ES2315846T3

ES2315846T3 - Revestimiento cohesivo para el envasado de aperitivos.

Info

Publication number: ES2315846T3
Application number: ES05713278T
Authority: ES
Inventors: Harold G. Story
Original assignee: Bostik Inc
Current assignee: Bostik Inc
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2025-02-11
Also published as: JP2007525579A; CN1946824A; DE602005010057D1; BRPI0507770A; AU2005214330B2; BRPI0507770B1; CN103923580B; US7235294B2; WO2005080519A1; US20050181205A1; JP5248018B2; EP1725627B1; CN103923580A; CA2556466C; EP1725627A1; MXPA06009639A; AU2005214330A1; CA2556466A1; ATE409734T1

Abstract

Revestimiento cohesivo de sellado en frío acuoso para unir uno o más sustratos conjuntamente formando un envase flexible para contener un artículo, comprendiendo dicho revestimiento cohesivo los siguientes componentes: de un 25% a un 90% en peso de una emulsión de goma látex natural, de un 10% a un 75% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable, de un 0,01% a un 10% en peso de agua, y uno o más ingredientes seleccionados de entre un agente antiespumante, hidróxido de amonio, un surfactante, un agente antibloqueo, una carga inerte y un agente acondicionador, de forma que la combinación de los componentes constituyen el total del 100% en peso de dicho revestimiento cohesivo y formando el revestimiento cohesivo un cierre desprendible y no resellable para un envase flexible, teniendo dicho cierre una resistencia cohesiva de al menos 118,11 g/cm después de ser secado sobre un sustrato para dicho envase a una temperatura de aproximadamente 127ºC.

Description

Revestimiento cohesivo para el envasado de aperitivos.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un revestimiento cohesivo acuoso de sellado en frío para sistemas de envasado flexibles, y en particular a un revestimiento cohesivo acuoso de sellado en frío que contiene una emulsión acrílica no autorreticulable, para su utilización en el envasado de alimentos y, en especial, en el envasado de aperitivos.

Un adhesivo de sellado en frío, también denominado revestimiento cohesivo, es un tipo de adhesivo sensible a la presión que posee la capacidad de formar un fuerte enlace consigo mismo cuando se le aplica presión y de formar un enlace con el sustrato flexible sobre el cual se aplica. Así, los revestimientos cohesivos responden a la presión, es decir la introducción de energía mecánica es lo único necesario para iniciar la formación del sellado. Los adhesivos de sellado en frío preferentemente no se adhieren a superficies tales como las películas de plástico y los barnices de sobreimpresión que están sobre la cara opuesta de estos sustratos flexibles, de forma que tales sustratos flexibles o tramas revestidos con el adhesivo de sellado en frío pueden almacenarse en forma enrollada sin que se bloqueen, es decir sin pegarse entre sí. Los revestimientos cohesivos se emplean en múltiples diferentes tipos de aplicaciones, pero son particularmente deseables para su utilización como selladores en el envasado de aperitivos, tales como dulces, chocolates, helados y similares, los cuales son sensibles al calor, haciendo así que no sea deseable la utilización de adhesivos de termosellado para cerrar tales envases.

Los adhesivos de sellado en frío habituales se formulan mediante la combinación de elastómeros de goma naturales, en particular un látex, con otros ingredientes tales como estabilizantes, antioxidantes y similares. Los elastómeros de goma naturales presentan la mayoría de las propiedades de sellado deseables arriba mencionadas. Habitualmente estos elastómeros de gomas naturales se mezclaban junto con una emulsión acrílica. La emulsión acrílica proporciona propiedades ventajosas a la goma látex natural que permiten al látex unirse de forma adecuada a sustratos para envasado flexibles que pueden estar recubiertos con diversos tipos de tintas, imprimaciones, modificadores de liberación, agentes deslizantes y similares. Desafortunadamente, las emulsiones acrílicas utilizadas en el pasado tenían puntos termorreactivos en la cadena polimérica, lo que permitía la reticulación del polímero a temperaturas en un intervalo por encima de aproximadamente 127ºC (260ºF). Como resultado de la reticulación se mejoran algunas propiedades físicas y la resistencia al agua y a los disolventes, pero también hace el acrílico más frágil, de forma que sus propiedades adhesivas se reducen. En el pasado, la funcionalidad termorreactiva de tales emulsiones acrílicas no era importante, ya que no había manera de que se iniciara la reticulación, es decir, las temperaturas de proceso de los sustratos para el envasado flexible estaban por debajo de la temperatura crítica de 127ºC (260ºF) y no se conocían iniciadores químicos para el envasado de materiales per se. Así, la emulsión acrílica estaba adaptada para su utilización en revestimientos cohesivos o de sellado en frío para los sistemas de envasado de alimentos.

