por monomeros de (met)acrilato que tiene un sustituyente de la formula
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en la cual X representa CH2, O, NH o NR y R representa un grupo alquilo de C1 a C4. La invencion tambien se refiere a un procedimiento para la preparacion de embalajes sellados en fno y a los embalajes que pueden obtenerse mediante este procedimiento.
Las composiciones que pueden sellarse en fno son productos adhesivos que despues de aplicarse y secarse sobre un sustrato no son pegajosas al tacto aunque se adhieren unas a otras al presionarse a temperature ambiente y aplicando presion. Se diferencian de los adhesivos sensibles a la presion por la ausencia de pegajosidad o, en cualquier caso, por muy baja pegajosidad a temperatura ambiente. Se diferencian de composiciones sellables al calor porque pueden pegarse unas a otras bajo presion sin activacion termica. Las composiciones sellables en fno son conocidas, por ejemplo para cerrar embalajes con forma de bolsa, principalmente para alimentos u otros productos sensibles al calor en cuyo embalaje no se desea la aplicacion de calor, por ejemplo en el caso de los helados o los chocolates o si se requieren altas velocidades de embalaje y altos ritmos de trabajo. Debido a sus propiedades no pegajosas, los sustratos recubiertos con estas pueden enrollarse en rodillos y almacenarse antes de la aplicacion, sin adherirse al otro lado opuesto del sustrato de soporte, lado que preferiblemente esta provisto con un recubrimiento de liberacion. De manera tfpica, para adhesivos de sellado en fno se usan dispersiones polimericas que son a base de latex de caucho natural. La desventaja en este caso es una volatilidad comparativamente alta del precio, oscilaciones naturales de la calidad de la materia prima natural y, ante todo, el potencial alergenico que estos productos naturales albergan.
En la publicacion WO 2011/073221 A2 se describen embalajes sellados en fno, que pueden volver a cerrarse. En tal caso se emplean un poftmero en emulsion que ha sido preparado en presencia de un coloide de proteccion.
Habitualmente se emplean dispersiones de sellado aplicando sobre una peftcula y secando. Despues, la peftcula recubierta con adhesivo se enrolla y en algunos casos se almacena por meses. Durante este almacenamiento se aplican altas presiones. Se ha establecido que la presion aplicada durante el almacenamiento modifique el adhesivo y la resistencia de la costura del sello de las peftculas recubiertas despues de almacenamiento a presion es ostensiblemente mas baja que antes del almacenamiento bajo presion.
El objetivo es proporcionar otras composiciones para el sellado en fno, en cuyo caso las composiciones estan desprovistas, tanto como es posible, de potencial alergenico y disolventes organicos; es decir, son dispersiones acuosas de poftmeros, no contienen emulsionantes o contienen tan poco como es posible y despues de secarse forman un recubrimiento capaz de sellarse en fno. El objetivo es principalmente que despues del sellado en fno las composiciones presenten resistencias de costura de sellado tan altas como sea posible, ante todo incluso despues del almacenamiento a presion de peftculas recubiertas. Ademas, las composiciones deben ser capaces de aplicarse de la mejor manera mediante tecnicas de aplicacion (como, por ejemplo, mediante estampado), principalmente sobre sustratos de peftculas.
El objetivo se logra de acuerdo con la intencion usando una dispersion polimerica para sellar en fno, y la dispersion polimerica contiene al menos un poftmero dispersado en agua el cual puede prepararse mediante polimerizacion en emulsion de monomeros polimerizables por radicales libres en presencia de al menos un coloide polimerico de proteccion (en lo sucesivo tambien denominado poftmero en emulsion) y el poftmero presenta una temperatura de transicion vftrea calculada en el intervalo de -20 a +10 °C y el poftmero esta formado por hasta el 0,05 hasta menos del 1 % en peso, de preferencia hasta el 0,07 al 0,8 % en peso de al menos un monomero M que se selecciona del grupo compuesto por monomeros de (met)acrilato que tienen un sustituyente de la formula
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en la cual X representa CH2, O, NH o NR y R representa un grupo alquilo de C1 a C4.
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El sellado en fno puede efectuarse recubriendo un sustrato adecuado, por ejemplo un sustrato de embalaje con una composicion que contiene el poKmero en emulsion en forma de una dispersion polimerica acuosa, seguido de secado sellado subsiguiente a temperaturas por ejemplo no mayores a 40 °C o de no mas de 30 °C.
La dispersion polimerica puede emplearse como adhesivo de sellado en seco. De preferencia, ademas de monomeros de (met) acrilato de alquilo no funcionalizados tales como, por ejemplo, acrilato de etilo, se emplea un monomero funcional con grupo ureido, por ejemplo metacrilato de etilo-ureido (tambien denominado UMA o metacrilato de ureido), de preferencia en combinacion con monomeros de esteres de vinilo, por ejemplo acetato de vinilo. De esta manera puede lograrse un incremento significativo de la resistencia de costura de sellado.
Mientras que las dispersiones polimericas rituales, estabilizadas con coloide protector, que se emplean como materias primas para adhesivos de sellado en fno, presentan resistencias de costura de sellado de 4 -5 N/15 mm, mediante el empleo de solamente 1 pphm (parts per hundred monomers; partes en peso por 100 partes en peso de monomeros) de UMA (de preferencia al 25% en metacrilato de metilo) se incrementa la resistencia de costura de sellado a, por ejemplo, 7 N/15 mm.
Sellable en fno significa que si dos superficies recubiertas con una composicion segun la invencion y secadas a temperaturas de menos de 40 °C, principalmente de menos de 30 °C o menos de 25 °C, principalmente a temperatura ambiente (20 °C), se ponen en contacto ejerciendo presion, se adhieren una a la otra. De preferencia, la adherencia (autoadhesion) despues de sellar con 1,4 bares a 20°C es de al menos 2 N/15 mm (fuerza inicial de abertura), medida de acuerdo con el metodo descritos en los ejemplos para determinar la resistencia de costura de sellado. Al aplicar en la practica, el sellado en fno se efectua de manera conveniente a temperatura ambiente, es decir en terminos generales a temperaturas de 10 a 30 °C, principalmente de 15 a 25 °C y a presiones de unos pocos milibares hasta varios bares por encima de la presion normal (1 bar), por ejemplo a 0,01 a 5 bar, principalmente de 0,1 a 3 bar por encima de la presion normal. El tiempo de sellado, es decir el tiempo durante el cual se mantiene la presion es, por ejemplo, de 0,1 a 20 segundos, principalmente de 0,1 a 3 segundos; habitualmente es principalmente de 0,5 segundos.
Despues de aplicarse sobre un sustrato y secarse, las dispersiones polimericas de acuerdo con la invencion forman un recubrimiento que es preferiblemente autoadhesivo y resistente al bloqueo frente a los recubrimientos de liberacion de poliamida. Autoadhesivo significa que dos superficies recubiertas son sellables en fno entre sf. La autoadhesividad de la capa adhesiva despues de sellar en fno con 1,4 bares a 20 °C es preferiblemente de al menos 2 N/15 mm. Resistente al bloqueo significa que la adherencia de una superficie recubierta con una composicion segun la invencion y secada, es decir la adherencia de una capa de adhesivo no sellada, frente a una capa de liberacion de poliamida, despues de la carga de una superficie circular con diametro de 10 cm con 10 toneladas durante un dfa a 20 °C es de maximo 0,1 N/25 mm, medida de acuerdo con el metodo descritos en los ejemplos.
