ITRM20120627A1 - FORMULATION OF HYDRO-SOLUBLE AND BIODEGRADABLE ADHESIVE FOR HIGH HUMIDITY AND GAS BARRIER PERFORMANCES FOR TWO-LAYER OR MULTI-LAYER PACKAGING FILM WITH CELLULOSIC MATRIX OR RELATED COMPOSITES. - Google Patents

FORMULATION OF HYDRO-SOLUBLE AND BIODEGRADABLE ADHESIVE FOR HIGH HUMIDITY AND GAS BARRIER PERFORMANCES FOR TWO-LAYER OR MULTI-LAYER PACKAGING FILM WITH CELLULOSIC MATRIX OR RELATED COMPOSITES. Download PDF

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ITRM20120627A1
ITRM20120627A1 IT000627A ITRM20120627A ITRM20120627A1 IT RM20120627 A1 ITRM20120627 A1 IT RM20120627A1 IT 000627 A IT000627 A IT 000627A IT RM20120627 A ITRM20120627 A IT RM20120627A IT RM20120627 A1 ITRM20120627 A1 IT RM20120627A1
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Marco Bernabo'
Emo Chiellini
Luca Landini
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Ecopol S P A
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Description

Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile ad elevate prestazioni di barriera all’umidità ed ai gas per film da imballaggio a due strati o multistrato a matrice cellulosica o relativi compositi Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive with high moisture and gas barrier performance for two-layer or multilayer cellulosic matrix packaging film or relative composites

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La presente invenzione riguarda una formulazione di adesivo idrosolubile biodegradabile ad elevate prestazioni di barriera all’umidità ed ai gas per film da imballaggio a singolo o multistrato a matrice cellulosica o relativi compositi. The present invention relates to a formulation of biodegradable water-soluble adhesive with high moisture and gas barrier performance for single or multilayer cellulosic matrix packaging films or relative composites.

Più dettagliatamente, l’invenzione riguarda una formulazione del tipo detto, a base di poli(vinilalcol) (PVA) utilizzabile nella produzione di film accoppiati a due o più strati a matrice cellulosica semplice o composita. More in detail, the invention relates to a formulation of the above type, based on poly (vinyl alcohol) (PVA) usable in the production of laminated films with two or more layers with a simple or composite cellulose matrix.

Com’à ̈ ben noto, l’alcol polivinilico o poli(vinilalcol), comunemente indicato in forma abbreviata come PVA (o PVOH), à ̈ un polimero che viene ottenuto per idrolisi di esteri polivinilici. Inoltre, il PVA à ̈ uno dei pochi polimeri a catena idrocarburica che presenta un certo grado di solubilità in acqua, variabile in dipendenza del suo grado di idrolisi (HD). Il grado di idrolisi e la viscosità dinamica in una soluzione acquosa al 4% (in accordo alla norma DIN 53015) sono le proprietà più significative attraverso le quali caratterizzare il PVA. As is well known, polyvinyl alcohol or poly (vinyl alcohol), commonly referred to in abbreviated form as PVA (or PVOH), is a polymer that is obtained by hydrolysis of polyvinyl esters. Furthermore, PVA is one of the few hydrocarbon chain polymers that exhibits a certain degree of solubility in water, which varies according to its degree of hydrolysis (HD). The degree of hydrolysis and dynamic viscosity in a 4% aqueous solution (in accordance with DIN 53015) are the most significant properties through which to characterize PVA.

In particolare, il PVA non si ottiene per diretta polimerizzazione del corrispondente monomero idrossietilene o vinilalcol (CH2=CHOH), in quanto quest’ultimo tende a convertirsi quantitativamente nell’isomero strutturale (tautomero) acetaldeide (CH3CHO) termodinamicamente più stabile. In particular, PVA is not obtained by direct polymerization of the corresponding hydroxyethylene or vinyl alcohol monomer (CH2 = CHOH), as the latter tends to quantitatively convert into the structural isomer (tautomer) acetaldehyde (CH3CHO) which is thermodynamically more stable.

Industrialmente, il PVA viene quindi prodotto a partire da poli(vinilacetato) (PVAc) attraverso la deacetilazione alcalina con metanolo, che conduce alla formazione di acetato di metile e PVA, secondo lo schema: Industrially, PVA is then produced from poly (vinyl acetate) (PVAc) through alkaline deacetylation with methanol, which leads to the formation of methyl acetate and PVA, according to the scheme:

I prodotti commerciali di PVA sono comunemente costituiti da catene macromolecolari contenenti percentuali di unità ripetenti che vedono il numero di unità monomeriche formalmente derivate da alcol vinilico, indicato con q, compreso tra 1 e 30 e, conseguentemente, il numero di unità monomeriche formalmente derivate da vinilacetato, indicato con p, compreso tra 99 e 70, con una distribuzione relativa delle due unità ripetenti più o meno casuale a seconda del tipo di processo impiegato durante l’idrolisi del PVAc. Commercial PVA products are commonly made up of macromolecular chains containing percentages of repeating units that see the number of monomer units formally derived from vinyl alcohol, indicated with q, between 1 and 30 and, consequently, the number of monomer units formally derived from vinyl acetate, indicated with p, between 99 and 70, with a relative distribution of the two repeating units more or less random depending on the type of process used during the hydrolysis of the PVAc.

Campioni caratterizzati da un elevato grado di idrolisi (HD=98÷99%) hanno una cinetica di dissoluzione in ambiente acquoso considerevolmente più lenta rispetto a campioni di PVA aventi un basso o mediobasso grado di idrolisi (HD=72÷88%) i quali risultano facilmente solubili anche in acqua fredda o tiepida. Infatti, la solubilità del PVA à ̈ correlabile anche al grado di cristallinità del materiale, che risulta massimo per i campioni completamente idrolizzati (HD>99%) indipendentemente dal livello di microtatticità. Samples characterized by a high degree of hydrolysis (HD = 98à · 99%) have a considerably slower dissolution kinetics in aqueous environment than PVA samples having a low or medium-low degree of hydrolysis (HD = 72à · 88%) which they are easily soluble even in cold or lukewarm water. In fact, the solubility of PVA can also be correlated to the degree of crystallinity of the material, which is maximum for completely hydrolyzed samples (HD> 99%) regardless of the level of microtactivity.

