RU2277565C1

RU2277565C1 - Label glue

Info

Publication number: RU2277565C1
Application number: RU2004127842/04A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Азарченков (RU); Александр Иванович Азарченков; Римма Дмитриевна Азарченкова (RU); Римма Дмитриевна Азарченкова; Лев Абрамович Добровинский (RU); Лев Абрамович Добровинский; Тать на Владимировна Николаева (RU); Татьяна Владимировна Николаева; Игорь Васильевич Руцкий (RU); Игорь Васильевич Руцкий
Original assignee: Александр Иванович Азарченков
Priority date: 2004-09-20
Filing date: 2004-09-20
Publication date: 2006-06-10

Abstract

FIELD: glues.

SUBSTANCE: invention relates to technology for preparing water-soluble glue base on synthetic binding agents and used in gluing labels on different species of containers in food processing and other branches of industry. Glue comprises hydrolyzed polyacrylonitrile, a modifying agent - acrylic emulsion "Lakraten E41" based on butyl acrylate and methacrylic acid, an aqueous solution of 30% sulfuric acid and water. Prepared glue can be used in applying on any surfaces, among them, on polymeric materials comprising polyethylene, polyethylene terephthalate and provides good adhesion interaction. Invention provides the creature of glue for labels used on containers made of polymeric materials with enhance gluing capacity.

EFFECT: improved and valuable properties of glue.

2 tbl

Description

Изобретение относится к технологии получения водорастворимого клея на основе синтетических связующих и может быть использовано для наклейки этикеток на различные виды тары в пищевой и других отраслях промышленности.The invention relates to a technology for the production of water-soluble adhesives based on synthetic binders and can be used for labeling various types of containers in the food and other industries.

Широко известно использование в качестве синтетического связующего для клея гидролизованного полиакрилонитрила. Его получают путем гидролиза полиакрилонитрила различными гидроксидами при нагревании и перемешивании, в определенных соотношениях компонентов.It is widely known to use hydrolyzed polyacrylonitrile as a synthetic adhesive for adhesive. It is obtained by hydrolysis of polyacrylonitrile with various hydroxides by heating and stirring, in certain proportions of the components.

Так, используют отходы полиакрилонитрильного волокна, воздействуя 10-12% водным раствором гидроксида натрия при соотношении компонентов отходы: NaOH 2:1,0-1,2, процесс ведут при температуре 90 +5С. Время высыхания клея 2-5 мин, рН 6-8, срок хранения клея неограничен [RU 2135539, 1998 г].So, polyacrylonitrile fiber wastes are used, acting with a 10-12% aqueous solution of sodium hydroxide with a ratio of waste: NaOH components 2: 1.0-1.2, the process is carried out at a temperature of 90 + 5C. The drying time of the adhesive is 2-5 minutes, pH 6-8, the shelf life of the adhesive is unlimited [RU 2135539, 1998].

Полиакрилонитрил, имея м.мас. более 100 000, почти линейное строение полимерной цепи, отличается значительным объемом массы, низкой плотностью и очень сложен в переработке. Технические трудности переработки решались различными методами.Polyacrylonitrile, having m.m. more than 100,000, an almost linear structure of the polymer chain, has a significant mass volume, low density and is very difficult to process. Technical difficulties of processing were solved by various methods.

Так, полиакрилонитрильное волокно предварительно порционно смачивают водой при уплотнении каждой порции, затем обрабатывают 38-42% раствором гидроксида натрия при температуре 120-130°С без перемешивания, которое осуществляют после растворения полиакрилонитрила.So, the polyacrylonitrile fiber is preliminarily wetted in portions with water when each portion is densified, then it is treated with a 38-42% sodium hydroxide solution at a temperature of 120-130 ° C without stirring, which is carried out after the polyacrylonitrile is dissolved.

Эффективность данного технического решения интересна тем, что при обработке полиакрилонитрила водой происходит частичная циклизация полимерной цепи, она становится более доступной для переработки [RU 2196159, 2001 г].The effectiveness of this technical solution is interesting in that when the polyacrylonitrile is treated with water, a partial cyclization of the polymer chain occurs, it becomes more accessible for processing [RU 2196159, 2001].

Помимо усовершенствования технологии переработки полиакрилонитрила имеется ряд изобретений, направленных на химическую модификацию гидролизованного полиакрилонитрила.In addition to improving the processing technology of polyacrylonitrile, there are a number of inventions aimed at the chemical modification of hydrolyzed polyacrylonitrile.