Sin embargo, en años más recientes, se han introducido nuevas tintas, tales como las basadas en acrílicos y poliuretanos, para su utilización en los sustratos de envasado flexibles. Igualmente, los sustratos mismos consisten normalmente en láminas de diversos tipos de películas unidas junto con nuevos adhesivos de laminación, tales como dispersiones de poliuretano acuosas (PUD) y acrílicos, para formar las láminas del sustrato. Además, el sustrato mismo se está fabricando a partir de nuevas películas con múltiples capas de coextrusión, tales como resinas de alta barrera, resinas de alta energía superficial y resinas de baja temperatura de sellado, con el objeto de promover la adhesión de los revestimientos de sellado en frío o cohesivos a la superficie de los sustratos. Igualmente, se han desarrollado nuevos equipos de procesado para acelerar el porcentaje de conversión de las materias primas en los productos flexibles finales de las cadenas de montaje de envasado. Se están utilizando nuevos "secadores extremos" para sobrecalentar y comprimir el aire del horno que se emplea para secar los revestimientos de envasado flexibles, y, por ejemplo, estos secadores extremos operan a 135ºC (275ºF) a 2,1 kg/cm^{2} (30 psi). Desafortunadamente, trabajar a tales temperaturas implica estar 15 grados por encima de la temperatura crítica de 127ºC (260ºF) anteriormente mencionada para iniciar la reticulación. Como resultado, el látex acrílico empleado en el pasado se reticulaba, con lo que, aunque se hacía más rígido, también disminuía su cohesividad, provocando lo que habitualmente se conoce en la técnica como "inutilización del sello". La inutilización del sello de un envase flexible provoca una deficiencia en el sellado que es inaceptable para fabricantes y consumidores. Por tanto, era deseable desarrollar un cohesivo acuoso que pudiera ser utilizado con los sistemas de envasado flexibles que se fabrican con las técnicas actuales, de forma que estos sistemas no resultaran en un fallo de cohesión.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un resvestimiento cohesivo acuoso de sellado en frío que contiene una emulsión de goma látex natural junto con una emulsión acrílica no autorreticulable para sistemas de envasado flexibles, y preferentemente para sistemas de envasado de aperitivos. El revestimiento cohesivo de sellado en frío se aplica en áreas determinadas de un sustrato en forma de una hoja de material flexible y proporciona una adhesión satisfactoria sobre la superficie del sustrato, y también permite la capacidad de formar una fuerte unión consigo mismo cuando se aplica presión para sellar el envase. Así, el revestimiento cohesivo de sellado en frío proporciona una adhesión mejorada para satisfacer el objetivo deseado de una resistencia de unión mínima de al menos 118,11 g/cm (300 g/pulgada), ofrece una mejor cohesión consigo mismo, resistencia a la inutilización del sellado o a la degradación y una resistencia al bloqueo aceptable, de forma que puede ser convenientemente enrollado en una bobina con el fin de su almacenamiento.

Para lograr lo anterior, el revestimiento cohesivo acuoso de sellado en frío para adherir conjuntamente uno o más sustratos formando un envase flexible de la presente invención comprende de un 25% a un 90% en peso de una emulsión de goma látex natural, de un 10% a un 75% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable, de un 0,01% a un 10% en peso de agua y uno o más ingredientes seleccionados de entre un agente antiespumante, hidróxido de amonio, un surfactante, un agente antibloqueo, una carga inerte y un agente acondicionador, de forma que los componentes en combinación constituyen el 100% en peso del revestimiento cohesivo y donde el revestimiento cohesivo forma un cierre despegable y no resellable para un envase flexible, teniendo dicho cierre una resistencia cohesiva de al menos aproximadamente 118,11 g/cm después de haber sido secado sobre un sustrato para dicho envase a un temperatura de al menos 127ºC. Preferentemente, el revestimiento cohesivo de la presente invención incluye de un 50% a un 90% en peso de una emulsión de goma látex natural y de un 10% a un 50% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable en una mezcla con agua y uno o más de los ingredientes descritos anteriormente. En una composición particularmente preferente, el revestimiento cohesivo incluye de un 60% a un 80% en peso de la emulsión de goma látex natural, de un 20% a un 40% en peso de la emulsión acrílica no autorreticulable, de un 0,01% a un 5% en peso de agua y de un 0,01% a un 5% en peso de cada uno de los siguientes: el agente antiespumante, hidróxido de amonio, el surfactante y el agente antibloqueo. En particular, la composición de revestimiento cohesivo contiene de un 65% a un 70% en peso de la emulsión de goma látex natural, de un 25% a un 35% en peso de la emulsión acrílica no autorreticulable, de un 0,01% a un 3% en peso de agua y de un 0,01% a un 5% en peso de cada uno de los siguientes: el agente antiespumante, hidróxido de amonio, el surfactante y el agente antibloqueo.

Las proporciones exactas de la emulsión de goma látex natural y la emulsión de reticulante acrílico no autorreticulable dependen del uso comercial final. Por ejemplo, el sellado a baja presión que se lleva a cabo a aproximadamente 162,5 kpa (20 lbs/pulgada^{2}) requeriría una proporción de emulsión de látex mayor, mientras que el sellado a alta presión, por ejemplo de aproximadamente 650 kpa (80 lbs/pulgada^{2}) requeriría una menor proporción de látex. El revestimiento cohesivo de sellado en frío de la presente invención se puede aplicar ventajosamente en áreas determinadas del sustrato mediante métodos convencionales, por ejemplo grabado, revestimiento con rodillo inverso, flexo, varilla Meyer o cuchillo de aire. Además, el revestimiento cohesivo de sellado en frío de la presente invención entonces también puede secarse ventajosamente mediante métodos convencionales, por ejemplo en un horno, a temperaturas de aproximadamente 127ºC (260ºF), si se desea, sin que se vea afectado negativamente el sellado del envase.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un montaje de envasado flexible para contener un alimento. El montaje de envasado flexible incluye un sustrato en forma de una hoja flexible de material con bordes longitudinales opuestos y un revestimiento cohesivo de sellado en frío acuoso dispuesto en al menos uno de los bordes longitudinales. El revestimiento cohesivo está compuesto por los ingredientes enumerados anteriormente.

