ES2633096T3 - Etiqueta adhesiva desprendible que contiene capa de película polimérica con elevado módulo de tracción - Google Patents

Etiqueta adhesiva desprendible que contiene capa de película polimérica con elevado módulo de tracción Download PDF

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ES2633096T3
ES2633096T3 ES10712840.7T ES10712840T ES2633096T3 ES 2633096 T3 ES2633096 T3 ES 2633096T3 ES 10712840 T ES10712840 T ES 10712840T ES 2633096 T3 ES2633096 T3 ES 2633096T3
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film layer
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Kevin O. Henderson
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Original Assignee
Avery Dennison Corp
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Abstract

Una etiqueta que comprende: (a) una película que tiene una primera superficie y una segunda superficie y que comprende una primera capa de película; y (b) una capa adhesiva sensible a la presión que tiene una primera superficie y una segunda superficie y que comprende un adhesivo en el que la primera superficie de la capa adhesiva se une, de forma adhesiva, a la segunda superficie de la película; (c) en la que la primera capa de película comprende al menos un polímero termoplástico, en el que la primera capa de película tiene un módulo de tracción (ASTM D882) en la dirección de la máquina o en la dirección transversal de al menos 900 MPa tras inmersión en agua a una temperatura de 80 ºC durante al menos 3 minutos, y la primera capa de película tiene un cambio dimensional de área absoluto (ASTM D1204) menor de 5,0 % tras inmersión en agua a una temperatura de 80 ºC durante al menos 3 minutos, en la que el polímero termoplástico comprende un polímero escogido entre el grupo que consiste en un polímero que contiene halógeno, un poliacrilonitrilo, un poliéter aromático, una poliimida aromática, una poliamida-imida aromática y una mezcla de dos o más de cualquiera de los polímeros anteriores, en la que la etiqueta tiene una opacidad T425 de TAPPI (Technical Association of the Pulp and Paper Industry) de 12 % o menos, en la que la película comprende una segunda capa de película que comprende al menos un polímero termoplástico en el que la segunda capa de película tiene una propiedad escogida entre (i) un módulo de tracción (ASTM D882) en la dirección de la máquina o dirección transversal de al menos 900 MPa tras inmersión en agua que tiene una temperatura de 80 ºC durante un período de 3 minutos; y (ii) un cambio dimensional de área absoluto (ASTM D1204) menor de 5,0 % tras inmersión en agua que tiene una temperatura de 80 ºC durante un período de 3 minutos; y una combinación de dos o más propiedades anteriores, y en la que una capa de unión se ubica entre la primera capa de película y la segunda capa de película.

Description

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Procesado de la Etiqueta
La película y la etiqueta de la presente invención se pueden preparar por medio de una o más etapas que incluyen etapas escogidas entre el grupo que consiste en extrusión de una capa individual, coextrusión de dos o más capas, laminado de dos o más capas, aplicación de uno o más revestimientos, y combinación de dos o más de cualquiera de las etapas anteriores. Las etapas de extrusión y co-extrusión se pueden realizar a través de boquillas lineales o boquillas anulares. En una realización, la película es mono-capa y contiene una primera capa de película mono-capa que está formada por medio de una etapa de extrusión. En realizaciones, la película es multi-capa y contiene una primera película de multi-capa que está formada por medio de una etapa de co-extrusión, mediante combinación de etapas de extrusión y laminado, o mediante una combinación de etapas de extrusión y co-extrusión y laminado. En otras realizaciones, la película es de multi-capa y contiene una primera capa de película y una segunda capa de película en la que la primera capa de película puede ser de mono-capa o de multi-capa y la segunda capa de película puede ser de mono-capa o de multi-capa. La segunda capa de película se puede formar por separado de la primera capa de película o junto con la primera capa de película por medio de una o más etapas como se ha descrito anteriormente para la película, la etiqueta y la primera capa de película de mono-capa o multi-capa. En una realización, la película de multi-capa contiene una primera capa de película de dos capas en la que cada una de las dos capas está formada mediante una etapa de extrusión y posteriormente la primera capa de película está formada mediante una etapa de laminado. El laminado se puede llevar a cabo juntando las capas, normalmente a presión, con o sin calor y con o sin adhesivo de laminado. Los adhesivos de laminado incluyen por ejemplo adhesivos basados en poliuretano y adhesivos basados en acrílico tales como adhesivos sensibles a la presión permanentes basados en acrílicos. En una realización, el laminado se lleva a cabo juntando las capas a una presión de 69 a 690 kPa (kilopascales) a temperatura ambiente de 23 ºC con un adhesivo de laminado, un adhesivo basado en poliuretano, entre las capas. En una realización, la película de multi-capa contiene una primera película de multicapa y una segunda película de mono-capa en la que cada capa está formada mediante una etapa de extrusión y posteriormente la película de multi-capa está formada por medio de una etapa de laminado. En una realización, la película de multi-capa contiene una primera película de multi-capa que contiene seis capas en las que cinco de las capas están formadas mediante una etapa de co-extrusión, la sexta capa está formada mediante una etapa de extrusión, y la película de multi-capa está formada mediante laminado de las capas sometidas a co-extrusión con la capa sometida a extrusión.
