ES2711530T3

ES2711530T3 - Cinta de papel activada por agua laminada con película y métodos de obtención de la misma

Info

Publication number: ES2711530T3
Application number: ES15812244T
Authority: ES
Inventors: Trevor Arthurs; Shawn Nelson
Original assignee: Intertape Polymer Corp
Current assignee: Intertape Polymer Corp
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2019-05-06
Anticipated expiration: 2035-06-25
Also published as: KR20170023147A; US20150376467A1; EP3160747A1; WO2015200643A1; BR112016028667A2; EP3160747B1; CA2950447C; CN106536200A; CA2950447A1; JP2017529255A; EP3160747A4; MX2016016912A

Abstract

Cinta activada por agua (130) que comprende: un soporte de papel (112) que tiene una superficie superior (132) y una superficie inferior (134); un adhesivo activado por agua (114) aplicado a la superficie inferior del soporte de papel; y una estructura de refuerzo de película (116) aplicada a la superficie superior del soporte de papel, en la que la estructura de refuerzo de película comprende: una película orientada más exterior (124) que comprende una o más de una película de polipropileno orientada biaxialmente y una película de poli(tereftalato de etileno) orientada biaxialmente; y una capa de laminación (122) que comprende una o más de una resina de polietileno mejorada, un plastómero de poliolefina, un polietileno de muy baja densidad, un nailon, un poliéster y un copoliéster que laminan la película orientada más exterior al soporte de papel.

Description

DESCRIPCION

Cinta de papel activada por agua laminada con pelfcula y metodos de obtencion de la misma

Aplicaciones relacionadas

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a nuevas cintas adhesivas de papel activadas por agua que tienen una extrusion de refuerzo de pelfcula laminada al papel de las mismas, que son particularmente utiles como cintas de sellado para cajas o cajas de carton.

Antecedentes de la invencion

Se conocen bien las cintas adhesivas para sellar cajas de carton o aletas de cajas de carton durante la fabricacion o una vez que la caja de carton esta llena. Una de las construcciones mas comunes es una cinta de papel Kraft convencional que incluye un adhesivo soluble en agua o activado por agua en un lado. Pueden dispensarse rollos de esta cinta a traves de maquinas que se basan en la rigidez longitudinal de la cinta para desenrollarla del rollo y forzarla a traves de un componente de humectacion de la cinta. Este componente incluye un deposito de agua que humedece la superficie adhesiva de la cinta y la prepara para su aplicacion a la caja de carton.

A lo largo de los anos se han intentado varias mejoras para este tipo de cinta para que cumpla con distintos requisitos en la fabricacion y el sellado de cajas de carton. Por ejemplo, de manera convencional se usan multiples cintas estratificadas que usan fibras de refuerzo compuestas generalmente por fibra de vidrio y que se extienden longitudinal y/o angularmente a traves de esta cinta para aumentar su resistencia, para requisitos de resistencia de cierre superior. Aunque la cinta es mas diffcil de rasgar debido a las fibras de refuerzo, esta construccion da como resultado que la superficie sea algo rugosa e irregular a lo largo tanto de la superficie superior como de la superficie inferior de la cinta, asf como una construccion de cinta que es algo mas gruesa que la cinta Kraft convencional. Esta cinta mas gruesa y de superficie irregular da lugar a que un rollo de tamano convencional sea de una longitud mas corta para un diametro dado en comparacion con las cintas convencionales.

El documento US2013122290 da a conocer cintas adhesivas que cambian de color cuando la cinta se frota o se dispensa sobre una superficie de adhesion y metodos de obtencion de tales cintas. La cinta incluye un soporte, una capa de adhesivo sobre la superficie inferior del soporte, y una estructura desprendible sobre la superficie superior del soporte que incluye un indicador cromico de presion y una capa desprendible. El indicador cromico de presion no se activa por la presion aplicada durante el procedimiento de fabricacion, sino que se activa por la presion aplicada cuando la cinta se frota o se dispensa sobre una superficie de adhesion.