Embalajes preferidos, pelfculas recubiertas y composiciones tienen o producen una fuerza de abertura inicial (resistencia de costura de sellado) de al menos 2 N/15 mm y una resistencia al bloqueo del recubrimiento de sellado en seco contra un recubrimiento de liberacion de poliamida preferiblemente de maximo 0,1 N/25 mm, medida respectivamente de acuerdo con los metodos descritos en los ejemplos.
Las dispersiones polimericas de acuerdo con la invencion son dispersiones de polfmeros en medio acuoso. El medio acuoso es, por ejemplo, agua completamente desmineralizada o tambien mezclas de agua y un disolvente miscible con esta, tal como metanol, etanol o tetrahidrofurano. Preferiblemente no se emplean disolventes organicos. Los contenidos de solidos de las dispersiones son preferiblemente de 15 a 75 % en peso, preferiblemente de 40 a 60 % en peso, principalmente de mas de 50 % en peso. El contenido de solidos puede ajustarse, por ejemplo, mediante ajuste correspondiente de la cantidad de agua y/o las cantidades de monomero empleadas en la polimerizacion por emulsion. El tamano medio de partfcula de las partfculas polimericas dispersadas en la dispersion acuosa es preferiblemente de menos de 400 nm, principalmente de menos de 300 nm. El tamano medio de partfcula se encuentra de modo particularmente preferido entre 140 y 280 nm. Por tamano medio de partfcula se entiende aqrn el valor d50 de la distribucion de tamanos de partfcula, es decir que 50% en peso de la masa total de todas las partfculas tienen un diametro de partfcula tienen un diametro de partfcula inferior al valor d50. La distribucion de pesos de partfculas puede determinarse de manera conocida mediante la ultracentrifugacion analftica (W. Machtle, Makromolekulare Chemie [Qmmica macromolecular] 185 (1984), paginas 1025 - 1039). El valor de pH de la dispersion polimerica se ajusta preferiblemente a un pH de mas de 4, principalmente a un valor de pH entre 5 y 9.
La composicion para el uso de acuerdo con la invencion puede estar compuesta solamente del polfmero dispersado en agua y el coloide protector. Pero tambien puede contener otros aditivos, por ejemplo materiales de carga, agentes antibloqueo, colorantes, agentes de control de flujo o espesantes.
Las dispersiones polimericas de acuerdo con la invencion son preferiblemente pobres en emulsionantes, es decir contienen emulsionantes (sustancias tensioactivas, anfifflicas, no polimericas, adicionadas a la mezcla de polimerizacion) en una cantidad preferiblemente de menos de 3 o menos de 1% en peso. Particularmente se prefieren sistemas sin emulsionantes. En una forma de realizacion de la invencion, la polimerizacion en emulsion
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realizada en presencia del coloide protector se efectua por lo tanto sin emulsionante, es decir sin adicion de emulsionante.
En lo sucesivo, la denominacion "(met)acril..." y similares se usan como notacion abreviada de "acril... o metacril...".
Los coloides protectores son compuestos polimericos que enlazan grandes cantidades de agua durante la solvatacion y son capaces de estabilizar dispersiones de polfmeros hidroinsolubles. En contraste con los emulsionantes, por lo regular no disminuyen la tension interfacial entre las partfculas de polfmero y el agua. El peso molecular medio de numero de los coloides protectores se encuentra preferiblemente por encima de 1000 g/mol, principalmente por encima de 2000 g/mol y es preferiblemente hasta de 50000 g/mol o hasta de 10000 g/mol, por ejemplo de 1000 a 100000 g/mol, de 1000 a 10000 g/mol o de 2000 a 10000 g/mol.
Los coloides protectores son preferiblemente hidrosolubles, es decir se disuelven en agua al menos en 10 g/l a 23 °C y a pH > 5,5.
Los coloides protectores se usan de preferencia en una cantidad de 0,5 a 60 partes en peso o de 1 a 30 partes en peso, de modo particularmente preferido de 7 a 30 partes en peso (principalmente si el contenido total de solidos de la composicion de acuerdo con la invencion es de mas de 50 % en peso), respecto de 100 partes en peso de los monomeros que van a polimerizarse. Una descripcion detallada de los coloides protectores se encuentra en Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Metodos de la qmmica organica], Volumen XIV/1, Makromolekulare Stoffe [Sustancias macromoleculares], editorial Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, paginas 411 a 420. Como coloides protectores se toman en consideracion, por ejemplo, polfmeros anfifflicos, es decir polfmeros con grupos hidrofugos e hidrofflicos. Pueden ser polfmeros naturales, tales como almidones, o polfmeros sinteticos.
El coloide protector se forma preferiblemente de al menos 40% en peso de monomeros principales no ionicos, los cuales se definen detalladamente mas adelante, asf como de un tipo de monomero que se selecciona de monomeros acidos etilenicamente insaturados. El coloide protector puede formarse ademas, de manera opcional, a partir de otros monomeros preferiblemente no ionicos. El coloide protector esta compuesto preferiblemente en al menos 40 % en peso, principalmente de 40 a 80 % en peso o de 50 a 80 % en peso de monomeros principales que se seleccionan del grupo compuesto por (met) acrilatos de alquilo de C1 a C20, esteres de vinilo de acidos carboxflicos que contienen hasta 20 atomos de C, compuestos aromaticos de vinilo con hasta 20 atomos de C, nitrilos etilenicamente insaturados, haluros de vinilo, eteres de vinilo de alcoholes que contienen 1 a 10 atomos de C, hidrocarburos alifaticos con 2 a 8 atomos de C y uno o dos enlaces dobles, y mezclas de estos monomeros.
Monomeros principales para el coloide protector son, por ejemplo, esteres alqrnlicos de acido (met)acnlico con un residuo de alquilo de C1-C10, como metacrilato de metilo, acrilato de metilo, acrilato de n-butilo, acrilato de etilo, acrilato de 2-etilhexilo. Principalmente tambien son adecuadas mezclas de los esteres alqrnlicos de acido (met)acnlico. Los esteres de vinilo de los acidos carboxflicos que tienen 1 a 20 atomos de C son, por ejemplo, laurato de vinilo, estearato de vinilo, propionato de vinilo, esteres vimlicos de acido versatico y acetato de vinilo. Como compuestos aromaticos de vinilo se toman en consideracion vinilo-tolueno, alfa- y para-metilestireno, alfa-butil estireno, 4-n-butilestireno, 4-n-decilestireno y de preferencia estireno. Ejemplos de nitrilos son acrilonitrilo y metacrilonitrilo. Los haluros de vinilo son compuestos etilenicamente insaturados, sustituidos con cloro, fluor o bromo, preferiblemente cloruro de vinilo o cloruro de vinilideno. Como eteres de vinilo pueden mencionarse, por ejemplo, eter dimetflico de vinilo o eter isobutflico de vinilo. Se prefieren eteres de vinilo de alcoholes que contienen 1 a 4 atomos de C. Como hidrocarburos con 4 a 8 atomos de C y dos enlaces dobles olefmicos pueden mencionarse butadieno, isopreno y cloropreno. Como monomeros principales para el coloide protector se prefieren los acrilatos y metacrilatos de alquilo de C1 a C10, principalmente acrilatos y metacrilatos de alquilo de C1 a Ca y compuestos aromaticos de vinilo, principalmente estireno y alfa-metilestireno y sus mezclas. Muy particularmente se prefieren acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de n- hexilo, acrilato de octilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de 2-propilheptilo, estireno, alfa-metilestireno asf como mezclas de estos monomeros.
