ES2283542T3

ES2283542T3 - Material para etiquetas aislante.

Info

Publication number: ES2283542T3
Application number: ES02719483T
Authority: ES
Inventors: Thomas E. Benim; Susan Gogol Chamberlin; Jeffrey Allen Chambers; Steven R. Cosentino; Peter R. Hunderup; Ross A. Lee; Susan D. Procaccini
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: US20030003249A1; MXPA03009227A; US20070199647A1; HK1066897A1; US20030129335A1; CN1503962A; US20030124258A1; US20030207059A1; US6887541B2; BR0208867A; US7070841B2; US7108906B2; DE60218833D1; US7081286B2; TWI253980B; ATE357038T1; US7919164B1; DE60218833T2; JP2009023356A; US7452590B1

Abstract

Material para etiquetas aislante, que tiene una capa (30) aislante térmica que tiene una resistencia térmica en el intervalo de 0, 007 a 0, 077 m2 * K/W (de 0, 05 a 0, 5 CLO) que se lamina en un material frontal, en el que el material para etiquetas tiene al menos 0, 0190 cm (0, 0075 pulgadas) de espesor.

Description

Material para etiquetas aislante.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a un material para etiquetas aislante para un recipiente que comprende una capa aislante térmica que está unida a un material frontal. El material frontal puede ser película, papel o material textil. El material frontal puede estar recubierto por un material de recubrimiento de modo que pueda imprimirse, confiriendo así tanto propiedades aislantes como capacidad de impresión al recipiente.

Descripción de la técnica relacionada

Se conocen cierres aislados para recipientes, tales como los descritos en la patente de los EE.UU. 4.871.597. Este cierre incluye una primera, o capa más interna de material textil, una segunda capa más interna aislante que incluye una espuma polimérica, una tercera capa más interna reflectante de película polimérica metalizada, y una capa más externa de malla de material textil. Sin embargo, el uso de cuatro capas diferentes, aunque proporciona un buen aislamiento para el recipiente, puede ser engorroso, lo que limita el funcionamiento de tal cierre para otros fines, tales como material para etiquetas.

En la técnica de etiquetas, generalmente no se usan diferentes materiales y diferentes capas en un material para etiquetas. Esto se debe en parte al hecho de que ha sido muy costoso laminar los diferentes materiales y capas. Por ejemplo, el documento US 4.273.816 describe etiquetas que aíslan recipientes frágiles, tales como botellas de vidrio frente a un choque mecánico. Además, con el fin de laminar diferentes materiales, uno de los cuales confiere aislamiento térmico a la etiqueta y tiene cierto espesor o grosor, los materiales deben calentarse hasta una temperatura que descomponga el material grueso.

También se conoce en la técnica de película una cinta eléctrica fina que comprende una película de poliéster reforzada con red de poliéster, tal como se describe en 3M Utilities and Telcommunications OEM. Sin embargo, esta cinta, cuyo máximo espesor es de 0,0190 cm (0,0075 pulgadas) no es adecuada para su uso como aislante para un recipiente.

Por tanto, existe una necesidad de diseñar un aislante para un recipiente que no sea caro de fabricar. Tal aislante sería suficientemente espeso para proporcionar un aislamiento adecuado, pero suficientemente fino para ser flexible de modo que se envolverá alrededor el recipiente. De manera ideal, un aislante de este tipo sería multifuncional de modo que serviría también como etiqueta.

Breve sumario de la invención

La presente invención vence los problemas asociados a la técnica anterior proporcionando un material para etiquetas que actúa como un aislante para un recipiente. Este aislante tiene suficiente grosor, es decir, es suficientemente espeso (de más de 0,0190 cm (0,0075'')) como para proporcionar un aislamiento adecuado para el recipiente, pero suficientemente fino de modo que pueda envolverse fácilmente alrededor de un recipiente. Debido a esta característica, este aislante también puede funcionar como un material para etiquetas. Por tanto, el uso de una etiqueta producida a partir del material para etiquetas de la presente invención tiene la ventaja de mantener la temperatura del contenido del recipiente más tiempo que el uso de la etiqueta sola. Además, el material para etiquetas de la presente invención puede imprimirse, mejorando de ese modo su uso como una etiqueta para un recipiente.

Otra ventaja del material para etiquetas de la presente invención es que es menos costoso de fabricar que una estructura laminada, puesto que en una realización preferida incluye una película coextruída con un adhesivo termosellable que se usa para adherir la película a una capa aislante.

