ES3030982T3 - Opaque adhesives in wet condition for label application - Google Patents

Opaque adhesives in wet condition for label application

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ES3030982T3
ES3030982T3 ES21171566T ES21171566T ES3030982T3 ES 3030982 T3 ES3030982 T3 ES 3030982T3 ES 21171566 T ES21171566 T ES 21171566T ES 21171566 T ES21171566 T ES 21171566T ES 3030982 T3 ES3030982 T3 ES 3030982T3
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ES
Spain
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opacifying
component
opacity
adhesives
Prior art date
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Active
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ES21171566T
Other languages
English (en)
Inventor
Peter J Heederik
Santosh L Hire
Darren B Milligan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avery Dennison Corp
Original Assignee
Avery Dennison Corp
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Publication date
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Abstract

Se describen diversas composiciones adhesivas opacificantes. Estos adhesivos presentan niveles relativamente altos de opacidad en condiciones húmedas, manteniendo propiedades adhesivas aceptables. También se describen conjuntos de etiquetas y contenedores etiquetados que utilizan dichos adhesivos. También se describen métodos de uso y preparación relacionados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCION
Adhesivos opacos en condición húmeda para aplicación de etiquetas
Campo
La presente invención se refiere a una composición adhesiva que da opacidad que permanece opaca en condición húmeda y puede usarse para aplicaciones sensibles a la presión que incluyen, pero sin limitarse a, construcciones de etiqueta. La presente invención también se refiere a un procedimiento de preparación de una composición adhesiva que da opacidad. Las etiquetas que se obtienen utilizando la composición adhesiva que da opacidad son particularmente útiles para su aplicación en vino y bebidas en donde la etiqueta no pierde su opacidad cuando la etiqueta junto con el recipiente que la acompaña son sometidas a humedad, agua o humedad para enfriamiento.
Antecedentes
Una etiqueta es frecuentemente el recurso principal para evaluar el vino o las bebidas, antes de realizar una compra. Además, las bodegas dan gran importancia al diseño de la etiqueta, ya que se sabe que la apariencia de la etiqueta influye en las decisiones de compra de vino. Una mayoría de las botellas de vino y bebidas utilizan papel como material frontal de la etiqueta, debido a su apariencia estética superior percibida y su atractivo en las estanterías. Sin embargo, los materiales frontales de papel son susceptibles de perder opacidad cuando se exponen a la humedad y al agua durante el enfriamiento o el almacenamiento. Durante el período de enfriamiento, el líquido entra en contacto con dichos materiales frontales y provoca que la apariencia del papel cambie de manera inaceptable. Además, el material frontal podría fruncirse, reduciendo aún más la apariencia.
También se observa en ciertos casos que, independientemente de la naturaleza del material frontal utilizado en la etiqueta, la humedad y los componentes relacionados pueden afectar negativamente al adhesivo que mantiene la etiqueta unida a la botella y la etiqueta puede desprenderse, lo que hace que la identificación sea aún más difícil.
Se han realizado intentos o se han propuesto soluciones en el pasado, para proporcionar o mejorar la opacidad general de las etiquetas. Sin embargo, estos intentos no reconocieron el problema de opacidad de etiquetas en condición húmeda y fueron inefectivos o costosos, o ambos.
Además de los intentos anteriores para idear una solución para mejorar la opacidad en las etiquetas, la técnica convencional proporciona soluciones generales para la opacidad en seco. Las soluciones incluyen la adición de pigmentos, como dióxido de titanio, carbonato de calcio, silicato de aluminio, arcilla calcinada, arcilla de caolín y óxido de zinc. Los pigmentos pueden ser agregados a la capa de material frontal del papel durante el proceso de fabricación del papel. Los pigmentos también pueden ser agregados como una capa de recubrimiento, como una capa base o una capa superior, sobre la superficie del material frontal de papel, y la capa se puede colocar entre el material frontal a la presión.
Una limitación significativa de estos pigmentos es que muchos de ellos, como el carbonato de calcio, el silicato de aluminio, la arcilla calcinada, la arcilla de caolín y el óxido de zinc, muestran una buena opacidad en seco, pero exhiben una opacidad en húmedo deficiente. El dióxido de titanio, aunque muestra una mejor opacidad en húmedo, no puede ser utilizado de la manera sugerida, porque el dióxido de titanio es significativamente costoso. Además, los fabricantes de etiquetas no tienen control sobre la fabricación del papel, para poder incorporar los niveles deseados de pigmento al papel. Además, el uso de pigmentos en capas de recubrimiento implica múltiples pasos que frecuentemente son complejos y requieren un requerimiento de procesamiento especial, lo que aumenta aún más el coste de fabricación. Por lo tanto, el uso de los pigmentos, aunque atractivo, no ha sido general.
De acuerdo con ello, existe una necesidad de una nueva estrategia para etiquetar artículos, de modo que las etiquetas mantengan un nivel de opacidad relativamente alto cuando están en una condición húmeda, mientras mantienen las propiedades adhesivas.
El documento WO 01/32796 A1 describe construcciones de PSA compuestas, de varias capas.
El documento EP 1026216 A2 describe un procedimiento para mejorar un artículo adhesivo.
El documento US 2012/088051 A1 describe laminados reconfigurables de varias capas y procedimientos.
El documento WO 2011/057910 A1 describe una etiqueta que tiene pigmentos de efecto.