El coloide protector esta compuesto ademas de preferencia en al menos 15 % en peso, principalmente en 15 a 60 % en peso o en 20 a 50 % en peso de monomeros acidos etilenicamente insaturados. Monomeros acidos etilenicamente insaturados son, por ejemplo, acidos carboxflicos etilenicamente insaturados, acidos sulfonicos etilenicamente insaturados y acido vinilofosfonico. Como acidos carboxflicos etilenicamente insaturados se emplean preferiblemente acidos mono- y dicarboxflicos alfa, beta-monoetilenicamente insaturados que tienen 3 a 6 atomos de C en la molecula. Ejemplos de estos son acido acnlico, acido metacnlico, acido itaconico, acido maleico, acido fumarico, acido crotonico, acido viniloacetico y acido vinilolactico. Como acidos sulfonicos etilenicamente insaturados son adecuados, por ejemplo, acido vinilosulfonico, acido estirenosulfonico, acido acrilamidometilopropanosulfonico, acrilato de sulfopropilo y metacrilato de sulfopropilo. Se prefieren acido acnlico y acido metacnlico y su mezcla; particularmente se prefiere acido acnlico. Durante la polimerizacion los monomeros acidos pueden emplearse en forma de acidos libres, y en forma neutralizada parcial o completamente con bases adecuadas. De preferencia se emplea sosa caustica, potasa caustica o amomaco en calidad de agente de neutralizacion.
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De preferencia el coloide protector esta compuesto en 50 a 80 % en peso de (met)acrilatos de alquilo de C2 a C10 y en 20 a 50 % en peso de acido (met)acnlico y preferiblemente sin otros monomeros.
En una forma preferida de realizacion, el coloide protector
(i) se emplea en una cantidad de 7 a 30 partes en peso respecto de 100 partes en peso de los monomeros que van a polimerizarse,
(ii) esta compuesto en al menos 40% en peso de monomeros principales que se seleccionan del grupo compuesto por (met)acrilatos de alquilo de Ci a C20, esteres de vinilo de acidos carboxflicos que contienen hasta 20 atomos de C, compuestos aromaticos de vinilo que tienen hasta 20 atomos de C, nitrilos etilenicamente insaturados, haluros de vinilo, eteres de vinilo de alcoholes que tienen 1 a 10 atomos de C, hidrocarburos alifaticos que tienen 2 a 8 atomos de C y uno o dos enlaces dobles y mezclas de estos monomeros,
(iii) esta compuesto en al menos 15 % en peso de monomeros acidos etilenicamente insaturados que se seleccionan preferiblemente de acido acnlico, acido metacnlico y su mezcla y
(iv) tiene un peso molecular medio de numero de 1000 a 10000.
La sustancia activa que funge como aglutinante para el sellado en fno de la capa de adhesivo es el polfmero en emulsion que puede prepararse mediante polimerizacion en emulsion de monomeros polimerizables por radicales libres, tambien llamado en lo sucesivo polfmero adhesivo. El polfmero adhesivo se compone preferiblemente en al menos 60 % en peso, preferiblemente en al menos 80 % en peso, por ejemplo de 80 a 99,5 % en peso, de modo particularmente preferido en al menos 90 % en peso de uno o de varios de los monomeros principales descritos a continuacion. Los monomeros principales se seleccionan del grupo compuesto por (met)acrilatos de alquilo de C1- C20, esteres de vinilo de acidos carboxflicos que contienen hasta 20 atomos de C, compuestos aromaticos de vinilo con hasta 20 atomos de C, nitrilos etilenicamente insaturados, haluros de vinilo, eteres de vinilo de alcoholes que contienen 1 a 10 atomos de C, hidrocarburos alifaticos que tienen 2 a 8 atomos de C y uno o dos enlaces dobles, o mezclas de estos monomeros.
Pueden mencionarse, por ejemplo, esteres alqrnlicos de acido (met)acnlico, tales como metacrilato de metilo, acrilato de metilo, acrilato de n-butilo, acrilato de etilo y acrilato de 2-etilhexilo. Tambien son adecuados principalmente mezclas de los esteres alqrnlicos de acido (met)acnlico. Esteres vimlicos de acidos carboxflicos con 1 a 20 atomos de C son, por ejemplo, laurato de vinilo, estearato de vinilo, propionato de vinilo, esteres vimlicos de acido versatico y acetato de vinilo. Como compuestos aromaticos de vinilo se toman en consideracion vinilo tolueno, a- y p-metilestireno, alfa-butilestireno, 4-n-butilestireno, 4-n-decilestireno y preferiblemente estireno. Ejemplos de nitrilos son acrilonitrilo y metacrilnitrilo. Los haluros de vinilo son compuestos etilenicamente insaturados, sustituidos con cloro, fluor o bromo, preferiblemente cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno. Como eteres de vinilo pueden mencionarse, por ejemplo, eter de vinilometilo o eter de vinilo-isobutilo. Se prefieren eteres de vinilo de alcoholes que contienen 1 4 atomos de C. Como hidrocarburos con 4 a 8 atomos de C y dos enlaces dobles olefrnicos pueden mencionarse butadieno, isopreno y cloropreno.
Como monomeros principales para el polfmero adhesivo se prefieren los acrilatos y metacrilatos de alquilo de C1 a C10, principalmente acrilatos y metacrilatos de C1 a Ca y compuestos aromaticos de vinilo, principalmente estireno y sus mezclas. Muy particularmente se prefieren acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n- butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de octilo y acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de 2- propilheptilo, estireno y mezclas de estos monomeros.
Ademas de los monomeros principales, el polfmero adhesivo puede contener otros monomeros, por ejemplo monomeros con grupos de acido carboxflico, acido sulfonico o acido fosfonico. Se prefieren grupos de acido carboxflico. Pueden mencionarse, por ejemplo, acido acnlico, acido metacnlico, acido itaconico, acido maleico o acido fumarico. Otros monomeros son, por ejemplo, monomeros que contienen tambien grupos hidroxilo, por ejemplo (met) acrilatos de hidroxialquilo de C1-C10, asf como (met)acrilamida. Como otros monomeros pueden mencionarse ademas mono-(met)acrilato de feniloxietilglicol, acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo, (met)acrilatos de amino como (met)acrilato de 2-aminoetilo. Como otros monomeros tambien pueden mencionarse monomeros de reticulacion.
Sin embargo, de preferencia, el polfmero adhesivo o el polfmero en emulsion preparado mediante polimerizacion en emulsion se encuentra libre de grupos de acido.
Principalmente, el polfmero adhesivo esta compuesto en al menos 60 % en peso, de modo particularmente preferido en al menos 80 % en peso, por ejemplo de 60 a 99,9 % en peso, y de modo muy particularmente preferido en al menos 95 % en peso de al menos un (met)acrilato de alquilo de C1 a C20, su mezcla o su mezcla con estireno y/o acetato de vinilo.