Además, en la realización preferida, en la que la película y la capa aislante están ambas preparadas a partir de poliéster, y que incluye adhesivos compatibles, el material para etiquetas de la presente invención es completamente reciclable, proporcionando de ese modo ventajas medioambientales significativas sobre las etiquetas o aislantes conocidos de la técnica anterior.

Según la presente invención, el material para etiquetas aislante de la presente invención comprende una capa aislante térmica que tiene una resistencia térmica de 0,0077 a 0,077 m^{2} K/W (de 0,05 a 0,5 CLO) que está laminada en un material frontal, en el que el material para etiquetas tiene al menos 0,0190 cm (0,0075 pulgadas) de espesor.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es una vista de sección transversal de un material para etiquetas según la presente invención, que muestra el material frontal sobre ambas caras de una capa aislante térmica.

La figura 2 es una vista de sección transversal del material para etiquetas de la presente invención, similar a la figura 1, pero que muestra el material frontal laminado solamente en un lado de la capa aislante térmica.

La figura 3 es una vista en perspectiva de un recipiente envuelto con una etiqueta cortada de un material para etiquetas según la presente invención.

La figura 4 es una vista en perspectiva de un recipiente con muescas envueltas con una etiqueta cortada de material para etiquetas según la presente invención.

La figura 5 es una vista en perspectiva de una botella envuelta con una etiqueta cortada de un material para etiquetas según la presente invención.

La figura 6 es una vista en perspectiva de una taza envuelta con una etiqueta cortada de un material para etiquetas según la presente invención.

La figura 7 es una vista esquemática de un aparato adecuado para producir el material para etiquetas según la presente invención.

La figura 8 es un gráfico que muestra la temperatura a la que se activaron las capas termosellables del material frontal frente al espesor del material para etiquetas producido en el ejemplo 1.

La figura 9 es un gráfico que muestra la temperatura a la que se activaron las capas termosellables del material frontal y se laminaron en la capa aislante térmica frente a los valores de aislamiento térmico, según se mide en CLO, del material para etiquetas producido en el ejemplo 1.

Descripción detallada de la invención

Según la presente invención, se proporciona un material para etiquetas aislante. Un material de ese tipo se muestra de manera general en 5 en las figuras 1 y 2 y enrollado en 45 en la figura 7. El material para etiquetas se corta en longitudes individuales para producir etiquetas, que se muestran aplicadas a un recipiente en 15 en las figuras 3 - 6. El material para etiquetas de la presente invención incluye una capa aislante térmica, mostrada en 30 en las figuras 1 y 2. Esta capa aislante térmica tiene una resistencia térmica, según se mide en unidades de aislamiento, o CLO, de 0,05 a 0,5. La unidad CLO se define como una unidad de resistencia térmica de una prenda. La unidad del SI de resistencia térmica es el metro cuadrado Kelvin partido por vatio (m^{2}\cdotK/W) (véase "Textile Terms and Definitions", décima edición, The Textile Institute, (1995), páginas 66, 350). Por tanto el intervalo de resistencia térmica en unidades del SI de la capa aislante térmica de la presente invención es de 0,0077 a 0,077 m^{2}\cdotK/W. Aunque CLO se define en cuanto a una prenda, esta medida puede usarse para describir la resistencia térmica de cualquier sistema textil, y se usa en el presente documento para describir la resistencia térmica de la capa aislante térmica de la presente invención. Los valores de CLO dependen del material usado para la capa aislante y su espesor. Los valores de CLO para etiquetas producidas sin la capa aislante térmica de la presente invención estaban por debajo del extremo inferior del intervalo (0,05 CLO, o 0,007 m^{2}\cdotK/W).

La capa aislante térmica comprende un material con base de fibra termoplástica orgánica que comprende poliéster, polietileno o polipropileno. En una realización preferida, la capa aislante térmica es una guata de fibra de relleno que comprende poliéster. Una guata de fibra de relleno vendida como THERMOLITE® Active Original por E.I. du Pont de Nemours and Company es especialmente adecuada para su uso con la presente invención. La guata de fibra de relleno usada con la presente invención tiene un peso por unidad de superficie en el intervalo de 10 gm/m^{2} a 200 gm/m^{2}, y una densidad aparente inferior a 0,3 gm/cm^{3}. Alternativamente, la capa aislante térmica puede comprender fibras sopladas fundidas, tales como poliolefinas sopladas fundidas, que se venden como THINSULATE®, por 3M.

