ADHESIVO REDISOLVIBLE EN AGUA.

Adhesivo acuoso que contiene, basado en el contenido de sólidos,

- de 20 a 80% en peso de un copolímero (met)acrílico (A) como dispersión en agua,

- de 10 a 50% en peso de una resina (B),

- de 5 a 30% en peso de un producto de reacción (C) en forma de una dispersión de

i) de 20 a 50%, basado en la dispersión total (C), de un copolímero (met)acrílico que tiene un índice de acidez de 1-100 mg de KOH/g,

ii) de 5 a 40%, basado en la dispersión total (C), de al menos un alcohol sacárico con un MN de 100 a 600 g/mol,

y haciendo reaccionar la mezcla en solución alcalina durante de 0,1 a 6 horas,

- de 0,1 a 30% en peso de uno o más adyuvantes (D)

en donde la suma de A a D asciende a 100%

Adhesivo redisolvible en agua.

La presente invención se refiere a materiales adhesivos acuosos que comprenden polímeros naturales específicos para unir sustratos de papel o película a superficies duras, más particularmente superficies plásticas o vidrio, que pueden retirarse con soluciones alcalinas.

Se sabe desde hace algún tiempo que pueden usarse preparaciones de adhesivo acuoso para unir sustratos permeables al agua. Un campo principal de aplicación, por ejemplo, es el etiquetado de botellas. Por ejemplo, en DE 195 21 564 A se propone formar un sistema adhesivo para el etiquetado de envoltorios a partir de un adhesivo de captación y un adhesivo de superposición. Se dice que el adhesivo de captación tiene alta resistencia adhesiva en húmedo y consiste en de 5 a 85% en peso de un polímero soluble en agua basado en caseína, almidón, dextrina, glucosa, poli(alcohol vinílico), poliviniluretano o poli(ácido acrílico).

DE-OS 21 07 651 describe un procedimiento para la producción de un látex de polímero mecánicamente estable que consiste en monómeros hidrófobos y monómeros carboxifuncionales. Además de la producción de los látices, el documento también describe su uso para el tratamiento de materiales textiles o para la pigmentación en la producción de pinturas pigmentadas. Sin embargo, no hay ninguna sugerencia de que los productos de neutralización del látex sean adecuados como adhesivos.

WO 93/03111 describe adhesivos que contienen agua para el etiquetado de botellas. Estos adhesivos de etiquetado se basan en una cola, una colofonia, una resina sintética y alcoholes monohidroxilados o polihidroxilados. No hay ninguna referencia al uso de polímeros modificados específicos.

EP 1025179 A1 describe adhesivos que contienen agua para sustratos hidrófobos que contienen un copolímero acrílico basado en una combinación de monómeros que tienen grupos ácidos y monómeros hidrófobos. Adicionalmente, los aditivos generalmente conocidos pueden estar presentes en tal dispersión de adhesivo.

Aunque las superficies hidrófobas pueden unirse bien con colas basadas en caseína, pueden emitirse olores desagradables bajo condiciones adversas en procedimientos de limpieza industriales usados para retirar las etiquetas. El uso de polímeros de ácido (met)acrílico evitará tales olores, pero tales adhesivos tienen algunas desventajas en sus propiedades de adhesión bajo diferentes condiciones ambientales. Así, es necesario que las etiquetas encoladas sobre un sustrato con tal adhesivo sean estables bajo condiciones húmedas y frías durante el almacenamiento pero se retiren fácilmente por lavado en el procedimiento de reciclado.

De acuerdo con esto, el problema afrontado por la presente invención era desarrollar una composición de adhesivo acuoso que desarrollara alta resistencia adhesiva sobre superficies sólidas, especialmente también sobre una superficie húmeda, que mostrara buena adhesión de las etiquetas unidas al sustrato también bajo condiciones húmedas y que, además, fuera fácilmente retirable en un procedimiento de reciclado sometiendo el adhesivo a soluciones alcalinas.

