Etiqueta sin papel soporte.

Composición adhesiva acuosa que contiene al menos un polímero de acrilato que tiene una Tg en el intervalo entre 50 ºC y 90 ºC y al menos un poliuretano o un polímero de poliuretano-poliurea amorfo con una temperatura de transición vítrea en el intervalo entre -50 ºC y 10 ºC

, determinándose la temperatura de transición vítrea por medio de una medición de CBD de acuerdo con la DIN 65467 a una velocidad de calentamiento de 20 K/min.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/059187.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Alfred-Nobel-Str. 10 40789 Monheim ALEMANIA.

Inventor/es: KRAUS, HARALD, BUCHNER, JORG, NAZARAN,PANTEA, DIJKSTRA,DIRK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos... > C09J175/04 (Poliuretanos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos... > C09J175/06 (a partir de poliésteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos... > C09J175/08 (a partir de poliéteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros... > C09J133/08 (Homopolímeros o copolímeros de ésteres del ácido acrílico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J133/00 (Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Adhesivos a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J175/00 (Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros... > C09J133/10 (Homopolímeros o copolímeros de ésteres del ácido metacrílico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros... > C09J133/12 (Homopolímeros o copolímeros de metacrilato de metilo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos... > C09J175/10 (a partir de poliacetales)

PDF original: ES-2466915_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Etiqueta sin papel soporte La invención se refiere a una composición adhesiva acuosa que contiene al menos un polímero de acrilato con una temperatura de transición vítrea Tg > +50 ºC y al menos un poliuretano o polímero de poliuretano-poliurea amorfo con una temperatura de transición vítrea Tg < +10 ºC, al uso de las composiciones adhesivas para la fabricación de capas adhesivas activadas por calor y formaciones planas que contienen capas adhesivas basadas en la composición adhesiva.

Las etiquetas están revestidas con una capa adhesiva sensible a la presión sobre una cara. Los adhesivos sensibles a la presión son por definición pegajosos a temperatura ambiente. Se pueden aplicar a la hoja de sustrato en forma de una dispersión acuosa, una preparación que contiene disolventes o una fusión en caliente. Para las aplicaciones industriales las etiquetas se emplean en forma de rollos (rollos grandes) . Debido a la pegajosidad permanente de la capa adhesiva los rollos tienen que estar protegidos contra el bloqueo mediante inserción de un papel de liberación (por ejemplo papel de silicona) . El uso de un papel de liberación o una película de liberación conduce a los costes para el uso de materias primas así como a los costes adicionales para la eliminación del papel de liberación o la película de liberación.

Por lo tanto en años recientes se han hecho esfuerzos crecientes para dispensar con el papel de liberación o la película de liberación. Al hacerlos, principalmente se concentró el trabajo en el desarrollo de revestimientos antiadhesivos para la finalización de la cara superior de la etiqueta. Esto se destina a evitar el bloqueo de los rollos. La aplicación de un revestimiento anti-adhesivo a la cara superior de la etiqueta, sin embargo, implica costes adicionales. A modo de ejemplo, el documento US 6.074.747 desvela revestimientos anti-adhesivos para etiquetas, cintas adhesivas y sellos de correos de silicona, fluoroacrilato y poliuretano para evitar un papel de liberación.

El documento US 5.354.588 desvela un revestimiento ligado que facilita la adherencia del adhesivo sensible a la presión al sustrato. Esto se destina a evitar la transferencia del adhesivo sensible a la presión a la cara sin adhesivo durante el desenrollado del material de la etiqueta. Estas sustancias adhesivas sensibles a la presión se basan en polímero de acrilato.

El documento DE 19 724 648 A1 desvela la aplicación del revestimiento sensible a presión en la aplicación a pantallas en combinación con un revestimiento anti-adhesivo que tiene una rugosidad de al menos 1 μm. Esto facilita el desenrollar las etiquetas sin usar un papel de liberación. La aplicación de pantalla se puede hacer con adhesivos de dispersión, pero preferentemente con adhesivos de fusión por calor, con las formulaciones típicas usadas para aplicaciones de adhesivos sensibles a la presión produciéndose con caucho sintético y natural así como con acrilatos.