Pueden usarse muchas otras variaciones del material aislante para la capa aislante térmica con la presente invención. Por ejemplo, la capa aislante térmica puede comprender una espuma. La espuma puede ser poliuretano, o cualquier otra composición tal como se conoce en la técnica. O la capa aislante térmica puede producirse de un material con base de fibra inorgánica que comprende lana de vidrio, vidrio borosilicato o lana de roca.

Alternativamente, la capa aislante térmica puede comprender un material textil de punto, producido, por ejemplo a partir de fibra oval festoneada o de cuatro canales que se vende con la marca comercial COOLMAX® por E.I. du Pont de Nemours and Company de Wilminton, Delaware. O la capa aislante térmica puede ser un material de vellón o tejido.

La capa aislante también puede comprender alguna clase de material textil no tejido, tal como fieltro, o no tejido muy grueso, o no tejido de aguja.

La capa aislante térmica está laminada en un material frontal, tal como se muestra en 10 en las figuras 1 y 2 y también en 20 en la figura 1. Por "laminación" se hace referencia a unir capas de material mediante un adhesivo u otros medios. El material frontal puede ser una película, papel y/o material textil. La película se produce de un material termoplástico que comprende o bien poliéster, polietileno o bien polipropileno. En la realización ilustrada en la figura 1, la capa aislante térmica está laminada entre dos láminas de película, papel o material textil. Sin embargo, está dentro del alcance de la presente invención para laminar una única lámina de material frontal en la capa aislante térmica, tal como se muestra en la figura 2. El uso de una única lámina de material frontal no afectará sustancialmente al espesor del material para etiquetas, debido a que el espesor del material frontal es insignificante comparado con el espesor total del material para etiquetas. El material para etiquetas de la presente invención es superior a 0,0075'' (0,0190 cm) de espesor, de modo que es suficientemente espeso como para proporcionar un aislamiento adecuado para un recipiente. El material 10 frontal, que incluye una primera capa 13 y una segunda capa 14, tal como se muestra en las figuras 1 y 2 un material 20 frontal, que incluye una primera capa 22 y una segunda capa 24, tal como se muestra en la figura 1, puede tener un espesor de entre 0,0002'' (0,0005 cm) y 0,010'' (0,025 cm). Un intervalo preferido para el espesor del material frontal es de 0,00048'' (0,00121 cm) a 0,0020'' (0,0050 cm).

En una realización preferida, en lo sucesivo en el presente documento referida como la realización de "película coextruída", el material frontal comprende una película que está coextruída de modo que comprende dos capas. Por tanto, el material 10 frontal comprende una primera capa 13 y una segunda capa 14. En esta realización, la primera capa 13 y la segunda capa 14 están producidas de diferentes materiales, pero forman una lámina de película. La segunda capa 14 es termosellable (es decir, está hecha de un material que tiene una temperatura de fusión inferior que el material de la primera capa 13, de modo que cuando se calienta el material 10 frontal, la segunda capa 14 se ablanda y se adhiere a la capa aislante térmica cuando se aplica presión). De manera similar, el material 20 frontal comprende una primera capa 22 y una segunda capa 24. De nuevo, la primera capa 22 y la segunda capa 24 están producidas de diferentes materiales, pero forman una lámina de película. La segunda capa 24 es termosellable (es decir, está producida de un material que tiene una temperatura de fusión inferior que el material de la primera capa 22, de modo que cuando se calienta el material 20, la segunda capa 24 se ablanda y se adhiere a la capa aislante térmica cuando se aplica presión).

El material para etiquetas de la presente invención puede incluir además un recubrimiento sobre el material frontal. El recubrimiento, mostrado en 12 en las figuras 1 y 2, se proporciona sobre la superficie no termosellable (es decir, primeras capas 13 y 22) del material frontal. Este recubrimiento puede imprimirse, de modo que el mismo material que proporciona aislamiento también puede funcionar como una etiqueta. El recubrimiento es una capa de imprimación convencional basada en dispersiones poliméricas acuosas, emulsiones o disoluciones de resinas acrílicas, de uretano, de poliéster u otras bien conocidas en la técnica. (Véase, por el ejemplo, la patente de los EE.UU. número 5.453.326). Alternativamente, si se imprime previamente la capa aislante térmica, y el material frontal es transparente, puede eliminarse la necesidad de recubrir el material frontal para hacerlo imprimible.