En una realización, la película no está orientada o no está estirada. En otras realizaciones, la película está orientada y está estirada uniaxilamente en una dirección, que puede ser la dirección de la máquina o la dirección transversal, o la película está orientada biaxialmente en dos direcciones que normalmente son la dirección de la máquina y la dirección transversal. La orientación o el estirado consiste en estirar la película o las capas de la película para alinear las cadenas poliméricas del polímero o polímeros termoplásticos, presentes en la película o capas de la película, en la dirección del estiramiento. El estiramiento tiene como resultado que la película o las capas de la película tengan un aumento de longitud y por consiguiente una reducción de adhesión. Aunque el estiramiento se puede llevar a cabo a cualquier temperatura, normalmente se lleva a cabo a temperatura elevada próxima a la temperatura de reblandecimiento del polímero o polímeros. El estiramiento generalmente aumenta la tenacidad o el módulo de tracción (ASTM D882) de la película o capas de película en la dirección del estiramiento. En realizaciones, la película o las capas de la película se pueden orientar por medio de estiramiento de las mismas de forma uniaxial o biaxial en un intervalo de proporción de estiramiento de 2 a 12, de 3 a 10, o de 4 a 8, en el que la proporción de estiramiento es la proporción de la longitud de la película tras el estiramiento hasta la longitud de película antes del estiramiento. Con el fin de proporcionar estabilidad dimensional a la película orientada o a las capas de la película de forma que no se contraiga o se distorsione de forma especialmente apreciable cuando se expone a temperaturas elevadas, la película orientada o las capas de película se atemperan o se someten a termosellado mediante calentamiento de la película tensionada o las capas de la película a valores próximos a la temperatura de reblandecimiento del polímero o polímeros constituyentes. En realizaciones, la película atemperada
o las capas de película tienen una contracción lineal (ASTM D1204) a 100 ºC en la dirección de la máquina y la dirección transversal menor de 5 %, menor de 4,9 %, menor de 4,8 % o menor de 3 %. En una realización, la película es una película de mono-capa y tiene únicamente una capa. En una realización, la película es una película de multi-capa y tiene dos o más capas. En realizaciones, la primera película es mono-capa en la que la primera película no está orientada o está orientada y atemperada. En realizaciones, la película de multi-capa contiene una primera capa de película de multi-capa en la que la primera capa de película de multi-capa tiene dos o más capas en la que todas las capas de la primera capa de película no están orientadas, todas las capas de la primera capa de película están orientadas y atemperadas, o parte de las capas de la primera capa de película están orientadas y atemperadas cuando parte de las capas de la primera capa de película incluye al menos una capa de la primera capa de película pero no todas las capas de la primera capa de película. En realizaciones, la película de multi-capa tiene una primera capa de película y una segunda capa de película en la que tanto la primera capa de película como la segunda capa de película son mono-capa, tanto la primera capa de película como la segunda capa de película son multi-capa, la primera capa de película es mono-capa y la segunda capa de película es multi-capa o la primera capa de película es multi-capa y la segunda capa de película es mono-capa. La segunda capa de película de monocapa o multi-capa puede no está orientada o está orientada y atemperada como se ha descrito anteriormente para la primera capa de película de mono-capa y multi-capa. En referencia a las Figuras 1A, 1B, 1C, 1D y 1E, la etiqueta tiene un espesor T que incluye el espesor de la primera capa de película TFFL y el espesor de la capa adhesiva TAL, o el espesor de la primera capa de película TFFL, el espesor de la segunda capa de película TSFL y el espesor de la
