BRPI0507770B1

BRPI0507770B1 - Revestimentos de vedação, coesos, a frio, à base de água e material de embalagem flexível

Info

Publication number: BRPI0507770B1
Application number: BRPI0507770-2A
Authority: BR
Inventors: Harold G. Story
Original assignee: Bostik, Inc.
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2019-04-24
Also published as: JP2007525579A; CN1946824A; ES2315846T3; DE602005010057D1; BRPI0507770A; AU2005214330B2; CN103923580B; US7235294B2; WO2005080519A1; US20050181205A1; JP5248018B2; EP1725627B1; CN103923580A; CA2556466C; EP1725627A1; MXPA06009639A; AU2005214330A1; CA2556466A1; ATE409734T1

Abstract

revestimentos de vedação, coesos, a frio, à base de água, material de embalagem flexível e métodos de produção de embalagem flexível, de vedação, a frio um revestimento a frio, coeso, de vedação, à base de água, para ligação de um ou mais substratos em conjunto para formação de pacote flexível de modo a conter um artigo, especialmente útil para embalagem de lanches. o revestimento coeso inculi cerca de 25% até mais ou menos 90% em peso de um emulsão de látex de borracha natural, cerca de 10% até mais ou menos 75% em peso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, cerca de 0,01% até mais ou menos 10% em peso de água e um ou mais ingredientes selecionados a partir de um agente anti-espuma, amônia, um surfactante, um agente anti-bloqueio, um enchimento inerte e um agente de condicionamento, de forma que, em combinação, os componentes totalizam 100% em peso da composição. o uso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas proporciona uma vedação coesa a frio aperfeiçoada, que pode ser empregada com sistemas de conversão de temperatura elevada e provê adesão melhorada a substratos, coesão intensificada a ela mesma, bloqueio reduzido e evita enfraquecimento da vedação.

Description

“REVESTIMENTOS DE VEDAÇÃO, COESOS, A FRIO,

À BASE DE ÁGUA E MATERIAL DE EMBALAGEM FLEXÍVEL”

RELATÓRIO DESCRITIVO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. A presente invenção relaciona-se com um revestimento aderente, de vedação a frio, com base em água, para sistemas de embalagem flexível e, mais particularmente, a um revestimento aderente, de vedação a frio, com base em água, que contém uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, para uso em embalagem de alimentos e, especialmente, na embalagem de alimentos para lanche.

2. Um adesivo de vedação a frio, também referido como revestimento aderente, é um tipo de adesivo sensível à pressão que possui a capacidade de formar uma forte ligação a ele mesmo, quando for aplicada pressão, e também de formar uma ligação com o substrato flexível a que é aplicado. Os revestimentos aderentes são, assim, reativos à pressão, isto é, a introdução de energia mecânica é tudo o que é exigido para iniciar a formação de vedação. Aos adesivos de vedação a frio também falta, de preferência, adesão às superfícies tais como filmes de plástico e vernizes de sobre-impressão que estão sobre a face oposta destes substratos flexíveis, de forma que esses substratos ou tramas flexíveis revestidos com o adesivo de vedação a frio podem ser armazenados na forma de rolete sem bloqueio, isto é, sem endurecer em conjunto. Os revestimentos aderentes são usados numa variedade de tipos diferentes de aplicações, mas, são particularmente desejáveis para uso como selantes em embalagem para alimentos para lanche, tais como doces, chocolates, sorvete e semelhantes, que são sensíveis ao calor, tornando, deste modo, indesejável o uso de adesivos de vedação térmica para lacrar esses pacotes.

3. Os adesivos típicos de vedação a frio têm sido formulados combinando um elastômero de borracha natural, particularmente, um

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2/21 látex, com outros ingredientes tais como estabilizadores, anti-oxidantes e semelhantes. Os elastômeros de borracha natural exibem a maior parte das propriedades desejáveis de vedação a frio notadas acima. Tipicamente, estes elastômeros de borracha natural eram misturados em conjunto com uma emulsão acrílica. A emulsão acrílica proporciona propriedades vantajosas para o látex de borracha natural de modo a possibilitar que o látex se ligue adequadamente a substratos de embalagens flexíveis que podem ser cobertos com vários tipos de tintas, primários, modificadores de liberação, agentes de escorregamento e semelhantes. Infelizmente, as emulsões acrílicas usadas no passado tinham sítios reativos ao calor na cadeia polimérica que permitiam a formação de ligações cruzadas do polímero a temperaturas variando desde acima de cerca de 127°C (260°F). A formação de ligações cruzadas resulta numa melhoria de algumas propriedades físicas e na melhor resistência à água e a solvente, mas, também torna o acrílico mais frágil, de forma que ficam reduzidas as suas propriedades adesivas. No passado, a funcionalidade reativa ao calor dessas emulsões acrílicas não era importante, visto que não existia nenhum modo pelo qual fossem iniciadas as ligações cruzadas, isto é, as temperaturas de processamento dos substratos de embalagens flexíveis eram bem abaixo da temperatura crítica de 127°C (260°F) e não havia nenhuns iniciadores químicos conhecidos nos materiais de embalagem de per si. Deste modo, a emulsão acrílica estava adaptada para uso em revestimentos aderentes de vedação a frio para sistemas flexíveis de embalagem de alimentos.