En una configuración preferida de la realización de la película coextruída, se usan películas con dos espesores diferentes para los materiales frontales, tales como material 10 frontal y material 20 frontal en la figura 1. Un ejemplo específico de una película que es adecuada para su uso como material 10 frontal en la figura 1 es MELINEX® 854, comercialmente disponible de DuPont Teijin Films de Wilmington, Delaware. MELINEX® 854 es una película de poliéster orientada biaxialmente coextruída de calibre de 120 (0,0012 pulgadas, o 0,0030 cm) de espesor. La primera capa de esta película, tal como en 13 en la figura 1, está producida a partir de un homopolímero de poliéster convencional, de viscosidad intrínseca de aproximadamente 0,590, que contiene 2500 ppm de partículas aditivas de deslizamiento inorgánicas. Esta capa comprende aproximadamente el 65% del espesor total de la película. Una resina de copoliéster comprendida por el 18% en peso de ácido isoftálico, viscosidad intrínseca de aproximadamente 0,635, que contiene 2300 ppm de partículas aditivas de deslizamiento inorgánicas, se coextruye para formar la capa termosellable (tal como en 14 en la figura 1) y comprende el 35% del espesor total de la película (15 - 40% preferido). La superficie de la primera capa opuesta a la capa termosellable se recubre en línea mediante un estucador con rodillo grabado (durante el proceso de fabricación de la película) con un recubrimiento de imprimación (en 12 en la figura 1) basado en una dispersión acuosa de poliéster descrita anteriormente en un peso de recubrimiento seco de 0,03 g/m^{2}. La película de MELINEX® 854 es también adecuada para su uso como material 20 frontal en la figura 1, pero este material frontal es ligeramente más delgado que el material frontal usado como material 10 frontal. En todos los otros aspectos, la película de MELINEX® 854 usada como material 20 frontal es la misma que la película MELINEX® 854 usada como material 10 frontal descrito anteriormente.

Según otro aspecto de la presente invención, el material frontal puede modificarse sobre la superficie orientada en sentido opuesto de la capa aislante térmica para facilitar imprimir sobre la misma mediante un tratamiento de descarga en corona. Específicamente, se modifica la superficie de la primera capa 13 ó 22. El tratamiento de descarga en corona puede realizarse además de, o en lugar de, el recubrimiento sobre el material frontal. O alternativamente, además del recubrimiento, o en lugar del recubrimiento, puede depositarse una capa de metal depositada en vapor, tal como una capa de aluminio, sobre la superficie orientada en sentido opuesto de la capa aislante térmica con fines decorativos y para añadir efectos ópticos. Si se realiza esta deposición en vapor, entonces el tratamiento de descarga en corona no se realizaría normalmente además de esta deposición en vapor.

Según otra modificación de la presente invención, el material frontal puede gofrarse sobre la superficie orientada en sentido opuesto de la capa aislante térmica en patrones del tipo que puedan desearse para decoración. El gofrado puede realizarse además del recubrimiento, tras el tratamiento de descarga en corona, si es necesario, y además de la deposición en vapor. Específicamente, puede usarse presión y calor para hacer más finas determinadas zonas del material frontal, de modo que la superficie aparezca elevada en las zonas en que se hicieron más finas. La realización de esto en un patrón puede usarse para ornamentar el material para etiquetas. Pueden aplicarse calor y presión mediante un hierro o yunque conformado con un patrón decorativo. Alternativamente, pueden aplicarse calor y presión mediante un rodillo de gofrado grabado o grabado con ácido, o un troquel alternativo grabado en una prensa de platina. El calor debe aplicarse a 200 - 400ºF (93 - 204ºC), de modo que la presión aplicada crearía muescas permanentes en el material de etiqueta. El calor debe aplicarse tal como para ablandar al menos el material frontal, y quizás también la capa aislante térmica. Ablandar la capa aislante térmica es menos crítico que ablandar el material frontal, pero también ayuda al proceso de grofrado.

Además, la modificación de la superficie (es decir, el tratamiento de descarga en corona o recubrimiento) puede usarse para facilitar la unión a otra superficie con una capa adhesiva. Con el fin de unirse a otra superficie, se aplica una capa de cebador adhesivo, tal como la mostrada en 26 en la figura 1, a la superficie no tratada del material frontal o a la superficie tratada con descarga en corona (pero no a una superficie gofrada o modificada mediante deposición en vapor). Esta capa de cebador adhesivo es sensible a la presión para permitir la aplicación de la etiqueta a un recipiente. Además, puede proporcionarse una cubierta 28 antiadhesiva sobre la superficie de la capa 26 de cebador adhesivo tal como se muestra en la figura 1. La función de la cubierta antiadhesiva es proteger el adhesivo hasta el punto de aplicación de la etiqueta al recipiente. O se aplica un adhesivo (no una capa de cebador adhesivo) a la superficie modificada.