Per quanto riguarda le sue applicazioni, il PVA, assimilabile per costi e prestazioni ad un tecnopolimero, presenta impieghi svariati e ben noti [“Polyvinyl alcohol Developments†, C.A. Finch, John Wiley & Sons, 1992] che comprendono le applicazioni nell’industria della carta, nel tessile, per la produzione di film per imballaggi idrosolubili (monodosi per la detergenza, sacchi ospedalieri, sacchi per fitofarmaci), come adesivi a base acquosa, come leganti in applicazioni litografiche, nell’industria della ceramica, nella produzione di inchiostri e perfino nel settore petrolifero [domanda internazionale PCT/IT2012/000341, a nome della stessa richiedente]. As far as its applications are concerned, PVA, comparable in cost and performance to a technopolymer, has various and well-known uses [â € œPolyvinyl alcohol Developmentsâ €, C.A. Finch, John Wiley & Sons, 1992] which include applications in the paper industry, in textiles, for the production of water-soluble packaging films (single-dose for detergents, hospital bags, bags for pesticides), such as water-based adhesives , as binders in lithographic applications, in the ceramic industry, in the production of inks and even in the petroleum sector [international application PCT / IT2012 / 000341, on behalf of the same applicant].

Emulsioni di PVA a diverso grado di idrolisi e miscele con PVAc sono state descritte per la produzione di adesivi a base acquosa per l’imballaggio di superfici di legno per la produzione di compensati, in combinazione con diisocianati ed altri componenti capaci di fornire adesivi a struttura reticolare (cured). PVA emulsions with different degrees of hydrolysis and mixtures with PVAc have been described for the production of water-based adhesives for the packaging of wooden surfaces for the production of plywood, in combination with diisocyanates and other components capable of providing adhesives to reticular structure (cured).

C.A. Finch [“Polyvinyl alcohol Developments†, C.A. Finch, John Wiley & Sons, 1992] descrive inoltre una vasta varietà di adesivi per carta e cartone, riferiti a formulazioni a base di PVA con altri componenti macromolecolari di origine naturale, semisintetici e sintetici. In particolare, in questo documento vengono descritte delle formulazioni con particolari caratteristiche di resistenza meccanica quando applicate a sistemi multistrato e proprietà di brillantezza quando applicate come rivestimenti superficiali della carta (coating). C.A. Finch [â € œPolyvinyl alcohol Developmentsâ €, C.A. Finch, John Wiley & Sons, 1992] also describes a wide variety of adhesives for paper and cardboard, referring to formulations based on PVA with other macromolecular components of natural, semi-synthetic and synthetic origin. In particular, this document describes some formulations with particular characteristics of mechanical resistance when applied to multilayer systems and gloss properties when applied as surface coatings of the paper (coating).

In questo contesto viene ad inserirsi la soluzione secondo la presente invenzione, che si propone di fornire una formulazione di adesivo idrosolubile biodegradabile che, nonostante le sue caratteristiche di idrosolubilità lascino prevedere una scarsa capacità di agire come barriera all’umidità, ciononostante, utilizzato come film da imballaggio mono o multistrato a matrice cellulosica presenta inaspettatamente elevate prestazioni di barriera all’umidità ed ai gas. In this context, the solution according to the present invention is inserted, which aims to provide a formulation of biodegradable water-soluble adhesive which, despite its water-solubility characteristics, allow for a poor ability to act as a barrier to humidity, nevertheless, used as a mono or multilayer cellulose matrix packaging film unexpectedly presents high barrier performances to humidity and gases.

In altre parole, la formulazione adesiva secondo la presente invenzione, sebbene sia costituita da componenti ad alto peso molecolare solubili in acqua e capaci di fornire manufatti sensibili all’umidità, se utilizzata come accoppiante di fogli o laminati cellulosici e relativi compositi a base cellulosica, presenta elevate proprietà barriera all’umidità ed ai gas. In other words, the adhesive formulation according to the present invention, although it consists of high molecular weight components soluble in water and capable of providing products sensitive to humidity, if used as a coupler for cellulosic sheets or laminates and related cellulosic-based composites , has high barrier properties to humidity and gases.

Questi ed altri risultati sono ottenuti secondo la presente invenzione proponendo un adesivo strutturale idrosolubile ad alte prestazioni in termini di proprietà barriera all’umidità ed ai gas, quando utilizzato per il trattamento superficiale o come accoppiante di fogli laminati a base cellulosica pura o compositi a matrice cellulosica, costituito da una formulazione di componenti a basso ed alto peso molecolare, caratterizzato da elevata solubilità in acqua, contenente poli(vinilalcol) come maggiore componente e polioli lineari o ramificati ad alto, medio ed elevato peso molecolare ed additivi a basso ed elevato peso molecolare che ne preservano l’irrancidimento. These and other results are obtained according to the present invention by proposing a water-soluble structural adhesive with high performance in terms of barrier properties to humidity and gases, when used for the surface treatment or as a couplant of pure cellulose-based laminated sheets or composites. cellulosic matrix, consisting of a formulation of low and high molecular weight components, characterized by high solubility in water, containing poly (vinyl alcohol) as the major component and linear or branched polyols with high, medium and high molecular weight and low and high additives molecular weight that preserve its rancidity.

Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di fornire una formulazione di adesivo idrosolubile biodegradabile per film da imballaggio mono o multistrato a matrice cellulosica che permetta di ottenere i risultati tecnici precedentemente descritti. The aim of the present invention is therefore to provide a formulation of biodegradable water-soluble adhesive for single or multilayer cellulosic matrix packaging film which allows to obtain the technical results previously described.

Ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ che detta formulazione possa essere realizzata con costi sostanzialmente contenuti. A further aim of the invention is that said formulation can be realized with substantially contained costs.

Non ultimo scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare una formulazione di adesivo idrosolubile biodegradabile per film da imballaggio a due o più strati a matrice cellulosica che sia sostanzialmente semplice, sicura ed affidabile. Not least object of the invention is that of realizing a formulation of biodegradable water-soluble adhesive for two or more layers cellulosic matrix packaging film which is substantially simple, safe and reliable.

Forma pertanto un primo oggetto specifico della presente invenzione una formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile comprendente un copolimero costituito da unità monomeriche formalmente derivate da alcol vinilico (VA) e vinilacetato (VAc) e grado di idrolisi (HD) variabile tra 70 e 99%, ossia con una percentuale di unità VA compresa tra 70 e 99% e corrispondentemente una percentuale di unità VAc a complemento compresa tra 1 e 30%. A first specific object of the present invention therefore forms a formulation of water-soluble and biodegradable adhesive comprising a copolymer consisting of monomer units formally derived from vinyl alcohol (VA) and vinyl acetate (VAc) and degree of hydrolysis (HD) varying between 70 and 99%, that is, with a percentage of VAc units between 70 and 99% and correspondingly a percentage of VAc units in complement between 1 and 30%.