4. Em anos mais recentes, porém, foram introduzidas novas tintas tais como acrílicas e tintas de poliuretano com base em poliuretanos para uso em substratos de embalagens flexíveis. Também os substratos eles mesmos são tipicamente laminações de vários tipos de filmes ligados em conjunto com novos adesivos de laminação, tais como dispersões de poliuretano com base em água (do PUD) e acrílicos, para formar a laminação do substrato. Além disso, o substrato propriamente dito está sendo fabricado a partir de novos filmes com múltiplas camadas de coPetição 870180135504, de 27/09/2018, pág. 5/33

3/21 extrusão tais como resinas de barreira elevada, resinas de elevada energia de superfície e resinas de vedação de baixa temperatura com a finalidade de promover a adesão de revestimentos de vedação a frio ou aderentes à superfície dos substratos. Além disso, foi desenvolvido novo equipamento de processo para acelerar a taxa de conversão de matériasprimas para o conjunto de embalagem do produto final flexível. Estão sendo usados novos “secadores extremos” para superaquecer e comprimir ar de forno que é usado para secar revestimentos de embalagem flexível e, por exemplo, estes secadores extremos processam a 135°C (275°F) a 2,1 kg/cm² (30 psi). Infelizmente, o processamento a essas temperaturas resulta em que a temperatura é 15 graus mais elevada do que a temperatura crítica de 127°C (260°F) mencionada acima para iniciar a formação de ligações cruzadas. Como resultado, o látex acrílico usado na formação passada de ligações cruzadas com o resultado de que, embora ficasse mais duro, também diminuía a sua coesão, resultando no que é comumente referido na técnica como “falecimento da vedação”. O falecimento da vedação de um pacote flexível resulta na falha da vedação, o que é inaceitável para os fabricantes e os consumidores. Como resultado, era desejável desenvolver um aderente com base em água que pudesse ser utilizado com sistemas de embalagem flexível que são fabricados pelas técnicas atuais, de forma que esses sistemas não resultem em falha do adesivo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

5. A presente invenção proporciona um revestimento aderente, de vedação a frio, com base em água, contendo uma emulsão de látex de borracha natural junto com uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas para sistemas de embalagem flexível, de preferência sistemas de embalagem de alimentos e, com maior preferência, sistemas de embalagem de alimentos para lanche. O revestimento aderente de vedação a frio é aplicado a áreas selecionadas de um substrato na forma de uma lâmina flexível de material e proporciona adesão satisfatória à

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4/21 superfície do substrato e também propicia a capacidade de formar uma forte ligação a ele mesmo, quando for aplicada pressão para lacrar o pacote. O revestimento aderente de vedação a frio provê, deste modo, adesão melhorada para satisfazer a meta pretendida de proporcionar pelo menos forças de ligação mínima de 118,11g/cm (300g/polegada), oferece coesão intensificada a ele mesmo, oferece resistência a falecimento ou degradação de vedação e força de bloqueio aceitável, de forma que pode ser convenientemente enrolado num carretel com propósitos de armazenamento.

6. A fim de realizar o acima, o revestimento aderente de vedação a frio da presente invenção é compreendido de cerca de 25% até mais ou menos 90% em peso de uma emulsão de látex de borracha natural, mais ou menos de 10% até aproximadamente 75% em peso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, cerca de 0,01% até mais ou menos 10% em peso de água e um ou mais ingredientes selecionados a partir de um agente anti-espuma, amônia, um surfactante, um agente anti-bloqueio, um enchimento inerte e um agente de condicionamento, de forma que, em combinação, os componentes totalizam 100% em peso do revestimento aderente. De preferência, o revestimento aderente da presente invenção inclui desde cerca de 50% até mais ou menos 90% em peso da emulsão de látex de borracha natural e aproximadamente de 10% até mais ou menos 50% em peso da emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas numa mistura com água e um ou mais dos outros ingredientes acima descritos. Numa composição particularmente preferida, o revestimento aderente inclui cerca de 60% até aproximadamente 80% em peso da emulsão de látex de borracha natural, mais ou menos desde 20% até cerca de 40% em peso da emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, mais ou menos desde 0,01% até cerca de 5% em peso de água e mais ou menos desde 0,01% até aproximadamente 5% em peso de cada um de agente anti-espuma, amônia, surfactante e agente anti-bloqueio. Com maior preferência, a composição de revestimento aderente contém desde cerca de 65% até

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5/21 mais ou menos 70% em peso da emulsão de látex de borracha natural, aproximadamente desde 25% até cerca de 35% em peso da emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, mais ou menos desde 0,01% até cerca de 3% em peso de água e aproximadamente desde 0,01 % até mais ou menos 5% em peso de cada um de agente anti-espuma, amônia, surfactante e agente anti-bloqueio.

7. As proporções exatas de emulsão de látex de borracha natural e emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas são dependentes do uso final comercial. Por exemplo, a vedação de baixa pressão que ocorre a aproximadamente 162,5 kpa (201bs/in²) exigiria uma proporção mais alta de emulsão de látex, enquanto a vedação de pressão mais elevada, como, por exemplo, a cerca de 650kpa (801bs/in²) exigiria uma proporção mais baixa de látex. O revestimento aderente de vedação a frio da presente invenção pode ser vantajosamente aplicado a áreas selecionadas do substrato por meios convencionais, por exemplo, gravura, revestimento de rolete inverso, flexo, haste Meyer ou revestimento de faca de ar. Além disso, o revestimento adesivo de vedação a frio da presente invenção pode, então, ser também vantajosamente seco por meios convencionais, quer dizer, num forno, a temperaturas acima 127°C (260°F), se pretendido, sem afetar danosamente as vedações do pacote.