El polfmero puede estar compuesto, por ejemplo, de
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(a) 90 a 99 % en peso de al menos un primer monomero que se seleccionan de acrilato de n-butilo y acrilato de etilo,
(b) 0,1 a 9,9 % en peso de al menos un segundo monomero que se selecciona de acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acetato de vinilo y estireno,
(c) 0,05 a 0,95 % en peso (met)acrilato de ureido.
En una forma de realizacion el aglutinante es un copoftmeros de acrilato de etilo, metacrilato de metilo, acetato de vinilo y metacrilato de etilo-ureido.
El poftmero se forma en 0,05 a menos de 1 % en peso, de preferencia en 0,07 a 0,8 % en peso, respecto de la cantidad total de los monomeros empleados para la preparacion del poftmero, de al menos un monomero M que se selecciona del grupo compuesto por monomeros de (met)acrilato que tienen un sustituyente de la formula
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en la cual X representa CH2, O, NH o NR y R representa un grupo alquilo de C1 a C4. La flecha en el atomo de N significa el sitio de conexion del sustituyente al monomeros de (met)acrilato. En el caso de X igual a NH o NR, se trata de un monomero M con un grupo ureido. En el caso de X igual a O o CH2, los monomeros M se denominan monomeros con un grupo analogo a ureido.
Los monomeros M son, por ejemplo, aquellos de la formula
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en la cual X tiene el significado antes indicado, R representa hidrogeno o metilo y A representa un grupo de compuesto divalente, de preferencia un grupo alquilo de C1 a C10 o un grupo alquilo de C2 a C4. Particularmente se prefieren (met) acrilatos de alquil-ureido con 1 a 10 atomos de C, de preferencia 2 a 4 atomos de C en el grupo alquilo, principalmente metacrilato de etilo-ureido (tambien denominado como metacrilato de ureido o UMA).
El poftmero se forma preferiblemente en 100% de monomeros que se seleccionan de esteres de acido acnlico, esteres de acido metacnlico, esteres de vinilo, estireno, (met) acrilato de ureido y su mezcla, y el coloide protector preferiblemente
(i) se emplea en una cantidad de 7 a 30 % en peso, respecto de la cantidad del poftmero,
(ii) y se compone en al menos 40 % en peso de monomeros principales que se seleccionan del grupo compuesto por (met)acrilatos de alquilo de C1 a C20, estireno, alfa-metilestireno y su mezcla, y
(iii) en al menos 15 % en peso de monomeros acidos etilenicamente insaturados que se seleccionan preferiblemente de acido acnlico, acido metacnlico y su mezcla y
(iv) presenta un peso molecular medio de numero de 1000 a 10000.
El poftmero en emulsion preparado en presencia de al menos un coloide protector tiene una temperatura de transicion vftrea, calculada de -20 a +10 °C, de preferencia de -15 a +5 °C. El calculo de la temperatura de transicion vftrea es posible por medio de la ecuacion de Fox. De acuerdo con Fox (T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1956 [Ser. II] 1, pagina 123 y de acuerdo con Ullmann's Encyclopadie der technischen Chemie [Encyclopedia de Ullmann de la qrnmica industrial], volumen 19, pagina 18, 4a edicion, editorial Chemie, Weinheim, 1980) para un calculo de la temperatura de transicion vftrea de los poftmeros mixtos se aplica en una buena aproximacion:
1/Tg = X’/Tg1 + X2/Tg2 + .... Xn/Tgn, ,
En la cual x1, x2, .... xn son las fracciones de masa de los monomeros 1, 2, .... n y Tg1, Tg2,.... Tgn significan las
temperaturas de transicion vftrea respectivamente de los poftmeros compuestos solo por uno de los monomeros 1, 2, .... n en grados Kelvin. Los valores de Tg para los homopoftmeros de la mayona de los monomeros son conocidos y se listan en Ullmann's Ecyclopedia of Industrial Chemistry, tomo 5, vol. a21, pagina 169, VCH Weinheim, 1992; otras fuentes de temperatura de transicion vftrea de los homopoftmeros incluyen, por ejemplo, J. Brandrup, E.H.
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Immergut, Polymer Handbook, 1a edicion, J. Wiley, Nueva York 1966, 2a edicion J. Wiley, Nueva York 1975, y 3a edicion J. Wiley, Nueva York 1989.
La preparacion de los poKmeros puede efectuarse mediante polimerizacion en emulsion, luego se trata de un poKmero en emulsion. Durante la polimerizacion en emulsion se usan por lo regular emulsionantes ionicos y/o no ionicos y/o coloides protectores o estabilizantes en calidad de compuestos tensioactivos con el fin de apoyar la dispersion de los monomeros el medio acuoso. De acuerdo con la invencion, uno o varios de los coloides protectores antes mencionados pueden emplearse como unico agente dispersante, es decir sin adicion de emulsionantes. Pero si se desea, tambien pueden usarse conjuntamente pequenas cantidades de emulsionantes. Los coloides protectores se carga previamente o se introducen simultaneamente con los monomeros al recipiente de polimerizacion. De preferencia se cargan previamente en el caso de la polimerizacion en emulsion, mientras que dado el caso los emulsionantes empleados adicionalmente pueden introducirse junto con los monomeros incluso en el transcurso de la polimerizacion. La polimerizacion en emulsion se efectua preferiblemente en presencia de al menos un coloide protector sin adicion de un emulsionante no polimerico.
Si se emplean emulsionantes como sustancias tensioactivas adicionales, entonces estos son preferiblemente emulsionantes anionicos o no ionicos. Emulsionantes adecuados son, por ejemplo, alcoholes grasos etoxilados de Ca a C36 o C12 a C18 con un grado de etoxilacion de 3 a 50 o de 4 a 30, mono-, di- y trialquilfenoles etoxilados de C4 a C12 o C4 a C9 con un grado de etoxilacion de 3 a 50, sales de metal alcalino de esteres dialqmlicos del acido sulfosuccmico, sales de metal alcalino y de amonio de sulfatos de alquilo de Ca a C12, sales de metal alcalino y de amonio de acidos alquilosulfonicos de C12 a C18 y sales de metal alcalino y de amonio de acidos alquilarilosulfonicos de C9 a C18. Emulsionantes cationicos son, por ejemplo, compuestos con al menos un grupo amino o amonio y al menos un grupo alquilo de C8-C22. Otros emulsionantes adecuados son compuestos de la formula general
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en la cual R5 y R6 significan hidrogeno o alquilo de C4 a C14 y no son simultaneamente hidrogeno, y X e Y pueden ser iones de metal alcalino y/o iones de amonio. De preferencia, R5 y R6 significan residuos de alquilo lineales o ramificados, con 6 a 18 atomos de Co hidrogeno y principalmente con 6, 12 y 16 atomos de C, en cuyo caso R5 y R6 no son ambos simultaneamente hidrogeno. X e Y son preferiblemente iones de sodio, potasio o de amonio, en cuyo caso particularmente se prefiere sodio. Particularmente son ventajosos compuestos en los cuales X e Y son sodio, R5 es un residuo alquilo ramificado con 12 atomos de C y R6 es hidrogeno o R5. Con frecuencia se usan mezclas tecnicas que presentan una fraccion de 50 a 90 % en peso del producto mono-alquilado, por ejemplo Dowfax®2A1 (signo comercial de la Dow Chemical Company). Emulsionantes adecuados tambien se encuentran en Houben- Weyl, Methoden der organischen Chemie, volumen 14/1, Makromolekulare Stoffe, editorial Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, paginas 192 a 208. Los nombres comerciales de los emulsionantes son, por ejemplo, Dowfax®2 A1, Emulan® NP 50, Dextrol®OC 50, Emulgator 825, Emulgator 825 S, Emulan®OG, Texapon® NSO, Nekanil® 904 S, Lumiten® I-RA, Lumiten® E 3065, Disponil® FES 77, Lutensol® AT 18, Steinapol® VSL, Emulphor® NPS 25. Tambien son adecuados emulsionantes copolimerizables que contienen un enlace doble etilenicamente insaturado, copolimerizable por radicales libres, por ejemplo emulsionantes anionicos reactivos tales como Adeka® Resoap SR- 10.