Resumen
La presente invención aborda las dificultades y los inconvenientes asociados con las aproximaciones por anteriores.
En un aspecto, la presente invención proporciona una composición adhesiva que da opacidad, adaptada para permanecer opaca en condición húmeda para la aplicación de etiqueta sensible a la presión, comprendiendo dicho adhesivo que da opacidad un componente adhesivo y un componente de pigmento, comprendiendo dicho componente de pigmento TiO<2>recubierto en la superficie y estando presente en un intervalo de peso de 10% a 50% de dicho componente adhesivo, que es una cantidad proporcional suficiente para mantener la opacidad cuando se expone a un ambiente acuoso durante al menos 1 hora y una adhesión al pelado de al menos 0.4 N/cm (1 N/pulgada) y una adherencia instantánea en bucle de al menos 0.8 N/cm (2 N/pulgada) en dicha aplicación sensible a la presión, como se mide de acuerdo con los procedimientos especificados en este documento.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento de preparación de una composición adhesiva que da opacidad, que está adaptada para permanecer opaca en condición húmeda para la aplicación de etiqueta sensible a la presión, comprendiendo dicho procedimiento el paso de: mezclar un componente adhesivo y un componente de pigmento con agitación, comprendiendo dicho componente de pigmento TO<2>recubierto en la superficie y estando presente en un intervalo de peso de 10% a 50% de dicho componente adhesivo, que es una cantidad proporcional tal que la pérdida de adhesión al pelado o adherencia instantánea es menor de 90% en comparación con el adhesivo no pigmentado en condiciones secas, es decir, dicho adhesivo que da opacidad no causa ninguna pérdida inaceptable de adhesión al pelado o adherencia instantánea del componente adhesivo en una aplicación sensible a la presión.
Como se notará, los dibujos y la descripción deben ser considerados como ilustrativos y no restrictivos. Es decir, la presente invención sólo está limitada por las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una realización ilustrativa de una vista en sección transversal de una etiqueta que tiene una capa adhesiva que da opacidad.
La FIG. 2 es una realización ilustrativa de una vista en sección transversal de una etiqueta que tiene una capa adhesiva que da opacidad y una capa adhesiva.
La FIG. 3 es una realización ilustrativa de una vista en sección transversal de una etiqueta que tiene una primera capa que da opacidad y una segunda capa que da opacidad.
La FIG. 4 es una realización ilustrativa de una vista en sección transversal de una etiqueta que tiene una capa fílmica y/o metálica.
La FIG. 5 es una realización ilustrativa de una vista en sección transversal de una etiqueta que tiene una capa de película clara o transparente.
La FIG. 6 es una ilustración esquemática de un artículo etiquetado, tal como una botella.
Descripción detallada de las realizaciones
La presente invención no está limitada a las realizaciones particulares descritas en este documento. Como se mencionó anteriormente, la presente invención solo está limitada por las reivindicaciones adjuntas. También debe entenderse que la terminología utilizada en este documento es solo para el propósito de describir realizaciones particulares y no pretende ser limitante. Cuando se proporciona un intervalo de valores, se entiende que está comprendido cada valor intermedio, hasta la décima de la unidad del límite inferior, a menos que el contexto lo indique claramente de otro modo, entre los límites superior e inferior de ese intervalo y cualquier otro valor establecido o intermedio en ese intervalo establecido. Los límites superior e inferior de estos intervalos más pequeños pueden estar incluidos independientemente en los intervalos más pequeños, sujeto a cualquier límite específicamente excluido en el intervalo indicado. Cuando el intervalo establecido incluye uno o ambos límites, también se incluyen los intervalos que excluyen uno o ambos de esos límites incluidos.
A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos utilizados en este documento tienen el mismo significado que comúnmente entiende una persona con conocimientos ordinarios en la técnica a la que pertenece la presente divulgación. Aunque en la práctica o prueba de la presente divulgación también se puede utilizar cualquier procedimiento y material similar o equivalente a los descritos en este documento, en el presente documento se describe un número limitado de procedimientos y materiales ejemplares.
Debe tenerse en cuenta que, tal como se utiliza en el presente documento y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "uno" y "el/la" incluyen referentes plurales, a menos que el contexto lo indique claramente de otro modo.
Las realizaciones descritas en este documento se entenderán mejor en términos de sus componentes, estructura y efectividad a partir de la siguiente descripción detallada con referencia a las figuras y datos que representan diversos resultados. Diversos objetos, rasgos, aspectos y ventajas de la presente divulgación se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de diversas realizaciones junto con los dibujos adjuntos.
La presente invención resulta del descubrimiento inesperado de que cuando se mezcla un adhesivo particular proporcionalmente con TiO<2>recubierto en la superficie como pigmento, resulta un adhesivo que da opacidad, que se puede usar en una aplicación de adhesivo sensible a la presión que mantiene la opacidad en condición húmeda, sin comprometer las propiedades requeridas de adhesión.
Aquellos con destreza ordinaria técnica entienden típicamente que mezclar pigmentos con adhesivo no es deseable, ya que se sabe que la adición de pigmento reduce la fortaleza de la adhesión y la adherencia instantánea del adhesivo. Específicamente, se reporta que la adición de un 20% de TiO<2>al adhesivo (PSA) sensible a la presión reduce la adherencia instantánea en más del 50% y el desprendimiento en un 50%. Véase Donatas Satas,Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology,tercera edición, Warwick, Satas & Associates, 1999, capítulo-19, Tabla 19-5, The Effect of Various Fillers.