In particolare, secondo l’invenzione, detta formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile ha un peso molecolare medio ponderale (<Mw>) compreso tra 12kDa e 220kDa e preferibilmente tra 14kDa e 150kDa; una viscosità dinamica in una soluzione acquosa al 4% compresa tra 2 e 58mPas e preferibilmente tra 3 e 25 mPas (misurata mediante viscosimetro rotazionale tipo Brookfield alla temperatura di 20°C (in accordo alla norma DIN 53015)). In particular, according to the invention, said formulation of water-soluble and biodegradable adhesive has a weight average molecular weight (<Mw>) between 12kDa and 220kDa and preferably between 14kDa and 150kDa; a dynamic viscosity in a 4% aqueous solution between 2 and 58mPas and preferably between 3 and 25 mPas (measured by a Brookfield-type rotational viscometer at a temperature of 20 ° C (in accordance with DIN 53015)).

Preferibilmente, secondo la presente invenzione, detto grado di idrolisi (HD) à ̈ compreso tra 75 e 95% e più preferibilmente tra 80 e 90%. Preferably, according to the present invention, said degree of hydrolysis (HD) is comprised between 75 and 95% and more preferably between 80 and 90%.

In particolare, sempre secondo l’invenzione, detta formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile comprende ulteriormente un agente antifermentativo, preferibilmente scelto tra: glicole monopropilenico (1,2-propandiolo), polietilenglicole 200 (con grado di oligomerizzazione medio pari a 4), polietilenglicole 400 (con grado di oligomerizzazione medio pari a 8÷9), polivinipirrolidone (PVP) PK30 (<Mw> 60kDa), glicerolo, chitosano (grado di acetilazione 20%, <Mw> 75 kDa), chitosano (grado di acetilazione 15%, <Mw> 55 kDa) e loro miscele; un agente antischiuma, preferibilmente una miscela a base di oli vegetali, composti alcossilati, silice ed emulsionanti non ionici (Agitan® 271, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing); un anticoagulante, preferibilmente urea; una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e bromonitropropandiolo (Parmetol® A28 S, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr); una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e dimetilol-urea/etilendiossidimetanolo (Parmetol® DF35, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr; cloruro di calcio; cloruro di magnesio; tiosolfato di calcio. In particular, again according to the invention, said formulation of water-soluble and biodegradable adhesive further comprises an anti-fermentation agent, preferably selected from: monopropylene glycol (1,2-propanediol), polyethylene glycol 200 (with an average degree of oligomerization equal to 4), polyethylene glycol 400 (with an average degree of oligomerization equal to 8à 9), polyvinipyrrolidone (PVP) PK30 (<Mw> 60kDa), glycerol, chitosan (degree of acetylation 20%, <Mw> 75 kDa), chitosan (degree of acetylation 15 %, <Mw> 55 kDa) and their mixtures; an anti-foaming agent, preferably a mixture based on vegetable oils, alkoxylated compounds, silica and non-ionic emulsifiers (Agitan® 271, produced by MÃ1⁄4nzing); an anticoagulant, preferably urea; a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and bromonitropropandiol (Parmetol® A28 S, produced by SchÃ1⁄4lke &Mayr); a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and dimethylol-urea / ethylenedioxydimethanol (Parmetol® DF35, produced by SchÃ1⁄4lke &Mayr; calcium chloride; magnesium chloride; calcium thiosulfate.

Forma inoltre un secondo oggetto specifico della presente invenzione l’uso della formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile precedentemente definita per la realizzazione di film a matrice cellulosica a due o più strati. A second specific object of the present invention also forms the use of the previously defined formulation of water-soluble and biodegradable adhesive for the production of cellulosic matrix films with two or more layers.

Risulta evidente l’efficacia della formulazione di adesivo idrosolubile biodegradabile per film da imballaggio a due o più strati a matrice cellulosica della presente invenzione, che sebbene costituita da componenti ad alto peso molecolare solubili in acqua e capaci di fornire manufatti sensibili all’umidità, se utilizzata per il trattamento superficiale o come accoppiante di fogli o laminati cellulosici e relativi compositi a base cellulosica, presenta elevate proprietà barriera all’umidità ad ai gas. The effectiveness of the formulation of biodegradable water-soluble adhesive for cellulosic matrix packaging film with two or more layers of the present invention is evident, which although constituted by high molecular weight components soluble in water and capable of providing products sensitive to humidity , if used for the surface treatment or as a couplant of cellulosic sheets or laminates and related cellulosic-based composites, it has high barrier properties to humidity and gases.

I manufatti cellulosici mono o multistrato preparati da fogli e laminati a base cellulosica trattati o incollati con la formulazione adesiva secondo la presente invenzione risultano caratterizzati da straordinarie ed inaspettate proprietà barriera all’umidità, considerata la natura idrofila dei vari componenti utilizzati nella formulazione adesiva. The single or multilayer cellulosic products prepared from cellulose-based sheets and laminates treated or glued with the adhesive formulation according to the present invention are characterized by extraordinary and unexpected moisture barrier properties, considering the hydrophilic nature of the various components used in the adhesive formulation.

Inoltre, come atteso, la formulazione adesiva secondo la presente invenzione risulta avere eccellenti proprietà di resistenza ai grassi, agli oli ed ai solventi idrocarburici alifatici ed aromatici oltre che spiccate proprietà barriera ai gas (azoto, ossigeno e idrocarburi gassosi C1-C4). Furthermore, as expected, the adhesive formulation according to the present invention has excellent properties of resistance to fats, oils and aliphatic and aromatic hydrocarbon solvents as well as strong barrier properties to gases (nitrogen, oxygen and gaseous C1-C4 hydrocarbons).

La formulazione adesiva della presente invenzione ha caratteristiche strutturali verso carta e cartone a matrice cellulosica e risulta inoltre completamente biodegradabile in ambiente acquoso, in accordo alle normative EN ISO 148552 2004, EN 14048 in materia di biodegradabilità in ambiente acquoso, e pertanto può essere identificata come “bioadesivo†al alta prestazione in termini di barriera all’umidità ed ai gas. The adhesive formulation of the present invention has structural characteristics towards paper and cardboard with a cellulosic matrix and is also completely biodegradable in aqueous environment, in accordance with the standards EN ISO 148552 2004, EN 14048 regarding biodegradability in aqueous environment, and therefore can be identified as high performance â € œbi-adhesiveâ € in terms of barrier to humidity and gases.

Inoltre, questa formulazione bioadesiva strutturale, grazie alla compatibilità alimentare dei suoi componenti, può essere utilizzata anche per la produzione di imballaggi a foglio singolo o multistrato di carta e cartone per il contenimento di alimenti per il consumo umano ed animale in forma di polveri o granuli sensibili all’umidità, all’ossigeno ed agli oli oltre che per il contenimento/confezionamento di polveri organiche (farine vegetali) o inorganiche sensibili all’umidità quali fitofarmaci, malte e cementi. Furthermore, this structural bioadhesive formulation, thanks to the food compatibility of its components, can also be used for the production of single or multilayer paper and cardboard packaging for containing food for human and animal consumption in the form of powders or granules. sensitive to humidity, oxygen and oils as well as for the containment / packaging of organic (vegetable flours) or inorganic powders sensitive to humidity such as pesticides, mortars and cements.