La polimerizacion en emulsion se efectua por lo regular a 30 a 130 °C, de preferencia a 50 a 95 °C. El medio de polimerizacion puede estar compuesto tanto solamente de agua, como tambien de mezclas de agua y lfquidos miscibles con esta, tales como metanol. De preferencia se usa solo agua. La polimerizacion en emulsion puede realizarse tanto como un procedimiento de lotes, como tambien en forma de un procedimiento de alimentacion, incluido un regimen por etapas o por gradientes. Se prefiere el procedimiento de alimentacion en el cual se carga previamente una parte de la mezcla de polimerizacion, se calienta a la temperatura de polimerizacion, se polimeriza y a continuacion el resto de la mezcla de polimerizacion se suministra de manera continua o por etapas, habitualmente mediante dos o mas afluentes especialmente separados, de los cuales uno o mas comprenden los monomeros en forma pura o en forma emulsionada.
La polimerizacion en emulsion se efectua de preferencia en un regimen con rampas. En tal caso, la alimentacion de los monomeros y opcionalmente tambien de los coloides protectores se efectua con una velocidad de alimentacion variable, y la velocidad inicial de la alimentacion es mas baja que la velocidad final de alimentacion.
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Por ejemplo, al menos 80 % en peso, de preferencia 80 a 100 % en peso de la cantidad total del coloide protector durante la polimerizacion en emulsion se conduce en el procedimiento de alimentacion y la adicion de monomero tambien se efectua en el procedimiento de alimentacion, en cuyo caso la velocidad de alimentacion se incrementa con el tiempo, es decir que la velocidad final de la alimentacion del monomero es mas alta que la velocidad inicial. La velocidad de alimentacion se incrementa en este caso preferiblemente de manera continua o incremental en varios pasos, por ejemplo en al menos tres o al menos cinco pasos. De manera concebible, la velocidad de alimentacion para el coloide protector tambien se incrementa de manera continua o varios pasos, por ejemplo en al menos tres o al menos cinco pasos, de manera incremental. Es decir que al inicio de la polimerizacion se encuentra solo muy poco o preferiblemente no se encuentra coloide protector en la carga inicial. La adicion del coloide protector inicia preferiblemente solo despues de que haya iniciado la polimerizacion y al menos 1 % en peso, al menos 2 % en peso o al menos 5 % en peso de la cantidad total de monomero ya haya sido adicionada al recipiente de polimerizacion. La adicion del coloide protector se efectua en este caso preferiblemente de manera continua o incremental y en paralelo a la adicion continua o incremental del resto de los monomeros.
De manera particularmente preferida el coloide protector se encuentra completamente en la carga inicial antes del inicio de reaccion. En este caso, la neutralizacion de grupos acidos del coloide protector puede efectuarse con una base adecuada (por ejemplo, hidroxido de metal alcalino o amomaco) con retraso por ejemplo de 10 minutos, 20 minutos o 30 minutos despues del inicio de la reaccion de polimerizacion, o despues del inicio de la alimentacion de monomero.
De preferencia, la polimerizacion se efectua de tal manera que durante la polimerizacion en emulsion se adicionen maximo 10% en peso de los monomeros empleados para la formacion del polfmero con la velocidad inicial de la alimentacion de monomero o con una velocidad de alimentacion que es mas baja que la velocidad final de la alimentacion de monomero.
En la polimerizacion en emulsion pueden emplearse sustancias auxiliares habituales y conocidas tales como, por ejemplo, iniciadores y reguladores hidrosolubles. Iniciadores hidrosolubles para la polimerizacion en emulsion son, por ejemplo, sales de amonio y de metal alcalino del acido peroxidisulfurico, por ejemplo peroxodisulfato de sodio, peroxido de hidrogeno o peroxidos organicos, por ejemplo hidroperoxido de ter-butilo. Tambien son adecuados los sistemas iniciadores llamados de reduccion-oxidacion (red-ox). Los sistemas iniciadores re-dox se componen de al menos un agente de reduccion casi siempre inorganico y un agente de oxidacion inorganico u organico. Los componentes de oxidacion son, por ejemplo, los iniciadores ya mencionados previamente para la polimerizacion en emulsion. Los componentes de reduccion son, por ejemplo, sales de metal alcalino del acido sulfuroso tales como, por ejemplo, sulfito de sodio, hidrosulfito de sodio, sales de metal alcalino del acido disulfuroso tales como bisulfito de sodio, compuestos de adicion de bisulfito a aldetudos alifaticos y cetonas alifaticas, como bisulfito de acetona o agentes de reduccion tales como acido hidroximetanosulfmico y sus sales, o acido ascorbico. Los sistemas iniciadores re-dox pueden usarse conjuntamente con compuestos de metal solubles, cuyo componente metalico puede presentarse en varios estados de valencia. Sistemas iniciadores re-dox habituales son, por ejemplo, acido ascorbico/sulfato de hierro(II)/peroxidisulfato de sodio, hidroperoxido de ter-butilo/bisulfito de sodio, hidroperoxido de ter-butilo /sal de Na de acido hidroximetanosulfmico o hidroperoxido de ter-butilo/acido ascorbico. Los componentes individuales, por ejemplo el componente de reduccion, tambien pueden ser mezclas, por ejemplo una mezcla de la sal sodica del acido hidroximetanosulfmico y disulfito de sodio. Los compuestos mencionados se emplean casi siempre en forma de soluciones acuosas, en cuyo caso la concentracion inferior se determina mediante la cantidad de agua justificable en la dispersion y la concentracion superior se determina por la solubilidad del compuesto concernido en agua. En terminos generales, la concentracion es de 0,1 a 30 % en peso, preferiblemente de 0,5 a 20 % en peso, de modo particularmente preferido de 1,0 a 10 % en peso, respecto de la solucion. La cantidad de los iniciadores es en terminos generales de 0,1 a 10 % en peso, preferiblemente de 0,2 a 5 % en peso, respecto de los monomeros que van a polimerizarse. Tambien pueden usarse varios diferentes iniciadores en la polimerizacion en emulsion. Para retirar los monomeros residuales, despues del final de la propia polimerizacion en emulsion habitualmente tambien se adiciona iniciador.
En la polimerizacion pueden emplearse reguladores, por ejemplo en cantidades de 0 a 1 partes en peso, o de 0,05 a 0,5 partes en peso respecto de 100 partes en peso de los monomeros que van a polimerizarse, por lo cual la masa molar se disminuye. Son adecuados, por ejemplo, compuestos con un grupo tiol tal como mercaptanos de ser-butilo, esteres etil-alqmlicos de acido tioglicolico, mercaptoetanol, mercaptopropiltrimetoxisilano o ter.-dodecilmercaptano. Ademas pueden usarse reguladores sin grupo tiol, como por ejemplo terpinoles. En una forma preferida de realizacion, el polfmero en emulsion se prepara usando 0,05 a 0,5 partes en peso, respecto de la cantidad de monomero, de al menos un regulador de peso molecular.