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relacionado "superpone" cuando se refieren a la primera capa está en posición subyacente o en superposición con respecto a una segunda capa significa que la primera capa puede cubrir parcial o totalmente la segunda capa y que la primera capa y la segunda capa pueden estar en contacto directo una con la otra o que una o más capas intermedias, que incluyen por ejemplo capas de unión o capas adhesivas de laminado, se pueden ubicar entre la primera y la segunda capas. En un ejemplo comparativo la etiqueta 20 incluye una película que comprende una segunda capa de película 22 que tiene una primera superficie 21 y una segunda superficie 23 y una primera capa de película 12 que tiene una primera superficie 11 y una segunda superficie 13 y un espesor TFFL, y una capa adhesiva 14 que tiene una primera superficie 15 y una segunda superficie 17 y un espesor TAL cuando la primera superficie 11 de la primera capa de película 12 subyace la segunda superficie 23 de la segunda capa de película 22 y la primera capa de película 15 de la capa adhesiva 14 subyace la segunda superficie 13 de la primera capa de película 12. En un ejemplo comparativo la etiqueta 30 incluye una película que comprende una primera capa de película 12 que tiene una primera superficie 11 y una segunda superficie 13 y un espesor TFFL y una segunda capa de película 22 que tiene una primera superficie 21 y una segunda superficie 23, y una capa adhesiva 14 que tiene una primera superficie 15 y una segunda superficie 17 y un espesor TAL, en la que la primera superficie 21 de la segunda capa de película 22 subyace la segunda superficie 13 de la primera capa de película 12 y la primera superficie 15 de la capa adhesiva 14 subyace la segunda superficie 13 de la segunda capa de película 22. En una realización, la etiqueta 40 incluye una película que comprende una segunda capa de película 22 que tiene una primera superficie 21 y una segunda superficie 23 y un espesor TSFL y una capa de unión o capa 26 adhesiva de laminado que tiene una primera superficie 25 y una segunda superficie 27 y una primera capa de película 12 que tiene una primera superficie 11 y una segunda superficie 13, y una capa adhesiva 14 que tiene una primera superficie 15 y una segunda superficie 17 y un espesor TAL en la que la primera superficie 25 de la capa de unión o la capa 26 adhesiva de laminado subyace la segunda superficie 23 de la segunda capa de película 22 y la primera superficie 11 de la primera capa de película 12 subyace la segunda superficie 27 de la capa de unión o la capa 26 adhesiva de laminado y la primera superficie 15 de la capa adhesiva 14 subyace la segunda superficie 13 de la primera capa de película 12. En una realización, la etiqueta 50 incluye una película que comprende una primera capa de película 12 que tiene una primera superficie 11 y una segunda superficie 13 y una capa de unión o capa 26 adhesiva de laminado que tiene una primera superficie 25 y una segunda superficie 27 y una segunda capa de película 22 que tiene una primera superficie 21 y una segunda superficie 23 y un espesor TSFL, y una capa adhesiva 14 que tiene una primera superficie 15 y una segunda superficie 17 y un espesor TAL en la que la primera superficie 25 de la capa de unión o la capa 26 adhesiva de laminado subyace la segunda superficie 13 de la primera capa de película 12 y la primera superficie 21 de la segunda capa de película 22 subyace la segunda superficie 27 de la capa de unión o la capa 26 adhesiva de laminado y la primera superficie 15 de la capa adhesiva 14 subyace la segunda superficie 23 de la segunda capa de película 22. En realizaciones como se ha descrito anteriormente el espesor TFFL de la primera capa adhesiva 12 es mayor que el espesor TAL de la capa adhesiva 14. De acuerdo con la presente invención la película o etiqueta tiene aspectos estéticos visuales de elevada claridad en la que la película o etiqueta es transparente y tiene una opacidad TAPPI (Technical Association of the Pulp and Paper Industry) T425 de 12 % o menos, 10 % o menos u 8 % o menos y una turbidez (ASTM D2003) de 12 % o menos, 10 % o menos u 8 % o menos. En realizaciones, la película o etiqueta se proporciona durante la operación de etiquetado en la que la película o etiqueta tiene una resistencia al plegado ISO (International Organization for Standarization) 2493 en mN (miliNewtons) de al menos 14, al menos 16, al menos 18, o al menos 20. La etiqueta 10, 20, 30, 40 o 50 puede incluir una capa adhesiva 14 que tiene una segunda superficie 17 y un revestimiento desprendible 62 que tiene una primera superficie 61 y una segunda superficie 63 en la que la primera superficie 61 del revestimiento desprendible 62, que normalmente incluye un revestimiento desprendible, se une, de forma desprendible, a la segunda superficie 17 de la capa adhesiva 14. La etiqueta de la presente invención puede comprender una primera capa de película de mono-capa o multi-capa y una segunda capa de película de mono-capa o multi-capa en la que la etiqueta puede incluir cualquier tipo de construcción de capas con respecto al orden de las capas de película tal como, por ejemplo, primeras capas de película y segundas capas de película alternantes.