L’incremento delle proprietà barriera nei confronti dell’umidità ottenibili su una superficie di carta mediante trattamento con la formulazione bioadesiva oggetto della presente invenzione si à ̈ dimostrata pari a circa un ordine di grandezza (10 volte) maggiore rispetto alla barriera all’umidità della superficie tal quale in assenza di accoppiamento con la formulazione bioadesiva dell’invenzione. The increase in the barrier properties against humidity that can be obtained on a paper surface by treatment with the bioadhesive formulation object of the present invention has been shown to be approximately an order of magnitude (10 times) greater than the barrier to moisture. Surface humidity as it is in the absence of coupling with the bioadhesive formulation of the invention.

La presente invenzione verrà descritta nel seguito a titolo illustrativo, ma non limitativo, con particolare riferimento ad alcuni esempi illustrativi e alle figure allegate, in cui: The present invention will be described below for illustrative but not limitative purposes, with particular reference to some illustrative examples and the attached figures, in which:

- la figura 1 mostra un diagramma a barre dei valori della permeabilità all’umidità di un foglio di carta bi-strato e di vari campioni dello stesso supporto cartaceo dopo trattamento con diverse quantità di adesivo realizzato secondo una forma preferita di realizzazione della formulazione adesiva oggetto della presente invenzione, descritta nell’esempio 2; - Figure 1 shows a bar diagram of the values of the permeability to humidity of a double-layer paper sheet and of various samples of the same paper support after treatment with different quantities of adhesive made according to a preferred embodiment of the adhesive formulation object of the present invention, described in example 2;

- la figura 2 mostra l’andamento del coefficiente di assorbimento (Ceq) al variare dell’attività del vapore acqueo, e - figure 2 shows the trend of the absorption coefficient (Ceq) as the water vapor activity varies, and

- la figura 3 mostra l’andamento del coefficiente di diffusione (D) al variare dell’attività del vapore acqueo. - figure 3 shows the trend of the diffusion coefficient (D) as the water vapor activity varies.

Negli esempi che seguono verranno presentate alcune formulazioni specifiche realizzate tutte a partire da un copolimero costituito da unità monometriche formalmente derivate da alcol vinilico (VA) e vinilacetato (VAc) e grado di idrolisi (HD) variabile tra 70 e 99%, ossia con una percentuale di unità VA variabile tra il 70 ed il 99 % e corrispondentemente una percentuale di unità VAc a complemento tra il 30 e l’1%. In the following examples some specific formulations will be presented, all made starting from a copolymer consisting of monometric units formally derived from vinyl alcohol (VA) and vinyl acetate (VAc) and degree of hydrolysis (HD) variable between 70 and 99%, i.e. with a percentage of VA units varying between 70 and 99% and correspondingly a percentage of VAc units in complement between 30 and 1%.

Il grado di idrolisi HD à ̈ preferibilmente compreso tra il 75 ed il 95% e più preferibilmente tra l’80 ed il 90%. The degree of hydrolysis HD is preferably between 75 and 95% and more preferably between 80 and 90%.

Il peso molecolare medio ponderale (<Mw>) delle matrici alla base delle varie formulazioni utilizzate come collanti per la carta varia preferibilmente tra 12kDa e 220kDa e più preferibilmente tra 14kDa e 150kDa. The weight average molecular weight (<Mw>) of the matrices underlying the various formulations used as adhesives for paper varies preferably between 12kDa and 220kDa and more preferably between 14kDa and 150kDa.

Corrispondentemente, la viscosità dinamica in una soluzione acquosa al 4% à ̈ preferibilmente compresa tra 2 e 58 mPas e più preferibilmente tra 3 e 25 mPas (come misurato mediante viscosimetro rotazionale tipo Brookfield) alla temperatura di 20°C (in accordo alla norma DIN 53015). Correspondingly, the dynamic viscosity in a 4% aqueous solution is preferably between 2 and 58 mPas and more preferably between 3 and 25 mPas (as measured by a Brookfield-type rotational viscometer) at a temperature of 20 ° C (according to the DIN standard 53015).

Esempio 1 Example 1

È stato preparato 1kg di un formulato, nel seguito denominato “bioadesivo di tipo A†, secondo la seguente procedura: in un becker contenente 770mL di acqua deionizzata a temperatura ambiente (T=25°C) sono stati aggiunti a) 123g di PVA con HD 98% e viscosità 55mPas, b) 30g di glicole monopropilenico (1,2-propandiolo), c) 30g di polietilenglicole 200 (grado di oligomerizzazione medio pari a 4), d) 30g di glicerolo, e) 5g di una miscela di composti alcossilati non ionici (Agitan® 290, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing) come antischiuma, f) 2g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e bromonitropropandiolo (Parmetol® A28 S, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke & Mayr) come antifermentativo e g) 1g di urea come anticoagulante. Dopo aver aggiunto tutti i componenti del formulato la temperatura dell’acqua à ̈ stata gradualmente innalzata fino a 65°C ed à ̈ stata mantenuta in agitazione per circa un’ora fino ad ottenimento di una soluzione omogenea stoccabile in contenitori plastici (ad esempio a base PE). 1kg of a formulation, hereinafter referred to as `` type A bio-adhesive '', was prepared according to the following procedure: 123g of PVA was added to a) in a beaker containing 770mL of deionized water at room temperature (T = 25 ° C) with HD 98% and viscosity 55mPas, b) 30g of monopropylene glycol (1,2-propanediol), c) 30g of polyethylene glycol 200 (average degree of oligomerization equal to 4), d) 30g of glycerol, e) 5g of a mixture of non-ionic alkoxylated compounds (Agitan® 290, produced by MÃ1⁄4nzing) as antifoam, f) 2g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and bromonitropropandiol (Parmetol® A28 S, produced by SchÃ1⁄4lke & Mayr) as an antifermentative ) 1g of urea as an anticoagulant. After adding all the components of the formulation, the temperature of the water was gradually raised up to 65 ° C and kept stirring for about an hour until a homogeneous solution was obtained which can be stored in plastic containers (e.g. PE-based example).