Так, омыленный водным раствором калиевой или натриевой щелочи полиакрилонитрил модифицируют водным раствором формальдегида и\или галогенорганическим полифункциональным соединением [RU 2181369, 2001 г], или вводят глицерин в качестве модификатора в виде добавки для усиления адгезии [RU 2175976, 2000 г].So, saponified with an aqueous solution of potassium or sodium alkali, polyacrylonitrile is modified with an aqueous solution of formaldehyde and / or a halogen-organic polyfunctional compound [RU 2181369, 2001], or glycerol is introduced as a modifier as an additive to enhance adhesion [RU 2175976, 2000 g].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является клей, содержащий гидролизованный полиакрилонитрил, водный раствор полиакриламида, водный раствор кислоты и воду.Closest to the technical nature of the present invention is an adhesive containing hydrolyzed polyacrylonitrile, an aqueous solution of polyacrylamide, an aqueous solution of acid and water.

Клеящая способность 3,2-3,5 кгс, вязкость 250-300 с, рН 6,0, срок хранения 12 мес.Adhesive capacity 3.2-3.5 kgf, viscosity 250-300 s, pH 6.0, shelf life 12 months.

Клей используют для нанесения этикеток на возвратную тару в ликероводочной промышленности [RU 2178438, 2000 г].Glue is used for applying labels to returnable containers in the alcoholic beverage industry [RU 2178438, 2000].

Технической задачей настоящего изобретения является создание клея для этикеток, используемых на таре, изготовленной из полимерных материалов. Для этой цели используют полиэтилен, полиэтилентерефталат из которого в настоящее время изготавливают большую часть товарной продукции.An object of the present invention is to provide adhesive for labels used on containers made of polymeric materials. For this purpose, polyethylene is used, polyethylene terephthalate from which most of the marketable products are currently manufactured.

Существующие клеи для этикеток при использовании на полимерной таре отличаются низким качеством - в основном плохой адгезией к полиэтилентерефталату.Existing adhesives for labels when used on plastic containers are of poor quality - mainly poor adhesion to polyethylene terephthalate.

Клеи (адгезивы) склеивают благодаря образованию между поверхностями и клеевой прослойкой прочных адгезивных связей. Прочность клеевого соединения обусловлена адгезией клеевой прослойки к соединяемой поверхности. Поверхность полимерного материала, такого как полиэтилентерефталат, считается самой сложной подложкой для приклеивания этикеток.Glues (adhesives) stick together due to the formation of strong adhesive bonds between the surfaces and the adhesive layer. The strength of the adhesive joint is due to the adhesion of the adhesive layer to the joined surface. The surface of a polymeric material, such as polyethylene terephthalate, is considered to be the most complex labeling substrate.

Технической задачей изобретения является повышение клеящей способности клея.An object of the invention is to increase the adhesive ability of the glue.

Поставленная задача решается тем, что клей для этикеток, содержащий водный раствор гидролизованного полиакрилонитрила, модификатор, водный раствор 30% серной кислоты и воду, в качестве модификатора содержит акриловую эмульсию "Лакратэн Э41" на основе бутилакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 30-60:40-70 мас.% соответственно, а компоненты взяты в соотношении, масс.%:The problem is solved in that the adhesive for labels containing an aqueous solution of hydrolyzed polyacrylonitrile, a modifier, an aqueous solution of 30% sulfuric acid and water, as a modifier contains an acrylic emulsion "Lacraten E41" based on butyl acrylate and methacrylic acid in a ratio of 30-60: 40 -70 wt.%, Respectively, and the components are taken in the ratio, wt.%:

Гидролизованный полиакрилонитрилHydrolyzed Polyacrylonitrile 30-3330-33 Акриловая эмульсия "Лакратэн Э41"Acrylic emulsion "Lakraten E41" 5-205-20 Водный раствор 30% серной кислотыAqueous solution of 30% sulfuric acid 0,5-10.5-1 ВодаWater остальноеrest

Эмульсия акриловая "Лакратэн Э41" представляет собой карбоксилсодержащий сополимер бутилакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 30-60:40-70 мас.% соответственно, ТУ 2241-021-51769914-2004.The acrylic emulsion "Lacraten E41" is a carboxyl-containing copolymer of butyl acrylate and methacrylic acid in a ratio of 30-60: 40-70 wt.%, Respectively, TU 2241-021-51769914-2004.

Имеет следующие показатели:It has the following indicators:

Массовая доля основного вещества, % не менееMass fraction of the main substance,% not less - 20- twenty Показатель концентрации водородных ионов рН,PH of hydrogen ions, усл.ед. не болееconv.ed no more - 5- 5 Плотность дисперсии, г\см³ The dispersion density, g \ cm ³ - 1,04- 1.04

Эмульсию получают методом эмульсионной полимеризации.The emulsion is prepared by emulsion polymerization.

Полиакрилонитрил является крупнотоннажным продуктом - ТУ 2272041-05757-601-97 или ТУ 2272-009-47773778-2003.Polyacrylonitrile is a large-capacity product - TU 2272041-05757-601-97 or TU 2272-009-47773778-2003.