En todavía otro aspecto de la invención, la presente invención proporciona un método para la fabricación de un envase flexible que comprende los pasos de aplicar un revestimiento cohesivo de sellado en frío que contiene los elementos citados anteriormente sobre los bordes longitudinales opuestos de un sustrato en forma de una hoja flexible de material, poner en contacto el revestimiento cohesivo de sellado en frío aplicado a lo largo de un borde longitudinal del sustrato con el revestimiento cohesivo de sellado en frío aplicado sobre el borde longitudinal opuesto del sustrato y aplicar presión para sellar los revestimientos cohesivos de sellado en frío aplicados uno con otro y así unir conjuntamente los dos bordes longitudinales opuestos del sustrato. El revestimiento cohesivo de sellado en frío también puede aplicarse transversalmente a través del sustrato de forma que cuando los bordes longitudinales del sustrato se reúnen, el revestimiento del extremo de cada envase individual también es obligado a un contacto íntimo, de forma cuando se aplica la presión, ésta provocará la coherencia del revestimiento cohesivo de sellado en frío, proporcionando así un sello final al envase.

Debe tenerse en cuenta también que el método para formar un envase flexible puede aplicarse también con dos sustratos separados. En tal caso, el revestimiento cohesivo de sellado en frío aplicado a los bordes longitudinales y a los extremos transversales de cada sustrato se ponen en contacto unos con otros, de forma que cuando se aplica presión los revestimientos cohesivos de sellado en frío de los sustratos están obligados a una coherencia, uniéndose así los dos sustratos conjuntamente para forma un envase.

Breve descripción de las figuras

Fig. 1: vista en planta de un envase de sellado en frío sin ensamblar utilizando un único sustrato flexible y al que se ha aplicado el revestimiento cohesivo de la presente invención.

Fig. 2: vista en sección transversal del único sustrato flexible de la fig. 1 en un ensamblaje del envase de sellado en frío de acuerdo con la presente invención y

Fig. 3: vista en sección transversal de una realización alternativa de un envase de sellado en frío ensamblado utilizando dos sustratos separados.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un material de envasado adhesivo flexible de sellado en frío acuoso que utiliza un revestimiento cohesivo conteniendo látex natural y un acrílico no autorreticulable para proporcionar una unión entre uno o más sustratos cuando se sellan. El material de envasado puede emplearse para envolver diversos tipos de productos, tales como productos alimenticios como dulces y otros aperitivos, para proporcionar un envase flexible que contenga el producto. Aunque los productos alimenticios son los artículos preferentes para ser envueltos según el presente sistema adhesivo de sellado en frío, la presente descripción no está limitada a tales envases, sino que puede aplicarse con otras formas de envasado para contener tanto productos comestibles como otros que
no lo son.

Con referencia a la Fig. 1, la creación de un envase normalmente comienza con la producción de una hoja continua o malla de material de envoltura 2. La malla continua de material 2 generalmente tiene la forma de una película delgada, flexible, y, como es usual, generalmente avanza de forma horizontal "aguas abajo" hacia las prensas de impresión multiestación, donde se aplican ilustraciones y textos en uno o más colores a su superficie exterior 4 (véase la Fig. 2), y se aplica el adhesivo a su superficie exterior 6 bien siguiendo un patrón predeterminado o cubriéndola totalmente. El patrón adhesivo normalmente será rectangular, definido por un par de bandas longitudinales 8 y 10 a lo largo de los bordes opuestos de la malla y una banda transversal 12 extendiéndose entre las dos bandas longitudinales 8, 10. La distancia entre las bandas transversales del adhesivo define la longitud del envase particular y se indica mediante la línea transversal discontinua 14. La capa de adhesivo se aplica normalmente a la superficie interior de la malla después de la aplicación de la ilustración y el texto sobre el exterior de la malla mediante aplicación con rodillo de grabado, o mediante cualquier otro medio convencional, de forma que la capa de adhesivo tiene un espesor de aproximadamente 0,00127 a aproximadamente 0,0254 mm (0,05 a aproximadamente 1,0 milipulgada) y puede consistir tanto en múltiples gotas o puntos separados como en una capa sólida continua. También, como es habitual, para proteger las superficies se aplica sobre la ilustración y el texto, por ejemplo un barniz de sobreimpresión o en una película desprendible, para proteger la ilustración y el texto de manchas y para controlar el coeficiente de fricción de la superficie exterior de la malla. Como es habitual, el adhesivo se aplica en bandas a lo ancho y a lo largo en las áreas superficiales elegidas apropiadas de la malla para formar una configuración rectangular, así después de la introducción del artículo a envolver 16 (Fig. 2), la malla 2 puede plegarse, como se muestra en la Fig. 2, de forma que las bandas longitudinales y transversales 8, 10, 12 de adhesivo coinciden unas con otras y se alinean para que, bajo la aplicación de presión, la malla 2 adquiera la forma, el tamaño y el volumen del envase deseado.