Esempio 2 Example 2

Seguendo la procedura descritta nell’esempio 1 à ̈ stato preparato un formulato denominato “biadesivo di tipo B†del peso di 2kg, costituito dai seguenti ingredienti: a) 1450g di acqua deionizzata, b) 356g di PVA con HD 88% e viscosità 4mPas, c) 62g di glicerolo, d) 42g di polietilenglicole 200 (grado di oligomerizzazione medio pari a 4), e) 42g di glicole monopropilenico (1,2-propandiolo), f) 20g di una miscela di composti alcossilati non ionici (Agitan® 290, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing) come antischiuma, g) 20g di urea come anticoagulante, h) 4g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e bromonitropropandiolo (Parmetol® A28 S, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr) e 4g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e dimetilol-urea/etilendiossidimetanolo (Parmetol® DF35, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr) come antifermentativi. Following the procedure described in example 1, a formulation called â € œbiadhesive type Bâ € weighing 2kg was prepared, consisting of the following ingredients: a) 1450g of deionized water, b) 356g of PVA with HD 88% and viscosity 4mPas, c) 62g of glycerol, d) 42g of polyethylene glycol 200 (average degree of oligomerization equal to 4), e) 42g of monopropylene glycol (1,2-propanediol), f) 20g of a mixture of non-ionic alkoxylated compounds (Agitan® 290, produced by MÃ1⁄4nzing) as antifoam, g) 20g of urea as anticoagulant, h) 4g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and bromonitropropandiol (Parmetol® A28 S, produced by SchÃ1⁄4lke & Mayr) and 4g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and dimethylol-urea / ethylenedioxydimethanol (Parmetol® DF35, produced by SchÃ1⁄4lke & Mayr) as antifermentatives.

Esempio 3 Example 3

Seguendo la procedura descritta nell’esempio 1 à ̈ stato preparato un formulato denominato “biadesivo di tipo C†del peso di 1kg costituito dai seguenti ingredienti: a) 710g di acqua deionizzata, b) 200g di PVA con HD 96% e viscosità 3mPas, c) 30g di glicerolo, d) 25g di polietilenglicole 200 (grado di oligomerizzazione medio pari a 4), e) 24g di glicole monopropilenico (1,2-propandiolo), f) 2g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e bromonitropropandiolo (Parmetol® A28 S, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr) e 2g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e dimeti lol-urea/etilendiossidimetanolo (Parmetol® DF35, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr) come antifermentativi, g) 2g di una miscela a base di oli vegetali, composti alcossilati, silice ed emulsionanti non ionici (Agitan® 271, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing) come antischiuma e h) 5g di cloruro di magnesio come anticoagulante. Following the procedure described in example 1, a formulation called `` type C adhesive tape '' was prepared with a weight of 1kg consisting of the following ingredients: a) 710g of deionized water, b) 200g of PVA with HD 96% and viscosity 3mPas, c) 30g of glycerol, d) 25g of polyethylene glycol 200 (average degree of oligomerization equal to 4), e) 24g of monopropylene glycol (1,2-propandiol), f) 2g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and bromonitropropanediol (Parmetol® A28 S, produced by SchÃ1⁄4lke & Mayr) and 2g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and dimethylol-urea / ethylenedioxydimethanol (Parmetol® DF35, produced by SchÃ1⁄4lke & Mayr) as anti-fermentatives) a mixture based on vegetable oils, alkoxylated compounds, silica and non-ionic emulsifiers (Agitan® 271, produced by MÃ1⁄4nzing) as antifoam and h) 5g of magnesium chloride as anticoagulant.

Esempio 4 Example 4

Seguendo la procedura descritta nell’esempio 1 à ̈ stato preparato un formulato denominato “biadesivo di tipo D†del peso di 3kg costituito dai seguenti ingredienti: a) 2280g di acqua deionizzata, b) 390g di PVA con HD 92% e viscosità 30mPas, c) 120g di polietilenglicole 200 (grado di oligomerizzazione medio pari a 4), d) 75g di glicerolo, e) 75g di glicole monopropilenico (1,2-propandiolo), f) 30g di una miscela di composti alcossilati non ionici (Agitan® 290, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing) come antischiuma, g) 24g di cloruro di calcio come anticoagulante e h) 6g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e dimetilol-urea/etilendiossidimetanolo (Parmetol® DF35, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr) come antifermentativo. Following the procedure described in example 1, a formulation called `` type D adhesive tape '' was prepared, weighing 3kg, consisting of the following ingredients: a) 2280g of deionized water, b) 390g of PVA with HD 92% and viscosity 30mPas, c) 120g of polyethylene glycol 200 (average degree of oligomerization equal to 4), d) 75g of glycerol, e) 75g of monopropylene glycol (1,2-propanediol), f) 30g of a mixture of non-ionic alkoxylated compounds ( Agitan® 290, produced by MÃ1⁄4nzing) as antifoam, g) 24g of calcium chloride as anticoagulant and h) 6g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and dimethylol-urea / ethylenedioxydimethanol (Parmetol® DF35, produced by SchÃ1⁄4 ) as an antifermentative.

Esempio 5 Example 5

Seguendo la procedura descritta nell’esempio 1 à ̈ stato preparato un formulato denominato “biadesivo di tipo E†del peso di 1kg costituito dai seguenti ingredienti: a) 755g di acqua deionizzata, b) 180g di PVA con HD 79% e viscosità 15mPas, c) 30g di polietilenglicole 400 (grado di oligomerizzazione medio pari a 8÷9), d) 10g di glicerolo, e) 10g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e bromonitropropandiolo (Parmetol® A28 S, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr) come antifermentativo, f) 10g di una miscela di composti alcossilati non ionici (Agitan® 290, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing) come antischiuma e g) 5g di tiosolfato di calcio come anticoagulante. Following the procedure described in example 1, a formulation called `` type E bleaching adhesive '' was prepared with a weight of 1kg consisting of the following ingredients: a) 755g of deionized water, b) 180g of PVA with HD 79% and viscosity 15mPas, c) 30g of polyethylene glycol 400 (average degree of oligomerization equal to 8à 9), d) 10g of glycerol, e) 10g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and bromonitropropandiol (Parmetol® A28 S, produced by SchÃ1⁄ 4lke & Mayr) as an anti-fermentative, f) 10g of a mixture of non-ionic alkoxylated compounds (Agitan® 290, produced by MÃ1⁄4nzing) as an antifoam and g) 5g of calcium thiosulfate as an anticoagulant.

Esempio 6 Example 6

Seguendo la procedura descritta nell’esempio 1 à ̈ stato preparato un formulato denominato “biadesivo di tipo F†del peso di 2kg costituito dai seguenti ingredienti: a) 1520g di acqua deionizzata, b) 320g di PVA con HD 88% e viscosità 18mPas, c) 50g di polietilenglicole 200 (grado di oligomerizzazione medio pari a 4), d) 50g di glicerolo, e) 20g di chitosano (grado di acetilazione 15%, <Mw> 63kDa) come antifermentativo, f) 20g di una miscela di composti alcossilati non ionici (Agitan® 290, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing)come antischiuma e g) 20g di cloruro di magnesio come anticoagulante. Following the procedure described in example 1, a formulation called â € œf-type adhesive tapeâ € was prepared with a weight of 2 kg consisting of the following ingredients: a) 1520g of deionized water, b) 320g of PVA with 88% HD and viscosity 18mPas, c) 50g of polyethylene glycol 200 (average degree of oligomerization equal to 4), d) 50g of glycerol, e) 20g of chitosan (degree of acetylation 15%, <Mw> 63kDa) as an antifermentative, f) 20g of a mixture of non-ionic alkoxylated compounds (Agitan® 290, produced by MÃ1⁄4nzing) as an antifoam and g) 20g of magnesium chloride as an anticoagulant.