Получение гидролизованного полиакрилонитрила происходит следующим образом. Предварительно готовят водный раствор гидроксила натрия, для чего в смеситель загружают 100 кг NaOH, 1000 кг воды, перемешивают. В реактор с обогревом и мешалкой загружают 200 кг полиакрилонитрила, заливают раствор гидроксида натрия, поднимают температуру до 100-110°С и ведут перемешивание в течение 20 часов. После чего из реактора берут пробу и проверяют растворимость реакционной массы 20% водного раствора гидролизованного полиакрилонитрила в воде.Obtaining hydrolyzed polyacrylonitrile is as follows. An aqueous solution of sodium hydroxyl is preliminarily prepared, for which 100 kg of NaOH, 1000 kg of water are loaded into the mixer, and mixed. 200 kg of polyacrylonitrile are loaded into a heated and stirred reactor, sodium hydroxide solution is poured, the temperature is raised to 100-110 ° C and stirring is continued for 20 hours. Then, a sample is taken from the reactor and the solubility of the reaction mass of a 20% aqueous solution of hydrolyzed polyacrylonitrile in water is checked.

Затем в реактор вводят рецептурное количество акриловой эмульсии "Лакратэн Э41" - 200 кг, и ведут перемешивание. Далее вводят водный раствор 30% серной кислоты и доливают воду по рецептуре.Then, a prescription amount of Lacraten E41 acrylic emulsion — 200 kg — is introduced into the reactor, and mixing is carried out. Next, an aqueous solution of 30% sulfuric acid is introduced and water is added according to the recipe.

Полученная масса представляет собой жидкую, однородную, вязкую субстанцию, хорошо растворимую в воде, стойкую к отрицательным температурам. Срок хранения - не менее 1 года.The resulting mass is a liquid, homogeneous, viscous substance, highly soluble in water, resistant to negative temperatures. Shelf life - at least 1 year.

Характеризуется: скорость высыхания - 1-2 мин, клеящая способность, кг\см 4,0-4,2, рН 7-9, плотность, г\см³ 1,1-1,3.It is characterized by: drying speed - 1-2 min, adhesive ability, kg \ cm 4.0-4.2, pH 7-9, density, g \ cm ³ 1.1-1.3.

Предлагаемый состав клея хорошо приклеивается к любым поверхностям, в том числе, к полимерным материалам: полиэтилен, полиэтилентерефталат и обеспечивает хорошее адгезионное взаимодействие.The proposed composition of the adhesive adheres well to any surface, including polymeric materials: polyethylene, polyethylene terephthalate and provides good adhesive interaction.

В таблице 1 приведены различные рецептуры клея, в таблице 2 - свойства.Table 1 shows the various adhesive formulations, and in Table 2 the properties.

Таблица 1Table 1 РЕЦЕПТУРЫ КЛЕЕВGLUE RECIPES (в масс.%)(in wt.%) Наименование компонентов Name of components №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 прототипprototype Гидролизованный полиакрилонитрилHydrolyzed Polyacrylonitrile 30thirty 3131 3333 29/аб.сух./29 / ab.dry / Эмульсия акриловая "Лакратэн Э41"Acrylic emulsion "Lakraten E41" 55 1010 20twenty Водный раствор 30% серной кислотыAqueous solution of 30% sulfuric acid 0,50.5 0,70.7 1,01,0 0,80.8 ПолиакриламидPolyacrylamide 0,1/аб.сух./0.1 / abs./ ВодаWater 64,564.5 58,358.3 4646 70,170.1 Таблица 2
ПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ КЛЕЯtable 2
INDICATORS OF PROPERTIES OF ADHESIVE Скорость высыхания, минDrying speed, min 2,02.0 1,51,5 1,01,0 Клеящая способность, кг\смAdhesive capacity, kg \ cm 4,04.0 4,14.1 4,24.2 3,53,5 рНpH 66 77 99 6,26.2 Условная вязкость, сConditional viscosity, s 250250 280280 300300 400400 Содержание нелетучих веществ, %The content of non-volatiles,% 30thirty 3333 3434 15fifteen Срок хранения, мес.Shelf life, months 1212 1212 1212 более 12more than 12

Claims

Adhesive for labels containing hydrolyzed polyacrylonitrile, a modifier, an aqueous solution of 30% sulfuric acid and water, characterized in that as a modifier it contains an acrylic emulsion "Lacraten E41" based on butyl acrylate and methacrylic acid in a ratio of 30-60: 40- 70 wt.%, Respectively, the components are taken in the ratio, wt.%:

Hydrolyzed Polyacrylonitrile 30-33 Specified Emulsion Modifier Acrylic "Lakraten E41" 5-20 30% aqueous solution sulfuric acid 0.5-1.0 Water Rest