Aptitud de Desprendimiento de la Etiqueta
Las etiquetas de la presente invención se pueden desprender del recipiente durante el proceso de lavado industrial cuando se someten a un fluido de lavado caliente. El fluido de lavado incluye líquidos de lavado tales como, por ejemplo, agua o una disolución acuosa caústica en la que la temperatura del fluido de lavado o líquido de lavado normalmente está por encima de aproximadamente 50 ºC y normalmente puede variar de 50 a 100 ºC. Las disoluciones acuosas caústicas incluyen por ejemplo disoluciones acuosas de sosa caústica que pueden ser disoluciones diluidas que contienen de 0,5 a 4 % en peso de hidróxido de sodio. En realizaciones, la disolución acuosa caústica puede tener un pH de al menos 4, al menos 6, al menos 7, o al menos 8 en el que el pH se define como -log (logaritmo en base 10) de la concentración de iones hidrógeno en la disolución. Los recipientes incluyen los descritos anteriormente tales como, por ejemplo, recipientes de plástico y de vidrio que se pueden usar en la industria de bebidas y que son re-utilizables y/o reciclables. En una realización, el recipiente es una botella de cerveza de vidrio que es re-utilizable y/o reciclable. En una realización, el recipiente etiquetado incluye una etiqueta, como se ha descrito durante toda la Descripción Detallada y los Dibujos y las Reivindicaciones, y un recipiente en el que (i) la etiqueta 10, 20, 30, 40 o 50 se encuentra unida al recipiente 72 que tiene un eje vertical que es paralelo a la altura del recipiente y un eje horizontal que es paralelo a la circunferencia del recipiente en el que la segunda superficie de la capa adhesiva se une de forma adhesiva a una superficie externa del recipiente, (ii) la dirección de la máquina o la dirección transversal de la primera capa de película que sigue, de forma circunferencial, el eje
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horizontal del recipiente en el que la dirección de la máquina o la dirección transversal que sigue, de forma circunferencial, el eje horizontal del recipiente tiene un módulo de tracción (ASTM D882) de al menos 900 MPa tras inmersión en agua a una temperatura de 80 ºC durante al menos 3 minutos, y (iii) la etiqueta se puede desprender del recipiente tras inmersión en un líquido de lavado en el que la temperatura del líquido de lavado es de al menos 50 ºC, mayor de 50 ºC, mayor de 55 ºC, o mayor de 60 ºC y la etiqueta se despega del recipiente. En realizaciones, el término "sigue" significa que la dirección de la máquina o la dirección transversal de la primera capa de película que sigue, de forma circunferencial, el eje horizontal del recipiente puede ser paralela al eje horizontal o que la dirección de la máquina o la dirección transversal puede formar un ángulo con el eje horizontal menor de 45º (45 grados), menor de 20º o menor de 10º. En realizaciones, el recipiente del recipiente etiquetado descrito anteriormente puede ser cualquier recipiente conformado que incluya un recipiente con forma cilíndrica en el que el eje vertical del recipiente es paralelo a la longitud del recipiente con forma cilíndrica y el eje horizontal del recipiente es paralelo a la circunferencia del recipiente con forma cilíndrica. El método de retirada de la etiqueta del recipiente incluye (i) proporcionar una etiqueta 10, 20, 30, 40 o 50 como se ha descrito durante toda la Descripción Detallada y los Dibujos y las Reivindicaciones, (ii) unir la etiqueta a un recipiente 72 con forma circular que tiene un eje vertical que es paralelo a la altura del recipiente y un eje horizontal que es paralelo a la circunferencia del recipiente, en el que la circunferencia del recipiente tiene forma circular, la segunda superficie de la capa adhesiva se une, de forma adhesiva, a una superficie externa del recipiente, y la dirección de la máquina o la dirección transversal de la primera capa de película sigue, de forma circunferencial, el eje horizontal del recipiente, en el que la dirección de la máquina