8. Noutro aspecto da invenção, é provido um conjunto de embalagem flexível para conter um artigo alimentício. O conjunto de embalagem flexível inclui um substrato na forma de uma lâmina flexível de material tendo extremidades longitudinais opostas e um revestimento aderente de vedação a frio com base em água disposto em pelo menos uma das extremidades longitudinais. O revestimento aderente é compreendido dos ingredientes acima listados.

9. Ainda noutro aspecto da invenção, a presente invenção proporciona um método para fazer um pacote flexível que compreende as etapas de aplicar um revestimento aderente de vedação a frio que contém os ingredientes acima listados em extremidades longitudinais opostas de um

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6/21 substrato na forma de uma lâmina flexível de material, fazer contatar o revestimento aderente de vedação a frio aplicado ao longo de uma extremidade longitudinal do substrato com o revestimento aderente de vedação a frio aplicado na extremidade longitudinal oposta do substrato e aplicar pressão para lacrar os revestimentos aderente de vedação a frio um ao outro e, deste modo, ligar as duas extremidades longitudinais opostas do substrato em conjunto. O revestimento aderente de vedação a frio pode também ser aplicado transversalmente através do substrato, de forma que, quando as extremidades longitudinais do substrato são trazidas em conjunto, o revestimento na extremidade de cada pacote individual também é trazido em conjunto ao contato íntimo, de maneira que, quando for aplicada pressão, ela fará que o revestimento aderente de vedação a frio adira e, deste modo, propicie uma vedação terminal para o pacote.

10. Deve também ser notado que o método de formar um pacote flexível pode também ser utilizado com dois substratos separados. Nesse caso, o revestimento aderente de vedação a frio aplicado às extremidades longitudinais e as extremidades transversais de cada substrato são trazidos ao contato uma com a outra, de maneira que, quando for aplicada pressão, os revestimentos aderentes de vedação a frio nos dois substratos são feitos aderir e, deste modo, ligam os dois substratos em conjunto para formar um pacote.

DESCRIÇÃO BREVE DOS DESENHOS

11. Nos desenhos:

12. a Figura 1 é uma vista plana de um pacote desmontado de vedação a frio que utiliza um substrato flexível único e que tem o revestimento aderente da presente invenção nele aplicado;

13. a Figura 2 é uma vista em seção reta do substrato flexível único da Figura 1 formou num pacote montado de vedação a frio, de acordo com a presente invenção; e

14. a Figura 3 é uma vista em seção reta de uma modalidade alternada

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7/21 de um pacote de vedação a frio montado que utiliza dois substratos separados.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

15. A presente invenção relaciona-se com um material adesivo de embalagem flexível de vedação a frio com base em água que utiliza um revestimento adesivo que contém látex natural e um acrílico não autoformador de ligações cruzadas para proporcionar uma ligação entre um ou mais substratos, quando lacrados. O material de embalagem pode ser utilizado para embrulhar vários tipos de produtos, tais como produtos alimentícios como doces e outros alimentos para lanche, de maneira a proporcionar um pacote flexível para conter o produto. Embora os produtos alimentícios sejam os artigos embrulhados preferidos pelo presente sistema adesivo de vedação a frio, a presente revelação não fica limitada a esses pacotes, mas, ao invés, pode ser utilizada com outras formas de embalagem para conter tanto produtos comestíveis como também produtos não comestíveis.

16. Com referência à Figura 1, a criação de um pacote começa tipicamente com a produção de uma lâmina ou trama contínua de material envoltório 2. A trama contínua de material 2 é geralmente na forma de um filme fino, flexível e, como é convencional, procede geralmente de modo horizontal a jusante para prensas de impressão de estações múltiplas em que a arte e texto em uma ou mais cores é aplicado à sua superfície exterior 4 (ver Figura 2) e é aplicado adesivo na sua superfície interior 6 num padrão predeterminado ou em cobertura global. O padrão adesivo será tipicamente retangular definido por um par de tiras longitudinais 8 e 10 ao longo das extremidades opostas da trama e uma tira transversal 12 que se estende entre as duas tiras longitudinais 8, 10. A distância entre as tiras transversais de adesivo define o comprimento do pacote particular e é indicada por uma linha transversal tracejada 14. A camada adesiva é tipicamente aplicada à superfície interior da trama depois da aplicação da arte e do texto no

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8/21 exterior da trama por aplicação de rolete de gravura ou por qualquer outro meio convencional, de forma que a camada de adesivo tenha uma espessura de cerca de 0,0013 até mais ou menos 0,0254mm e pode consistir numa multidão de manchas ou pontos separados ou uma camada contínua sólida. Também é típico, para uma superfície protetora, tal como um verniz de sobre-impressão ou um filme de liberação, que seja aplicado sobre a arte e o texto, para proteger a arte e o texto de manchas e controlar o coeficiente de fricção da superfície exterior da trama. Como é convencional, o adesivo é aplicado em tiras longitudinais e na largura em áreas de superfície selecionadas apropriadas da trama, para formar uma configuração retangular, de maneira que, depois da inserção do artigo 16 (Figura 2) a ser embrulhado, a trama 2 pode ser dobrada, como melhor mostrado na Figura 2, de forma que as tiras longitudinais e transversais 8, 10, 12 de adesivo contatem uma com a outra e fiquem alinhadas, de modo que, por aplicação de pressão, a trama 2 forme o formato, o tamanho e o volume do pacote pretendido.