Los adhesivos (PSAs) sensibles a la presión se caracterizan típicamente por la capacidad del adhesivo para soportar la deformación por fluencia lenta o cizallamiento, mientras exhiben propiedades adecuadas de adherencia instantánea y adhesión al pelado. Este equilibrio de propiedades se deriva de la estructura de la masa principal del polímero que compone el PSA. Se caracteriza por un alto peso molecular, que proporciona la fuerza cohesiva y la resistencia a la deformación por cizallamiento necesarias, y por un bajo módulo del esqueleto del polímero, que permite que el polímero se ajuste a la superficie de un sustrato, por contacto. También es importante que los PSAs deberían funcionar en una amplia gama de sustratos a los que se puede unir el adhesivo y dichos sustratos incluyen vidrio, plásticos como polietileno (HDPE) de alta densidad, madera y metal. De acuerdo con ello, cualquier efecto adverso sobre la propiedad del adhesivo, como la adhesión al pelado y la adherencia instantánea, resulta típicamente de la mezcla de aditivos en el adhesivo y limita significativamente la aplicabilidad del adhesivo en construcciones sensibles a la presión, particularmente en aplicaciones de etiquetas de las que se pretende que resistan ambientes húmedos.
En la FIG. 1 se muestra una realización de una construcción sensible a la presión de un laminado de etiqueta (que no forma parte de la presente invención). La etiqueta del laminado 100 está adaptada para permanecer opaca en condición/ambiente húmedo. El laminado 100 incluye una capa exterior de material 102 frontal, una capa 104 adhesiva que da opacidad y un revestimiento 106. El material 102 frontal tiene una primera superficie 108 y una segunda superficie 112. La primera superficie 108 del material frontal está destinada a recibir marcas distintivas tales como indicios impresos u otros textos o símbolos. La capa 104 adhesiva que da opacidad se encuentra debajo de la segunda superficie 112 del material 102 frontal. El revestimiento 106 se encuentra debajo de la capa 104 adhesiva que da opacidad.
La capa adhesiva que da opacidad incluye un componente adhesivo y un componente de pigmento, en una proporción suficiente para provocar/mantener la opacidad cuando está húmedo, manteniendo al mismo tiempo la adhesión al pelado y la adherencia instantánea en bucle del componente adhesivo en aplicaciones sensibles a la presión. Es decir, no hay ninguna pérdida inaceptable en la adhesión al pelado y/o en la adherencia instantánea en bucle. La opacidad de la etiqueta en condición húmeda puede estar en un intervalo de 70% a 100%, de 75% a 95%, o de 80% a 90%. Todos los valores de opacidad indicados en el presente documento son valores de opacidad generales tomados en todo el espesor de un conjunto de etiquetas como se describe en el presente documento, a menos que se indique de otro modo. La opacidad se mide como se describe en este documento en la descripción de varios ejemplos de la presente divulgación.
La expresión "mientras se mantiene la adhesión al pelado y la adherencia instantánea del componente adhesivo" como se utiliza en este documento se refiere a una comparación de dichas propiedades de un adhesivo sin ningún pigmento (rellenos) y un adhesivo con pigmentos.
El término "sin pérdida inaceptable de adhesión al pelado" se refiere a una pérdida de adhesión al pelado de menos del 90%, por ejemplo, menos del 80%, menos del 70%, menos del 60%, menos del 50%, menos del 40%, menos del 30%, menos del 20%, menos del 10% o menos del 5% cuando se agrega el pigmento, en comparación con el adhesivo no pigmentado bajo condiciones secas.
El término "sin pérdida inaceptable de adherencia instantánea en bucle" se refiere a una pérdida de adherencia instantánea en bucle de menos del 90%, por ejemplo, menos del 80%, menos del 70%, menos del 60%, menos del 50%, menos del 40%, menos del 30%, menos del 20%, menos del 10% o menos del 5% cuando se añade el pigmento en comparación con el adhesivo no pigmentado en condiciones secas.
El componente adhesivo es un adhesivo sensible a la presión, y el componente adhesivo sensible a la presión puede ser seleccionado del grupo que consiste en adhesivos en emulsión, adhesivos termofusibles, adhesivos con solvente y/o combinaciones de los mismos.
Se pueden utilizar diversas formulaciones adhesivas disponibles comercialmente, como componente adhesivo de la composición adhesiva que da opacidad de acuerdo con la presente invención. Los ejemplos no limitantes de dichas formulaciones adhesivas incluyen, pero sin limitarse a, 52000N, S692N, AT20N disponible en todos ellos de Avery Dennison; H9232 disponible en BASF; y XPE1045 disponible de Avery Dennison. Se apreciará que la presente invención no está limitada a ningún componente adhesivo en particular, e incluye una amplia gama de dichos componentes.
El componente de pigmento en la capa adhesiva que da opacidad se selecciona de manera tal que el pigmento exhiba una opacidad en húmedo aceptable, cuando está presente junto con el componente adhesivo indicado. El componente de pigmento está presente en un intervalo de peso de 10% a 50% del componente adhesivo, por ejemplo en un intervalo de 15% a 45% o en un intervalo de 20% a 40%.