Tambien es objeto de la invencion un procedimiento para la preparacion de un embalaje sellado en fno, en cuyo caso se proporciona una composicion en forma de una dispersion polimerica acuosa y se aplica sobre un sustrato de embalaje, se seca y se sella en fno con un segundo sustrato y la dispersion polimerica contiene al menos un polfmero dispersado en agua, el cual puede prepararse mediante polimerizacion en emulsion de monomeros polimerizables por radicales libres en presencia de al menos un coloide protector polimerico y el polfmero presenta una temperatura de transicion vttrea calculada en el intervalo de -20 a +10 °C y el polfmero esta formado por el 0,05
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al 1 % en peso de al menos un monomero seleccionado del grupo compuesto por monomeros de (met)acrilato con un sustituyente de la formula
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en la cual X representa CH2, O, NH o NR y R representa un grupo alquilo de C1 a C4.
La dispersion polimerica de acuerdo con la invencion es adecuada para sellar en fno dos sustratos cualesquiera, y
- los dos sustratos en ambos sitios que deben pegarse estan recubiertos o se recubren con la dispersion polimerica de acuerdo con la invencion y
- los dos sustratos se ponen en contacto, dado el caso ejerciendo presion, y la temperatura en la composicion recubierta es de menos de 40 °C (sellado en fno, vease antes).
Como sustratos que van a pegarse se toman en consideracion sustratos cualesquiera, por ejemplo de madera, metal, papel o plastico que pueden pegarse entre sf en cualquier combinacion, en cuyo caso preferiblemente al menos un sustrato es una pelfcula polimerica. Para este proposito, los sustratos se recubren con la composicion de acuerdo con la invencion.
Despues de aplicarse sobre un sustrato y secarse, la dispersion polimerica forma preferiblemente un recubrimiento autoadhesivo, resistente al bloqueo a temperatura ambiente.
El recubrimiento puede efectuarse de manera habitual, tal como por ejemplo estampando, principalmente mediante impresion flexografica o o mediante huecograbado (estampacion por entalladura). Los grosores de capa habituales (despues de secar) son, por ejemplo, de 1 a 30 g/m2, de preferencia 1 a 10 g/m2 o 2 a 7 g/m2. La dispersion polimerica se aplica preferiblemente en una cantidad de 2 a 5 g/m2, respecto del contenido de solidos de la dispersion polimerica, sobre cada uno de los segmentos de material que va a sellarse.
Principalmente es adecuada la composicion de acuerdo con la invencion para la preparacion de embalajes. Los embalajes tomados en consideracion en este caso son de materiales cualesquiera, por ejemplo de papel o preferiblemente de plastico. Pueden mencionarse, por ejemplo, embalajes de pelfculas polimericas, dado el caso tambien pelfculas polimericas metalizadas, por ejemplo de polietileno, polipropileno, PVC, poliesteres, poliacetato. Sustratos de embalaje preferidos se seleccionan de pelfculas de soporte polimerico hechas de polietileno y polipropileno orientado.
Para la preparacion de embalajes principalmente es adecuado un soporte recubierto por ambos lados, en cuyo caso el soporte por un lado (en lo sucesivo denominados lado anterior) presenta una capa externa de la composicion de acuerdo con la invencion y por el otro lado (en lo sucesivo denominado lado posterior) presenta un recubrimiento de liberacion externo. El soporte puede estar compuesto, por ejemplo, de una de las pelfculas polimericas antes mencionadas, o de pelfculas polimericas metalizadas; pueden llamarse principalmente pelfculas de polipropileno orientado, polietileno, de preferencia polietileno de alta densidad o tereftalato de polietileno. Las pelfculas polimericas tambien pueden someterse a tratamiento corona. La composicion de acuerdo con la invencion puede recubrirse directamente sobre el lado anterior del soporte, entre el soporte y la composicion de acuerdo con la invencion tambien se encuentran, no obstante, otras capas, por ejemplo capaz de imprimacion o capas de tintas de impresion, de color o en blanco y negro; pero las capas de tintas de impresion se encuentran preferiblemente en el lado posterior del soporte. Es esencial que la capa de la composicion de acuerdo con la invencion se encuentre en la parte exterior.
El recubrimiento de liberacion puede ser de un material cualquiera, puede tratarse de una pelfcula polimerica, por ejemplo una pelfcula de polipropileno orientado que se lamina o se co-extrude, o de un barniz lfquido, por ejemplo un barniz de poliamida que se aplica y forma una pelfcula; es esencial que la capa de adhesivo aplicada sobre el lado anterior del soporte (en el presente caso, la composicion de acuerdo con la invencion) no se adhiera al recubrimiento de liberacion (resistencia al bloqueo). El soporte por lo general se enrolla y mas tarde se utiliza a partir del rollo. Al enrollar, el lado anterior y el lado posterior del soporte entran en contacto directo. Una adhesion del lado anterior sobre el lado posterior hana inutilizable el soporte. Entre la capa de liberacion y el soporte pueden encontrarse otras capas; a su vez se toman en consideracion capas de un imprimado que mejoran la adherencia capas de tintas de impresion. El recubrimiento externo de liberacion tiene tambien la funcion de proteger las capas inferiores, principalmente la capa de tintas de impresion, frente a efectos externos.
La pelfcula de soporte polimerico se compone preferiblemente de polietileno o polipropileno orientado, por un lado esta recubierta de acuerdo con la invencion con la composicion en forma de una dispersion polimerica acuosa y por el otro lado esta recubierta con un recubrimiento de liberacion, preferiblemente a base de poliamidas.
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Soportes preferidos tienen la siguiente estructura, y la capa adhesiva (dispersion polimerica que va a usarse soporte
capa de imprimacion, dado el caso capa de tintas de impresion, dado el caso recubrimiento de liberacion.
El soporte recubierto por ambos lados se usa principalmente para la fabricacion de embalajes; para esto preferiblemente se pega consigo mismo mediante sellado en fno, en cuyo caso los lados anteriores, exteriores, recubiertos con la composicion de acuerdo con la invencion se ponen en contacto. En este caso es esencial que ambos soportes que van a pegarse esten recubiertos con la composicion de acuerdo de la invencion en los sitios que van a pegarse que forman la costura de sellado posterior. El embalaje se cierra conjuntamente mediante sellado en fno de la capa de adhesivo, tan pronto se llene con el producto que va empacarse. Los embalajes son adecuados principalmente para alimentos.
Al fabricar el embalaje, la composicion (dispersion polimerica) usada para el sellado en fno se aplica preferiblemente en una cantidad de 2 a 5 g/m2 (respecto del solido) sobre cada uno de los segmentos de cierre.
Las fuerzas de cierre del embalaje de acuerdo con la invencion son preferiblemente tales que la fuerza inicial de abertura sea de al menos 2 N/15 mm, preferiblemente de 2 a 7 N/15 mm, medida de acuerdo con el metodo descrito en los ejemplos.