17. Como acima notado, é geralmente preferido que a trama 2 propriamente seja formada como um material fino, flexível, para funcionar como um substrato para os materiais a serem aplicados. A trama 2 propriamente pode ser feita de um material de filme plástico tal como polietileno, polipropileno, poliéster, poliolefinas, poliestireno, fibra sintética, policarbonatos, celofane, etilenovinil acetatos, etilenovinil álcoóis, álcoóis polivinílicos, cloreto polivinílico, alfa-olefinas, butirato polivinílico, acetato de celulose, butirato ou acetato de celulose propionato ou versões metalizadas de quaisquer dos filmes acima mencionados. Alternativamente, dependendo no artigo para ser embalado, a trama 2 pode ser feita de uma folha metalizada tal como chapa de alumínio ou a folha metalizada pode ser laminada na trama. Outra alternativa é que uma ou mais tramas sejam formadas de papel e produtos de papel, incluindo cartolina tal como papelão, que inclui meio de corrugação e linerboard usado para fazer papel corrugado e boxboard

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9/21 usado fazer caixas de papelão de dobrar. Além disso, podem também ser utilizados produtos de papel tais como papel de grau de publicação ou papel kraft alvejado não lixiviado ou papel reciclado. Os produtos de papel acima podem também ser revestidos de argila para realçar a impressão da arte e texto.

18. Na embalagem de produtos alimentícios, é desejável proporcionar um sistema de fechamento descascável, mas, de não resselável (adiante, chamado de sistema PNR). A fim de prover um fechamento descascável, mas, não resselável para o material de embalagem, a presente invenção propicia um sistema aderente de vedação a frio com base em água que contém látex de borracha natural e um acrílico não autoformador de ligações cruzadas. O sistema é compreendido de um revestimento aderente aplicado a um ou mais substratos ou tramas. Independentemente do que está sendo embalado, deve ser notado que, numa forma, o material de embalagem pode ser compreendido de um substrato ou trama única 2 e composto do mesmo material de substrato. Todavia, como mostrado melhor na Figura 3, o material de embalagem pode ser de substratos separados 20, 22 e cada um pode ser composto de um material diferente, dependendo da embalagem particular pretendida e do artigo 18 a ser embrulhado, e cada substrato 20, 22 pode conter um revestimento aderente 24, 26 respectivamente, conforme descrito acima. Em qualquer caso, os revestimentos aderentes 24 e 26 devem ter afinidade suficiente um para o outro de forma que, quando lhes for aplicada uma pressão de vedação apropriada para o mercado, tipicamente de 0,89 a 3,57 kgcm linear^-1 para embalagem de pressão baixa e de 10,70 a 17,83 kgcm linear ^-1 para confeitaria, o adesivo liga-se a ele mesmo para formar um fechamento para o material de embalagem e, deste modo, contém ou envolve o artigo 18 do lado de dentro.

19. Todavia, para um sistema PNR, é essencial que o adesivo tenha mais afinidade para ele próprio do que para o substrato a que é aplicado. Também é essencial que o adesivo não se destrua, puxe fibras nem, se a trama for laminada, decomponha o substrato da trama em lâminas,

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10/21 quando o pacote for aberto. Isto implica necessariamente que é essencial que o adesivo tenha mais afinidade para ligação a ele próprio do que o adesivo tem para ligação ao substrato a que é aplicado. Isto é tipicamente medido por transferência percentual do adesivo, quando se descasca numa configuração de descasque em T. O adesivo, quando descascado, não deve ser resselável à trama ou substrato a partir do qual se transferiu.

20. Deste modo, a ligação formada, quando o material de embalagem é fechado, deve ser mais forte do que a ligação entre o adesivo e a trama que resulta na transferência do adesivo, quando os substratos forem descascados separadamente, isto é, o pacote é aberto por um usuário, para, assim, proporcionar um pacote não resselável.

21. Em todos os sistemas PNR, o modo aceitável de falha é determinado pelo mercado em que o adesivo de vedação a frio será vendido. Os modos de falha incluem, mas, sem restrição, falha do aderente, separação do aderente, falha do adesivo, destruição do filme ou papel etc.

22. É importante notar que o aderente de vedação a frio utilizado no presente sistema contém borracha natural. Conforme aqui usado, o termo “borracha natural” inclui todos os materiais feitos ou que contêm látex natural. O termo “látex natural”, conforme aqui usado, é definido como um fluido lácteo que consiste em partículas extremamente pequenas de borracha obtida de plantas, principalmente da árvore da H. brasiliensis (borracha) dispersada num meio aquoso. Contém uma variedade de substâncias de ocorrência natural, inclusive cis-1,4poliisoprenos numa suspensão coloidal e proteínas de plantas.

23. O revestimento aderente de vedação a frio com base em água para ligação de um ou mais substratos em conjunto de maneira a formar um material de embalagem flexível para conter um artigo de acordo com a presente invenção compreende um revestimento aderente que contém os seguintes componentes: cerca de 25% até mais ou menos 90% em peso de uma emulsão de látex de borracha natural, aproximadamente de 10%