De acuerdo con la presente invención, la composición adhesiva que da opacidad utiliza TÍO<2>recubierto en la superficie en el componente de pigmento. El T O<2>recubierto en la superficie mantiene un nivel de dispersión relativamente alto dentro del adhesivo que da opacidad, además de exhibir otros beneficios y/o ventajas.
La construcción sensible a la presión puede comprender además una capa adhesiva subyacente a la capa adhesiva que da opacidad, que se detalla a continuación en referencia a la FIG. 2.
La aplicación sensible a la presión puede ser realizada en casi cualquier sustrato que puede incluir, pero sin limitarse a, vidrio, plástico, sustrato de metal, polietileno (HDPE) de alta densidad, madera, metal, plástico o cualquier otro sustrato relacionado con el embotellado y empaque comúnmente conocido en la técnica y útil como contenedores.
El material frontal puede comprender material frontal de papel, material frontal de plástico, un material frontal laminado de varias capas que incluye capas de papel y de plástico, o cualquier otro material que se use comúnmente en la industria.
La construcción sensible a la presión de las etiquetas puede tener una adherencia instantánea en bucle que es mayor que 3.1 N/cm (8 N/pulgada), mayor que 4.7 N/cm (12 N/pulgada), mayor que 6.3 N/cm (16 N/pulgada) y, más particularmente, mayor que 7.9 N/cm (20 Newtons por pulgada (N/pulgada)) cuando el material frontal que se utiliza es papel, y cuando la aplicación que es sensible a la presión se realiza sobre un sustrato de vidrio. La etiqueta puede tener una adherencia instantánea en bucle mayor que 1.6 N/cm (4 N/pulgada), mayor que 3.1 N/cm (8 N/pulgada) y, más particularmente, mayor que 4.7 N/cm (12 Newtons por pulgada (N/pulgada)) cuando el material frontal es papel y cuando la aplicación sensible a la presión se realiza sobre un sustrato de polietileno (HDPE) de alta densidad. En este documento, para muchas combinaciones de sustratos y materiales frontales, las etiquetas exhiben valores de adherencia instantánea en bucle superiores a 0.8 N/cm (2 N/pulgada) y, típicamente, al menos 1.2 N/cm (3 N/pulgada). Los valores de adherencia instantánea en bucle que se describen en este documento se miden utilizando el procedimiento FTM-9 de prueba Finat usando una velocidad de tracción de 300 mm/min a temperatura ambiente.
La construcción sensible a la presión de las etiquetas exhibe una adhesión al pelado de al menos 0.4 N/cm (1 N/pulgada), como al menos 0.8 N/cm (2 N/pulgada) después de 24 horas de tiempo de unión. Las etiquetas pueden presentar una adhesión de desprendimiento de al menos 1.6 N/cm (4 N/pulgada), como al menos 2.4 N/cm (6 N/pulgada), al menos 3.1 N/cm (8 N/pulgada) o al menos 3.9 N/cm (10 N/pulgada). Los valores de adhesión al pelado a 90° se miden utilizando el procedimiento FTM-2 de prueba Finat utilizando una velocidad de tracción de 300 mm/min a temperatura ambiente.
El peso del recubrimiento del adhesivo que da opacidad puede ser de 5 a 30 gramos por metro cuadrado (gsm). La capa adhesiva que da opacidad puede tener un peso de recubrimiento desde 16 a 40 gramos por metro cuadrado (gsm). La capa adhesiva que da opacidad puede tener un peso de recubrimiento, más particularmente desde 22 a 30 gramos por metro cuadrado (gsm).
Otra realización de una construcción sensible a la presión de un laminado de etiqueta (que no forma parte de la presente invención) que está adaptado para permanecer opaco en un ambiente húmedo, es mostrada en la FIG. 2. El laminado 200 de etiqueta incluye una capa exterior de material 202 frontal, una capa 204 adhesiva que da opacidad, una capa 206 adhesiva y un revestimiento 208. El material 202 frontal tiene una primera superficie 210 y una segunda superficie 212. La primera superficie 210 del material frontal está destinada a recibir indicios tales como textos o símbolos impresos u otros. La capa 204 adhesiva que da opacidad se encuentra debajo de la segunda superficie 212 del material 202 frontal. La capa 206 adhesiva se encuentra debajo de la capa 204 que da opacidad. El revestimiento 208 se encuentra debajo de la capa 206 adhesiva.
La opacidad del laminado 200 de etiqueta puede ser similar a la del laminado 100 y la composición/contenido de la capa 204 adhesiva que da opacidad puede ser similar a la capa 104 adhesiva que da opacidad. El componente de pigmento de la capa 204 adhesiva que da opacidad puede ser más del 80% o más del 90%, del componente adhesivo.
La capa 206 adhesiva puede seleccionarse del grupo que consiste en adhesivos en emulsión, adhesivos termofusibles, adhesivos con solvente y/o combinaciones de los mismos.
El componente adhesivo puede incluir adhesivo acrílico.
La capa 206 adhesiva puede tener un peso de recubrimiento de 8 a 20 gsm.
La etiqueta 200 puede tener una adherencia instantánea en bucle mayor que 3.1 N/cm (8 Newtons por pulgada (N/pulgada)) cuando el material frontal utilizado es papel y cuando la aplicación sensible a la presión se realiza sobre un sustrato de vidrio. La etiqueta 200 puede tener una adherencia instantánea en bucle mayor que 1.6 N/cm (4 Newtons por pulgada (N/pulgada)) cuando el material frontal utilizado es papel y cuando la aplicación sensible a la presión se realiza sobre un sustrato de polietileno (HDPE) de alta densidad.