El material para etiquetas de la presente invención puede sellarse tal como con una cuchilla caliente, en sus bordes de modo que el fluido no pueda penetrar los bordes del material para etiquetas. Tales bordes se muestran en 132 en las figuras 3 - 6. Alternativamente, el material para etiquetas puede ser autosellable. En esta configuración autosellable, el material para etiquetas puede estar plegado sobre sí mismo, de modo que los bordes superior e inferior ya están sellados. Una etiqueta producida a partir del material para etiquetas de la presente invención está preferiblemente sellada de modo que el fluido no puede penetrar los bordes de la misma.

Adicionalmente de acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema de recipiente/material para etiquetas aislante. Un sistema de este tipo se muestra de manera general en las figuras 3 - 6 en 100. El sistema comprende un recipiente envuelto con un material para etiquetas aislante tal como para cubrir una parte significativa del área superficial del recipiente. El recipiente puede ser una lata o una botella adecuada para el consumo de bebidas y alimentos y el almacenamiento seguro. Se muestra una lata en 90 y 110, respectivamente, en las figuras 3 y 4, se muestra una botella en 115 en la figura 5. O el recipiente puede ser una taza tal como se muestra en 140 en la figura 6. Alternativamente, el recipiente puede ser una bolsa, y en algunos casos, la etiqueta puede llegar a ser la bolsa en sí. El recipiente se envuelve con una etiqueta aislante producida a partir de un material para etiquetas tal como se describió anteriormente con respecto a las figuras 1 y 2. La etiqueta puede unirse, o bien al recipiente, o bien a sí misma a lo largo de los bordes solapados, tales como el borde 130 en las figuras 3 - 6.

En la realización de la figura 4, se aplica la etiqueta de la presente invención a la lata 110 que se ha diseñado para tener muescas 120 adecuadas. Estas muescas mantienen la etiqueta en su sitio si los bordes 130 de la etiqueta están sujetos entre sí mediante un adhesivo o mediante la aplicación de calor. En la realización de la figura 6, la taza 140 es del tipo usado comúnmente para tamaños de raciones individuales de bebidas calientes, tales como una taza de café desechable. Alternativamente, la taza puede ser un envase de cartón, tal como un envase de cartón para helado. Si la taza es de diseño de sección cónica, tal como en la figura 6, en la que la circunferencia superior, mostrada en 150, es significativamente más grande que la circunferencia inferior, mostrada en 160, la etiqueta hecha a partir del material para etiquetas de la presente invención puede conformarse en una forma de sección cónica similar de manera que se ajuste a la taza perfectamente. En este caso, un adhesivo mantendría la etiqueta sobre la taza.

En lugar de formar un material para etiquetas unitario, también es posible unir una capa aislante térmica a un recipiente, y luego adherir un material frontal a la capa aislante térmica. Entonces podría aplicarse a la capa aislante térmica un material frontal, o una etiqueta de cubierta con envoltorio de contracción. Un ejemplo de una capa aislante térmica que puede usarse en esta configuración es un tubo de punto que se corta a la longitud deseada y se coloca sobre la lata. Alternativamente, puede soplarse un pegamento fundido caliente sobre la zona de la lata que va a aislarse, formando una capa de fibrillas anchas hasta lograr un espesor deseado.

Adicionalmente según la presente invención, se proporciona un método para producir un material para etiquetas aislante. Este método se ilustra con referencia a la figura 7. En este método, una lámina de material usada para la capa aislante térmica, tal como una guata 30 de fibra de relleno, se alimenta desde un rodillo 45 de suministro. Además, el material 10 frontal, se alimenta desde un rodillo 40 de suministro y se dispone de modo que el recubrimiento 12 esté orientado en sentido opuesto de la capa 30 aislante térmica y la segunda capa 14 está orientada hacia la capa 30 aislante térmica. Además, el material 20 frontal puede alimentarse desde un rodillo 50 de suministro y se dispone de modo que la capa adhesiva (si se requiere, tal como se muestra en 26 en la figura 1) está orientada en sentido opuesto de la capa aislante térmica. La primera capa, tal como 13 tal como se muestra en las figuras 1 y 2 y 22 tal como se muestra en la figura 1, del material frontal está orientado en sentido opuesto de la capa aislante térmica, y la segunda capa del material frontal, tal como 14 en las figuras 1 y 2 y 24 tal como se muestra en la figura 1, está orientada hacia la capa aislante térmica.