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11/21 até cerca de 75% em peso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, mais ou menos desde 0,01% até aproximadamente 10% em peso de água e um ou mais ingredientes selecionados a partir de um agente anti-espuma, amônia, um surfactante, um agente antibloqueio, um enchimento inerte e um agente de condicionamento, de forma que, em combinação, os componentes totalizam 100% em peso do revestimento aderente. De preferência, o revestimento aderente da presente invenção inclui desde cerca de 50% até mais ou menos 90% em peso da emulsão de látex de borracha natural e desde aproximadamente 10% até cerca de 50% em peso da emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas numa mistura com água e um ou mais dos outros ingredientes descritos acima. Numa composição particularmente preferida, a composição de revestimento aderente compreende desde cerca de 60% até aproximadamente 80% em peso da emulsão de látex de borracha natural, mais ou menos de 20% até cerca de 40% em peso da emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, desde aproximadamente 0,01% até mais ou menos 5% em peso de água, desde cerca de 0,01% até mais ou menos 5% em peso do agente anti-espuma, desde aproximadamente 0,01% até mais ou menos 5% em peso de amônia, desde cerca de 0,01% até mais ou menos 5% em peso do surfactante e desde aproximadamente 0,01% até cerca de 5% em peso do agente anti-bloqueio. A composição de maior preferência para o revestimento aderente compreende desde cerca de 65% até mais ou menos 70% em peso da emulsão de látex de borracha natural, desde aproximadamente 25% até cerca de 35% em peso da emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, desde mais ou menos 0,01% até aproximadamente 3% em peso de água, desde cerca de 0,01% até aproximadamente 1% em peso do agente anti-espuma, desde mais ou menos 0,01% até cerca de 1% em peso de amônia, desde aproximadamente 0,01% até mais ou menos 1% em peso do surfactante e desde aproximadamente 0,01% até cerca de 1% em peso do agente antibloqueio. Foi determinado que a composição de revestimento aderente

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12/21 particularmente desejável compreende mais ou menos 68% em peso da emulsão de látex de borracha natural, cerca de 30% em peso da emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas, mais ou menos 1,2% em peso de água, aproximadamente 0,4% em peso do agente antiespuma, cerca de 0,2% em peso de amônia, mais ou menos 0,1% em peso do surfactante e mais ou menos 0,1 % em peso do agente antibloqueio.

24. O látex de borracha natural utilizado na composição da presente invenção pode ser látex natural de grau padrão, látex natural de elevada amônia, látex natural de baixa amônia, látex duplamente centrifugado e/ou látex de elevado conteúdo de borracha seca. O látex de borracha natural preferido é do tipo de elevada amônia. Tipicamente o látex natural de elevada amônia é látex natural centrifugado preservado com amônia só ou por formaldeído seguido de amônia. O conteúdo de amônia (alcalinidade) do látex de elevada amônia não é menos do que 0,6% em percentual de látex, tal como por ISO-2004 ('88E) e ASTM D1076-88. O látex de baixa amônia é tipicamente um látex natural centrifugado preservado com baixa amônia e outros preservantes. O teor de amônia do látex de baixa amônia não excede 0,29% em percentual de látex tal como pelo ISO acima citado e ASTM Standards. Tipicamente o látex de baixa amônia é preservado com 0,2% de amônia junto com uma combinação apropriada de óxido de zinco (ZnO) e tetrametiltiorandissulfeto (TMTD) de não mais de 0,1% no total, com base no peso de látex. O látex duplamente centrifugado é um concentrado de látex altamente purificado preparado por re-centrifugação do primeiro látex centrifugado que foi adequadamente diluído. Como resultado, os componentes de não borracha de látex são ainda reduzidos. O látex de conteúdo elevado de borracha seca (65-67%) é preparado por centrifugação e proporciona uma alternativa para as emulsões de látex acima, porque seca mais rápido.

25. Um látex de borracha natural particularmente preferido para uso na presente composição aderente é um látex de borracha natural de

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13/21 elevada amônia disponível sob a designação comercial de “UNITEX” a partir de Guthrie Latex, Inc. Outra emulsão apropriada de látex de borracha natural de elevada amônia está disponível sob a designação comercial de Revertex Centrotrade Rubber USA, Inc.

26. A composição aderente da presente invenção também inclui uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas. É essencial que a emulsão acrílica não contenha nenhuma funcionalidade de autoformação de ligações cruzadas. A emulsão acrílica pode conter desde mais ou menos 45% até cerca de 60% de sólidos, com aproximadamente 48% até mais ou menos de 56% de sólidos preferidos. As emulsões acrílicas não autoformadoras de ligações cruzadas podem ser selecionadas a partir de vários tipos, tais como estireno/acrílico, nitrila/acrílica e toda acrílica (isto é, 100% de emulsão acrílica). As emulsões não autoformadoras de ligações cruzadas estão disponíveis sob as designações comerciais Hycar 26548 (uma emulsão acrílica de estireno), Joncryl 77 (uma emulsão acrílica de estireno) ou Eastarez 1040 (uma emulsão acrílica de estireno), a partir de Noveon, Johnson Polymer, ou Eastman Chemical Products, respectivamente, e podem ser aqui empregadas. Todavia, a emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas preferida é uma emulsão de estireno acrílico que contém desde mais ou menos 20% até cerca de 40% de estireno. A emulsão acrílica de estireno preferida é aquela disponível sob a designação comercial de Eastarez 4000, disponível a partir de Eastman Chemical Products. O uso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas proporciona resistência à água, claridade do filme, resistência a álcali e força de ligação do pigmento. Além disso, visto que não contém nenhumas funcionalidades autoformadoras de ligações cruzadas, pode ser usada em processos de conversão a elevada temperatura atualmente usados na indústria e, em particular, acima de 127°C (260°F), sem resultar no falecimento da vedação do produto embalado.

27. A água utilizada na presente composição aderente pode ser água de torneira local, água destilada ou água desionizada. O único requisito é

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14/21 que a água utilizada não contenha nenhum grau significativo de impurezas e/ou componentes dissolvidos, que não seriam compatíveis com os outros ingredientes de formulação utilizados na presente composição aderente.