Como se indicó anteriormente, en general es preferente que la malla 2 se forme como un material delgado, flexible, para que haga de sustrato para los materiales a ser aplicados. La malla 2 en sí misma puede estar hecha de un material de película plástica, tal como polietileno, polipropileno, poliéster, poliolefinas, poliestireno, nylon, policarbonatos, celofán, acetatos de etilenvinilo, alcoholes de etilenvinilo, alcoholes polivinílicos, cloruro de polivinilo, alfa-olefinas, butirato de polivinilo, acetato de celulosa, butirato de celulosa o acetato-propionato de celulosa o derivados metalizados de cualquiera de las películas citadas anteriormente. Alternativamente, dependiendo del artículo a envasar, la malla 2 puede estar hecha de una hoja metalizada, tal como una hoja de aluminio, o la lámina metalizada puede laminarse en la malla. Otra alternativa consiste en que una o más mallas se formen con papel y productos del papel, incluyendo cartón, por ejemplo cartón para envasado, que incluye el medium y el cartón liner para el corrugado del cartón, y cartón rígido para cajas plegables. Además también pueden emplearse productos de papel, tales como papel de grado publicación o papel kraft blanqueado o no blanqueado, o papel reciclado. Los productos de papel anteriormente mencionados también pueden estar revestidos con arcilla para mejorar la impresión de la ilustración y
el texto.

En el envasado de productos alimenticios es deseable proporcionar un sistema de cierre desprendible y no resellable (en lo que sigue denominado sistema PNR). Con el fin de proporcionar un cierre desprendible pero no resellable para el material de envasado, la presente invención proporciona un sistema cohesivo de sellado en frío acuoso que contiene goma látex natural y un acrílico no autorreticulable. El sistema está compuesto por un revestimiento cohesivo aplicado a uno o más sustratos o mallas. Independientemente de lo que se está envasando, deberá tenerse en cuenta que, en una forma, el material de envasado puede comprender un único sustrato o malla 2 y estar compuesto por el mismo material sustrato. Sin embargo, como se muestra en la Fig. 3, el material de envasado puede consistir en sustratos separados 20, 22 y cada uno puede estar compuesto por un material diferente, dependiendo del envase particular deseado y el artículo 18 a envolver, y cada sustrato 20, 22 puede contener un revestimiento cohesivo 24, 26, respectivamente, como se ha descrito anteriormente. En cualquier caso, los revestimientos cohesivos 24, 26 deben tener la suficiente afinidad unos con otros como para que cuando se aplica una presión de sellado apropiada para el mercado, típicamente de 0,576 a 2,300 kgf m (5 a 20 libras por pulgada lineal) para el envasado a baja presión y de 6,910 a 11,520 kgf m (60 a 100 libras por pulgada lineal) para dulces, los cohesivos se unan a sí mismos para formar un cierre del material envasado y así contienen o envuelven el artículo 18 en su interior.

Sin embargo, para un sistema PNR es esencial que el cohesivo tenga más afinidad para consigo mismo que para el sustrato sobre el cual se aplica. También es esencial que el cohesivo no destruya, desprenda fibras, o, cuando el material está laminado, deslamine el sustrato en malla cuando se abre el envase. Esto necesariamente implica que es esencial que el cohesivo tenga más afinidad para enlazarse a sí mismo que para enlazarse al sustrato sobre el que se aplica. Normalmente esto se mide en porcentaje de transferencia del cohesivo cuando se desprende en una configuración de desprendimiento en T. El adhesivo, al desprenderse, no debe resellarse a la malla o al sustrato desde el cual es transferido.

Así, la unión formada cuando el material de envasado se cierra debe ser más fuerte que la unión entre el cohesivo y la malla resultante de la transferencia del cohesivo cuando los sustratos son desprendidos, esto es cuando el envase es abierto por el usuario, proporcionando así un envase no resellable.

En todos los sistemas PNR, el grado aceptable de fallos viene determinado por el mercado donde se venderá el cohesivo de sellado en frío. Entre las causas de fallo se incluyen, pero no se limitan a, fallos de cohesión, desprendimiento cohesivo, fallo de adhesión, deterioro de la película o del papel, etc.

Es importante hacer notar que el cohesivo de sellado en frío utilizado en la presente invención contiene goma natural. Tal como se emplea aquí, el término "goma natural" incluye aquellos materiales fabricados a partir de ó que contienen látex natural. El término "látex natural" tal como se utiliza aquí se define como un fluido lechoso que consiste en partículas extremadamente pequeñas de goma obtenidas de plantas, principalmente del árbol H. brasiliensis (caucho), dispersas en un medio acuoso. Contiene diversas sustancias naturales, incluyendo cis-1,4-poliisopreno en suspensión coloidal y proteínas vegetales.