o la dirección transversal que sigue, de forma circunferencial, el eje horizontal del recipiente tiene un módulo de tracción (ASTM D882) de al menos 900 MPa tras inmersión en agua a una temperatura de 80 ºC durante al menos 3 minutos, y (iii) desprender la etiqueta del recipiente por medio de inmersión del mismo con la etiqueta unida en un líquido de lavado en el que el líquido de lavado tiene una temperatura de al menos 50 ºC, mayor de 50 ºC, mayor de 55 ºC o mayor de 60 ºC y la etiqueta se despega del recipiente. En realizaciones, el recipiente con forma circular anteriormente descrito incluye recipientes que tienen una forma circular en al menos una dirección, incluyendo recipientes con forma esférica y cilíndrica en los que el eje horizontal del recipiente con forma circular es paralelo a la circunferencia del recipiente y la circunferencia del recipiente tiene una forma circular. En una realización, la tendencia de la etiqueta, como se describe durante toda la Descripción Detallada y los Dibujos y las Reivindicaciones, a despegarse y desprenderse del recipiente, tras inmersión del recipiente y la etiqueta unida en un líquido de lavado en el que la temperatura del líquido de lavado es de al menos 50 ºC, aumenta al aumentar el espesor de la primera capa de película o al aumentar el espesor de la primera capa de película en la que la primera capa de película es de mono-capa o al aumentar el espesor de la primera capa de película al aumentar el espesor de una capa individual de la primera capa de película en la que la primera capa de película es multi-capa. En una realización, la etiqueta, como se ha descrito durante toda la Descripción Detallada y los Dibujos y las Reivindicaciones, se despega y desprende del recipiente de vidrio cilíndrico en 3 minutos tras la inmersión del recipiente y la etiqueta unida en un líquido de lavado en el que la temperatura del líquido de lavado es de al menos 50 ºC, más de 50ºC, más de 55ºCo más de 60ºC.
Ejemplos Comparativos de Película y Etiqueta
Los siguientes ejemplos de película no limitantes y ejemplos de etiqueta se proporcionan con fines únicamente comparativos.
La Tabla I lista los ejemplos comparativos de película que se usaron en los ejemplos comparativos de etiqueta posteriores y también proporciona la fuente y las propiedades físicas de las películas.
Tabla I
Ejemplo Comparativo de Película N.º
Identidad de resina1 Módulo de tracción, MPa2 Cambio Dimensional en Área, %3 Absorción de Agua, % en peso4
1
PC 1810 0,4 0,9
2
BOPP 1450 Ninguno 0,4
3
BOPET 3800 0,1 0,5
4
PMMA 1290 1,4 -
5
PA 600 5,4 2,6
1El Ejemplo Comparativo de Película N.º 1 era una película de mono-capa de policarbonato (PC) de 25,4 micrómetros de espesor preparada por medio de extrusión sin orientación usando una resina de PC basada en bisfenol A Mitsubishi E2000.
El Ejemplo Comparativo de Película N.º 2 era una película 50LL534 de mono-capa de polipropileno (BOPP) orientada biaxialmente 5 de 50 micrómetros de espesor de ExxonMobiel de Baytown, TX.
El Ejemplo Comparativo de Película N.º 3 era una película 2CSRN19 de mono-capa de poli(tereftalato de etileno) (BOPET) orientada biaxialmente de 19 micrómetros de espesor de Mitsubishi.