Una lámina de la capa aislante térmica, tal como 30, y al menos una lámina del material frontal, tal como 10, se alimentan en una línea de contacto del rodillo de calandra calentado entre un par de rodillos 70 y 80 de calandra calentados, mostrados en la figura 7. Los rodillos de calandra calentados hacen que las superficies de la capa aislante térmica y el material frontal se adhieran entre sí. Los rodillos de calandra se calientan hasta una temperatura que activa la capa termosellable pero que no funde el material frontal entero tal como se trató anteriormente. Esta temperatura están en el intervalo de 93ºC a 260ºC (de 200ºF a 500ºF), siendo el intervalo de temperatura preferido 137ºC - 160ºC (280 - 320ºF) para la realización que usa películas de calibre 48 coextruído y calibre 120 como material frontal y una guata de fibra de relleno como la capa aislante. Sin embargo, pueden usarse temperaturas superiores en el intervalo de 232 - 260ºC (450 - 500ºF) a altas velocidades de la línea, es decir, velocidades de 91 a 122 metros (300 a 400 pies) por minuto. Los rodillos de calandra están desplazados entre sí una distancia apropiada para crear una presión en la línea de contacto adecuada para la laminación. Alternativamente, en lugar de usar una película termosellable coextruida, puede aplicarse un adhesivo entre el material frontal y la capa aislante térmica para adherirlos juntos. Este adhesivo podría aplicarse mediante un rodillo de recubrimiento, no mostrado, que se colocaría entre los rodillos 40 y 50 de alimentación y los rodillos 70 y 80 de calandra en la figura 7. Se forma un material para etiquetas que se extrae a través del equipo de proceso mediante un rodillo 20 regulador de la tensón, tal como se muestra en la figura 7.

Por tanto, se produce un material para etiquetas con un espesor superior a 0,190 cm (0,0075 pulgadas), preferiblemente entre 0,025 cm (0,010 pulgadas) y 0,102 cm (0,040 pulgadas) y lo más preferiblemente entre 0,051 cm (0,020 pulgadas) y 0,076 cm (0,030 pulgadas). Este material para etiquetas podría ser el material para etiquetas con una lámina de material frontal, tal como en la figura 2, o dos láminas de material frontal, tal como en la figura 1, ya que el espesor del material frontal es insignificante comparado con el espesor total del material para etiquetas. La formación del material para etiquetas puede ir seguida por el corte a las anchuras deseadas con una cuchilla caliente que sella los bordes del material para etiquetas. El material para etiquetas puede cortarse entonces para formar etiquetas, que pueden tener preferiblemente los bordes sellados.

Alternativamente, en lugar de usar una única lámina de material frontal, la capa aislante térmica puede alimentarse entre dos láminas del material frontal en el rodillo de calandra calentado, lo que hace que las superficies de la capa aislante térmica y el material frontal se adhieran entre sí. Esta realización se ilustra también en la figura 7, en la que ambos materiales 10 y 20 frontales se alimentan a la línea de contacto entre los rodillos 70 y 80 de calandra calentados. En cualquiera de las realizaciones en que se alimentan una o dos láminas de material frontal entre los rodillos de calandra calentados, la guata de la capa aislante térmica puede imprimirse previamente, eliminando así la necesidad de recubrir el material frontal para hacer que pueda imprimirse.

Debería ser evidente para los expertos en la técnica, que pueden hacerse modificaciones al método de la presente invención sin apartarse del espíritu de la misma. Por ejemplo, la presente invención puede incluir alternativamente un método para producir un material para etiquetas aislante, en el que un velo de carda que comprende fibras cortadas termoplásticas se alimenta desde una máquina de carda disponible. Este velo de carda se coloca en el lugar de la guata de fibra de relleno en el proceso descrito anteriormente con respecto a la figura 7, depositándose así directamente sobre un material frontal. El velo de carda y el material frontal se someten a un proceso de calandrado, laminando así las fibras del velo de carda en el material frontal. Debe observarse que el material para etiquetas producido según esta realización es por diseño más fino que el espesor de la realización preferida, que está entre 0,051 cm (0,020 pulgadas) y 0,076 cm (0,030 pulgadas), pero todavía sería superior a 0,0190 cm (0,0075 pulgadas).

La presente invención se ilustrará mediante los siguientes ejemplos. A continuación se describe el método de prueba usado en los ejemplos.