Otra realización de una construcción sensible a la presión de un laminado de etiqueta (que no forma parte de la presente invención), que está adaptada para permanecer opaca en condición húmeda es mostrada en la FIG. 3. El laminado 300 de etiqueta incluye una capa exterior de material 302 frontal, una primera capa 304 adhesiva que da opacidad, una segunda capa 306 adhesiva que da opacidad y un revestimiento 308. La primera capa 304 adhesiva que da opacidad se encuentra debajo del material 302 frontal. El material 302 frontal define caras 310 y 312 dirigidas de manera opuesta, como se describió anteriormente. El revestimiento 308 se encuentra debajo de la segunda capa 306 adhesiva que da opacidad. La primera capa 304 adhesiva que da opacidad incluye un primer componente adhesivo y un primer componente de pigmento, en una proporción suficiente para mantener la opacidad cuando está húmeda, sin una pérdida inaceptable de adhesión al pelado o adherencia instantánea en bucle de la primera capa 304 adhesiva que da opacidad, en la aplicación sensible a la presión. La segunda capa 306 adhesiva que da opacidad incluye un segundo componente adhesivo y un segundo componente de pigmento, en una proporción suficiente para mantener la opacidad cuando está húmeda, sin una pérdida inaceptable de adhesión al pelado o adherencia instantánea en bucle de la segunda capa 306 adhesiva que da opacidad, en la aplicación sensible a la presión.
El primer componente adhesivo y el segundo componente adhesivo pueden ser seleccionados del grupo que consiste en adhesivos en emulsión, adhesivos termofusibles, adhesivos con solvente y/o combinaciones de los mismos.
El primer pigmento y el segundo pigmento tienen una opacidad en húmedo aceptable.
El primer pigmento y el segundo pigmento pueden incluir TiO<2>.
El primer componente de pigmento puede estar presente en un intervalo de peso de 10% a 50% del primer componente adhesivo, por ejemplo en un intervalo de peso de 15% a 45% del primer componente adhesivo o en un intervalo de peso de 20% a 40% del primer componente adhesivo. El segundo componente de pigmento puede estar presente en un intervalo de peso desde 1% a 10% del segundo componente adhesivo.
La opacidad del laminado 300 de etiqueta en estado húmedo puede ser de 80% a 100% y más particularmente de 90%.
La primera capa 304 adhesiva que da opacidad puede tener un peso de recubrimiento de 13 gramos por metro cuadrado (gsm) hasta 25 gramos por metro cuadrado (gsm).
La segunda capa 306 adhesiva que da opacidad puede tener un peso de recubrimiento de 6 gramos por metro cuadrado (gsm) a 20 gramos por metro cuadrado (gsm).
La aplicación sensible a la presión se puede realizar sobre un sustrato que incluye, pero no se limita a, vidrio, plástico, metal o polietileno (HDPE) de alta densidad o cualquier otro sustrato y material comúnmente conocido útil para contenedores.
El material 302 frontal puede incluir material frontal de papel, material frontal de plástico, material frontal laminado de varias capas que incluye capas de papel y plástico, o cualquier otro material frontal conocido en la técnica. El material frontal laminad de varias capas puede incluir una capa de papel superpuesta a una capa de plástico. La capa de plástico puede ser blanca o incolora y en cada condición puede presentar distintos grados de opacidad. La capa de plástico puede ser adherida al papel mediante un adhesivo. Alternativamente, la capa de plástico puede extrudirse o recubrir de otro modo la capa de papel. En el caso de dicho material frontal laminado de varias capas, la opacidad de la capa de papel puede reducirse ante una exposición a la humedad o a un líquido, mientras la opacidad de la capa de plástico subyacente puede no disminuir ante una exposición a la humedad o a un líquido, o el cambio en la opacidad de la capa de plástico subyacente ante una exposición a la humedad o a un líquido puede ser diferente del cambio en la opacidad de la capa de papel suprayacente, sujeta a las mismas condiciones de humedad o líquido. En tales casos, el cambio de opacidad en la capa de plástico puede ser menor que el cambio de opacidad en la capa de papel.
El laminado 300 de etiqueta sensible a la presión exhibe una adherencia instantánea en bucle que puede ser mayor que 5.5 N/cm (14 Newtons por pulgada (N/pulgada)) cuando el material frontal que se utiliza es papel, y cuando la aplicación sensible a la presión se realiza sobre vidrio. La etiqueta puede presentar una adherencia instantánea en bucle que es mayor que 3.5 N/cm (9 N/pulgada) cuando el material frontal es papel y la aplicación sensible a la presión se realiza sobre un sustrato de polietileno (HDPE) de alta densidad.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición adhesiva que da opacidad, adaptada para permanecer opaca en condición húmeda, para la aplicación de etiquetas sensibles a la presión. El adhesivo que da opacidad es estable bajo condiciones de envejecimiento. El adhesivo que da opacidad incluye una cantidad proporcional de componente adhesivo y un componente de pigmento, suficientes para mantener la opacidad cuando está húmedo, mientras mantiene la adhesión al pelado y la adherencia instantánea en bucle en una aplicación sensible a la presión.