El documento DE 10 227 084 A1 describe material de etiquetas de rollo grande sin un papel de liberación, usando una laca de liberación sobre la cara de la estructura de la etiqueta opuesta a la capa adhesiva. Usar de la laca de liberación evita el bloqueo del material del rollo. Se aplican los adhesivos de acrilato sensibles a la presión descritos en el documento DE 1 569 898 A1.

Todos estos procedimientos tienen el inconveniente de que el propio adhesivo no está libre del bloqueo y por lo tanto se requieren capas adicionales.

El documento US 2007/0054117 desvela papeles adhesivos termosellables revestidos con polímeros de dispersión activados por calor y adaptados para la aplicación de “etiqueta sin papel soporte”, entre otras. Con el fin de evitar el bloqueo, se requieren polímeros con una temperatura de fusión > 220 ºF (104, 4 ºC) y una temperatura de transición vítrea Tg > 50 ºF (+10 ºC) . El inconveniente es que, debido a estas propiedades de polímero, los papeles adhesivos se pueden sellar solamente a temperaturas y presiones altas.

De este modo un objetivo de la presente invención era proporcionar una composición adhesiva acuosa que cuando se use en capas adhesivas sobre rollos no conduzca a un bloqueo de las capas de la etiqueta incluso a altas tensiones de bobinado y a temperaturas de hasta 50 ºC, sin requerir un papel de liberación y que al mismo tiempo pueda activarse a temperaturas < 90 ºC.

El objetivo se logró proporcionando una composición adhesiva acuosa que contiene al menos un polímero de acrilato con una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo entre +50 ºC y +90 ºC y al menos un poliuretano o polímero de poliuretano-poliurea amorfo con una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo entre -50 ºC y +10 ºC, determinándose la temperatura de transición vítrea por medio de una medición de CBD de acuerdo con el documento DIN 65467 a una velocidad de calentamiento de 20 K/min.

Preferentemente, el polímero de acrilato tiene una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo entre 50 ºC y 80 ºC, más preferentemente en el intervalo entre 50 ºC y 70 ºC.

Preferentemente, el poliuretano o polímero de poliuretano-poliurea tiene una temperatura de transición vítrea Tg en el intervalo entre -50 ºC y 5 ºC, más preferentemente en el intervalo entre -10 ºC y +5 ºC.

La temperatura de transición vítrea se determina mediante Calorimetría de Barrido Diferencial (CBD) de acuerdo con el estándar del documento DIN 65467 a una velocidad de calentamiento de 20 K/min con una definición de Tg como la temperatura de punto medio (procedimiento de tangente) .

Por debajo de la temperatura de transición vítrea, los polímeros amorfos son frágiles y rígidos. Esta propiedad se debe a la inmovilidad de las cadenas de polímero “congeladas”. Cuando la temperatura de transición vítrea se excede las cadenas moleculares se hacen movibles entre sí y el polímero se ablanda, el grado de ablandamiento depende del tipo de polímero, el peso molecular del polímero y la temperatura. Al contrario que los polímeros semicristalinos, los polímeros amorfos muestran solamente una fase de transición vítrea durante la transición del estado frágil, rígido al estado gomoso blando en la medición de CBD de acuerdo con DIN 65467. Un máximo de fusión que indica una semicristalinidad del polímero no se produce en las mediciones de CBD.

Preferentemente, la composición adhesiva contiene del 10 al 90 % en peso de polímero de acrilatos y 10 al 90 % en peso de poliuretano o polímeros de poliuretano-poliurea; más preferentemente, la composición adhesiva contiene 30 al 60 % en peso de polímero de acrilatos y 40 al 70 % en peso de poliuretano o polímeros de poliuretano-poliurea.

Las composiciones adhesivas de acuerdo con la invención tienen preferentemente un contenido en materia sólida del 10 al 70 % en peso, más preferentemente 25 al 60 % en peso y lo más preferentemente 35 al 55 % en peso.