Esempio 7 Example 7

Seguendo la procedura descritta nell’esempio 1 à ̈ stato preparato un formulato denominato “biadesivo di tipo G†del peso di 1,5kg costituito dai seguenti ingredienti: a) 1050g di acqua deionizzata, b) 345g di PVA con HD 72% e viscosità 6mPas, c) 30g di polietilenglicole 400 (grado di oligomerizzazione medio pari a 8÷9), d) 30g di glicerolo, e) 15g di chitosano (grado di acetilazione 15%, <Mw> 55 kDa) come antifermentativo, f) 15g di di una miscela di composti alcossilati non ionici (Agitan® 290, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing)come antischiuma e g) 15g di cloruro di magnesio come anticoagulante. Following the procedure described in example 1, a formulation called â € œbiadhesive type Gâ € was prepared with a weight of 1.5 kg consisting of the following ingredients: a) 1050g of deionized water, b) 345g of PVA with HD 72% and viscosity 6mPas, c) 30g of polyethylene glycol 400 (average degree of oligomerization equal to 8à 9), d) 30g of glycerol, e) 15g of chitosan (degree of acetylation 15%, <Mw> 55 kDa) as antifermentative, f ) 15g of a mixture of non-ionic alkoxylated compounds (Agitan® 290, produced by MÃ1⁄4nzing) as an antifoam and g) 15g of magnesium chloride as an anticoagulant.

Esempio 8 Example 8

Seguendo la procedura descritta nell’esempio 1 à ̈ stato preparato un formulato denominato “biadesivo di tipo H†del peso di 1kg costituito dai seguenti ingredienti: a) 730g di acqua deionizzata, b) 210g di PVA con HD 88% e viscosità 5mPas, c) 20g di polivinipirrolidone (PVP) PK30 (<Mw> 60kDa), d) 18g di polietilenglicole 200 (grado di oligomerizzazione medio pari a 4), e) 10g di cloruro di calcio come anticoagulante, f) 5g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e bromonitropropandiolo (Parmetol® A28 S, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr) e 5g di una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e dimetilol-urea/etilendiossidimetanolo (Parmetol® DF35, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr)come antifermentativi e g) 2g di una miscela a base di oli vegetali, composti alcossilati, silice ed emulsionanti non ionici (Agitan® 271, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing) come antischiuma. Following the procedure described in example 1, a formulation called `` type H adhesive tape '' was prepared weighing 1kg and consisting of the following ingredients: a) 730g of deionized water, b) 210g of PVA with 88% HD and viscosity 5mPas, c) 20g of polyvinipyrrolidone (PVP) PK30 (<Mw> 60kDa), d) 18g of polyethylene glycol 200 (average degree of oligomerization equal to 4), e) 10g of calcium chloride as anticoagulant, f) 5g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and bromonitropropandiol (Parmetol® A28 S, produced by SchÃ1⁄4lke & Mayr) and 5g of a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and dimethylol-urea / ethylenedioxidimethanol produced by Mayr and g) 2g of a blend based on vegetable oils, alkoxylated compounds, silica and non-ionic emulsifiers (Agitan® 271, produced by MÃ1⁄4nzing) as an antifoam.

Esempio 9 Example 9

Seguendo la procedura descritta nell’esempio 1 à ̈ stato preparato un formulato denominato “biadesivo di tipo I†del peso di 2kg costituito dai seguenti ingredienti: a) 1460g di acqua deionizzata, b) 400g di PVA con HD 99% e viscosità 5mPas, c) 60g di polivinipirrolidone (PVP) PK30 (<Mw> 60kDa), d) 40g di polietilenglicole 200 (grado di oligomerizzazione medio pari a 4), e) 20g di chitosano (grado di acetilazione 20%, <Mw> 75kDa) come antifermentativo, f) 20g di urea come anticoagulante e g) 4g di una miscela a base di oli vegetali, composti alcossilati, silice ed emulsionanti non ionici (Agitan® 271, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing) come antischiuma. Following the procedure described in example 1, a formulation called â € œbiadhesive type Iâ € weighing 2kg was prepared, consisting of the following ingredients: a) 1460g of deionized water, b) 400g of PVA with HD 99% and viscosity 5mPas, c) 60g of polyvinipyrrolidone (PVP) PK30 (<Mw> 60kDa), d) 40g of polyethylene glycol 200 (average degree of oligomerization equal to 4), e) 20g of chitosan (degree of acetylation 20%, <Mw> 75kDa ) as an antifermentative, f) 20g of urea as an anticoagulant and g) 4g of a mixture based on vegetable oils, alkoxylated compounds, silica and non-ionic emulsifiers (Agitan® 271, produced by MÃ1⁄4nzing) as an antifoam.

Esempio 10. Example 10.

Campioni di carta trattata con l’adesivo idrosolubile e biodegradabile oggetto del presente ritrovato, sono stati realizzati mediante stampa flessografica collocando l’adesivo nelle stazioni in cui normalmente viene depositato il colore. Samples of paper treated with the water-soluble and biodegradable adhesive object of this invention were made by flexographic printing by placing the adhesive in the stations where the color is normally deposited.

In particolare, sono stati realizzati e caratterizzati diversi campioni ottenuti mediante l’utilizzo dei formulati descritti negli esempi 2, 7 ed 8 e denominati rispettivamente formulato tipo “B†, formulato tipo “G†e formulato tipo “H†. In particular, various samples obtained by using the formulations described in examples 2, 7 and 8 and respectively denominated formulated type â € œBâ €, formulated type â € œGâ € and formulated type â € œHâ € were created and characterized.