El documento US5686180 da a conocer un adhesivo que contiene un agente adhesivo soluble en agua primario, un promotor de la adhesion para proporcionar adherencia inicial a la composicion, y un polfmero soluble en agua que comprende un compuesto de imina en una cantidad suficiente para proporcionar adhesion a pelfculas polimericas y anclaje preferente de tales pelfculas a un sustrato. El agente adhesivo primario esta presente generalmente en la cantidad de aproximadamente el 2 al 60% en peso, el promotor de adhesion esta presente generalmente en una cantidad de aproximadamente el 5 al 30% en peso y el compuesto de imina esta presente generalmente en la cantidad de aproximadamente el 0,1 al 7% en peso del adhesivo, siendo el resto agua. El adhesivo incluye uno o mas de los siguientes componentes opcionales: un agente quelante primario en una cantidad de aproximadamente el 0,5 al 6% en peso, un agente de dilucion en una cantidad de hasta aproximadamente el 1% en peso, o un agente quelante secundario, un agente de humidificacion, o un humectante, cada uno en una cantidad de hasta aproximadamente el 3% en peso del adhesivo. Ademas, se da a conocer un metodo de obtencion del adhesivo, teniendo el adhesivo producido mediante el metodo y artfculos tales como cintas de sellado de embalaje, un sustrato tal como una pelfcula de plastico, proporcionandose uno de los adhesivos descritos anteriormente sobre al menos una parte y de manera preferible sustancialmente sobre toda la superficie de la pelfcula de plastico.

El documento US5962099 da a conocer una cinta sensible a la presion para sellar cajas de carton y para otras aplicaciones que requieren una cinta flexible de resistencia excepcional y de cuerpo suficiente de modo que la cinta en forma de rollo pueda dispensarse desde un dispensador de cinta de traccion y rasgado convencional. La cinta esta compuesta por un material laminado de pelfcula de papel-plastico que tiene una primera capa de pelfcula de plastico sintetico orientada biaxialmente, laminada en fno mediante un adhesivo a base de agua a una segunda capa formada por papel. La superficie interior de la capa de pelfcula se trata por descarga de corona para hacerla humectable y receptiva al adhesivo, produciendo de ese modo una union adhesiva fuerte a la capa de papel que es resistente a la deslaminacion de la cinta. Un lado del material laminado, que puede ser o bien el papel o bien el lado de pelfcula, esta recubierto con un adhesivo sensible a la presion, mientras que el otro lado esta recubierto con un agente de desmoldeo de silicona para impedir el bloqueo, por lo que la cinta puede enrollarse en un rollo para cargar en un dispensador de cinta.

El documento US5804024 da a conocer una cinta de sellado de material laminado de pelfcula de papel para sellar una caja de carton ondulado u otro artfculo fabricado de material reciclable. La cinta esta compuesta por una capa de base formada por una pelfcula de plastico sintetico orientada cuyas superficies opuestas estan tratadas por descarga de corona para hacerlas humectables y receptivas a los adhesivos, y una capa de cara de papel laminado en fno a la capa de base mediante un adhesivo a base de agua. La superficie expuesta de la capa de base de pelfcula esta recubierta con un adhesivo rehumedecible en agua, tal como un almidon, de modo que cuando este adhesivo se humedece en un dispensador de cinta, la cinta de sellado puede adherirse entonces a la caja de carton. Puesto que el adhesivo rehumedecible esta recubierto sobre la capa de pelfcula que es impermeable al agua, cuando este adhesivo se humedece con agua, permanece en un estado humedecido en una situacion en que va a aplicarse a la caja de carton durante un periodo de “tiempo abierto” controlado. Dada la fuerte union entre la capa de base de pelfcula y la capa de cara de papel que resiste la deslaminacion, la cinta de material laminado adherida a la caja de carton puede separarse de la misma, de modo que la caja de carton puede reciclarse o reutilizarse entonces. El documento US578-150 da a conocer una cinta de sellado de material laminado de pelfcula de papel para sellar una caja de carton ondulado u otro artfculo fabricado de material reciclable. La cinta esta compuesta por una capa de base formada por una pelfcula de plastico sintetico orientada de alta resistencia cuyas superficies opuestas estan tratadas por descarga de corona para hacerlas humectables y receptivas a los adhesivos, y una capa de cara de papel laminada de manera adhesiva a la capa de base. La superficie expuesta de la capa de pelfcula de plastico de base esta recubierta con un adhesivo rehumedecible en agua, de modo que cuando este adhesivo se humedece en un dispensador de cinta, la cinta de sellado puede adherirse entonces a la caja de carton. Puesto que el adhesivo rehumedecible esta recubierto sobre la capa de pelfcula de plastico que es impermeable al agua, cuando este adhesivo se humedece con agua permanece en un estado humedecido en una situacion en que va a aplicarse a la caja de carton durante un periodo de “tiempo abierto” relativamente prolongado. Debido a la fuerte union entre la capa de pelfcula de plastico y la capa de cara de papel que resiste la deslaminacion, la cinta adherida a la caja de carton puede separarse del todo de la misma, de modo que la caja de carton puede reciclarse entonces.

El documento US2008102254 da a conocer una cinta de embalaje reforzada con indicador de manipulacion.