El revestimiento cohesivo de sellado en frío acuoso para unir conjuntamente dos o más sustratos formando un material de envasado flexible para contener un artículo de acuerdo con la presente invención comprende un revestimiento cohesivo que contiene los siguientes componentes: de un 25% a un 90% en peso de una emulsión de goma látex natural, de un 10% a un 75% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable, de un 0,01% a un 10% en peso de agua, y uno o más ingredientes seleccionados de entre un agente antiespumante, hidróxido de amonio, un surfactante, un agente antibloqueo, una carga inerte y un agente acondicionador, de forma que, en combinación, los componentes constituyen el 100% en peso del revestimiento cohesivo. Preferentemente, el revestimiento cohesivo de la presente invención incluye de un 50% a un 90% en peso de una emulsión de goma látex natural y de un 10% a un 50% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable en una mezcla con agua y uno o más de los otros ingredientes descritos anteriormente. En una composición particularmente preferente, la composición de revestimiento cohesivo comprende de un 60% a un 80% en peso de una emulsión de goma látex natural, de un 20% a un 40% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable, de un 0,01% a un 5% en peso de agua, de un 0,01% a un 5% en peso de un agente antiespumante, de un 0,01% a un 5% en peso de hidróxido de amonio, de un 0,01% a un 5% en peso de un surfactante y de un 0,01% a un 5% en peso de un agente antibloqueo. La composición especialmente preferente para el revestimiento cohesivo comprende de un 65% a un 70% en peso de una emulsión de goma látex natural, de un 25% a un 35% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable, de un 0,01% a un 3% en peso de agua, de un 0,01% a un 1% en peso del agente antiespumante, de un 0,01% a un 1% en peso de hidróxido de amonio, de un 0,01% a un 1% en peso del surfactante y de un 0,01% a un 1% en peso del agente antibloqueo. Se ha determinado que una composición de revestimiento cohesivo particularmente deseable comprende un 68% en peso de emulsión de goma látex natural, un 30% en peso de emulsión acrílica no autorreticulable, aproximadamente un 1,2% en peso de agua, un 0,4% en peso del agente antiespumante, un 0,2% en peso de hidróxido de amonio, un 0,1% en peso del surfactante y un 0,1% en peso del agente antibloqueo.

La goma látex natural utilizada en la composición de la presente invención puede ser látex natural de grado estándar y/o látex natural de alto contenido en amonio, látex natural de bajo contenido en amonio, látex doble centrifugado y/o látex con alto contenido en goma seca. El látex goma natural preferente es el del tipo alto amonio. Normalmente, el látex natural alto amonio es látex natural centrifugado conservado sólo con amoniaco o con formaldehído seguido de amoniaco. El contenido en amoniaco (alcalinidad) del látex de alto amonio no es inferior al 0,6% del porcentaje de látex, según ISO-2004 ('88E) y ASTM D1076-88. El látex de bajo amonio normalmente es un látex natural centrifugado preservado con poco amoniaco y otros conservantes. El contenido en amoniaco del látex de bajo amonio no supera el 0,29% del porcentaje de látex, según los estándares ISO y ASTM anteriormente citados. Normalmente, el látex de bajo amonio se preserva con un 0,2% de amoniaco junto con una combinación adecuada de monóxido de zinc (ZnO) y disulfuro de tetrametiltiuramio (TMTD) en no más de un 0,1% en total, con respecto al peso del látex. El látex doble centrifugado es un concentrado de látex altamente purificado preparado por centrifugación de un primer látex centrifugado que ha sido adecuadamente diluido. Como resultado, los constituyentes no gomosos del látex se reducen en gran medida. El látex de alto contenido en goma seca (65-67%) se prepara por centrifugación y proporciona una alternativa a las emulsiones de látex anteriores, ya que se seca más rápidamente.

Un látex goma natural particularmente preferente para su utilización en la presente composición cohesiva es el látex goma natural de alto amonio disponible bajo la denominación comercial UNITEX, de Guthrie Latex, Inc. Otra emulsión de goma látex natural de alto amonio adecuada es la disponible bajo la denominación comercial Revertex, de Centrotrade Rubber USA, Inc.

La composición cohesiva de la presente invención también incluye una emulsión acrílica no autorreticulable. Es esencial que la emulsión acrílica no contenga ninguna funcionalidad autorreticulable. La emulsión acrílica puede contener de un 45% a un 60% de sólidos, preferentemente de un 48% a un 56%. Las emulsiones acrílicas no autorreticulables puede seleccionarse de entre diversos tipos, tales como estireno/acrílico, nitrilo/acrílico y todo acrílico (esto es un 100% de emulsión acrílica). Emulsiones acrílicas no autorreticulables están disponibles bajo las denominaciones comerciales Hycar 26548 (una emulsión acrílico-estireno), Joncryl 77 (una emulsión acrílico-estireno) o Eastarez 1040 (una emulsión acrílico-estireno), de Noveon, Johnson Polymer o Eastman Chemical Products respectivamente, y éstas pueden emplearse aquí. Sin embargo, una emulsión acrílica no autorreticulable preferente es una emulsión acrílico- estireno que contiene de un 20% a un 40% de estireno. La emulsión acrílico-estireno preferente es aquella disponible bajo la denominación comercial Eastarez 4000 de Eastman Chemical Products. La utilización de una emulsión acrílica no autorreticulable proporciona resistencia al agua, claridad de película, resistencia a las bases y resistencia al enlace de pigmentos. Además, debido a que contiene funcionalidades no autorreticulables, puede emplearse con los procesos de conversión a altas temperaturas actualmente aplicados en la industria y en particular por encima de 127ºC (260ºF) sin que se produzca un fallo de sellado en el producto envasado.