Método de prueba

Para los siguientes ejemplos, se midió CLO en un "Thermolabo II", que es un instrumento con un baño refrigerado, comercialmente disponible en Kato Tekko Co. L.T. D., de Kato Japan, y el baño está disponible en Allied Fisher Scientific of Pittsburg, Pennsylvania. Las condiciones del laboratorio fueron 21ºC y humedad relativa del 65%. La muestra fue una muestra de una pieza que medía 10,5 x 10,5 cm.

Se determinó el espesor de la muestra (en pulgadas) a 6 g/cm^{2} usando un compresómetro Frazier, comercialmente disponible de Frazier Precision Instrument Company, Inc. de Gaithersburg, Maryland. Para medir el espesor a 6 g/cm^{2}, se utilizó la siguiente fórmula para fijar las PSI (libras por pulgadas cuadradas) (kilogramos por centímetro cuadrado) en el selector:

\frac{(6.4516 \ cm^{2}/pulgadas^{2}) \ (6 \ g/cm^{2})}{453.6 \ g} = 0.8532 / lb/pulgadas^{2}

Una lectura de 0,8532 en el diagrama de calibración del compresómetro Frazier (prensatela de 1 pulgada o 2,54 cm diámetro) muestra que se midió el espesor a 6 g/cm^{2} fijando el selector superior en 3,5 psi (0,2 kilogramos por centímetro cuadrado).

Luego se calibró el instrumento Thermolabo II. A continuación se fijó la temperatura de la caja de control detectora de la temperatura (caja BT) hasta 10ºC por encima de la temperatura ambiente. La caja BT midió 8,4 cm x 8,4 cm (3,3 pulgadas x 3,3 pulgadas). Una placa calefactora que medía 5,08 cm x 5,08 cm (2 pulgadas x 2 pulgadas) estaba en el centro de la caja de control y estaba rodeada de espuma de Styrofoam (poliestireno). Se hizo circular agua a temperatura ambiente a través de una caja de control metálica con agua para mantener una temperatura constante. Se colocó una muestra sobre la caja de control con agua, y la caja BT se colocó sobre la muestra. Se registró la cantidad de energía (en vatios) requerida para que la caja BT mantuviera su temperatura durante un minuto. Se sometió la muestra a prueba tres veces, y se realizaron los siguientes cálculos:

\global\parskip0.900000\baselineskip

Conductividad \ térmica \ (W/cm^{o}C) = \frac{(W) \ (D \ x \ 2.54)}{(A) \ (T)}

En la que:

W = vatios

D = espesor de la muestra medido en pulgadas a 6 g/cm^{2}. (Se usó 6 g/cm^{2} debido a que el peso de la caja BT es 150 g, el área de la placa calefactora sobre la caja BT fue de 25 cm^{2}). Multiplicando el espesor por 2,54 lo convertía en centímetros.

A = área de la placa de BT (25 cm)

T = 10ºC

CLO = \frac{espesor \ x \ 0.00164}{conductividad \ térmica}

El valor de 0,00164 era un factor combinado que incluía la corrección (que corrige el espesor de pulgadas a centímetros) de 2,54 veces el factor de corrección de 0,0006461 para convertir la resistencia térmica en cm^{2} x ºC/vatios. Para convertir la conductividad térmica en resistencia, se puso la conductividad en el denominador de la ecuación.

Ejemplo 1

Se produjo un material para etiquetas según el proceso descrito anteriormente con respecto a la figura 7, excepto porque en lugar de alimentar los materiales 10 y 20 frontales desde los rodillos de alimentación, se alimentaron como láminas individuales a la línea de contacto. Se cortó el material para etiquetas a la longitud deseada para formar una etiqueta. Como capa aislante térmica se usó una guata de fibra de relleno del tipo vendido por E.I. du Pont de Nemours and Company de Wilmington, Delaware bajo la marca comercial THERMOLITE® Active Original. La guata de fibra de relleno tenía un peso por unidad de superficie de 100 g/m^{2} a un espesor especificado de 0,63 cm (0,25 pulgadas), o una densidad aparente de 0,013 g/cm^{3}.

Las películas usadas como material frontal fueron del tipo vendido por DuPont Teijin Films de Wilmington, Delaware bajo la marca comercial MELINEX® 301-H. (Esta película era la misma película que MELINEX® 854 tal como se describió anteriormente, pero no incluía el recubrimiento de imprimación, tal como 12 y 26 tal como se muestra en la figura 1). La composición de las capas termosellables (por ejemplo, 14 y 24 en la figura 1) fue un copoliéster a base de ácido isoftálico y que comprendía el 10 - 50% del espesor total de la película; se prefirió el 15 - 30%. En esta realización, el material 10 frontal tenía 0,0030 cm (1,2 mil o 0,0012 pulgadas) de espesor y el material 20 frontal tenía 0,00122 cm (0,48 mil o 0,00048 pulgadas) de espesor. El espesor final del material para etiquetas, tras la laminación, fue de 0,064 cm (0,025 pulgadas). Se produjo una etiqueta a partir de este material para etiquetas que se envolvió alrededor de una lata. Se produjo otra etiqueta a partir de este material para etiquetas que se envolvió alrededor de una botella soplada de poliéster.