Los intentos anteriores de anadir pelfculas de plastico a cintas han sido inadecuados. En un aspecto, se uso la pelfcula de plastico como la capa para llevar el adhesivo activado por agua. El problema con este intento es que la pelfcula de plastico no puede contener un adhesivo soluble en agua o activable por agua de manera muy eficaz. En otro aspecto, la pelfcula de plastico puede laminarse en fno a un soporte de papel usando un adhesivo para desarrollar una cinta donde el plastico podna separarse tras la aplicacion debido a la baja fuerza de union proporcionada por el adhesivo entre la pelfcula de plastico y el soporte de papel. Tampoco son caractensticas deseadas para la cinta de papel activada por agua dada a conocer en el presente documento. Por tanto, las cintas de papel activadas por agua dadas a conocer constituyen una mejora con respecto a los intentos anteriores de usar una pelfcula de plastico en una cinta activada por agua.

Sumario de la invencion

Un aspecto de la invencion es una cinta de papel activada por agua, y, mas particularmente, una cinta de sellado para caja de carton que incluye una extrusion de refuerzo de pelfcula laminada al soporte de papel de la misma. Las cintas activadas por agua tienen un soporte de papel que tiene una superficie superior y una superficie inferior, un adhesivo activado por agua aplicado a la superficie inferior del soporte de papel, y una estructura de refuerzo de pelfcula aplicada a la superficie superior del soporte de papel. La estructura de refuerzo de pelfcula da como resultado una cinta activada por agua que puede rasgarse a mano e incluye una pelfcula de poliolefina orientada mas exterior, y una capa de laminacion que comprende una o mas de una resina de polietileno mejorada, un plastomero de poliolefina, un polietileno de muy baja densidad, un nailon, un poliester y un copoliester que laminan la pelfcula de poliolefina mas exterior al soporte de papel. Estas dos capas se coextruyen sobre el soporte de papel, tal como papel Kraft.

En una realizacion, la pelfcula de poliolefina orientada mas exterior es una pelfcula de polipropileno orientada biaxialmente. En otra realizacion, la pelfcula de poliolefina orientada mas exterior es un poli(terefltalato de etileno) orientado biaxialmente. En cualquier caso la pelfcula de poliolefina mas exterior puede tener un grosor de aproximadamente 0,5 mil a aproximadamente 2 mil.

Asimismo, la capa de laminacion tiene un grosor de aproximadamente 0,5 mil a aproximadamente 2 mil, o mas preferiblemente de aproximadamente 1 mil a aproximadamente 1,3 mil. En una realizacion, la capa de laminacion incluye, como la mayor parte de la misma, una resina de polietileno mejorada, y puede incluir una o mas de otras resinas de polietileno. En una realizacion, se incluye resina de polietileno de baja densidad en la composicion de la capa de laminacion con la resina de polietileno mejorada y la resina de polietileno mejorada es aproximadamente del 60% p/p al 99% p/p de la capa de laminacion.

En otro aspecto, en el presente documento se dan a conocer metodos de obtencion de una cinta activada por agua de este tipo. Los metodos incluyen proporcionar una cinta de papel activada por agua que comprende un soporte de papel que tiene un adhesivo activado por agua que define una superficie principal inferior del mismo, y laminar por extrusion al soporte de papel, de manera opuesta al adhesivo activado por agua, una estructura de refuerzo de pelfcula. La estructura de refuerzo de pelfcula incluye una pelfcula de poliolefina orientada mas exterior, y una capa de laminacion mas interior que comprende una o mas de una resina de polietileno mejorada, un plastomero de poliolefina, un polietileno de muy baja densidad, un nailon, un poliester y un copoliester. La laminacion por extrusion coloca la capa de laminacion mas interior contigua al soporte de papel e incluye coextruir la pelfcula de poliolefina mas exterior y la capa de laminacion mas interior, y reducir despues la temperatura de la cinta. En una realizacion, coextruir incluye extruir la pelfcula de poliolefina mas exterior para que tenga un grosor de aproximadamente 0,5 mil a aproximadamente 2,0 mil y extruir la capa de laminacion mas interior para que tenga un grosor de aproximadamente 0,5 mil a aproximadamente 2,0 mil.

En una realizacion, el metodo tambien puede incluir proporcionar el soporte de papel y aplicar el adhesivo activado por agua a una superficie principal inferior del mismo. La composicion de la capa de laminacion es tal como se describio anteriormente y la pelfcula de poliolefina orientada puede ser una pelfcula de polipropileno orientada biaxialmente o un poli(terefltalato de etileno) orientado biaxialmente.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un rollo de cinta para una realizacion de la invencion.

La figura 2 es una vista en seccion transversal ampliada de la cinta de la figura 1, que ilustra las capas de la misma.