El Ejemplo Comparativo de Película N.º 4 era una película de monocapa de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) de 50,8 micrómetros de espesor preparada por medio de extrusión sin orientación usando una resina de PMMA que contiene modificador
10 de impacto PSR-9 fabricado por Arkema Inc.
El Ejemplo Comparativo de Película N.º 5 era un película de mono-capa de poliamida (PA) de 58,4 micrómetros de espesor preparada por medio de extrusión sin orientación usando una resina MXD6 basada en meta-xililendiamina de Mitsubishi.
2 El módulo de tracción (ASTM D882) de midió en la dirección de la máquina tras inmersión de la película en agua a una temperatura de aproximadamente 80 ºC durante al menos 3 minutos.
15 3 El cambio dimensional de área absoluto (ASTM D1204) en las direcciones de la máquina y transversal se midió tras inmersión de la película en agua a una temperatura de aproximadamente 80 ºC durante al menos 3 minutos. No hubo cambio dimensional mesurable para el Ejemplo de Película N.º 2.
4 Se midió la absorción de agua (ASTM D570) tras inmersión de la película en agua a una temperatura de aproximadamente 80 ºC durante al menos aproximadamente 2 horas.
20 La Tabla II lista los ejemplos comparativos de etiqueta e incluye construcciones de etiqueta y resultados para aptitud de desprendimiento a partir del recipiente.
Tabla II
Ejemplo Comparativo de Etiqueta N.º
Construcción de Etiqueta1 Aptitud de Desprendimiento, segundos2
Ambiente
Caliente
1
PC/PSA 85 103
2
BOPP/PSA 35 > 180
3
BOPET/PSA > 180 > 180
4
PMMA/PSA 25 > 180
5
BOPET/LA/PC/PSA 10 50
6
PMMA/LA/PC/PSA 56 154
7
PA/LA/PC/PSA 46 58
8
PA/LA/PMMA/PSA 21 43
1 Se prepararon los Ejemplos Comparativos de Etiqueta 1-8 de la Tabla II a partir de los correspondientes Ejemplos Comparativos de Película 1-5 de la Tabla I. Cada ejemplo comparativo de etiqueta tuvo una altura de 76,2 mm (milímetros) y una anchura de 50,8 mm en el que anchura de la etiqueta era en la dirección de la máquina de la película o capas de película. Cada ejemplo
5 comparativo de etiqueta se revistió con un adhesivo sensible a la presión (PSA) a 15 gramos por metro cuadrado en base de peso seco. Se prepararon los Ejemplos Comparativos de Etiqueta 5-8 por medio de laminado de los correspondientes ejemplos comparativos de película junto con un adhesivo laminado (LA) y aplicando posteriormente un adhesivo sensible a la presión al lado de PC del laminado en los Ejemplos Comparativos 5-7 y al lado de PMMA del laminado en el Ejemplo Comparativo 8.
2 Se aplicaron los Ejemplos Comparativos de Etiqueta 1-8 a botellas de vidrio que tenían una circunferencia de 191 mm. Se
10 aplicaron las etiquetas a las botellas con una capa de PSA en contacto con la superficie externa de la botella en la que la anchura de la etiqueta siguió la circunferencia o el eje horizontal de la botella. Una vez que se etiquetaron las botellas, se almacenaron durante 7 días a temperatura ambiente de 20-23 ºC para simular un almacenamiento ambiente o durante 2 días a 60 ºC seguido de 1 día a temperatura ambiente de 20-23 ºC para simular almacenamiento en caliente. Tras el almacenamiento ambiente o en caliente, se evaluó la aptitud de desprendimiento de la etiqueta sumergiendo inicialmente las botellas durante 1 minuto en un baño
15 de agua a 50 ºC que simuló una etapa de aclarado y posteriormente sumergiendo las botellas en un baño de agua a temperatura de aproximadamente 80 ºC, que simuló una etapa de lavado, y midiendo el tiempo en segundos hasta que la etiqueta se despegó de la botella en el baño caliente a una temperatura de aproximadamente 80 ºC o hasta que transcurrieron 180 segundos.

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