Клеевая композиция для приклеивания бумажных этикеток

(54) КЛЕЕВАЯ композиция для ПРИКЛЕИВАНИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(72) Авторы Агабеков Владимир Енокович Кулевская Инна Владимировна Арико Надежда Григорьевна Клюев Андрей Юрьевич (ВУ)(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси (ВУ)Клеевая композиция для приклеивания бумажных этикеток, включающая казеин, антисептик, антивспениватель и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит частично омыленную канифоль со степенью омыления 60-70 , диспропорционированную канифоль, буру и гидроокись аммония при следующем соотношении компонентов,мас.ч. на 100 мас.ч. Композицииказеин 8-1 1 антисептик 0,3-0,9 антивспениватель 0,08-0, 12 частично омыленная канифоль 9-12 диспропорционированная канифоль 1,8-3,5 бура 0,08-0,55 гидроокись аммония 1,20-2,53 вода остальное.ИЗОбрЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К водорастворимым КЛЕЕВЬ 1 М КОМПОЗИЦИЯМ ДЛЯ приклеивания бумажных ЭТИКЕТОК К ПОВЕРХНОСТИ стекла, металла И пластмассы, В частности ДЛЯ ПрИКЛЕИВаНИЯ аКЦИЗНЫХ марок, а также ДЛЯ склеивания бумаги ПрИ упаковке различных ИЗДЕЛИЙ В Картонные КОрОбКИ, И МОЖЕТ бЫТЬ использовано В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.Известна водорастворимая КЛЕЕВаЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭТИКЕТОК на ОСНОВЕ карбамидоформальдегидной СМОЛЫ, поливинилацетатной ДИСПЕрСИИ, многоатомного спирта, бОрНОЙ КИСЛОТЫ, эфира ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, декстрина И ГЛИНЫНедостатком ЭТОЙ КОМПОЗИЦИИ ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО В ЕЕ состав ВХОДЯТ ТОКСИЧНЫЕ вещества - ПРОИЗВОДНЫЕ формальдегида, а МНОГОКОМПОНЕНТНОСТЬ КЛЕЯ УСЛОЖНЯЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПрОЦЕСС ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ.Известна клеевая КОМПОЗИЦИЯ для этикеток на основе сополимера метилакрилата,бутилакрилата, метакриловой кислоты, эфиров канифоли и поливинилового спирта 2. Недостатком этой композиции является ее низкая вязкость, в результате чего усложняется процесс приклеивания и снижается прочность склеивания этикетки с поверхностью стекла.Известна также клеевая композиция на основе крахмала и водорастворимых полимеров 3. К недостаткам этого клея относятся необходимость использования в качестве сь 1 рья ценного пищевого продукта и необходимость приготовления клея непосредственно перед его использованием, так как срок хранения клея непродолжителен.Наиболее близкой к заявляемой является клеевая композиция, содержащая (мас. Ч) 50-60 водорастворимого полимера типа казеина, крахмала, декстрина, поливинилового спирта или полиакриловой кислоть 1, 0,01-0,03 антивспенивателя и 0,01-0,3 антисептика 4. Недостатком этого клея является то, что он не обеспечивает хорошей адгезии бумажной этикетки одновременно к стеклу и металлу, к стеклу и пластмассе.Задачей заявляемого технического решения является получение экологически безопасной, стабильной при хранении клеевой композиции, обеспечивающей хорошую адгезию бумажной этикетки одновременно к стеклу и металлу, к стеклу и пластмассе.Поставленная техническая задача решается тем, что клеевая композиция для этикеток,включающая казеин, антисептик, антивспениватель и воду, дополнительно содержит частично омь 1 ленную канифоль со степенью омь 1 ления 60-70 , диспропорционированную канифоль, буру и гидроокись аммония при следующем соотношении компонентов, мас.ч. на 100 мас.ч. композицииВ качестве исходного сь 1 рья для получения заявляемой композиции использовали кислотнь 1 й казеин. Так как казеин в воде только набухает, для лучшего его растворения добавляли (мас. от веса казеина) 1-5 бурь 1 и 15-23 гидроокиси аммония, гидроокиси натрия или карбоната натрия. В качестве антисептика использовали бензоат натрия или мегасепт, в качестве антивспенивателя - полиэтиленгликоль марки ПЭГ-300.При изготовлении казеинового клея часто используют полностью омь 1 ленную канифоль, однако полученнь 1 й клей имеет желто-бурую окраску и сильнь 1 й запах канифоли,что делает невозможнь 1 м его использование для приклеивания этикеток 5.