Descripcion detallada

La siguiente descripcion detallada ilustrara los principios generales de la invencion, cuyos ejemplos se ilustran adicionalmente en los dibujos adjuntos. En los dibujos, los numeros de referencia iguales indican elementos identicos o funcionalmente similares.

La figura 1 ilustra un rollo 100 de cinta activada por agua 130 enrollada sobre un nucleo 118. En referencia a las figuras 1 y 2 como explicacion, de arriba abajo en relacion con la pagina, la cinta activada por agua 130 incluye una capa desprendible 126 (opcional), un refuerzo de pelfcula 116 laminado por extrusion a un soporte de papel 112, y un adhesivo activado por agua 114. El soporte de papel 112 (tambien denominado sustrato) tiene una primera superficie principal (superior) 132, una segunda superficie principal (inferior) 134 y un primer lado 136 y un segundo lado 138. Aplicado a la superficie inferior 134 del soporte 112 esta el adhesivo activado por agua 114, y aplicado a la superficie superior del soporte de papel 112 esta el refuerzo de pelfcula 116. La laminacion por extrusion implica llevar la pluralidad de capas junto con una capa ablandada o fundida entre ellas que adhiere las capas entre sf, que una vez fijada, se solidifica.

El refuerzo de pelfcula 116 incluye una pelfcula orientada como capa de pelfcula mas exterior 124 laminada por extrusion al soporte de papel 112 por una capa de laminacion 122 que contiene una o mas de una resina de polietileno mejorada, un plastomero de poliolefina, un polietileno de muy baja densidad, un nailon, un poliester y un copoliester. La capa de pelfcula mas exterior 124 puede ser una pelfcula de poliester, pelfcula de nailon, pelfcula de polietileno o una pelfcula de polipropileno o cualquier otro polfmero que pueda formarse para dar una estructura de pelfcula orientada delgada. En una realizacion, la pelfcula orientada esta orientada biaxialmente. En otra realizacion, la pelfcula orientada esta orientada monoaxialmente. La pelfcula orientada esta presente en un grosor de aproximadamente 0,5 mil a aproximadamente 2 mil. En otra realizacion, la pelfcula esta presente en un grosor de aproximadamente 1,0 mil (25 micrometres). En una realizacion a modo de ejemplo, dado a conocer en el ejemplo 1, la capa de pelfcula 124 es un polipropileno orientado biaxialmente, en particular un homopolfmero de polipropileno orientado biaxialmente. En otra realizacion a modo de ejemplo, dada a conocer en los ejemplos 2-4, la capa de pelfcula 124 es un poli(tereftalato de etileno) orientado biaxialmente, que es una pelfcula de poliester.

La capa de laminacion 122 incluye un material que puede ablandarse o fundirse por laminacion por extrusion y que adherira la capa de pelfcula orientada seleccionada 124 al soporte de papel 112. Normalmente, la capa de laminacion 122 tendra al menos un material en ella que puede formar una union tanto al soporte de papel como a la capa de pelfcula orientada. Por ejemplo, cuando la pelfcula orientada incluye un polietileno, entonces la capa de laminacion puede incluir asimismo un polietileno, tal como una resina de polietileno mejorada, un plastomero de poliolefina y/o un polietileno de muy baja densidad. En otra realizacion, la capa de laminacion 122 puede ser un material de nailon o poliester o copoliester. Si se usa una pelfcula tal como un poliester orientado, entonces la capa de laminacion puede ser un poliester y/u otros materiales tales como uno o mas plastomeros. Una realizacion con un poliester orientado como pelfcula y una capa de laminacion que comprende uno o mas plastomeros sin un poliester presente requerira que la superficie de la pelfcula se lamine con la capa de laminacion que va a tratarse usando metodos tales como tratamiento por corona o llama para garantizar la adhesion apropiada.

Resinas de polietileno mejoradas adecuadas de ejemplo estan disponibles de Dow Chemical Company con la marca ELITE™. Estas son resinas de etileno-alfa-olefina. En una realizacion, la resina de polietileno mejorada tiene una velocidad de flujo de la masa fundida mayor de 3,5 g/10 min, mas preferiblemente mayor de 5 g/10 min, y tiene una temperatura de fusion (termica, no de extrusion) mayor de 200°F, mas preferiblemente mayor de 250°F. En una realizacion, la capa de laminacion 122 consiste en una resina de polietileno mejorada ELITE™ que tiene una densidad de aproximadamente 0,91 g/cm3, un mdice de fusion de aproximadamente 15 g/10 min y una temperatura de fusion de aproximadamente 255°F. En otra realizacion, la capa de laminacion 122 comprende de aproximadamente el 40% a aproximadamente el 99% p/p de una resina de polietileno mejorada ELITE™ que tiene una densidad de aproximadamente 0,91 g/cm3, una velocidad de flujo de la masa fundida de aproximadamente 15 g/10 min, y una temperatura de fusion de aproximadamente 255°F, siendo el resto una o mas de otras resinas de polietileno que tienen una densidad mayor de 0,91 g/cm3, una temperatura de fusion dentro de aproximadamente mas o menos 5°F de la temperatura de fusion de la resina de polietileno mejorada, y/o un mdice de fusion mayor de 5 g/10 min.

