Клей для этикеток
Настоящее изобретение относится к технологии получения водорастворимого клея на основе синтетических связующих, используемого для наклеивания этикеток на разные виды тары в пищевой и других отраслях промышленности. Технической задачей изобретения является создание клея для этикеток, используемого на таре, изготовленной из полимерных материалов с повышенной клеящей способностью. Поставленная задача решается тем, что клей содержит гидролизованный полиакрилонитрил, модификатор - эмульсия акриловая "Лакратэн Э41" на основе бутилакрилата и метакриловой кислоты, водный раствор 30% серной кислоты и воду. Полученный клей возможен для использования на любые поверхности, в том числе к полимерным материалам: полиэтилен, полиэтилентерефталат и обеспечивает хорошее адгезионное взаимодействие. 2 табл.
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.
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.
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].
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.
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.
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].
Помимо усовершенствования технологии переработки полиакрилонитрила имеется ряд изобретений, направленных на химическую модификацию гидролизованного полиакрилонитрила.
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].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является клей, содержащий гидролизованный полиакрилонитрил, водный раствор полиакриламида, водный раствор кислоты и воду.
Клеящая способность 3,2-3,5 кгс, вязкость 250-300 с, рН 6,0, срок хранения 12 мес.
Клей используют для нанесения этикеток на возвратную тару в ликероводочной промышленности [RU 2178438, 2000 г].
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.
Существующие клеи для этикеток при использовании на полимерной таре отличаются низким качеством - в основном плохой адгезией к полиэтилентерефталату.
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.
Технической задачей изобретения является повышение клеящей способности клея.
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.%:
| Гидролизованный полиакрилонитрил | 30-33 |
| Акриловая эмульсия "Лакратэн Э41" | 5-20 |
| Водный раствор 30% серной кислоты | 0,5-1 |
| Вода | остальное |
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.
Имеет следующие показатели:
| Массовая доля основного вещества, % не менее | - 20 |
| Показатель концентрации водородных ионов рН, | |
| усл.ед. не более | - 5 |
| Плотность дисперсии, г\см3 | - 1,04 |
Эмульсию получают методом эмульсионной полимеризации.
Полиакрилонитрил является крупнотоннажным продуктом - ТУ 2272041-05757-601-97 или ТУ 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.
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.
Полученная масса представляет собой жидкую, однородную, вязкую субстанцию, хорошо растворимую в воде, стойкую к отрицательным температурам. Срок хранения - не менее 1 года.
Характеризуется: скорость высыхания - 1-2 мин, клеящая способность, кг\см 4,0-4,2, рН 7-9, плотность, г\см3 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.
В таблице 1 приведены различные рецептуры клея, в таблице 2 - свойства.
| Таблица 1 | ||||
| РЕЦЕПТУРЫ КЛЕЕВ | (в масс.%) | |||
| Наименование компонентов | №1 | №2 | №3 | прототип |
| Гидролизованный полиакрилонитрил | 30 | 31 | 33 | 29/аб.сух./ |
| Эмульсия акриловая "Лакратэн Э41" | 5 | 10 | 20 | |
| Водный раствор 30% серной кислоты | 0,5 | 0,7 | 1,0 | 0,8 |
| Полиакриламид | 0,1/аб.сух./ | |||
| Вода | 64,5 | 58,3 | 46 | 70,1 |
| Таблица 2 ПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ КЛЕЯ | ||||
| Скорость высыхания, мин | 2,0 | 1,5 | 1,0 | |
| Клеящая способность, кг\см | 4,0 | 4,1 | 4,2 | 3,5 |
| рН | 6 | 7 | 9 | 6,2 |
| Условная вязкость, с | 250 | 280 | 300 | 400 |
| Содержание нелетучих веществ, % | 30 | 33 | 34 | 15 |
| Срок хранения, мес. | 12 | 12 | 12 | более 12 |
Клей для этикеток, содержащий гидролизованный полиакрилонитрил, модификатор, водный раствор 30%-ной серной кислоты и воду, отличающийся тем, что в качестве модификатора он содержит эмульсию акриловую "Лакратэн Э41" на основе бутилакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 30-60:40-70 мас.% соответственно, компоненты взяты в соотношении, мас.%:
| Гидролизованный полиакрилонитрил | 30-33 |
| Указанный модификатор-эмульсия | |
| акриловая "Лакратэн Э41" | 5-20 |
| Водный раствор 30%-ной | |
| серной кислоты | 0,5-1,0 |
| Вода | Остальное |