Esempio 11. Metodologia di misura della permeabilità I campioni di carta trattata con l’adesivo realizzati secondo l’esempio 10 sono stati tagliati in rettangoli di 5mm x 15mm, del peso tra 25 e 30mg, e sospesi ad una microbilancia di quarzo (che si estende di 15 cm/mg) in una colonna di vetro termostatata a 30°C. Dopo aver creato il vuoto nella colonna per 24 ore, per disidratare i campioni, successivamente à ̈ stato introdotto vapor d’acqua alle attività (a=p/p0) di 0,2, 0,4 e 0,6. Quindi, con un catetometro si à ̈ seguito l’acquisto di peso dei campioni nel tempo, fino ad arrivare all’equilibrio, quando il peso non cambia nell’arco di 12 ore. Il valore di assorbimento, indicato con Ceqe misurato in gH2O/100gcampione, che à ̈ stato rilevato alle tre attività à ̈ riportato nella figura 1 dove i campioni denominati “bianco†, “4B†, “4H†, “4G†e “3B†si riferiscono rispettivamente al foglio di carta tal quale non trattato, al supporto trattato utilizzando 4 stazioni flessografiche contenenti il formulato “B†, 4 stazioni flessografiche contenenti il formulato “G†, 4 stazioni flessografiche contenenti il formulato “H†e 3 stazioni flessografiche contenenti il formulato “B†rispettivamente. Quindi, si riporta in grafico il valore della concentrazione Ctal tempo t su Ceqin funzione di radice del tempo. Se l’andamento fino a valori di 0,5 à ̈ lineare il comportamento à ̈ Fickiano e si può ricavare, dal coefficiente angolare, il coefficiente di diffusione D, espresso in cmq/s, relativo alla specifica attività, come mostrato nella figura 2, secondo la relazione: Example 11. Method for measuring permeability The paper samples treated with the adhesive made according to example 10 were cut into rectangles of 5mm x 15mm, weighing between 25 and 30mg, and suspended on a quartz microbalance ( which extends by 15 cm / mg) in a glass column thermostated at 30 ° C. After creating a vacuum in the column for 24 hours, to dehydrate the samples, water vapor was then introduced at activities (a = w / w) of 0.2, 0.4 and 0.6. Then, with a catheter, the weight gain of the samples was followed over time, until reaching equilibrium, when the weight does not change within 12 hours. The absorption value, indicated with Ceqe measured in gH2O / 100g sample, which was measured at the three activities is shown in figure 1 where the samples called â € œwhiteâ €, â € œ4Bâ €, â € œ4Hâ €, â € œ4Gâ € and â € œ3Bâ € respectively refer to the sheet of untreated paper as it is, to the treated support using 4 flexographic stations containing the formulation â € œBâ €, 4 flexographic stations containing the formulation â € œGâ €, 4 flexographic stations containing the formulation â € œHâ € and 3 flexographic stations containing the formulation â € œBâ € respectively. Then, the value of the concentration Ctal time t on Ceqin function of the root of the time is plotted. If the trend up to values of 0.5 is linear, the behavior is Fickian and it is possible to obtain, from the angular coefficient, the diffusion coefficient D, expressed in cmq / s, relating to the specific activity, as shown in the figure 2, according to the report:

Ct/Ceq= 4/d√Dt/pi Ct / Ceq = 4 / d√Dt / pi

Portando in grafico i valori di log(D) in funzione di Ceqsi ottiene un andamento lineare che consente di estrapolare un coefficiente termodinamico D0. La permeabilità P si ottiene quindi dal prodotto di Ceqper la diffusione, secondo la relazione: Plotting the log (D) values as a function of Ceqsi obtains a linear trend that allows to extrapolate a thermodynamic coefficient D0. The permeability P is therefore obtained from the product of Ceq for diffusion, according to the relation:

P= Ceqx D P = Ceqx D

Nella figura 3, i valori utilizzati per la permeabilità sono stati assorbimento e diffusione misurati in corrispondenza di valori di attività di acqua pari a 0,6. La permeabilità calcolata in corrispondenza di tale valore di attività di acqua à ̈ espresso in base alle unità di misura cm<3>(STP)·cm·cm<-2>·atm<-1>·s<-1>]. In Figure 3, the values used for permeability were absorption and diffusion measured at water activity values equal to 0.6. The permeability calculated in correspondence with this water activity value is expressed on the basis of the units of measurement cm <3> (STP) · cm · cm <-2> · atm <-1> · s <-1>].

In particolare, a conferma di quanto sopra affermato, nel grafico di figura 3 sono riportati i valori della permeabilità al vapor acqueo (misurati ad un valore di assorbimento ed attività di acqua = 0,6) di un foglio di carta bi-strato normalmente impiegato per il confezionamento di cementi e malte cementizie (indicato come “bianco†nel grafico) ed altri differenti campioni di carta bi-strato impiegata per lo stesso tipo di applicazioni, aventi lo stesso spessore dopo trattamento con il biadesivo descritto nell’esempio 2 e denominato “biadesivo tipo B†omogeneamente distribuito sulla superficie cellulosica in quantità pari a 10 g/m<2>. In particular, confirming the above, the graph in figure 3 shows the values of the permeability to water vapor (measured at a water absorption and activity value = 0.6) of a double-layer paper sheet normally used for the packaging of cements and cementitious mortars (indicated as â € œwhiteâ € in the graph) and other different samples of double-layer paper used for the same type of applications, having the same thickness after treatment with the double-sided adhesive described in example 2 and called â € œbiadhesive type Bâ € homogeneously distributed on the cellulosic surface in a quantity equal to 10 g / m <2>.

Questa riduzione del coefficiente di permeabilità risulta del tutto coerente con l’andamento del coefficiente di assorbimento (Ceq) e del coefficiente di diffusione (D) al variare dell’attività del vapore acqueo, come riportato rispettivamente nei grafici di Figura 1 e 2. This reduction in the permeability coefficient is completely consistent with the trend of the absorption coefficient (Ceq) and of the diffusion coefficient (D) as the water vapor activity varies, as reported respectively in the graphs of Figures 1 and 2 .

Entrambi i valori di Ceq e D risultano, infatti, per tutti i campioni di carta bi-strato trattata con il biadesivo di tipo B, ben al di sotto rispetto ai valori caratteristici del “bianco†. Questo andamento risulta inoltre molto più accentuato in corrispondenza di valori elevati dell’attività del vapor d’acqua (a=0,4÷0,6). Both Ceq and D values are, in fact, for all the samples of double-layer paper treated with type B double-sided tape, well below the characteristic values of â € œwhiteâ €. This trend is also much more pronounced in correspondence with high values of water vapor activity (a = 0.4à · 0.6).

La permeabilità (P) del campione di riferimento (PR) passa da un valore di circa 6x10<-7>a valori di P compresi tra 5.9x10<-8>e 7,9x10<-8>per i campioni trattati con il bioadesivo di tipo B, confermando un decremento della permeabilità all’umidità, e quindi un aumento delle sue proprietà barriera, di circa 10 volte superiore (PR/P = 5,6x10<-7>/5,4x10<-8>=∿8-10). The permeability (P) of the reference sample (PR) passes from a value of about 6x10 <-7> to values of P between 5.9x10 <-8> and 7.9x10 <-8> for the samples treated with the bio-adhesive type B, confirming a decrease in permeability to humidity, and therefore an increase in its barrier properties, approximately 10 times higher (PR / P = 5.6x10 <-7> / 5.4x10 <-8> = ∠¿8-10).

