КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ЭТИКЕТИРОВОЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК C09J103/02 

Изобретение относится к составам водорастворимых клеевых композиций на основе полисахаридов, не содержащих компонентов животного происхождения, в частности к составам клеев, предназначенных для приклеивания этикеток, контрэтикеток, кольереток и акцизных марок на стеклянные, керамические и металлические поверхности.

Известна клеевая композиция, включающая эпоксидированные производные декстрина (Патент Польши №269083, 1987 г.)

Недостатком указанного клея является присутствие следов эпихлоргидрина, что делает невозможным длительное использование клея, так как концентрация эпихлоргидрина в помещении может превысить ПДК (предел допустимой концентрации). Также не желательно их использование для этикетирования тары с пищевыми продуктами.

Наиболее близким по свойствам клеем к предлагаемому изобретению является состав клея, включающего предпочтительно казеиновый клей, канифоль, многоатомные спирты (Патент ФРГ DE416074 А1, 1993 г.)

При этом в клеях, содержащих компоненты животного происхождения, можно широко варьировать соотношением различных компонентов. Однако применение в качестве основного компонента указанных клеев казеина удорожает клей, а также нарушает стабильность клея в процессе длительного хранения. Кроме того, продуктами распада казеина и других компонентов животного происхождения являются различные амины и их производные, обладающие токсичностью и неприятным запахом.

В предлагаемом изобретении решена задача получения клеевых композиций, полностью свободных от компонентов животного происхождения и основанная на компонентах растительной природы, а именно: состав 1 состоит из гуммиарабика, декстрина и воды, состав 2 состоит из канифоли, глицерина, тетрабората натрия и воды в широком интервале соотношений. Состав 1 и 2 подвергают предварительной термической обработке при температуре 80-90°С. В последующем идет совместная термическая обработка составов 1 и 2 при температуре 90-95°С и времени перемешивания от 1 до 3 часов (в зависимости от состава) в присутствии модифицирующей добавки крахмала.

Обязательными компонентами клея на растительной основе является гуммиарабик, декстрин, канифоль, бура, глицерин, вода.

Отличительной особенностью клея является применение в качестве регулятора вязкости в составе 1 гуммиарабика, подготовленного специальной термической обработкой в вакууме, что повышает характеристическую вязкость гуммиарабика, измеренную в водном растворе при 20°С, в 2 раза.

Также отличительной особенностью является формирование высокой клеящей способности к различным поверхностям после совместной обработки составов 1 и 2 при температуре 90-95°С. Это достигается благодаря специфическому взаимодействию компонентов клея. Важную роль в формировании конечной структуры и свойств предлагаемого клея играют взаимодействия между гуммиарабиком, канифолью и бурой. После завершения термической обработки клеевых композиций для дозревания клея (формирование конечной стабильной структуры) осуществляют выдержку в сборнике клея в течение 24 часов.

Изобретение позволяет получить отличающиеся повышенной морозостойкостью клеевые композиции, выдерживающие не менее 5 циклов замораживания и оттаивания. Этикетки приобретают устойчивость к сдвиговой деформации в течение 10 секунд и по истечении 5 минут отрываются только с разрывом бумаги. Шестимесячное хранение клея не приводит к потере клеящих свойств.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления изобретения (см. таблицу).

Пример 1. В 500 мл стеклянной колбе, снабженной механической мешалкой, и термостатированной водяной бане готовят состав 1 из суммарного расчета 250 г всех компонентов, включающих 125 г белого декстрина (А) (50 мас.%), 5 г гуммиарабика (В) (2 мас.%), 120 г воды (Б) (дистиллированной, 48 мас.%). Обработку при температуре 80-90°С ведут в течение 1 часа до полной гомогенизации в присутствии 10-15 капель, например, растительного масла в качестве пеногасителя антивспенивающей жидкости (Энциклопедия полимеров, том 2, стр.42, M., 1972 г.). Параллельно на такой же установке готовят состав 2 из расчета 200 г всех компонентов, включающих 50 г канифоля (Г) (25 мас.%), 40 г глицерина (Е) (20 мас.%), 5 г 10-и водного тетрабората натрия (Ж) (2,5 мас.%) и 105 г дистиллированной воды (Д) (52,5 мас.%). Перемешивание проводят до полной гомогенизации при температуре до 90°С (1,5-2 часа). Затем гомогенизированные составы 1 и 2 переносят в 1000 мл реактор, содержащий крахмал, с масляным обогревом и обратным холодильником, термическую обработку проводят при 90-95°С.