Tambien es objeto de la invencion una pelfcula polimerica recubierta, y una pelfcula de soporte polimerico al menos parcialmente, es decir al menos en las zonas que forman la costura de sellado posterior esta recubierta con una composicion de acuerdo con la invencion. La pelfcula polimerica de acuerdo con la invencion presenta preferiblemente un primero y un segundo lado, en cuyo caso el primer lado como capa externa esta recubierto al menos parcialmente con una composicion de acuerdo con la invencion y el segundo lado como capa externa presenta un recubrimiento de liberacion. En una forma de realizacion la pelfcula de soporte polimerico de las pelfculas polimericas recubiertas de acuerdo con la invencion se compone de polietileno o de polipropileno orientado y el recubrimiento de liberacion se forma a base de poliamida.
Tambien son objeto de la invencion los embalajes fabricados de acuerdo con el procedimiento de acuerdo con la invencion descrito en la presente.
Tambien es objeto de la invencion el uso de los sustratos recubiertos de acuerdo con la invencion, principalmente de pelfculas polimericas recubiertas de acuerdo con la invencion para la fabricacion y para sellar en fno embalajes, principalmente embalajes de pelfcula para alimentos.
Ejemplos
En tanto no resulte algo diferente del contexto, los datos de porcentaje significan siempre porcentaje en peso. La indicacion de un contenido se refiere al contenido en solucion o dispersion acuosa.
Fueron usadas las siguientes materias primas:
Oppalyte® 33MW247: pelfcula recomendada para aplicaciones de sellado en fno, compuesta de polipropileno orientado biaxialmente de la comparMa Exxon Mobil Corp.
Treofan® SHD40: pelfcula recomendada para aplicaciones de sellado en fno, compuesta de polipropileno orientado de la comparMa Treofan GmbH & Co. KG
Gecko® Coldseal Release Lack 70 GL 282547: barniz de liberacion, de poliamida, a base de disolvente, de la empresa Huber Group
nBA acrilato de n-butilo
AS acido acnlico
EA acrilato de etilo
UMA metacrilato de etilo-ureido
secuencia de las capas corresponde a la disposicion espacial: de acuerdo con la invencion)
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MMA metacrilato de metilo VAc acetato de vinilo EHTG tioglicolato de 2-etilhexilo Ensayo de sellado en fno
Recubrimiento con barniz de liberacion compuesto de poliamida
Con un aplicador de alambre de 0,07mm se aplico Gecko® Coldseal Release Lack 70 GL 282547 al lado pre tratado de la pelfcula de OPP SHD40 se dejo secar durante 10 segundos con aire caliente. La cantidad de aplicacion del barniz de liberacion fue de aproximadamente 1,0 g/m2
Recubrimiento de la pelfcula de OPP
Con el aplicador de barra se aplico el adhesivo (dispersion polimerica) sobre el lado pre tratado de la pelfcula de OPP Oppalyte® 33MW247 y se dejo secar durante 1 minuto a 70 °C. La pelfcula recubierta se cubrio con una pelfcula de OPP recubierta con un barniz de liberacion.
Resistencia de la costura de sellado (RCS)
De la pelfcula recubierta se cortaron tiras de 15 mm de ancho y se sellaron respectivamente dos tiras una contra otra en el aparato de sellado (adhesivo contra adhesivo) durante 0,5 segundos con 200 N (1,4 bares). 30 segundos despues del sellado, con una velocidad de separacion de 50 mm/min, se determinan las resistencias de pelado en N/15mm.
Resistencia de la costura de sellado (RCS) despues de almacenamiento bajo presion
La pelfcula recubierta se coloca contra el lado de una pelfcula de OPP SHD40, que esta recubierto con barniz de liberacion y un area de 10 cm por 10 cm es cargada durante un dfa entero con 10 toneladas. Despues, de la pelfcula recubierta se recortan tiras de 15 mm de ancho y se sellan respectivamente dos tiras una contra otra (adhesivo contra adhesivo) durante 0,5 segundos con 200 N (1,4 bares). 30 segundos despues del sellado se determinan las resistencias de pelado en N/15 mm con una velocidad de desprendimiento de 50 mm/min.
Ensayo de bloqueo
La pelfcula recubierta se coloca contra el lado recubierto con barniz de liberacion de una pelfcula de OPP SHD40 y una seccion circular con un diametro de 10 cm se carga durante todo un dfa con 10 toneladas. Despues se determinan las resistencias al pelado de tiras de 25 mm en N/25mm con una velocidad de desprendimiento de 800 mm/min.
Todos los ensayos se efectuan a temperatura ambiente (20 °C).
Tabla 1: Composicion de las dispersiones polimericas acuosas
Ejemplo
Coloide protector Polfmero Contenido de solidos [%1 Tg [ °C] 1
E1
65 nBA / 35 AS 95 EA, 0,25 UMA, 0,75 MMA, 4 VAc, 0,3 EHTG 56,6 -10
E2
65 nBA / 35 AS 95 EA, 0,25 UMA, 0,75 MMA, 4 VAc, 0,3 EHTG 56,6 -10
E3
65 nBA / 35 AS 94 EA, 0,25 UMA, 0,75 MMA, 5 VAc, 0,3 EHTG 58 -10
E4
65 nBA / 35 AS 95 EA, 0,25 UMA, 0,75 MMA, 4 VAc, 0,3 EHTG 58,5 -10
E5
65 nBA / 35 AS 99 EA, 0,125 UMA, 0,375 MMA, 0,5 VAc, 0,3 EHTG 56,7 -12
E6
65 nBA / 35 AS 99 EA, 0,25 UMA, 0,75 MMA, 0,3 EHTG 56,8 -12
V1
65 nBA / 35 AS 100 EA, 0,3 EHTG 56,5 -13
V2
65 nBA / 35 AS 95 EA, 1 MMA, 4 VAc, 0,3 EHTG 58 -10
V3
65 nBA / 35 AS 96 EA, 4 VAc, 0,3 EHTG 54,9 -11
V4
65 nBA / 35 AS 94 EA, 6 VAc, 0,3 EHTG 56,4 -10
V5
65 nBA / 35 AS 94 EA, 1 MMA, 5 VAc, 0,3 EHTG 55,6 -10
V6
65 nBA / 35 AS 95 EA, 1 UMA, 3 MMA, 1 VAc, 0,3 EHTG 56,7 -9
1) temperatura de transicion vttrea del polfmero calculada de acuerdo con la ecuacion de Fox
Tabla 2: Resultados de los ensayos de sellado en fno
Ejemplo
Resistencia de costura de sellado [N/15 mml Resistencia de costura de sellado, despues de almacenamiento bajo presion [N/15 mml
E1
6,5 5,7
E2
6,7 5,8
E3
6,6 4,9
E4
7,0 6,3
E5
6,6 4,6
E6
6,4 2,8
V1
4,3 2,4
V2
4,4 3,2
V3
4,5 3,4
V4
4,9 4,0
V5
4,5 4,1
V6
1,8 2,0
Las composiciones de acuerdo con la invencion E1 a E6 se distinguen frente a las composiciones comparativas V1 a V6 por una mayor resistencia de costura de sellado de mas de 5 N/15 mm.
Todos los ejemplos y ejemplos comparativos presentan en el ensayo de bloqueo una resistencia al pelado, frente a 5 un recubrimiento de separacion de poliamida, de < 0,1 N/25 mm.