En otra realizacion, la capa de laminacion comprende aproximadamente del 70% al 85% p/p de la resina de PE mejorada, aproximadamente del 10% al 25% p/p de una o mas de otras resinas de polietileno, y siendo el resto aditivos. La resina de PE mejorada estara presente preferiblemente en un porcentaje de aproximadamente el 20% al 100% p/p, y lo mas preferiblemente desde aproximadamente el 30% hasta el 80% p/p. La una o mas de “otras” resinas de polietileno, pueden incluir polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), variaciones de metaloceno de cualquiera de los anteriores que esten disponibles. En una realizacion, se anade LDPE a la resina de PE mejorada para mejorar la procesabilidad de la extrusion, tal como reduciendo el angostamiento y mejorando la resistencia en estado fundido. Normalmente se anade en aproximadamente el 10% - 40% p/p para lograr estas mejoras. El mdice de fusion preferible para el LDPE en un procedimiento de recubrimiento por extrusion de colada es de aproximadamente 1-20 g/10 min, preferiblemente 3-10 g/10 min.

Plastomeros de poliolefina adecuados estan disponibles de Dow Chemical Company con la marca AFFINITY™ y de Exxon Mobile Corporation con la marca EXACT™. Los plastomeros de poliolefina AFFINITY™ tienen densidades en el intervalo de 0,870 g/cm3 a 0,878 g/cm3, un punto de fusion segun el propio metodo de prueba de Dow Chemical de 154°F a 158°F, y un mdice de fusion de 500 g/10 min a 1250 g/10 min a 190°C con un peso de 2,16 kg. Los plastomeros EXACT™ son copolfmeros de etileno-alfa-olefina catalizados por metaloceno. Copolfmeros de etilenoalfa-olefina catalizados por metaloceno adecuados para las aplicaciones dadas a conocer en el presente documento incluyen aquellos que tienen una densidad en el intervalo de 0,870 g/cm3 a 0,905 g/cm3, un mdice de fusion en el intervalo de 1-30 g/10 min, y 2-20 g/10 min.

Polietilenos de muy baja densidad adecuados estan disponibles de Dow Chemical Company con la marca FLEXOMER ™, y tienen una densidad en un intervalo de aproximadamente 0,905 a aproximadamente 0,910 g/cm3y una velocidad de flujo de la masa fundida en un intervalo de 0,5 g/10 min a 2,5 g/10 min.

La capa de laminacion 122 esta presente en un grosor de aproximadamente 0,5 mil a aproximadamente 2 mil. En otra realizacion, la capa de laminacion 122 esta presente en un grosor de aproximadamente 1,0 mil (25 micrometres) a aproximadamente 1,3 mil (32,5 micrometros).

Los aditivos para su inclusion en la capa de laminacion pueden incluir uno o mas de inhibidores de UV, antioxidantes, pigmentos y agentes antiestaticos, pero no se limitan a los mismos.

La cinta activada por agua 130 como resultado de la laminacion por extrusion de la capa de pelrnula mas exterior 124 al soporte de papel 112 no puede separarse facilmente del mismo. Es decir, una vez laminada, no es facil separar la capa de pelfcula mas exterior 124 del soporte de papel 112.

El soporte de papel 112 puede ser cualquier tipo de papel incluyendo, pero sin limitarse a, papel rizado, papel no rizado o papel desprendible. Preferiblemente, el soporte de papel 112 es un papel Kraft. La banda de papel rizado NBSK (pasta Kraft blanqueada de madera blanda) es un soporte adecuado para su uso en esta invencion. En una realizacion, se usa papel Kraft y es un papel Kraft de 20 a 57 lb.