28. A amônia que pode ser utilizada na composição aderente está, de preferência, na forma de hidróxido de amônia, que contém desde mais ou menos 20% até cerca de 40% de amônia. Contudo, a fonte de amônia que pode ser utilizada no revestimento aderente da presente invenção pode também ser amônia concentrada propriamente ou pode estar disponível como amônia aquosa, hidróxido de amônio a 29,4% ou hidróxido de amônio BE. O hidróxido de amônia disponível sob a designação comercial 26 DE a partir de Hydrite Chemical Company foi constata-do ser um ingrediente preferido.

29. Podem ser adicionados agentes anti-espuma tais como um silicone emulsionado, um produto à base de óleo mineral e/ou um glicol éster/poliol ao revestimento aderente para impedir a espumação durante a aplicação. Os agentes anti-espuma típicos incluem um silicone emulsionado disponível sob a designação comercial de Dow Antifoam AF a partir de Dow Corning, uma mistura com base em óleo mineral disponível sob a designação comercial de Ultra Deefo 2001 a partir de Ultra Aditivos, Inc. e um óleo mineral disponível a partir da designação comercial Rhodoline 675 a partir de Rhodia, Inc. Um agente anti-espuma particularmente preferido é um glicol éster/poliol disponível sob a designação comercial de Rhodoline 999 a partir de Rhodia, Inc.

30. Podem ser adicionados agentes anti-bloqueio tais como argilas, carbonato de cálcio e/ou sílica fumada ao revestimento aderente para impedir o bloqueio do revestimento ao lado exterior do material flexível e que não é coberto com o aderente. Estes agentes anti-bloqueio ajudam, assim, a impedir que o revestimento aderente adira à superfície exterior, quando o material for enrolado num carretel para armazenamento. Os agentes anti-bloqueio típicos incluem uma argila disponível sob a designação comercial de ASP600 a partir de Fleming Co., uma sílica

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15/21 fumada disponível sob a designação comercial Lo-Vel 29 a partir de PPG Industries e um carbonato de cálcio disponível sob a designação comercial Atomite a partir de Harry Holland. Um agente anti-bloqueio particularmente preferido é uma sílica fumada disponível sob a designação comercial Lo-Vel 29 disponível a partir de PPG Industries.

31. O surfactante pode estar opcionalmente presente na composição aderente da presente invenção, a fim de tornar o adesivo mais hidrofílico. O surfactante tem um número de equilíbrio hidrófilo-lipófilo (IHLB) de preferência de menos do que 15. O HLB de um surfactante é uma expressão de seu equilíbrio hidrófilo-lipófilo, isto é, o equilíbrio do tamanho e força dos grupos hidrofílicos (com atração pela água ou polares) e lipofílicos (com atração pelo óleo ou não polar) do surfactante. Todos os surfactantes consistem numa molécula que combina tanto grupos hidrófilos como lipófilos.

32. O surfactante deve ser razoavelmente compatível com as outras matérias-primas usadas no aderente, de forma que não afete adversamente a construção e desempenho do adesivo. Por outro lado, o surfactante deve “florescer” para a superfície do adesivo para tornar o adesivo mais hidrófilo. Deste modo, deve ser mantido um equilíbrio delicado de compatibilidade. O surfactante também deve ser suficientemente estável e não volátil para permitir o processamento no equipamento de fabrico e aplicação sem efeito no aderente.

33. Conforme aqui usado, o termo “surfactante” ou “agente tensioativo” refere-se a qualquer composto que reduz a tensão superficial, quando dissolvido em água ou soluções aquosas ou que reduz a tensão interfacial entre dois líquidos ou entre um líquido e um sólido. O surfactante pode ser selecionado tanto a partir de surfactantes de tipos não iônicos quanto aniônicos. Os exemplos de surfactantes apropriados incluem, mas, sem limitação, o seguinte:

34. Ésteres de ácido graxo, tais como glicerol ésteres, PEG ésteres e ésteres de sorbitan, incluindo etileno glicol diestearato, etileno glicol monoestearato, glicerol mono e/ou dioleato, PEG dioleato, PEG

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16/21 monolaureato, monolaureato de sorbitan, trioleato de sorbitan etc. Estes surfactantes estão disponíveis a partir de ICI, Rhone-Poulenc e outras fontes.

35. Etoxilatos não iônicos, tais como alquilfenol etoxilatos, etoxilatos alcoólicos, alquilamina etoxilatos etc., incluindo octilfenol etoxilato, etoxilato de nonilfenol, etoxilatos de alquilamina etc. Estes surfactantes estão disponíveis a partir de Rhone-Poulenc, Union Carbide e outras fontes.

36. Surfactantes não iônicos, tais como 2,4,7,9-tetrame-til-5-decin-4,7 diol disponível a partir de Air Products.

37. Copolímeros de óxido de etileno/óxido de propileno, que estão disponíveis a partir de Union Carbide, BASF etc. Deve ser notado que estes e outros surfactantes podem ser misturados, se necessário, para produzir a melhor mistura de propriedades de desempenho hidrofílico.

38. O aerossol MA80I é um surfactante de sulfossuccinato aniônico disponível a partir de Cytec Industries, que foi constatado ser um surfactante preferido para uso na presente composição aderente.

39. A composição aderente útil na presente invenção pode ser formulada usando quaisquer das técnicas conhecidas na técnica. Um exemplo representativo do procedimento do estado da técnica envolve colocar os ingredientes um por um num recipiente de mistura de aço inoxidável, ao mesmo tempo que se proporciona suficiente agitação para assegurar a mistura adequada e efetiva dos ingredientes. Depois que todos os ingredientes foram adicionados, o lote de adesivo é ajustado para satisfazer os seus parâmetros físicos críticos.

