Adesivi, base acqua? Solvente? Hot-melt?

Sistemi a base acquosa (dispersione)
Nei sistemi a base acquosa, il veicolo è costituito dall’acqua. Dopo la spalmatura, l’acqua evapora nei canali di essiccazione della spalmatrice.

Sistemi a solvente
Nei sistemi a solvente, il veicolo è costituito da un solvente. Il solvente evapora durante l’essiccazione per poi essere in genere reimmesso nel processo.

Hot melt (solidi al 100%)
Gli hot melt sono solidi al 100% e non prevedono, quindi, l’uso di alcun solvente. Durante la fabbricazione, l’adesivo hot melt viene liquefatto e pompato allo stato fuso ad una testa di spalmatura. Dalla testa di spalmatura, l’adesivo fuso viene premuto attraverso un ugello per andare a formare lo strato di adesivo. Gli adesivi hot melt offrono un’ottima adesione sulle superfici umide. Il limite degli hot melt è nella loro resistenza al calore: se vengono esposti a temperature molto alte durante l’applicazione finale, si fondono di nuovo.

Sistemi uv cross-linked
Gli adesivi acrilici UV rappresentano uno sviluppo tecnologico relativamente recente nel settore degli autoadesivi. Come gli hot melt, essi sono solidi al 100%. Prima di essere spalmati, gli adesivi acrilici UV vengono liquefatti, pompati nella postazione di spalmatura allo stato fuso e, quindi, trattati con radiazioni UV. Ad avviare la reazione di legame è un fotoiniziatore presente nell’adesivo. Tra i vantaggi, vanno ricordati la maggiore resistenza chimica, la coesione (cfr. § 3.3.) e la resistenza al calore. Di conseguenza, gli acrilici UV combinano le migliori caratteristiche delle dispersioni acriliche e degli hot melt a base gomma: resistenza all’acqua, agli agenti chimici, al calore e ai raggi ultravioletti. 

Fattori che influenzano l’adesione
In linea di massima, l’adesione può essere definita come la capacità dell’adesivo di stendersi sulla superficie per poi legarsi ad essa. Dopo l’etichettatura, gli adesivi sensibili alla pressione cominciano
a fluire ed a stabilire un contatto con la superficie di applicazione.

Superfici : Ruvidità
La ruvidità della superficie incide sull’area di contatto dell’adesivo. Se il supporto è molto ruvido, il contatto potrà aver luogo soltanto sui rilievi, mentre gli avvallamenti non verranno in contatto con l’adesivo. L’area di contatto totale sarà piccola e l’adesione che ne deriva bassa. Ne consegue che un adesivo permanente per supporti ruvidi deve coprire adeguatamente gli avvallamenti. Questo può essere realizzato mediante una selezione della materia prima oppure utilizzando una maggior quantità di adesivo. Per gli adesivi rimovibili, le superfici ruvide non rappresentano un ostacolo e la rimovibilità non è un problema. È estremamente raro, infatti, che, nel caso di superfici ruvide, l’adesione sia eccessiva. È molto più probabile, invece, che l’adesione sia scarsa, provocando il distacco delle etichette dalla superficie. Ne consegue che il livello di adesione di un adesivo rimovibile va testato prima di utilizzarlo per l’applicazione commerciale cui è destinato.

Umidità
Le superfici umide rappresentano una sfida impegnativa per l’adesivo. Nell’industria alimentare, i prodotti vengono spesso etichettati in ambienti refrigerati in cui è facile assistere alla formazione di condensa sulla superficie di etichettatura. Lo stesso dicasi dell’etichettatura eseguita all’aperto. Gli adesivi a base acquosa sono in grado di assorbire e quindi di tollerare una certa quantità di umidità. Quando l’eccessiva umidità ne proibisce l’uso, le possibili alternative sono rappresentate dagli hot melt e dagli adesivi a solvente. Essi non subiscono l’influenza dell’umidità in quanto non contengono sostanze che assorbono l’acqua.