El agua empleada en la presente composición cohesiva puede ser agua del grifo, agua destilada o agua desionizada. El único requisito es que el agua utilizada no contenga un grado sustancial de impurezas y/o de componentes disueltos que pudieran no ser compatibles con el resto de los ingredientes de la formulación utilizados en la presente composición cohesiva.

El hidróxido de amonio que puede ser utilizado en la composición cohesiva preferentemente contiene de un 20% a un 40% de amoniaco. Sin embargo, la fuente de amoniaco que puede emplearse en el revestimiento cohesivo de la presente invención también puede ser hidróxido de amonio al 29,4% o hidróxido de amonio. Se ha encontrado que el hidróxido de amonio disponible bajo la denominación comercial 26 DE de Hydrite Chemical Company es un ingrediente preferente.

Los agentes antiespumantes, tales como silicona emulsificada, un producto basado en un aceite mineral y/o un glicol éster/poliol, pueden añadirse al revestimiento cohesivo para prevenir la formación de espuma durante su aplicación. Los agentes antiespumantes típicos incluyen una silicona emulsificada disponible bajo la denominación comercial Dow Antifoam AF de Dow Corning, una mezcla a base de aceite mineral disponible bajo la denominación comercial Ultra Deefo 2001, de Ultra Additives, Inc., y un aceite mineral disponible bajo la designación comercial Rhodoline 675, de Rhodia Inc. Un agente antiespumante particularmente preferente es un glicol éster/poliol disponible bajo la denominación comercial Rhodoline 999, de Rhodia Inc.

Pueden añadirse agentes antibloqueo, tales como arcillas, carbonato calcio y/o sílice ahumada al revestimiento cohesivo para prevenir el bloqueo del revestimiento en el lado exterior del material flexible y que no está revestido con el cohesivo. Así, estos agentes antibloqueo ayudan previniendo que el revestimiento cohesivo se adhiera a cualquier superficie exterior cuando el material se enrolla en una bobina para su almacenamiento. Agentes antibloqueo típicos incluyen una arcilla disponible bajo la denominación comercial ASP600, de Fleming Co., una sílice ahumada disponible bajo la denominación comercial Lo-Vel 29, de PPG Industries, y un carbonato cálcico disponible bajo la denominación comercial Atomite, de Harry Holland. Un agente antibloqueo particularmente preferente es una sílice ahumada disponible bajo la denominación comercial Lo-Vel 29, de PPG Industries.

En la composición cohesiva de la presente invención puede estar opcionalmente presente un surfactante para hacer el adhesivo más hidrofílico. El surfactante tiene un valor de balance hidrófilo-lipófilo (HLB) preferentemente inferior a 15. El HLB de un surfactante es una expresión de su balance hidrófilo-lipófilo, esto es el equilibrio entre el tamaño y la resistencia de los grupos hidrofílicos (afinidad por el agua o polar) y de los lipófilos (afinidad por el aceite o no polar) del surfactante. Todos los surfactantes consisten en una molécula que combina tanto grupos hidrófilos como lipófilos.

El surfactante debe ser razonablemente compatible con el resto de las materias primas empleadas en el cohesivo, de forma que no afecte de forma adversa a la fabricación y al rendimiento del adhesivo. Por otra parte, el surfactante debe "aflorar" a la superficie del adhesivo para hacer el adhesivo más hidrofílico. Así, debe mantenerse un delicado equilibrio de compatibilidad. El surfactante también debe ser lo suficientemente estable y no volátil para permitir el procesado en los equipos de fabricación y aplicación sin afectar al cohesivo.

Tal como se utiliza aquí, el término "surfactante" o "agente superficial activo" se refiere a cualquier compuesto que reduce la tensión superficial cuando se disuelve en agua o en disoluciones acuosas, o que reduce la tensión de la interfase entre dos líquidos o entre un líquido y un sólido. El surfactante puede seleccionarse de entre los tipos de surfactantes no iónicos y aniónicos. Como ejemplos de surfactantes adecuados se incluyen, pero sin limitarse a, los siguientes:

1): Ésteres de ácidos grasos tales como glicerol ésteres. PEG ésteres y ésteres de sorbitano, incluyendo diestearato de etilenglicol, monoestearato de etilenglicol, mono y/o dioleato de glicerina, dioletato de PEG, monolaurato de PEG, monolaurato de sorbitano, trioleato de sorbitano, etc. Estos surfactantes están disponibles de ICI, Rhone-Poulenc y otras fuentes.