Таблица
Состав и свойства клеевых композицийПример Состав клеевой композиции, мас.%Модифицирующая добавка (крахмал кукурузный), мас.%Вязкость при 20°С, (время истечения, мин)состав 1состав 21А - 50, Б - 48, В - 2Г - 25, Д - 52,5, Е - 20, Ж - 2,51,020,52А - 55, Б - 44, В - 1Г - 20, Д - 51, Е - 25, Ж - 41,020,53А - 55, Б - 43,5, В - 1,5Г - 15, Д - 5 6, Е - 25, Ж - 40,523,04А - 50, Б - 8,5, В - 1,5Г - 20, Д - 50, Е - 25, Ж - 50,520,55А - 45, Б - 50, В - 5Г - 20, Д - 48, Е - 20, Ж - 21,027,06А - 50, Б - 46,5, В - 3,5Г - 25, Д - 51, Е - 20, Ж - 41,029,5А - декстрин, Б - вода, В - гуммиарабик, Г - канифоль, Д - вода, Е - глицерин, Ж - десятиводный тетраборат натрия.

Для нанесения этикеток на скоростных этикетировочных машинах пригодны клеи с вязкостью не менее 15.

Примеры 2-6. Последовательности процесса такие же как в примере №1. соотношение компонентов составов 1 и 2 даны в таблице. Все клеевые составы имеют рН 7÷7,5. Для этого используется 1N растворы КОН или NaOH. Клеи имеют прозрачный внешний вид и не оставляют следов при нанесении на тару. Все составы пригодны для этикетирования на скоростных автоматических этикетировочных установках.

Примеры 7-8. Клеевую композицию готовят аналогично примеру 1, но предварительную обработку 1-го состава осуществляют при 90°С, а предварительную термообработку 2-го состава осуществляют при 80°С.

Настоящее изобретение относится к клеевым композициям, в частности, предназначенным для приклеивания бумажных этикеток к стеклянным, пластмассовым, металлическим, керамическим и деревянным поверхностям. Изобретение позволяет получить отличающиеся повышенной морозостойкостью клеевые композиции, выдерживающие многократное замораживание и оттаивание. Композицию получают совмещением предварительно термообработанных при 80-90°С двух составов и последующей их термической обработкой вместе с модифицирующей добавкой - крахмалом при 90-95°С; доводят до рН 7,0-7,5 1N раствором КОН или NaOH, при этом состав 1 содержит декстрин, гуммиарабик, предварительно обработанный при 130°С и остаточном давлении 0,5 мм рт.ст., воду; состав 2 содержит канифоль, глицерин, буру, воду, при этом первый состав термообработан в присутствии нескольких капель антивспенивающей жидкости. Этикетки приобретают устойчивость к сдвиговой деформации в течение 10 секунд и по истечении 5 минут отрываются только с разрывом бумаги. 1 табл.

Клеевая композиция, предназначенная для приклеивания этикеток, кольереток, контрэтикеток, акцизных марок с использованием автоматических этикетировочных машин на стеклянные, керамические, пластмассовые бутылки, а также на металлические и деревянные поверхности, не содержащая компоненты животного происхождения, получаемая совмещением предварительно термообработанных при 80-90°С двух составов и последующей их термической обработкой вместе с модифицирующей добавкой - крахмалом в количестве 0,5-1,0 мас.% при 90-95°С, доведенная до рН=7,0-7,5 1N раствором КОН или NaOH, при следующем соотношении компонентов составов 1 и 2, мас.%:

состав 1:

Декстрин45,0-55,0Гуммиарабик, предварительно обработанный при 130°С и остаточном давлении 0,5 мм рт.ст1,0-5,0Вода43,5-50,0

состав 2:

Канифоль15,0-25,0Глицерин20,0-25,0Бура2,0-5,0Вода50,0-56,0

при этом первый состав термообработан в присутствии нескольких капель антивспенивающей жидкости.