Для устранения этих недостатков нами предложено использовать неполностью омь 1 ленную канифоль. При этом следует учить 1 вать, что если степень омь 1 ления канифоли будет ниже определенного уровня, полученнь 1 й при ее использовании клей не обеспечит достаточной адгезии этикетки к субстрату. Установленная нами экспериментальнь 1 м путем оптимальная степень омь 1 ления канифоли должна составлять 62-70 .Получение не полностью омь 1 ленной канифоли осуществляли в стеклянном реакторе,снабженном мешалкой, загружая в него 3-4 -й раствор 9-10 г гидроокиси натрия (ЫаОН) или карбоната натрия (Ыа 2 СО 3). Раствор доводили до кипения нагреванием на водяной бане и в него постепенно при перемешивании вводили 100 г мелко измельченной канифоли. После введения всей канифоли реакционную смесь продолжали перемешивать при температуре кипения, пока рН смеси не достигало 8-9. Степень омь 1 ления канифоли составила 60-70 . Полученнь 1 й продукт бь 1 л пригоден для дальнейшего использования.Для повышения адгезионных свойств заявляемой клеевой композиции нами предложено вводить в ее состав определенное Количество диспропорционированной канифоли в виде 30 -ного раствора в ацетоне или этиловом спирте.Диспропорционированную канифоль получали путем нагревания обычной канифоли при температуре 250 С в течение 5-6 часов в присутствии йода или его солей, взятых в качестве катализатора б. Диспропорционирование канифоли представляет собой межмолекулярное перераспределение атомов водорода с образованием ароматического ядра и соединений разной степени гидрирования. Так, в состав полученного продукта входит абиетиновая кислота, дегидро-, дигидро- и тетрагидроабиетиновые кислоты.Для получения клеевой композиции компоненты смешивали при температуре 4050 С. В связи с тем, что заявляемая композиция обеспечивает хорошую адгезию одновременно к поверхности стекла, металла и пластмассы, ее можно использовать для приклеивания акцизных марок.Изобретение иллюстрируется следуюшими примерами.В реактор, снабженный мешалкой, загружали рассчитанные количества казеина, воды,буры и гидроокиси аммония. Смесь оставляли для набухания на 2-3 часа, затем добавляли рассчитанное количество не полностью омыленной канифоли, диспропорционированной канифоли, антисептика и антивспенивателя, после чего перемешивали при температуре 40-50 С в течение 2-3-х часов и получали клей, готовый к употреблению, имеюший срок хранения свыше 10 месяцев. Вязкость готовой композиции по вискозиметру ВЗ-246 составляет 10-20 минут.Для проведения испытания клея (определения времени схватывания) готовили полоски из бумаги шириной 1,5-2 см и длиной 8-12 см (размеры акцизной марки), на которые наносили тонкий слой полученной клеевой композиции. Сразу после нанесения клея полоски приклеивали на бутылки одновременно к стеклянной поверхности и металлической пробке или к поверхности бутылки из полиэтилентерефталата, после чего выдерживали при температуре 20-25 С. При оценке адгезии, обеспечиваемой клеевой композицией,использовали следуюшие критерии если при отрыве этикетки от стекла когезионный разрыв бумаги наступал через 15-20 мин, адгезия оценивалась как хорошая, через 20-25 мин как средняя, свыше 25 - как плохая. Если при отрыве этикетки от металла и пластмассы когезионный разрыв бумаги наступал через 20-25 мин, адгезия определялась как хорошая,через 25-30 мин - как средняя, свыше 30 мин - как плохая.В этих примерах клеевую композицию готовили по методике, описанной в примере 1. Соотношение компонентов в составе клея и результаты испытаний свойств клеев, полученных в примерах 1-6 в сравнении с известным клеем, представлены в таблице. Как видно из данных (примеры 1-4), предлагаемая клеевая композиция обеспечивает более высокую адгезию бумажной этикетки одновременно к стеклу и металлу или к стеклу и пластмассе по сравнению с прототипом.Влияние состава клеевой композиции на ее адгезионные свойстваМ) П/П Канифоль Канифоль 7 Гидроокись не полно- диспропорпримера Казеин Антисептик вспенива- Вода к стеклу к металлу к пластмассе аммония стью омы- ционированленная10,0 2,4 0,45 0,09 77,04 хорошая хорошая хорошая 11,0 3,0 0,80 0,10 73,80 хорошая хорошая хорошаяПО ПрОТОТИПу хорошая плохая СРЕДНЯЯ