2): Etoxilatos no iónicos tales como etoxilatos de alquilfenol, etoxilatos de alcohol, etoxilatos de alquilamina, etc., incluyendo etoxilato de octilfenol, de nonilfenol, etoxilatos de alquilamina, etc. Estos surfactantes están disponibles de Rhone-Poulenc, Union Carbide y otras fuentes.

3): Surfactantes no iónicos tales como 2,4,7,9-tetrametil-5-decin-4,7-diol, disponible de Air Products.

4): Copolímeros de óxido de etileno/óxido de propileno disponibles de Union Carbide, BASF, etc. Debería recalcarse que estos y otros surfactantes, si es necesario, se pueden mezclar para producir la mejor mezcla de propiedades de rendimiento hidrofílico.

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El Aerosol MA80I es un surfactante aniónico de sulfosuccinato disponible de Cytec Industries que ha demostrado ser un surfactante preferente para su utilización en la presente composición cohesiva.

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La composición cohesiva a utilizar en la presente invención puede formularse empleando cualquiera de las técnicas conocidas en este campo. Un ejemplo representativo de procedimiento perteneciente al estado de la técnica anterior implica colocar los ingredientes uno a uno en un recipiente mezclador de acero inoxidable, a la vez que se agita lo suficiente como para asegurar una mezcla apropiada y efectiva de los ingredientes. Después de añadir todos los ingredientes, el conjunto cohesivo se ajusta para satisfacer sus parámetros físicos críticos.

A la composición cohesiva se pueden incorporar aditivos de acondicionamiento opcionales para modificar propiedades físicas particulares. Estos aditivos pueden incluir colorantes, tales como dióxido de titanio, agentes secuestrantes, agua desionizada, conservantes, biocidas, estabilizantes, agentes antiadherentes, de ajuste del pH y otros aditivos conocidos habitualmente utilizados. Como se ha mencionado anteriormente, cada uno de tales aditivos puede estar presente en cantidades entre un 0% y un 5% en peso.

Opcionalmente también se pueden incorporar agentes de carga a la composición adhesiva en un rango del 0% al 5% en peso, preferentemente del 0% al 3% en peso. Estos son inertes en la formulación y normalmente se añaden para aumentar la masa de la composición. También, dependiendo de la sustancia empleada, un agente de carga puede funcionar como agente antibloqueo. Los agentes de carga incluyen alúmina, alúmina hidratada (Al_{2}O_{3}\cdot3H_{2}O), un silicato tal como silicato de magnesio, silicato de aluminio, silicato de sodio, silicato de potasio y similares, mica, carbonato cálcico (CaCO_{3}) y sílice. También pueden emplearse otras cargas habituales como talco, arcillas, wollastonita, feldespato, microesferas vítreas, microesferas cerámicas, microesferas termoplásticas, barita y harina de madera, siempre que no alteren materialmente la función del resto de los ingredientes de la formulación.

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Ejemplos

Los datos siguientes se obtuvieron comparando el rendimiento de la fuerza de unión utilizando un autorreticulable estireno/acrílico (Hycar 26288) y un agente no autorreticulable estireno/acrílico (Eastarez 4000) en las formulaciones cohesivas.

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Método de ensayo y preparación de la muestras

Equipamiento para el ensayo:

: Tester de materiales Instron Model 1122 con electrónica Model 5500

: Parámetros de equipo del test Instron: velocidad de cruceta 30,5 cm/min (12 pulgadas/min)

: TMI Supersealer^{TM}: condiciones de sellado 5,63 kg/cm^{2} (80 psi) 0,5 s permanencia/mordazas serradas

Condiciones ambientales: Temperatura 22,2ºC (72ºF)/humedad 48%

Tamaño de la muestra: 2,54 cm x 10,16 cm (1 pulgada x 4 pulgadas)

Peso del revestimiento cohesivo: aproximadamente 1,5 kg (3,3 lb)/resma

Se prepararon muestras cohesivas para comprobar la resistencia de enlace utilizando una varilla enrollada de alambre del número 7 para extender el cohesivo sobre una película sustrato de 20,32 cm x 27,94 cm (8 pulgadas x 11 pulgadas), entonces se secó a 82ºC (180ºF) durante 30 segundos en un horno de convección. A continuación las muestras se dejaron enfriar a temperatura ambiente. Se cortaron muestras de 2,54 cm x 10,16 cm (1 pulgada x 4 pulgadas) del extendido del laboratorio, se sellaron con TMI Supersealer^{TM}, entonces en los 60 s siguientes se comprobó el sellado en cuanto a su resistencia de enlace en el Instron Tester. Se recogieron los datos de resistencia de enlace en unidades de gramo/2,54 cm (pulgada).

En los siguientes ejemplos, la abreviatura "NRL" se refiere a "goma látex natural".

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Ejemplo 1 Fórmula particularmente preferente con acrílicos no autorreticulables versus formulaciones cohesivas estándar utilizando acrílicos autorreticulables en película de polipropileno

Los resultados son la media de tres puntos de datos.

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Ejemplo 2 Rango para la fórmula preferente con acrílicos no autorreticulables versus formulación cohesiva estándar con acrílico autorreticulable sobre una película de poliéster imprimada

Los resultados son la media de tres puntos de datos.