Se activaron las capas termosellables a temperaturas de entre 116 - 177ºC (240 y 350ºF). Los datos se muestran en la tabla 1 a continuación, y se representan gráficamente en las figuras 8 y 9. Tal como puede observarse en las figuras 8 y 9, el efecto de usar diferentes temperaturas de activación es para dar mayores valores de espesor y mayores valores de aislamiento a las temperaturas más bajas, y valores inferiores de espesor y valores inferiores de aislamiento a las temperaturas más altas.

TABLA 1

1

Claims

1. Material para etiquetas aislante, que tiene una capa (30) aislante térmica que tiene una resistencia térmica en el intervalo de 0,007 a 0,077 m^{2} * K/W (de 0,05 a 0,5 CLO) que se lamina en un material frontal, en el que el material para etiquetas tiene al menos 0,0190 cm (0,0075 pulgadas) de espesor.

2. Material para etiquetas aislante según la reivindicación 1, en el que dicho material para etiquetas comprende opcionalmente un recubrimiento (12) sobre el material (10, 20) frontal, que puede imprimirse.

3. Material para etiquetas aislante según la reivindicación 1, en el que dicha capa (30) aislante térmica se lamina en al menos una lámina de una película coextruída que comprende una primera capa y una segunda capa, en el que la primera capa y la segunda capa están hechas de materiales diferentes, y el material de dicha segunda capa tiene una temperatura de fusión inferior que el material de dicha primera capa.

4. Material para etiquetas aislante según la reivindicación 1 ó 2, en el que el material (10, 20) frontal comprende al menos uno de película, papel o tejido.

5. Material para etiquetas aislante según la reivindicación 1, en el que la capa (30) aislante térmica comprende una guata de fibra de relleno, fibras sopladas fundidas, material textil de punto, material tejido o vellón.

6. Material para etiquetas aislante según la reivindicación 1, en el que el material para etiquetas aislante está sellado en sus bordes.

7. Material para etiquetas aislante según la reivindicación 4, en el que la película está hecha de un material termoplástico que comprende poliéster, polietileno o polipropileno.

8. Material para etiquetas según la reivindicación 1, en el que la capa (30) aislante térmica comprende un material a base de fibra termoplástica orgánica que comprende poliéster, polietileno o polipropileno.

9. Material para etiquetas aislante según la reivindicación 1, en el que el material (10, 20) frontal se modifica sobre la superficie orientada en sentido opuesto de la capa aislante térmica para facilitar la impresión sobre el mismo o la unión a otra superficie con un adhesivo.

10. Sistema de recipiente/material para etiquetas aislante, que comprende un recipiente (90, 140, 115) envuelto con un material para etiquetas aislante de modo que cubre una parte significativa del área superficial del recipiente, en el que el material para etiquetas aislante es según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ó 9.

11. Sistema de recipiente/material para etiquetas aislante según la reivindicación 10, en el que el recipiente es una lata o botella adecuada para el consumo de bebidas y alimentos y el almacenamiento seguro.

12. Método para producir un material para etiquetas aislante según la reivindicación 1, caracterizado porque una lámina de una capa (30) aislante térmica y al menos una lámina de material (10, 20) frontal se alimentan a una línea de contacto del rodillo de calandra calentado, lo que hace que la superficie de la capa (30) aislante térmica y la superficie del material (10, 20) frontal se adhieran entre sí, seguido por el corte a las anchuras deseadas con una cuchilla caliente que sella los bordes de la capa (30) aislante térmica y del material (10, 20) frontal.

13. Método según la reivindicación 12, en el que la capa aislante térmica es una guata de fibra de relleno que se alimenta entre dos láminas de material (10, 20) frontal en el rodillo (70, 80) de calandra calentado, lo que hace que las superficies de la guata de fibra de relleno y el material frontal se adhieran entre sí.

14. Método según la reivindicación 12, en el que se interpone un adhesivo (26) entre el material (10, 20) frontal y la capa aislante térmica.

15. Método según la reivindicación 12, en el que la capa (30) aislante térmica es un velo de carda.