El componente adhesivo puede ser seleccionado del grupo que consiste en adhesivos en emulsión, adhesivos termofusibles, adhesivos con solvente y/o combinaciones de los mismos. El componente de pigmento está presente en un intervalo de peso de 10% a 50% del componente adhesivo, por ejemplo en un intervalo de peso de 15% a 45% del componente adhesivo o de 20% a 40% del componente adhesivo. El componente de pigmento comprende TiO<2>recubierto en la superficie. La opacidad de la etiqueta en estado húmedo puede estar en un intervalo de 70% a 100%, de 75% a 95%, o de 80% a 90%. El componente de pigmento puede tener una mayor proporción o concentración, dependiendo de su uso, junto con otras capas adhesivas cuando se utiliza para mantener la opacidad de la etiqueta en condiciones húmedas.
La aplicación sensible a la presión para el adhesivo que da opacidad puede ser realizada en sustratos que incluyen pero no se limitan a vidrio, plástico, metal, sustrato de polietileno (HDPE) de alta densidad o cualquier otro sustrato conocido en la técnica, útil para contenedores.
La FIG. 4 ilustra otra realización de una construcción sensible a la presión de un laminado 400 de etiqueta (que no forma parte de la presente invención) que está adaptado para permanecer opaco en un ambiente o condición de humedad. El laminado 400 de etiqueta incluye una capa exterior de material 402 frontal, una capa 404 adhesiva que da opacidad, una capa clara o generalmente transparente o capa 406 metálica delgada, una capa 408 adhesiva sensible a la presión y un revestimiento 410. Los detalles de estos materiales y/o capas son como se describieron anteriormente en este documento.
La FIG. 5 ilustra otra realización de una construcción sensible a la presión de un laminado 500 de etiqueta (que no forma parte de la presente invención) que está adaptada para permanecer opaca en un ambiente o condición húmeda. El laminado 500 de etiqueta incluye una capa exterior de material 502 frontal, una capa de un adhesivo sensible a la presión o adhesivo 504 estructural, una capa 506 clara o generalmente transparente, una capa 508 adhesiva que da opacidad y un revestimiento 510. Los detalles de estos materiales y/o capas son como se describieron anteriormente en este documento.
La presente divulgación incluye la incorporación de una o más capas claras o transparentes en cualquiera de las construcciones de etiqueta descritas en este documento. La presente divulgación también incluye la incorporación de una o más capas metálicas o láminas metálicas en cualquiera de las construcciones de etiquetas descritas en este documento. También se contempla que las construcciones de etiqueta también puedan incluir combinaciones de una o más capas transparentes y una o más capas metálicas.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento de preparación de una composición adhesiva que da opacidad, que está adaptada para permanecer opaca en condición húmeda, para la aplicación de etiqueta sensible a la presión. El procedimiento puede incluir los pasos de mezclar una cantidad proporcional de un componente adhesivo y un componente de pigmento, y particularmente con agitación constante, y continuar la mezcla durante 20 minutos para una preparación de emulsión, por ejemplo. En muchas aplicaciones, se puede realizar la mezcla durante un período de tiempo de 5 minutos a 30 minutos. El adhesivo que da opacidad así obtenido no provoca ninguna pérdida inaceptable de adhesión al pelado o adherencia instantánea del componente adhesivo en aplicación sensible a la presión.
El componente adhesivo puede incluir adhesivo acrílico en emulsión. El componente de pigmento comprende, por ejemplo, una pasta líquida acuosa de TiO<2>de grado Rutilo.
También se describe en este documento un artículo etiquetado. El artículo incluye una o más etiquetas adheridas al artículo, utilizando cualquiera de los adhesivos descritos en este documento y particularmente los adhesivos que dan opacidad. La construcción de la etiqueta puede variar, pero en muchas aplicaciones es igual o similar a la etiquetas representadas en la FIG. 1 a FIG. 5. La FIG. 6 ilustra un ejemplo de un artículo 600 etiquetado, tal como una botella 602 que tiene una etiqueta 604 adherida a la misma.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos se proporcionan para ilustrar la presente invención con mayor detalle sin limitar, sin embargo, su alcance a ellos. En los ejemplos, todas las partes son proporciones o porcentajes en peso a menos que se indique de otro modo.
Selección del componente adhesivo de la capa adhesiva que da opacidad
Los siguientes adhesivos en emulsión fueron tomados como material de partida que incluye:
1. 52000N: Emulsión acrílica disponible comercialmente en Avery Dennison
2. S692N: Emulsión acrílica disponible comercialmente en Avery Dennison
3. AT20N: Emulsión acrílica disponible comercialmente en Avery Dennison
4. H9232: Emulsión acrílica disponible comercialmente en BASF
5. XPE1045: Emulsión acrílica desarrollada internamente por Avery Dennison
Selección del componente de pigmento de la capa adhesiva que da opacidad
Las siguientes suspensiones de TiO2 se tomaron como material de partida que incluye:
1. Siconyl K Blanco 00-174547: Pasta sólida de TÍO<2>al 75-76%disponible comercialmente en Audia International 2. Pasta líquida A: Pasta líquida de TiO<2>que contiene 75-76 % de sólidos
3. Pasta líquida B: Pasta líquida de T O<2>que contiene 75-76 % de sólidos
4. Pasta líquida C: Pasta líquida de TO<2>que contiene 75-76 % de sólidos
Preparación de la mezcla de adhesivo y T O<2>
Se añadió aproximadamente 10% a 50% de pasta acuosa de T O<2>de grado rutilo a los adhesivos en emulsión acrílicos indicados, con agitación constante. La mezcla se continuó durante 20 minutos más antes de usarse para recubrir las capas del laminado de la etiqueta.