Claims (23)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Uso de una dispersion polimerica para sellar en fno, en el cual la dispersion polimerica contiene al menos un poKmero dispersado en agua que puede prepararse mediante polimerizacion en emulsion de monomeros polimerizables por radicales libres en presencia de al menos un coloide protector polimerico y el poUmero presenta una temperatura de transicion vftrea calculada en el intervalo de -20 a +10 °C y el polfmero esta formado por del 0,05 a menos del 1 % en peso, de preferencia por del 0,07 al 0,8 % en peso de al menos un monomero M seleccionado del grupo compuesto por monomeros de (met)acrilato con un sustituyente de la formula
    imagen1
    en la cual X representa CH2, O, NH o NR y R representa un grupo alquilo de C1 a C4.
  2. 2. Uso de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado porque el polfmero esta compuesto en al menos el 60 % en peso por monomeros principales que se seleccionan del grupo compuesto por (met)acrilatos de alquilo de C1 a C20, esteres de vinilo de acidos carboxflicos que contienen hasta 20 atomos de C, compuestos aromaticos de vinilo con hasta 20 atomos de C, nitrilos etilenicamente insaturados, haluros de vinilo, eteres de vinilo de alcoholes que contienen de 1 a 10 atomos de C, hidrocarburos alifaticos con 2 a 8 atomos de C y uno o dos enlaces dobles y mezclas de estos monomeros.
  3. 3. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polfmero esta compuesto en al menos el 60 % en peso por al menos un (met)acrilato de alquilo de C1 a C20, su mezcla o su mezcla con estireno y/o acetato de vinilo.
  4. 4. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polfmero esta compuesto por
    (a) del 90 al 99 % en peso de al menos un primer monomero que se seleccionan de acrilato de n-butilo y acrilato de etilo,
    (b) del 0,1 al 9,9 % en peso de al menos un segundo monomero que se selecciona de acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acetato de vinilo y estireno,
    (c) del 0,05 al 0,95 % en peso de (met)acrilato de ureido.
  5. 5. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polfmero esta desprovisto de grupos acidos.
  6. 6. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el monomero M es metacrilato de etilo-ureido.
  7. 7. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores para sellar en fno un embalaje, y el embalaje sellado en fno presenta una fuerza inicial de apertura de al menos 2 N/15 mm.
  8. 8. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el coloide protector
    (i) se emplea en una cantidad de 7 a 30 partes en peso, respecto de 100 partes en peso de los monomeros que van a polimerizarse,
    (ii) esta compuesto en al menos el 40 % en peso por monomeros principales que se seleccionan del grupo compuesto por (met)acrilatos de alquilo de C1 a C20, esteres de vinilo de acidos carboxflicos que contienen hasta 20 atomos de C, compuestos aromaticos de vinilo con hasta 20 atomos de C, nitrilos etilenicamente insaturados, haluros de vinilo, eteres de vinilo de alcoholes que contienen de 1 a 10 atomos de C, hidrocarburos alifaticos con 2 a 8 atomos de C y uno o dos enlaces dobles y mezclas de estos monomeros,
    (iii) esta compuesto en al menos el 15 % en peso por monomeros acidos etilenicamente insaturados que se seleccionan preferiblemente de acido acnlico, acido metacnlico y su mezcla, y
    (iv) tiene un peso molecular numerico medio de 1000 a 10000.
  9. 9. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el coloide protector esta compuesto por del 50 al 80 % en peso de (met)acrilatos de alquilo de C2 a C10 y del 20 al 50 % en peso de acido (met)acnlico.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
  10. 10. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poUmero se prepara usando al menos un regulador de peso molecular, de preferencia en una cantidad de 0,05 a 0,5 partes en peso respecto de 100 partes en peso de los monomeros que van a polimerizarse.
  11. 11. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polfmero esta formado por el 100% de monomeros que se seleccionan de esteres de acido acnlico, esteres de acido metacnlico, esteres de vinilo, estireno, (met)acrilato de ureido y su mezcla, y el coloide protector
    (i) se emplea en una mezcla del 7 al 30 % en peso, respecto de la mezcla del polfmero,
    (ii) esta compuesto por al menos el 40 % en peso de monomeros principales que se seleccionan del grupo compuesto por (met)acrilatos de C1 a C20, estireno, alfa-metilestireno y su mezcla,
    (iii) esta compuesto por al menos el 15 % en peso de monomeros acidos etilenicamente insaturados, que se seleccionan preferiblemente de acido acnlico, acido metacnlico y su mezcla y
    (iv) presenta un peso molecular numerico medio de 1000 a 10000.
  12. 12. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la adherencia de autoadhesion de la capa del adhesivo despues del sellado en fno con 1,4 bares a 20 °C es de al menos 2 N/15 mm y la adherencia de la capa de adhesivo no sellada frente a una superficie de poliamida despues de carga de una superficie circular que tiene un diametro de 10 cm con 10 toneladas durante un dfa a 20 °C es de como maximo 0,1 N/25 mm.
  13. 13. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la polimerizacion en emulsion se efectua en presencia del coloide protector sin adicion de un emulsionante no polimerico.
  14. 14. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la polimerizacion en emulsion se efectua en un regimen de rampas.
  15. 15. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores para sellar en fno embalajes, preferiblemente de empaques de pelfcula para alimentos.
  16. 16. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la dispersion polimerica forma un recubrimiento autoadhesivo, resistente al bloqueo a temperatura ambiente despues de aplicarse sobre un sustrato y despues de secarse.
  17. 17. Uso de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado porque el sustrato es una pelfcula polimerica.
  18. 18. Procedimiento para la fabricacion de un embalaje sellado en fno, en el cual se proporciona una composicion en forma de una dispersion polimerica acuosa y se aplica sobre un sustrato de embalaje, se seca y se sella en fno y la dispersion polimerica contiene al menos un polfmero dispersado en agua el cual puede prepararse mediante polimerizacion en emulsion de monomeros polimerizables por radicales libres en presencia de al menos un coloide protector polimerico y el polfmero presenta una temperatura de transicion vftrea calculada en el intervalo de -20 a + 10 °C y el polfmero esta formado por del 0,05 al 1 % en peso de al menos un monomero seleccionado del grupo compuesto por monomeros de (met)acrilato con un sustituyente de la formula
    o
    imagen2
    en la cual X representa CH2, O, NH o NR y R representa un grupo alquilo de C1 a C4.
  19. 19. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado porque el sustrato de embalaje se selecciona de pelfculas de soporte polimerico compuestas por polietileno y polipropileno orientado.
  20. 20. Procedimiento de acuerdo con una de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pelfcula de soporte polimerico se compone de polietileno o de polipropileno orientado, se recubre por un lado con la composicion en forma de una dispersion polimerica acuosa y por el otro lado se recubre con un recubrimiento de liberacion, preferiblemente a base de poliamida.
  21. 21. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de procedimiento anteriores, caracterizado porque el sellado en fno se efectua a temperaturas por debajo de 40 °C y aplicando presion.
  22. 22. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones de procedimiento anteriores, caracterizado porque la dispersion polimerica se aplica en una cantidad de 2 a 5 g/m2, respecto del contenido de solidos de la dispersion polimerica, sobre cada uno de los segmentos de material que van a sellarse.
  23. 23. Embalaje fabricado de acuerdo con el procedimiento segun una de las reivindicaciones de procedimiento 5 anteriores.
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