El adhesivo activado por agua 114 puede aplicarse al soporte de papel 112 como una pelrnula colada por disolvente, acuosa, sin disolventes o fundida o como una capa de recubrimiento usando o bien extrusion, cualquier modo de recubrimiento por rodillos, con cuchilla, por varilla o por rasqueta, recubrimiento por cortina o bien cualquier metodo adecuado. En una realizacion, el adhesivo activado por agua 114 esta presente en un grosor de aproximadamente 0,1 mil a aproximadamente 2,5 mil. El adhesivo activado por agua 114 puede ser cualquier adhesivo activado por agua convencional o un adhesivo desarrollado a continuacion en el presente documento adecuado para cintas sellado para cajas o de sellado para cajas de carton (tambien denominadas cintas de embalaje). En una realizacion, el adhesivo activado por agua 114 es a base de almidon de mafz, sorgo, trigo, sagu, tapioca, legumbres, cebada, arroz y/o patatas. En otra realizacion, el adhesivo activado por agua 114 puede ser un adhesivo rehumedecible a base de poli(alcohol vimlico).

Un metodo continuo de fabricacion de las cintas activadas por agua laminadas con pelrnula incluye proporcionar una cinta de papel activada por agua que comprende un soporte de papel que tiene un adhesivo activado por agua que define una superficie principal inferior del mismo, y laminar por extrusion al soporte de papel, de manera opuesta al adhesivo activado por agua, una estructura de refuerzo de pelfcula. La estructura de refuerzo de pelfcula incluye una pelrnula de poliolefina orientada mas exterior, y una capa de laminacion mas interior que comprende una o mas de una resina de polietileno mejorada, un plastomero de poliolefina, un polietileno de muy baja densidad, un nailon, un poliester y un copoliester. La laminacion por extrusion dispone la capa de laminacion mas interior contigua al soporte de papel e incluye coextruir la pelfcula de poliolefina mas exterior y la capa de laminacion mas interior juntas sobre el soporte de papel en una superficie opuesta a la capa de adhesivo. El metodo tambien puede incluir reducir la temperatura de la cinta after la coextrusion de la pelrnula de poliolefina mas exterior y la capa de laminacion mas interior y enrollar despues la cinta en un rollo y cortar la cinta enrollada para dar una pluralidad de rollos de cinta de activacion por agua laminada con pelfcula.

En una realizacion, coextruir incluye extruir la pelfcula de poliolefina mas exterior para que tenga un grosor de aproximadamente 0,5 mil a aproximadamente 2,0 mil y extruir la capa de laminacion mas interior para que tenga un grosor de aproximadamente 0,5 mil a aproximadamente 2,0 mil.

En otra realizacion, el metodo continuo de fabricacion de una cinta activada por agua laminada con pelfcula tambien puede incluir proporcionar el soporte de papel y aplicar el adhesivo activado por agua a una superficie principal inferior del mismo antes de coextruir la pelfcula de poliolefina mas exterior y las capas de laminacion sobre el soporte de papel. La composicion de la capa de laminacion es tal como se describio anteriormente y la pelfcula de poliolefina orientada puede ser una pelfcula de polipropileno orientada biaxialmente o un poli(terefltalato de etileno) orientado biaxialmente.

Las cintas de papel activadas por agua descritas anteriormente eliminan la necesidad de una capa de refuerzo de canamazo en filamentos y solo requieren una capa de papel. Esto da como resultado un producto de cinta con propiedades de rasgado y perforacion uniformes con un coste total similar o menor al de las cintas de sellado para cajas de carton disponibles comercialmente en la actualidad, asf como producir una cinta mas delgada que proporcionara mas longitud para un diametro de rollo dado, requiriendo menos cambios de rollo en los equipos de aplicacion. Por ejemplo, los rollos con un diametro exterior de 6” enrollados en un nucleo de 1” tendnan aproximadamente 420' para una cinta de 5,5 mil de grosor de la invencion, en comparacion con aproximadamente 290' de una cinta activada por agua reforzada con filamentos de 8 mil de grosor. A continuacion se incluyen ejemplos de cintas activadas por agua laminadas con pelfcula, obtenidas segun los metodos descritos anteriormente.

EJEMPLO 1

Para los datos presentados a continuacion, se lamino por extrusion una cinta de papel activada por agua de calidad 140 (que ya tema el adhesivo aplicado a la misma en un procedimiento de fabricacion independiente) con una pelfcula de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP) de 25 micrometres usando aproximadamente 30 gsm de una resina de polietileno mejorada, resina de polietileno mejorada ELITE™ 5815 de Dow, como la capa de laminacion que conecta la pelreula de BOPP al soporte de papel de la cinta de papel activada por agua. La cinta de papel activada por agua y la pelreula de BOPP son estructuras relativamente ngidas. En contraposicion, la resina de polietileno mejorada ELITE™ 5815 de Dow es una resina blanda que tiene una densidad de 0,91 g/cm3, un rndice de fusion de 15 g/10 min, un modulo relativamente bajo, pero alto punto de fusion (temperatura de fusion de 255°F).

En la tabla 1 a continuacion, “MD” significa la direccion de la maquina, y “TD” significa la direccion transversal en relacion con la direccion de la maquina.