En la Tabla 1 se presentan diferentes adhesivos (OA) que dan opacidad, en función de las proporciones de diferentes componentes adhesivos y pigmentos. Se utilizaron adhesivos libres de pigmento como controles, es decir, "CTR-1, -2, - 3 y -4".
Recubrimiento adhesivo que da opacidad, de capa individual como se ilustra en la FIG. 1
Cada uno de los adhesivos indicados anteriormente fue aplicado sobre un revestimiento de poliéster/papel siliconado, con un peso de recubrimiento de 23 gramos por metro cuadrado (g/m2) y luego fue transferido a un material frontal de papel (Classic White UPM).
Recubrimiento de una o más capas
Puede realizarse recubrimiento de una o más capas de adhesivo que da opacidad y/o capa adhesiva como se ilustra en diferentes realizaciones, incluyendo realizaciones de la FIG. 2 y FIG. 3, empleando los procedimientos descritos en el documento US 5,962,075.
Prueba de adhesión al pelado a 90°
Las muestras de prueba preparadas fueron sometidas a una prueba de adhesión al pelado a 90°, utilizando un comprobador de tracción Instron sobre paneles de vidrio y polietileno (HDPE) de alta densidad, utilizando un protocolo de prueba estándar. Las pruebas en el vidrio y los paneles de HDPE se realizaron con tiempos de permanencia de 20 minutos y 24 horas. Los resultados de las pruebas se representan en la Tabla 2 y la Tabla 3.
Prueba de adherencia instantánea en bucle
Las muestras de prueba preparadas como se describió anteriormente fueron sometidas a una prueba de adherencia instantánea en bucle, utilizando un comprobador de tracción Instron sobre paneles de vidrio y polietileno (HDPE) de alta densidad, utilizando el protocolo de prueba estándar. Los resultados de las pruebas se representan en la Tabla 2 y la Tabla 3.
Opacidad: Usando espectrofotómetro Hunter Lab
La opacidad en húmedo del laminado de papel fue medida utilizando un procedimiento de prueba STD conocido por aquellos en la técnica. La opacidad fue medida después de dos horas de inmersión en un cubo de hielo de las muestras aplicadas sobre tarjetas de prueba de opacidad en blanco-negro BYK 2810 estándar. Los resultados se listan en la Tabla 2 y la Tabla 3.
En la Tabla 2 se muestran desempeños representativos de adherencia instantánea en bucle, de las etiquetas con diferentes formulaciones adhesivas que dan opacidad. En la Tabla 2, "PT" se refiere al desgarre del papel.
Tabla 2 - Opacidad en húmedo representativa y propiedades adhesivas de las etiquetas de la FIG. 1
(continuación)
Los desempeños representativos de adherencia instantánea en bucle de las etiquetas con diferentes capas adhesivas que dan opacidad y/o capas adhesivas se muestran en la Tabla 3. En la Tabla 3, "PT" se refiere al desgarre del papel.
Tabla 3 - Opacidad en húmedo representativa y propiedades adhesivas de las etiquetas de la FIG. 2 y FIG. 3
Estabilidad de los adhesivos que dan opacidad en condiciones de envejecimiento:
Como se describió anteriormente en este documento, los adhesivos que dan opacidad mantienen su estabilidad bajo condiciones de envejecimiento y no afectan negativamente la adherencia instantánea en bucle deseada, para la aplicación de PSA. En la Tabla 4 y la Tabla 5, se tabulan los cambios en los valores de adherencia instantánea en bucle, que se miden bajo diversas condiciones de envejecimiento. El peso del recubrimiento utilizado fue de aproximadamente 23 gsm para sustratos de vidrio. Para la Tabla 4, se utilizó como control el polímero base AVC 16699 disponible de Avery Dennison, mientras que para la Tabla 5, el polímero base fue S692N, que puede usarse como un componente adhesivo. En todos los adhesivos se añadió pigmento de la pasta líquida A. En las Tablas 4 y 5, "RT" se refiere a temperatura ambiente. "Trópico" se refiere a una temperatura de 40°C y una humedad relativa del 95%.
Tabla 4 - Estabilidad de los adhesivos de control
Tabla 5 - Estabilidad de los adhesivos que dan opacidad
Una comparación de los valores de adherencia instantánea en bucle reportados en la Tabla 4 y la Tabla 5 sugiere que los adhesivos que dan opacidad tienen un impacto casi nulo en el envejecimiento y, por lo tanto, son estables.
Se realizaron evaluaciones adicionales para evaluar la adhesión al pelado y la adherencia instantánea en bucle de los adhesivos que dan opacidad, después de la humectación.
Tabla 6 - Formulaciones y opacidad después de dos horas en cubo de hielo (* Ejemplo de referencia)
XPE1045 es un adhesivo acrílico en emulsión desarrollado internamente por Avery Dennison. El material frontal utilizado para la medición de la opacidad fue papel White Classic UPM China.
La Tabla 7 muestra el impacto del pigmento blanco en la adherencia instantánea en bucle.