Este problema se soluciona proporcionando una composición de adhesivo acuoso que contiene, basado en el contenido de sólidos, (A) de 20 a 80% en peso de un copolímero (met)acrílico como dispersión en agua, (B) de 10 a 50% en peso de una resina, (C) de 5 a 30% en peso de un producto de reacción en forma de una dispersión de i) de 20 a 50% basado en la dispersión total (C) de un copolímero (met)acrílico que tiene un índice de acidez de 1 a 100 mg de KOH/g, ii) de 5 a 40% basado en la dispersión total (C) de al menos un alcohol sacárico con un M_N de 100 a 600 g/mol, y haciendo reaccionar la mezcla en solución alcalina durante de 0,1 a 6 horas, (D) de 0,1 a 30% en peso de uno o más adyuvantes, en donde la suma de A a D asciende a 100%.

Adhesivo acuoso significará que el adhesivo y los componentes principales serán solubles o dispersables en agua. Los componentes se mezclarán en forma de dispersiones o pueden disolverse en una solución acuosa de un componente. El adhesivo se aplicará sobre el sustrato y proporcionará una capa de un adhesivo piezo-sensible. Redisolvible en agua significa que el adhesivo después de la aplicación entre las superficies de los sustratos durante un procedimiento de reciclado posterior puede disolverse o dispersarse hasta tal punto que los sustratos se separen.

Un componente del adhesivo es una dispersión de un copolímero (met)acrílico en agua (A). Tales copolímeros (met)acrílicos consistirán en los monómeros insaturados conocidos basados en ácido (met)acrílico y sus ésteres y monómeros tales que son copolimerizables con tales monómeros de (met)acrilato. Los copolímeros usados de acuerdo con la presente invención se forman preferiblemente mediante la copolimerización de al menos un monómero de tipo hidrófobo con al menos un monómero de un tipo hidrófilo, y opcionalmente otros monómeros que contienen al menos un grupo carboxílico.

Los monómeros de tipo hidrófobo son componentes, es decir, monómeros copolimerizados, que forman una fase líquida orgánica dispersa discreta en agua como la fase continua bajo las condiciones de copolimerización en emulsión de acuerdo con la invención. Monómeros adecuados de este tipo son ésteres de ácidos carboxílicos polimerizables insaturados, más particularmente ácido acrílico y metacrílico, compuestos vinílicos aromáticos, tales como estireno, a-metilestireno y viniltolueno, ésteres de alcohol vinílico, más particularmente éster vinílico de ácido graso, N-alquilamidas superiores de ácidos carboxílicos polimerizables insaturados, más particularmente ácido (met)acrílico, y otros monómeros olefínicos copolimerizables, por ejemplo de acrilonitrilo y metacrilonitrilo, cloruro de vinilo o cloruro de vinilideno, y olefinas, tales como etileno, butadieno, isopreno y olefinas comparables sin otra funcionalidad. Los ésteres de ácido acrílico y ácido metacrílico, más especialmente ésteres correspondientes con alcoholes monohidroxilados inferiores, tales como alcoholes C1 a C8, por encima de todo los ésteres metílicos, butílicos, 2-etilhexílicos y/o etílicos correspondientes, son de particular importancia. Los compuestos vinílicos aromáticos de tipo estirénico también son particularmente adecuados. Los ésteres de alcohol vinílico y las olefinas sin otra funcionalidad se prefieren menos. Tales monómeros, además de sus propiedades hidrófobas, no contienen un grupo que forme directamente una sal.

El segundo grupo de monómeros son de tipo hidrófilo. Monómeros adecuados son monómeros copolimerizables que contienen sustituyentes polares de los que son ejemplos típicos acrilamida, metacrilamida, acrilato o metacrilato de hidroxietilo, hidroxietilacrilamida y N-vinilpirrolidona. Otros monómeros de este tipo son (met)acrilatos de hidroxialquilo como acrilato o metacrilato de hidroxipropilo, acrilato de hidroxibutilo, ésteres parciales de glicerol y ácido acrílico.