TABLA 1

Para las pruebas de rasgado trapezoidal, estas se realizaron como ensayos con muesca o sin muesca. Para los ensayos con muesca, se practicaron muescas en las muestras y se rasgaron en la muesca, y se observo que el fallo era principalmente una funcion del fallo de la capa de laminacion 122. Para los ensayos sin muesca, el rasgado se propago bajo la pelreula de poliolefina 124 hasta que la pelreula de poliolefina 124 fallo.

Para este ejemplo, habfa escepticismo sobre que un polipropileno orientado biaxialmente proporcionara bastante resistencia para un rasgado suficiente. Originalmente se pensaba que se requerina un polipropileno orientado monoaxialmente. Sin embargo, sorprendentemente, la cinta de papel activada por agua laminada con pelreula tuvo un aumento significativo en la resistencia al inicio del rasgado en la direccion transversal (TD). La resistencia al rasgado TD sin muesca (rasgado trapezoidal TD) en la tabla 1 anterior es representativa de la fuerza requerida para iniciar el rasgado en la direccion transversal de una cinta. Una vez iniciado el rasgado, se propaga mucho mas facilmente tal como se observa por el rasgado con muesca. Esto es beneficioso porque la cinta puede resistir fuerzas que la rompenan en una caja en transporte, pero es relativamente facil de rasgar a mano. No se experimento rasgado por fragilidad.

EJEMPLOS 2-4

Para los datos presentados a continuacion, se lamino por extrusion una cinta de papel activada por agua de calidad 140 (que ya tema el adhesivo aplicado a la misma en un procedimiento de fabricacion independiente) con una pelmula de poli(tereftalato de etileno) orientado biaxialmente (BOPET) de 25 micrometros usando aproximadamente un grosor de 1,2 mil de una composicion de la capa de laminacion. La composicion de la capa de laminacion inclrna resina de polietileno mejorada ELITE™ 5815 de Dow y una resina de polietileno de baja densidad como como la capa de laminacion, y se conecto satisfactoriamente la pelmula de BOPET al soporte de papel de la cinta de papel activada por agua. La cinta de papel activada por agua y la pelmula de BOPET son estructuras relativamente ngidas. En contraposicion, la resina de polietileno mejorada ELITE™ 5815 de Dow es una resina blanda que tiene una densidad de 0,91 g/cm3, un mdice de fusion de 15 g/10 min, un modulo relativamente bajo, pero alto punto de fusion (temperatura de fusion de 255°F). El polietileno lineal de baja densidad (LDPE), DOW™ LDPE 722, tiene una densidad de aproximadamente 0,92 g/cm3 y un mdice de fusion de aproximadamente 8 g/10 min, y una temperatura de fusion de aproximadamente 224°F.

TABLA 2

Se uso la prueba de resistencia al rasgado trapezoidal, norma ASTM 4533, es decir, una muestra con forma trapezoidal, para evaluar la resistencia al inicio del rasgado en la direccion transversal (TD) de la WAT-pelmula laminada dada a conocer. Los datos en la tabla 2 muestran que la resistencia al rasgado TD sin muesca (rasgado trapezoidal TD), representativa de la fuerza requerida para iniciar el rasgado en la direccion transversal de una cinta, es suficiente de manera que la cinta puede resistir fuerzas que la rompenan en una caja en transporte. Sin embargo, una vez que se ha iniciado el rasgado, basandose en el menor valor para el rasgado trapezoidal TD con muesca, se propaga mucho mas facilmente a traves de la cinta, demostrando que la cinta es relativamente facil de rasgar a mano.

EJEMPLOS 6-6

TABLA 3

Los ejemplos en la tabla 3 tambien se realizan con una composicion de la capa de laminacion de resina de polietileno mejorada ELITE™ 5815 de Dow y una resina de polietileno de baja densidad que conecto satisfactoriamente la peKcula al soporte de papel de la cinta de papel activada por agua.