Para excluir el impacto del papel frontal, se usó una película de polipropileno transparente (PP60 disponible de Avery Dennison). Durante las pruebas de envejecimiento, los materiales de una cara del papel podrían migrar al adhesivo, lo que podría tener un impacto negativo. Para excluir el posible efecto del papel frontal, se utilizó un papel frontal fílmico de polipropileno. "RT" y "Trópico" tienen los mismos significados señalados anteriormente.
Tabla 7 - Efecto del pigmento blanco en la adherencia instantánea en bucle (* Ejemplo de referencia)
También se investigó el uso de diferentes grados de TiO<2>. Los tipos de T O<2>probados diferían en tipo, compuesto estabilizante, porcentaje de T O<2>y absorción de aceite.
Tabla 8 - Características químicas y físicas de los diferentes grados de TÍO<2>
En esta evaluación, se preparó la pasta líquida mezclando el polvo de TiO<2>indicado con agua bajo agitación. No se añadieron aditivos como dispersantes. La pasta líquida preparada fue añadida al adhesivo mientras se mezclaba.
La Tabla 9 muestra las formulaciones y los resultados de adherencia instantánea en bucle. El material frontal era polipropileno. No se utilizó papel para excluir la posible interacción con agentes/componentes que migraban del papel al adhesivo. El adhesivo y pigmentos utilizados son los descritos conjuntamente en las Tablas 7 y 8. En la Tabla 9, "RT" y "Trópico" tienen los mismos significados indicados anteriormente.
Tabla 9 - Resultados de Adherencia instantánea en bucle (* Ejemplo de referencia)
La Tabla 9 muestra que no hay sustancialmente ninguna diferencia en la adherencia instantánea en bucle entre los grados de TO<2>probados. Estos resultados demuestran propiedades nuevas e inesperadas porque sería Se esperaba que el T O<2>sin recubrimiento y el T O<2>con una alta absorción de aceite tuvieran un impacto negativo en la estabilidad del adhesivo. Además, el adhesivo húmedo era estable y fácil de aplicar mediante técnicas de troquelado de ranura.
En evaluaciones todavía adicionales, se investigó el efecto del recubrimiento de papel con adhesivo que da opacidad sobre la opacidad en seco y la opacidad en húmedo. El papel utilizado fue Centaure Blanc de Arjo Wiggins. Como se muestra a continuación en la Tabla 10, cuando el papel está seco, la mejora de la opacidad debido al adhesivo blanco es solo de 3 a 4.,4 (delta de opacidad en seco). Cuando el papel está húmedo esta diferencia es de 13 a 20. Esto muestra claramente el beneficio del adhesivo blanco bajo condiciones de humedad (delta de opacidad en húmedo).
Tabla 10 - Efectos sobre la opacidad en seco y en húmedo (* Ejemplo de referencia)
En todavía otra serie de evaluaciones, se investigó la adhesión al pelado. La Tabla 11 resume los valores de adhesión al pelado, medidos para muestras utilizando un adhesivo que da opacidad que incluye S692N y pasta líquida A como pigmento. Las muestras se prepararon utilizando película PP60 de polipropileno transparente.
Tabla 11 - Adhesión al pelado (* Ejemplo de referencia)
La Tabla 12 resume los valores de adhesión al pelado medidos para muestras que utilizan un adhesivo que da opacidad que incluye XPE1045 y pasta líquida A como pigmento. Las muestras fueron preparadas utilizando película PP60 de polipropileno transparente.
Tabla 12 - Adhesión al pelado (* Ejemplo de referencia)
(continuación)
Se entenderá que un intervalo de opacidad del 80% al 90% también puede abarcar una opacidad de más del 80% o 90% de luz visible o longitud(es) de onda similar(es).

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Una composición adhesiva que da opacidad adaptada para permanecer opaca en condición húmeda, para la aplicación de etiqueta sensible a la presión, comprendiendo dicho adhesivo que da opacidad un componente adhesivo y un componente de pigmento, comprendiendo dicho componente de pigmento TiO<2>recubierto en la superficie y estando presente en un intervalo de peso de 10% a 50% de dicho componente adhesivo, que es una cantidad proporcional suficiente para mantener la opacidad cuando se expone a un ambiente acuoso durante al menos 1 hora y una adhesión al pelado de al menos 0.4 N/cm (1 N/pulgada) y una adherencia instantánea en bucle de al menos 0.8 N/cm (2 N/pulgada) en dicha aplicación sensible a la presión, medida de acuerdo con los procedimientos especificados en la descripción.
2. La composición adhesiva que da opacidad de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho componente adhesivo se selecciona del grupo que consiste en adhesivos en emulsión, adhesivos termofusibles, adhesivos con solvente y combinaciones de los mismos.
3. Un procedimiento de preparación de una composición adhesiva que da opacidad, que está adaptada para permanecer opaca en condición húmeda para la aplicación de etiqueta sensible a la presión, comprendiendo dicho procedimiento el paso de:
mezcla de un componente adhesivo y un componente de pigmento con agitación, comprendiendo dicho componente de pigmento TiO<2>recubierto en la superficie, y estando presente en un intervalo de peso de 10 % a 50 % de dicho componente adhesivo, que es una cantidad proporcional tal que la pérdida de adhesión al pelado o adherencia instantánea es menor que 90 %, en comparación con el adhesivo no pigmentado en condiciones secas, es decir, dicho adhesivo que da opacidad no causa ninguna pérdida inaceptable de adhesión al pelado o adherencia instantánea del componente adhesivo, en aplicaciones sensibles a la presión.
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