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Ejemplo 3 Rango para la fórmula preferente con acrílicos no autorreticulables versus formulación cohesiva estándar con acrílico autorreticulable sobre película de poliéster

Los resultados son la media de tres puntos de datos.

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Ejemplo 4 Rango para la fórmula preferente con acrílicos no autorreticulables versus formulación cohesiva estándar con acrílico autorreticulable sobre hoja de película imprimada

Los resultados son la media de tres puntos de datos.

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Ejemplo 5 Rango para la fórmula particularmente preferente con acrílicos no autorreticulables versus formulación cohesiva estándar con acrílico autorreticulable sobre película de OPP

Los resultados son la media de tres puntos de datos y se han obtenido de un rodillo de ensayo del cliente.

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En resumen, de los datos anteriores se puede deducir que, en cada caso, la utilización de un acrílico no autorreticulable daba como resultado una mayor resistencia de unión que en el caso de utilizar un acrílico autorreticulable.

Claims

1. Revestimiento cohesivo de sellado en frío acuoso para unir uno o más sustratos conjuntamente formando un envase flexible para contener un artículo, comprendiendo dicho revestimiento cohesivo los siguientes componentes:

: de un 25% a un 90% en peso de una emulsión de goma látex natural,

: de un 10% a un 75% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable,

: de un 0,01% a un 10% en peso de agua, y

: uno o más ingredientes seleccionados de entre un agente antiespumante, hidróxido de amonio, un surfactante, un agente antibloqueo, una carga inerte y un agente acondicionador,

de forma que la combinación de los componentes constituyen el total del 100% en peso de dicho revestimiento cohesivo y formando el revestimiento cohesivo un cierre desprendible y no resellable para un envase flexible, teniendo dicho cierre una resistencia cohesiva de al menos 118,11 g/cm después de ser secado sobre un sustrato para dicho envase a una temperatura de aproximadamente 127ºC.

2. Revestimiento cohesivo según la reivindicación 1 y que comprende

: de un 50% a un 90% en peso de una emulsión de goma látex natural y

: de un 10% a un 50% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable.

3. Revestimiento cohesivo según la reivindicación 1 y que comprende

: de un 60% a un 80% en peso de una emulsión de goma látex natural y

: de un 20% a un 40% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable.

4. Revestimiento cohesivo según la reivindicación 1 y que comprende los siguientes componentes:

: básicamente un 68% en peso de una emulsión de goma látex natural,

: básicamente un 30% en peso de una emulsión acrílica no autorreticulable,

: básicamente un 1,2% en peso de agua,

: básicamente un 0,4% en peso de un agente antiespumante, básicamente un 0,2% en peso de hidróxido de amonio, básicamente un 0,1% en peso de un surfactante, y

: básicamente un 0,1% en peso de un agente antibloqueo.

5. Revestimiento cohesivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho agente antiespumante es uno de silicona emulsificada, un producto basado en aceites minerales o un glicol éster/poliol.

6. Revestimiento cohesivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho surfactante es uno de un éster de ácido graso, un etoxilato no iónico o un sulfosuccinato aniónico.

7. Revestimiento cohesivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho agente antibloqueo es uno de sílice ahumada, arcilla o carbonato cálcico.

8. Revestimiento cohesivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho revestimiento contiene de un 0,01% a un 5% en peso del agente antiespumante.

9. Revestimiento cohesivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho revestimiento contiene de un 0,01% a un 5% en peso de hidróxido de amonio.

10. Revestimiento cohesivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho revestimiento contiene de un 0,01% a un 5% en peso del surfactante.

11. Revestimiento cohesivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho revestimiento contiene de un 0,01% a un 5% en peso del agente antibloqueo.

12. Revestimiento cohesivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha emulsión acrílica no autorreticulable es una de estireno-acrílico, nitrilo-acrílico o todo acrílico.

13. Material de envasado flexible para contener un artículo alimenticio que comprende:

: un sustrato en forma de una hoja flexible de material que tiene bordes longitudinales opuestos y

: un revestimiento cohesivo de sellado en frío acuoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores dispuesto sobre al menos uno de dichos bordes longitudinales.

14. Material de envasado flexible según la reivindicación 13, caracterizado porque dicho sustrato es uno de una película de poliéster, una película de polietileno de alta densidad, una película de polipropileno, una hoja, una hoja imprimada o una película de poliolefina imprimada.

15. Procedimiento para la fabricación de un envase flexible de sellado en frío que comprende los pasos de:

: aplicar un revestimiento cohesivo de sellado en frío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores sobre áreas seleccionadas de un lado de un sustrato en forma de una hoja de material flexible,

: conformar dicho sustrato en un envase y

: aplicar presión a dichas áreas seleccionadas para sellar tal envase.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque el paso de conformar dicho sustrato en un envase comprende plegar dicho sustrato de forma que el revestimiento cohesivo de diferentes partes de las citadas áreas seleccionadas de tal sustrato se pongan en contacto unas con otras.

17. Procedimiento según la reivindicación 15 o 16, caracterizado porque el paso de conformar dicho sustrato en un envase comprende poner en contacto diferentes partes de las citadas áreas seleccionadas del revestimiento cohesivo sobre dicho sustrato con un sustrato separado.