En una realización preferida, los componentes de la composición adhesiva se seleccionan de tal manera que después de su uso para la fabricación de las capas adhesivas activadas por calor, el módulo de almacenamiento G’ de las capas adhesivas activadas por calor a 50 ºC –según se mide en el intervalo de frecuencia entre 1 rad/s y 100 rad/s– es siempre superior al módulo de pérdida G’’, estando el valor para el módulo de almacenamiento G’ a 1 rad/s entre 1 * 105 Pa y 1 * 108 Pa y más preferentemente entre 1 * 105 Pa y 1 * 106 Pa.

A 70 ºC, el valor para el módulo de almacenamiento G’ de las capas adhesivas activadas por calor es inferior al módulo de pérdida G’’ o el valor para el módulo de almacenamiento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición adhesiva acuosa que contiene al menos un polímero de acrilato que tiene una Tg en el intervalo entre 50 ºC y 90 ºC y al menos un poliuretano o un polímero de poliuretano-poliurea amorfo con una temperatura de transición vítrea en el intervalo entre -50 ºC y 10 ºC, determinándose la temperatura de transición vítrea por medio de una medición de CBD de acuerdo con la DIN 65467 a una velocidad de calentamiento de 20 K/min.

2. Composición adhesiva acuosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el polímero de acrilato tiene una temperatura de transición vítrea en el intervalo entre 50 ºC y 80 ºC.

3. Composición adhesiva acuosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el poliuretano o el polímero de poliuretano-poliurea amorfo tienen una temperatura de transición vítrea en el intervalo entre -50 ºC y +5 ºC.

4. Composición adhesiva acuosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el poliuretano o el polímero de poliuretano-poliurea tienen un peso molecular ponderado medio Pm en el intervalo entre 15.000 y

150.000 g/mol.

5. Composición adhesiva acuosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el poliuretano o el polímero de poliuretano-poliurea en la dispersión tiene un diámetro medio de partícula en el intervalo entre 30 y 400 nm.

6. Composición adhesiva acuosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el polímero de acrilato tiene un peso molecular ponderado medio Pm en el intervalo entre 103 y106 g/mol.

7. Composición adhesiva acuosa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el polímero de acrilato tiene un diámetro medio de partícula en el intervalo entre 40 y 200 nm.

8. Uso de la composición adhesiva acuosa de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 7 para la fabricación de capas adhesivas activadas por calor sobre sustratos.

9. Uso de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que las capas adhesivas activadas por calor a 50 ºC tienen un módulo de almacenamiento G’ a 1 rad/s de entre 1 * 105 Pa y 1 * 108 Pa.

10. Uso de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que las capas adhesivas activadas por calor a 70 ºC tienen un módulo de almacenamiento G’ a 1 rad/s de entre 1 * 104 Pa y 1 * 107 Pa.

11. Uso de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que las capas adhesivas activadas por calor a 90 ºC tienen un módulo de almacenamiento G’ a 1 rad/s de entre 1 * 103 Pa y 1 * 106 Pa.

12. Uso de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que los sustratos se seleccionan entre papel, cartón, madera, textiles, metal, cuero, materiales minerales, cauchos naturales o sintéticos o materiales sintéticos.

13. Formación plana, que comprende una capa adhesiva activada por calor conjuntamente con un sustrato, caracterizada por que la capa adhesiva contiene la composición adhesiva acuosa de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 7.

14. Formación plana de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada por que el sustrato es papel o una hoja de plástico sobre la que opcionalmente se puede imprimir en una cara o en ambas caras.

15. Formación plana de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada por que es una etiqueta.

16. Formación plana de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada por que es una etiqueta sin un papel o una película de liberación (“etiqueta sin papel soporte”) .

17. Procedimiento para la fabricación de las formaciones planas de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que la capa adhesiva se aplica al sustrato con un espesor de capa de 10 a 50 μm.

18. Procedimiento para la aplicación a un objeto de la formación plana de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado por que la formación plana se calienta primero a una temperatura ≥ 50 ºC y posteriormente se aplica al objeto.

19. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado por que el objeto se calienta primero hasta una temperatura ≥ 50 ºC y posteriormente se aplica la formación plana.

20. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado por que la formación plana y el objeto por separado uno del otro se calientan primero a una temperatura ≥ 50 ºC y posteriormente la formación plana se aplica sobre el objeto.

21. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado por que el objeto está seleccionado del grupo de cajas de cartón, botes, botellas o bolsas de plástico.