Aunque los monómeros de tipo hidrófilo e hidrófobo siempre se usan en la producción de tal copolímero acrílico, el uso de los monómeros que contienen grupos ácidos es opcional. Los comonómeros carboxifuncionales son particularmente útiles a este respecto. Ejemplos preferidos son ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico y/o ácido crotónico. El ácido maleico, el ácido fumárico o los semiésteres de los mismos son menos preferidos. Otros ejemplos de componentes de esta clase son monómeros insaturados que contienen grupos ácido sulfónico. Tales monómeros pueden formar grupos iónicos en una fase acuosa. Tales grupos iónicos mejorarán la solubilidad del polímero en agua.

Típicamente, la relación molar de monómeros hidrófobos a los monómeros que contienen grupos hidrófilos se selecciona de modo que se usen al menos 50% en moles de los monómeros hidrófobos y al menos 5% en moles de los monómeros que contienen grupos hidrófilos. Opcionalmente, hasta 20% en moles de los monómeros hidrófilos puede reemplazarse por monómeros que contienen grupos ácidos. El copolímero tendrá un peso molecular (peso molecular medio numérico, M_N, obtenible mediante GPC) entre 10.000 y 500.000 g/mol, preferiblemente menor de 300.000 g/mol, el índice de acidez es 0 o hasta 50 mg de KOH/g. Se prefiere seleccionar monómeros de modo que la temperatura de transición vítrea Tg (medida mediante DSC, DIN ISO 11357) del copolímero (met)acrílico sea menor de 0ºC, preferiblemente menor de -10ºC.

Para la preparación del adhesivo,...

1. Adhesivo acuoso que contiene, basado en el contenido de sólidos,

y haciendo reaccionar la mezcla en solución alcalina durante de 0,1 a 6 horas,

en donde la suma de A a D asciende a 100%.

2. Adhesivo acuoso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el adhesivo tiene un contenido de sólidos de 40 a 66% en peso.

3. Adhesivo acuoso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el producto de reacción C es una dispersión que contiene de 25 a 45% en peso del copolímero (met)acrílico que tiene un peso molecular de 100000 a 1000000 g/mol y de 10 a 30% en peso de un alcohol sacárico con un M_N de 100 a 500 g/mol.

4. Adhesivo acuoso de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el alcohol sacárico se selecciona de mono- o di-sacáridos hidrogenados.

5. Adhesivo acuoso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el copolímero (met)acrílico A tiene una Tg de menos de 0ºC y el copolímero (met)acrílico Ci) tiene una Tg de más de 0ºC.

6. Adhesivo acuoso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el adhesivo tiene una viscosidad de 200 a 300.000 mPas a 23ºC.

7. Adhesivo acuoso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la resina (B) es una colofonia con un índice de acidez de 0 a 300 mg de KOH/g.

8. Adhesivo acuoso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los adyuvantes se seleccionan de conservantes, antiespumantes, colorantes, pigmentos, sustancias reguladoras del pH, cargas, aditivos que mejoran la resistencia adhesiva en húmedo, aditivos para ajustar el tiempo en abierto y/u otros adyuvantes típicos.

9. El uso de un adhesivo acuoso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, para producir una capa de revestimiento de adhesivo sobre una etiqueta y la etiqueta se une a un sustrato termoplástico, metálico o de vidrio.

10. El uso de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la etiqueta es una etiqueta de papel o una etiqueta de película hidrófila y el sustrato es un recipiente de vidrio.

11. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 y 10, en el que el adhesivo se usa para unir las etiquetas a superficies húmedas.

12. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, en el que la capa de adhesivo entre la etiqueta y el sustrato es redispersable si se somete a una solución alcalina.