40. Podem ser incorporados aditivos de condicionamento opcionais na composição aderente, a fim de modificar propriedades físicas particulares. Estes aditivos podem incluir corantes, tais como dióxido de titânio, sequestrantes, água desionizada, preservantes, biocidas, estabilizadores, agentes anti-adesão, ajustadores de pH e outros aditivos comumente conhecidos e usados. Como notado acima, cada um desses aditivos pode estar presente em quantidades que variam de 0% até mais

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17/21 ou menos 5% em peso.

41. Os enchimentos podem também ser opcionalmente incorporados na composição adesiva em quantidades que variam desde cerca de 0% a 5% em peso, de preferência, desde 0% até 3% em peso. Estes são inertes na formulação e são tipicamente adicionados para aumentar o volume da composição. Um enchimento, dependendo da substância empregada, pode também funcionar como agente anti-bloqueio. Os enchimentos podem incluir alumina, alumina hidratada (A1203-3H20), um sílicato tal como sílicato de magnésio, sílicato de alumínio, sílicato de sódio, sílicato de potássio e semelhantes, mica, carbonato de cálcio (CaC03) e sílica. Podem também ser usados outros enchimentos comumente empregados tais como talco, argila, wolastonita, feldspato, microsferas de vidro, microsferas de cerâmica, microsferas termoplásticas, barita e farinha de madeira, desde que não alterem materialmente a função dos restantes ingredientes na formulação.

EXEMPLOS

42. Os dados seguintes foram obtidos comparando o desempenho da força de ligação usando um estireno de autoformação de ligações cruzadas/acrílico (Hycar 26288) com um estireno de não autoformação de ligações cruzadas/acrílico (Eastarez 4000) em formulações aderentes.

43. Método de Teste e Preparação de Amostra:

44. Equipamento de Teste

45. Modelo Instron 1122 Testador de Material com o Modelo 5500 Electronics

46. Equipamento de Teste Instron Setting-Crosshead Speed 30,5 cm/minuto (12 polegadas/minuto)

47. TMI Supersealer^TM- condições de vedação 5,63 kg/cm² (80 psi) 0,5 segundo mandíbulas residentes/serrilhadas.

48. Ambiente de Teste - Temperatura 22,2°C (72°F)/Humidade 48%

49. Tamanho de Amostra-2,54 cm por 10,16 cm (1 polegada por 4 polegadas)

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50. Peso de Revestimento Aderente-aproximadamente 1,5 kg (3,3 lb)/resma.

51. Foram preparadas amostras aderentes para teste de força de ligação usando uma barra enrolada de fio de número 7 - puxando o aderente para baixo sobre substrato de filme de 20,32 cm por 27,94 cm (8 polegadas por 11 polegadas) depois seco a 82°C (180°F) durante 30 segundos num forno de convecção. As amostras foram, então, deixadas arrefecer à temperatura ambiente. Foram cortadas amostras de 2,54 cm por 10,16 cm (1 polegada por 4 polegada) puxadas para baixo, vedadas usando TMI Supersealer^TM, depois, dentro de 60 segundos de selagem testadas quanto à força de ligação no Testador Instron. Os dados da força de ligação foram, então, registrados em unidades de grama/polegada.

52. Nos Exemplos seguintes, a abreviação “NRL” refere-se a “látex de borracha natural”.

EXEMPLO 1

53. Fórmula de maior preferência que usa acrílicos não autoformadores de ligações cruzadas versus formulações aderentes padrão que usam acrílicos autoformadores de ligações cruzadas sobre filme de polipropileno.

54. Os resultados são a média de três pontos de dados.

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Amostras de Adesivos Sobre Filme OPP	Força de Ligação Mínima	Modo de Falha
C2881 (fórmula de maior preferência) (69% de NRL/31% de acrílico não autoformador de ligações cruzadas)	449g	Falha do adesivo/ não resselável
C1099B (Padrão com autoformador de ligações cruzadas)	324g	Falha do aderente/resselável
C 1380-01 (Padrão com autoformador de ligações cruzadas)	314g	Falha do aderente/resselável

55. EXEMPLO 2

56. Faixa de fórmula preferida que usa acrílicos não autoformadores de ligações cruzadas versus formulação aderente padrão que usa um acrílico autoformador de ligações cruzadas sobre filme de poliéster preparado. Os resultados são a média de três pontos de dados.

Amostras de Aderentes Sobre Filme PET Preparado	Força de Ligação Mínima	Modo de Falha
C1772 (faixa preferida 75% NRL/25% de acrílico não autoformador de ligações cruzadas)	686g	Falha do adesivo/ não resselável
C2942 (faixa preferida 80% NRL/20% de acrílico não autoformador de ligações cruzadas)	915g	Falha do adesivo/não resselável
C 1380-01 (Padrão com autoformador de ligações cruzadas)	180g	Falha do aderente/resselável

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EXEMPLO 3

57. Faixa de fórmula preferida que usa acrílicos não autoformadores de ligações cruzadas versus formulação aderente padrão que usa um acrílico autoformador de ligações cruzadas sobre filme de poliéster. Os resultados são a média de três pontos de dados.