El ejemplo comparativo en la tabla 3 es cinta activada por agua reforzada VENOM®, una cinta de sellado para cajas de carton activada por agua, de calidad economica, ligera, reforzada de 3 vfas, de papel Kraft natural fabricada con un adhesivo a base de almidon. Las tres cintas activadas por agua laminadas con pelfcula del ensayo tienen generalmente capas de adhesivo y peso de adhesivo similares, generalmente de calibre total y soportes de papel similares. Sin embargo, las cintas activadas por agua laminadas de los ensayos 5-7 rinden de manera diferente con respecto a la resistencia al inicio del rasgado, representada por los datos del rasgado Finch (norma ASTM D824) en la tabla 3 anterior. La prueba de Finch es el inicio del rasgado en la direccion cruzada o transversal. En este caso, los tres ensayos tienen un valor de prueba de Finch superior, lo que muestra que la cinta puede resistir fuerzas que la rompenan en una caja en transporte. Sin embargo, la prueba de Elmendorf (norma ASTm D9122) en la direccion cruzada o transversal es mucho menor para los tres ensayos, en comparacion con el ejemplo comparativo. Esto muestra que las cintas activadas por agua laminadas con pelfcula de los ensayos 5-6 son relativamente faciles de rasgar a mano una vez que se inicia el rasgado en la cinta, y que el rasgado inicial no se inicia tan facilmente de modo que la cinta pudiera fallar durante el transporte de una caja de carton a la que se aplico la cinta.

Otras pruebas realizadas usando el 100% de HDPE como la capa de laminacion con una pelfcula de BOPP y con una pelfcula de BOPET tuvieron poca adhesion, de manera que no se obtiene una cinta de sellado para caja de carton util.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Cinta activada por agua (130) que comprende:

un soporte de papel (112) que tiene una superficie superior (132) y una superficie inferior (134);

un adhesivo activado por agua (114) aplicado a la superficie inferior del soporte de papel; y

una estructura de refuerzo de pelfcula (116) aplicada a la superficie superior del soporte de papel, en la que la estructura de refuerzo de pelfcula comprende:

una pelfcula orientada mas exterior (124) que comprende una o mas de una pelfcula de polipropileno orientada biaxialmente y una pelfcula de poli(tereftalato de etileno) orientada biaxialmente; y una capa de laminacion (122) que comprende una o mas de una resina de polietileno mejorada, un plastomero de poliolefina, un polietileno de muy baja densidad, un nailon, un poliester y un copoliester que laminan la pelfcula orientada mas exterior al soporte de papel.

2. Cinta activada por agua segun la reivindicacion 1, en la que la pelfcula mas exterior tiene un grosor de 0,5 mil a 2 mil.

3. Cinta activada por agua segun la reivindicacion 2, en la que la capa de laminacion tiene un grosor de 0,5 mil a 2 mil y, de manera opcional o preferible, en la que la capa de laminacion tiene un grosor de 1 mil a 1,3 mil.

4. Cinta activada por agua segun cualquier reivindicacion anterior, en la que el soporte de papel comprende papel Kraft.

5. Cinta activada por agua segun cualquier reivindicacion anterior, en la que la capa de laminacion comprende la resina de polietileno mejorada.

6. Cinta activada por agua segun la reivindicacion 5, en la que la capa de laminacion comprende ademas una resina de polietileno de baja densidad y, de manera opcional o preferible en la que la capa de laminacion comprende del 40% p/p al 99% p/p de la resina de polietileno mejorada.

7. Metodo de obtencion de una cinta de papel activada por agua laminada con pelfcula que comprende:

proporcionar una cinta de papel activada por agua que comprende un soporte de papel que tiene un adhesivo activado por agua que define una superficie principal inferior del mismo;

laminar por extrusion al soporte de papel, de manera opuesta al adhesivo activado por agua, una estructura de refuerzo de pelfcula que comprende:

una pelfcula orientada mas exterior que comprende una o mas de una pelfcula de polipropileno orientada biaxialmente y una pelfcula de poli(tereftalato de etileno) orientada biaxialmente; y una capa de laminacion mas interior que comprende una o mas de una resina de polietileno mejorada, un plastomero de poliolefina, un polietileno de muy baja densidad, un nailon, un poliester y un copoliester;

en el que la capa de laminacion mas interior es contigua al soporte de papel.

8. Metodo segun la reivindicacion 7, en el que laminar por extrusion incluye coextruir la pelfcula orientada mas exterior y la capa de laminacion mas interior, y reducir despues la temperatura de la misma.

9. Metodo segun la reivindicacion 8, en el que coextruir incluye extruir la pelfcula orientada mas exterior para que tenga un grosor de 0,5 mil a 2,0 mil y extruir la capa de laminacion mas interior para que tenga un grosor de 0,5 mil a 2,0 mil.

10. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende ademas proporcionar el soporte de papel y aplicar el adhesivo activado por agua a una superficie principal inferior del mismo.

11. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que la capa de laminacion mas interior comprende la resina de polietileno mejorada y, de manera opcional o preferible, en el que la capa de laminacion mas interior es el 100% de una resina de polietileno mejorada.

12. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que la capa de laminacion comprende del 40% p/p al 99% p/p de la resina de polietileno mejorada.

13. Metodo segun la reivindicacion 12, en el que el resto de la capa de laminacion comprende un polietileno de baja densidad.