Tensione superficiale
La tensione superficiale è la proprietà che induce la superficie di un liquido a comportarsi come se fosse coperta da una sottile pelle elastica. Ecco perché un ago può galleggiare sull’acqua, per esempio. Il fenomeno è da ricondurre alla tendenza delle superfici esposte a contrarsi riducendosi al minimo. La buona stesura dell’adesivo sulla superficie dipende da una regola fondamentale: la tensione superficiale dell’adesivo deve essere inferiore o uguale alla tensione superficiale della superficie del prodotto da etichettare. Gli adesivi acrilici hanno una tensione superficiale relativamente alta. Di conseguenza, gli acrilici aderiscono bene alle superfici con un’elevata tensione superficiale quali il vetro, il metallo e la poliammide (nylon), mentre l’adesione a superfici caratterizzate da una bassa tensione superficiale, quali il PE o il PP, può presentare dei problemi. In questi casi, la tensione superficiale degli acrilici può essere abbassata per migliorarne l’adesione con superfici a bassa tensione superficiale. La tensione superficiale della superficie è molto importante anche nel caso degli adesivi rimovibili. Lo sviluppo di adesivi rimovibili anche nel lungo periodo, su superfici con un’elevata tensione superficiale, è particolarmente impegnativo. Qualche settimana dopo l’etichettatura potrebbe verificarsi un aumento dell’adesione, e quindi una minore rimovibilità,
dovuto al fatto che la tensione superficiale dell’adesivo è inferiore a quella della superficie.

Forma
La forma dei prodotti da etichettare può a volte rappresentare un limite nella scelta dell’adesivo. Provette e piccole bottiglie in cui la superficie è convessa e il raggio corto rappresentano i casi difficili più comuni. Lo stesso dicasi degli spigoli. Su questo tipo di superfici, il frontale tenderà a ritornare alla sua originaria forma piana. Un adesivo con un’elevata forza interna (coesione) permette una buona aderenza dell’etichetta evitando il sollevamento dei bordi. Un altro fattore importante è dato dalla flessibilità del frontale. Film e fogli di carta molto rigidi non sono adatti per prodotti con superficie convessa e a raggio corto.

Temperatura
La temperatura incide sulle proprietà degli adesivi. Con qualche modifica è possibile, tuttavia, regolare il campo di escursione termica entro il quale è possibile applicare l’adesivo. Alle basse temperature gli adesivi si induriscono perdendo adesività, soprattutto l’adesività iniziale. Alle alte temperature, gli adesivi tendono a fluidificare a causa della ridotta forza interna. L’ammorbidimento può incrementare, entro certi limiti, l’adesione, in quanto consente all’adesivo di scorrere aumentando l’area di contatto. Se, tuttavia, l’adesivo si ammorbidisce troppo, incomincia a perdere le sue proprietà adesive, provocando inoltre un fenomeno di debordamento.

Resistenza all’ossidazione e ai raggi ultravioletti
In pratica, per ossidazione si intende l’invecchiamento. Le alte temperature aumentano la velocità di
ossidazione. Gli adesivi acrilici non sono particolarmente soggetti all’ossidazione e quindi sono caratterizzati da una lunga durata di conservazione. Al contrario, gli adesivi a base gomma contengono in genere dei componenti che sono più sensibili all’ossidazione. L’uso di stabilizzatori, tuttavia, può ridurre la velocità di ossidazione di tali adesivi facendo in modo che abbiano una durata di conservazione simile a quella degli acrilici. Con l’ossidazione, l’adesivo inizia ad ingiallire e perde gradualmente le sue proprietà di adesione, diventando, alla fine, talmente duro da perdere ogni adesività. Col tempo, questo succede a tutti gli adesivi ed è per questo motivo che l’indicazione della durata di conservazione è essenziale. I raggi ultravioletti producono il loro maggiore effetto quando l’adesivo viene combinato con un film trasparente. Gli acrilici non modificati presentano una eccellente resistenza ai raggi ultravioletti, laddove gli adesivi a base di gomma sono piuttosto deboli da questo punto di vista. Per “durata di conservazione” si intende il periodo di tempo in cui l’accoppiato (la combinazione di frontale e adesivo) può essere immagazzinato a temperatura e umidità costanti senza comprometterne le proprietà adesive. Normalmente, per “durata di conservazione” non si intende, quindi, l’aspettativa di vita dell’etichetta dopo la sua applicazione sul prodotto.

I raggi ultravioletti possono influenzare negativamente le proprietà degli adesivi.