Amostras De Aderentes Sobre Filme PET Preparado	Força de Ligação Mínima	Modo de Falha
C1704 (faixa preferida 65% de NRL/35% de acrílico não autoformador de ligações cruzadas)	547g	Falha do adesivo/ não resselável
C1380-01 (Padrão com autoformador de ligações cruzadas)	455g	Falha do aderente/resselável

EXEMPLO 4

58. Faixa de fórmula preferida que usa acrílicos não autoformadores de ligações cruzadas versus formulação aderente padrão que usa um acrílico autoformador de ligações cruzadas sobre filme de poliéster. Os resultados são a média de três pontos de dados.

Amostras de Aderentes Sobre Filme PET Preparado	Força de Ligação Mínima	Modo de Falha
C2942 (faixa preferida 80% de NRL/20% de acrílico não autoformador de ligações cruzadas)	660g	Falha do adesivo/ não resselável
C1099 (Padrão com autoformador de ligações cruzadas)	220g	Falha do aderente/resselável

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EXEMPLO 5

59. Formulação de maior preferência que usa acrílicos não autoformadores de ligações cruzadas versus formulação aderente padrão que usa um acrílico autoformador de ligações cruzadas sobre filme OPP. Os resultados são a média de três pontos de dados e são a partir de rolete de teste de ensaio de um cliente.

Amostras de Aderentes Sobre Filme Metálico Preparado	Força de Ligação Mínima	Modo de Falha
C2881 (fórmula de maior preferência) (69% de NRL/31% de acrílico não autoformador de ligações cruzadas)	371g	Falha do adesivo/ não resselável
C1099 (Padrão com autoformador de ligações cruzadas)	217g	Falha do aderente/resselável

60. Em resumo, pode ser visto a partir dos dados acima que, em cada caso, o uso de um acrílico não autoformador de ligações cruzadas resultou em força de ligação mais elevada do que o uso de um acrílico autoformador de ligações cruzadas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Revestimento de Vedação, Coeso, a Frio, à Base de Água, para ligação de um ou mais substratos em conjunto para formação de pacote flexível de modo a conter um artigo, caracterizado por que o referido revestimento coeso compreende os seguintes componentes:

de 25% até 90% em peso de uma emulsão de látex de borracha natural;

de 10% até 75% em peso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas;

de 0,01% até 10% em peso de água; e um ou mais ingrediente selecionados a partir de um agente anti-espuma, hidróxido de amônia, um surfactante, um agente antibloqueio, um enchimento inerte e um agente de condicionamento;

de forma que, em combinação, os componentes totalizam 100% em peso do citado revestimento coeso em que o revestimento coeso forma um invólucro descascável e incapaz de ser novamente vedado para um pacote flexível, tendo dito invólucro uma resistência de coesão de pelo menos 118 g/cm depois de ser seco sobre um substrato para o referido pacote a uma temperatura de pelo menos 127°C.
2. Revestimento de Vedação, Coeso, a Frio, à Base de Água, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende:

de 50% até 90% em peso de uma emulsão de látex de borracha natural;

de 10% até 50% em peso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas;

de 0,01% até 10% em peso de água.

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3. Revestimento de Vedação, Coeso, a Frio, à Base de Água, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende:

de 60% até 80% em peso de uma emulsão de látex de borracha natural;

de 20% até 40% em peso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas.
4. Revestimento de Vedação, Coeso, a Frio, à Base de Água, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende os seguintes componentes:

68% em peso de uma emulsão de látex de borracha natural;

30% em peso de uma emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas;

1,2% em peso de água;

0,4% em peso de um agente anti-espuma;

0,2% em peso de hidróxido de amônia;

0,1% em peso de um surfactante; e

0,1% em peso de um agente anti-bloqueio.
5. Revestimento de Vedação, Coeso, a Frio, à Base de Água, de acordo com qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por que o referido agente anti-espuma é selecionado a partir do grupo que consiste num silicone emulsificado, um produto à base de óleo mineral e um éster de glicol/poliol.
6. Revestimento de Vedação, Coeso, a Frio, à Base de Água, de acordo com qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por

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3/4 que o referido surfactante é um de um éster de ácido graxo, um etoxilato não iônico ou um sulfosuccinato aniônico.
7. Revestimento de Vedação, Coeso, a Frio, à Base de Água, de acordo com qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por que o referido agente antibloqueio é um de sílica coloidal, argila ou carbonato de cálcio.
8. Material de Embalagem Flexível, de acordo com qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por que o referido revestimento contém 0,01% até 5% em peso do agente anti-espuma.
9. Material de Embalagem Flexível, de acordo com qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por que o referido revestimento contém de 0,01% até 5% em peso de hidróxido de amônia.
10. Material de Embalagem Flexível, de acordo com qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por que o referido revestimento contém de 0,01% até 5% em peso do surfactante.
11. Material de Embalagem Flexível, de acordo com qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por que o referido revestimento contém de 0,01% até 5% em peso do agente antibloqueio.
12. Material de Embalagem Flexível, de acordo com qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por que a referida emulsão acrílica não autoformadora de ligações cruzadas é uma de acrílico de estireno, acrílico de nitrila ou acrílico total.
13. Material de Embalagem Flexível, para conter um artigo alimentício, caracterizado por que compreende:

um substrato na forma de uma folha flexível de material tendo extremidades longitudinais opostas; e

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4/4 um revestimento de vedação, coeso, a frio, à base água, conforme definido em qualquer das reivindicações precedentes, disposto sobre pelo menos uma das referidas extremidades longitudinais.
14. Material de Embalagem Flexível, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que o referido substrato é selecionado é um de um filme de poliéster, um filme de polietileno de densidade alta, um filme de polipropileno, uma lâmina, uma lâmina acabada e um filme acabado de poliolefina.