La presente invenzione à ̈ stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma à ̈ da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate. The present invention has been described by way of illustration, but not of limitation, according to its preferred embodiments, but it is understood that variations and / or modifications may be made by those skilled in the art without thereby departing from the relative scope of protection. as defined by the appended claims.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI 1) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile comprendente un copolimero costituito da unità monomeriche formalmente derivate da alcol vinilico (VA) e vinilacetato (VAc) con grado di idrolisi (HD) variabile tra 70 e 99%, ossia con una percentuale di unità VA compresa tra 70 e 99% e corrispondentemente una percentuale di unità VAc a complemento compresa tra 1 e 30%. CLAIMS 1) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive comprising a copolymer consisting of monomer units formally derived from vinyl alcohol (VA) and vinyl acetate (VAc) with a degree of hydrolysis (HD) ranging from 70 to 99%, i.e. with a percentage of VA units included between 70 and 99% and correspondingly a percentage of VAc units to complement between 1 and 30%. 2) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ha un peso molecolare medio ponderale (<Mw>) compreso tra 12kDa e 220kDa e preferibilmente tra 14kDa e 150kDa. 2) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to claim 1, characterized in that it has a weight average molecular weight (<Mw>) comprised between 12kDa and 220kDa and preferably between 14kDa and 150kDa. 3) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la sua viscosità dinamica in una soluzione acquosa al 4% à ̈ compresa tra 2 e 58mPas e preferibilmente tra 3 e 25 mPas (misurata mediante viscosimetro rotazionale tipo Brookfield alla temperatura di 20°C (in accordo alla norma DIN 53015)). 3) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to claim 2, characterized in that its dynamic viscosity in a 4% aqueous solution is between 2 and 58mPas and preferably between 3 and 25 mPas (measured by a Brookfield-type rotational viscometer at temperature of 20 ° C (in accordance with DIN 53015 standard)). 4) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto grado di idrolisi (HD) à ̈ compreso tra 75 e 95% e preferibilmente tra 80 e 90%. 4) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to any one of the preceding claims, characterized in that said degree of hydrolysis (HD) is comprised between 75 and 95% and preferably between 80 and 90%. 5) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende ulteriormente un agente antifermentativo. 5) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises an anti-fermentation agent. 6) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto agente antifermentativo à ̈ scelto tra: glicole monopropilenico (1,2-propandiolo), polietilenglicole 200 (con grado di oligomerizzazione medio pari a 4), polietilenglicole 400 (con grado di oligomerizzazione medio pari a 8÷9), polivinipirrolidone (PVP) PK30 (<Mw> 60kDa), glicerolo, chitosano (grado di acetilazione 20%, <Mw> 75 kDa), chitosano (grado di acetilazione 15%, <Mw> 55 kDa) e loro miscele. 6) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to claim 5, characterized in that said anti-fermentative agent is chosen from: monopropylene glycol (1,2-propanediol), polyethylene glycol 200 (with an average degree of oligomerization equal to 4), polyethylene glycol 400 (with average degree of oligomerization equal to 8à 9), polyvinipyrrolidone (PVP) PK30 (<Mw> 60kDa), glycerol, chitosan (degree of acetylation 20%, <Mw> 75 kDa), chitosan (degree of acetylation 15%, <Mw> 55 kDa) and their mixtures. 7) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende ulteriormente un agente antischiuma. 7) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises an anti-foaming agent. 8) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto agente antischiuma à ̈ una miscela a base di oli vegetali, composti alcossilati, silice ed emulsionanti non ionici (Agitan® 271, prodotto dalla MÃ1⁄4nzing). 8) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to claim 7, characterized in that said antifoam agent is a mixture based on vegetable oils, alkoxylated compounds, silica and non-ionic emulsifiers (Agitan® 271, produced by MÃ1⁄4nzing). 9) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende ulteriormente un anticoagulante. 9) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises an anticoagulant. 10) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto anticoagulante à ̈ urea. 10) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to claim 9, characterized in that said anticoagulant is urea. 11) Formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende ulteriormente una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e bromonitropropandiolo (Parmetol® A28 S, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr); una miscela a base di clorometilisotiazolinone/metilisotiazolinone e dimetilol-urea/etilendiossidimetanolo (Parmetol® DF35, prodotto dalla SchÃ1⁄4lke&Mayr; cloruro di calcio; cloruro di magnesio; tiosolfato di calcio. 11) Formulation of water-soluble and biodegradable adhesive according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and bromonitropropandiol (Parmetol® A28 S, produced by SchÃ1⁄4lke &Mayr); a mixture based on chloromethylisothiazolinone / methylisothiazolinone and dimethylol-urea / ethylenedioxydimethanol (Parmetol® DF35, produced by SchÃ1⁄4lke &Mayr; calcium chloride; magnesium chloride; calcium thiosulfate. 12) Uso della formulazione di adesivo idrosolubile e biodegradabile definita nelle rivendicazioni 1-11 per la realizzazione di film a matrice cellulosica mono o multistrato.12) Use of the water-soluble and biodegradable adhesive formulation defined in claims 1-11 for the production of single or multilayer cellulosic matrix films.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB920374A (en) * 1960-09-13 1963-03-06 Ici Ltd Protective covering for thermoplestic sheet
US4008116A (en) * 1973-12-24 1977-02-15 Henkel & Cie G.M.B.H. Adhesives based upon polyvinyl alcohol and starch
EP0010467A1 (en) * 1978-09-27 1980-04-30 La Cellulose Du Pin Polyvinyl alcohol adhesive compositions, their use in glueing paper and paper bags manufactured thereby
EP0598468A1 (en) * 1992-11-16 1994-05-25 Borden, Inc. Thixotropic adhesive gel
WO2003044118A1 (en) * 2001-11-15 2003-05-30 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Adhesive and use thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB920374A (en) * 1960-09-13 1963-03-06 Ici Ltd Protective covering for thermoplestic sheet
US4008116A (en) * 1973-12-24 1977-02-15 Henkel & Cie G.M.B.H. Adhesives based upon polyvinyl alcohol and starch
EP0010467A1 (en) * 1978-09-27 1980-04-30 La Cellulose Du Pin Polyvinyl alcohol adhesive compositions, their use in glueing paper and paper bags manufactured thereby
EP0598468A1 (en) * 1992-11-16 1994-05-25 Borden, Inc. Thixotropic adhesive gel
WO2003044118A1 (en) * 2001-11-15 2003-05-30 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Adhesive and use thereof

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