Adhesivos activables por fluido y fluidos para activar los mismos para su uso con etiquetas exentas de revestimiento protector.

Un kit que comprende una composición adhesiva que comprende

al menos dos materiales con diferentes caracteres hidrófilos y

un fluido de activación que comprende agua,

uno o más disolventes no acuosos y un plastificante,

en el que los al menos dos materiales proporcionan rápida adherencia y adhesión final cuando son expuestos al fluido de activación.

Adhesivos activables por fluido y fluidos para activar los mismos para su uso con etiquetas exentas de revestimiento protector

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente descripción se refiere a adhesivos activables por fluido y a fluidos para activar los adhesivos, en particular, para su uso con etiquetas exentas de revestimiento protector o sin revestimiento protector, capaces de adherirse a una diversidad de sustratos, tales como sustratos de papel o poliméricos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La impresión de etiquetas y/o el etiquetado consisten de forma típica en medios de etiqueta que incluyen una capa de composición adhesiva que es, de forma constante y consistente, adherente. Muchos de estos medios de etiqueta están formados por una capa no adherente retirable, que contiene una cubierta desprendible y un revestimiento protector desprendible, sobre la capa de composición adhesiva, para prevenir que la capa de composición adhesiva entre en contacto con componentes internos de la impresora, aplicador de etiquetas, o etiquetadora y/o la capa imprimible de una hoja adhesiva cuando una hoja adhesiva se arrolla en una forma tal como una bobina.

En algunos casos, la capa de revestimiento protector se desecha después de imprimir o en el momento en que se aplica la etiqueta a un artículo, bien sea de forma manual o por un proceso autónomo diseñado con el fin de retirarla. Las capas de revestimiento protector originan problemas de desecho de residuos.

En otros casos, una etiqueta adhesiva está formada por una hoja, que tiene una capa impresa, una cubierta desprendible y una capa de composición adhesiva. La cubierta desprendible previene que la capa de composición adhesiva se adhiera a la capa impresa, pero el equipo de impresión, etiquetado y aplicación de etiquetas convencional debe estar revestido con un material no adherente para evitar que la capa de composición adhesiva de la etiqueta adhesiva ensucie o atasque con pegamento los componentes del equipo. En lugar de cubrir una capa de composición adhesiva con un material no adherente, una capa imprimible de una etiqueta y los componentes internos de una impresora de etiquetas están revestidos con un material no adherente para resistir la capa de composición adhesiva de la etiqueta que es adherente de forma constante y consistente. Esta técnica requiere la etapa adicional de revestir los componentes con un material no adherente, lo cual puede aumentar los costes de forma significativa.

Se han realizado numerosos intentos por usar composiciones adhesivas poliméricas convencionales con adhesivos adherentes o sensibles a la presión (PSA) en construcciones de etiquetas exentas de revestimiento protector en las que una capa no adherente o desprendible está revestida sobre la cara opuesta de la etiqueta adhesiva. Estas no son compatibles con el equipo de etiquetado convencional, requiriendo impresoras de etiquetas exentas de revestimiento protector y sistemas de aplicación especiales. Además, el revestimiento superior no adherente reduce enormemente la capacidad de impresión de la etiqueta. Los PSA provocan problemas en máquinas debido a la acumulación de pegamento en los sistemas de aplicación de etiquetas y provocan problemas de limpieza. Se han realizado otros intentos para preparar una etiqueta adhesiva rehumectable con pegamento en seco o agua o disolvente o codisolvente. Estas están basadas de forma típica en adhesivos poliméricos de carbohidratos y sintéticos.Estos adhesivos tienen poca utilidad en muchos sustratos sintéticos y no porosos puesto que no forman uniones adhesivas o mecánicas sustanciales con el sustrato. Estos sustratos son etiquetas propensas a "deslizarse" o desplazarse del área de aplicación deseada durante el procesado corriente abajo debido a la falta de una rápida formación de uniones. Como tales, estos intentos han tenido poco éxito.

Se han desarrollado determinadas etiquetas exentas de revestimiento protector que tienen una capa impresa, una hoja y una capa de composición adhesiva que puede hacerse adherente mediante un activador antes de, o después de imprimir/aplicar una imagen. Sin embargo, muchas de estas realizaciones todavía requieren un revestimiento no adherente para evitar el problema de acumulación de pegamento descrito antes, tal como se describe en la patente de Estados Unidos número 6.298.894 de Nagamoto et al., que describe el uso de aceite de silicona como revestimiento no adherente. Además, muchas de las etiquetas exentas de revestimiento protector adhesivas activables son activadas con agua y/o activadas con disolvente. Estas etiquetas carecen tanto de una fuerte adhesión sobre sustratos poliméricos como de una rápida adherencia a sustratos poliméricos. Estas etiquetas son igualmente propensas a "deslizamiento" como se ha descrito antes.

La patente de Estados Unidos número 7.943.714 describe formulaciones adhesivas. Los polímeros usados en las formulaciones tienen un índice de ácido elevado, por ejemplo igual o superior a 1. En los ejemplos, las soluciones de polímero tienen un pH igual o inferior a 4. Tales materiales altamente ácidos pueden ser problemáticos. Por ejemplo, polímeros hidrófobos, que de forma típica están formulados como emulsiones, pueden estabilizarse a pH bajo. Además, los polímeros con elevados índices de ácido son propensos a la reticulación. La reticulación puede crear un material que resista la penetración del fluido de activación, lo cual puede afectar de modo adverso al rendimiento, tal como la rápida adherencia y/o la adhesión de larga duración.

Cada uno de los sistemas de la técnica anterior descritos antes presenta diferentes inconvenientes. Una capa de revestimiento protector no adherente es típicamente no reciclable y no reutilizable, generando de este modo residuos

para cada etiqueta que se use. Los componentes del revestimiento con material no adherente aumentan los costes del sistema y pueden no prevenir totalmente la acumulación de pegamento en el sistema, lo cual es posible que se produzca cuando un residuo de adhesivo se adhiere al componente de la impresora/aplicador de la etiqueta.

Por tanto, es deseable eliminar la necesidad de formar una hoja adhesiva con una capa de revestimiento protector no adherente o revestir con materiales no adherentes los componentes de impresora/aplicador de etiquetas. También es deseable que una etiqueta exenta de revestimiento protector activada por agua y/o activada por disolvente presente tanto una rápida adherencia a sustratos poliméricos como una fuerte adhesión sobre sustratos poliméricos.

Por consiguiente, un objeto de la descripción es proporcionar etiquetas adhesivas exentas de revestimiento protector y procedimientos de preparación y uso de las mismas, en las que la etiqueta es activada por agua y/u otro disolvente y presente rápida adherencia a, y buena adhesión sobre, una diversidad de sustratos incluyendo sustratos poliméricos.

Las composiciones, procedimientos y kits descritos en la presente memoria ofrecen beneficios ecológicos significativos al compararlos con la técnica anterior así como con productos comercializados en la actualidad en mercados concretos. Por ejemplo, las composiciones, procedimientos y kits descritos en la presente memoria eliminan el soporte de revestimiento protector que es un subproducto residual de las etiquetas adhesivas sensibles a la presión con soporte de revestimiento protector. Esto reduce los residuos en vertedero y elimina las emisiones de energía y de carbono de la producción de soportes de revestimiento protector y el transporte de material a proveedores y clientes.

Además, las composiciones, procedimientos y kits descritos en la presente memoria eliminan la capa desprendióle de silicona que, bien se desecha en el soporte de revestimiento protector en etiquetas adhesivas sensibles a la presión con soporte de revestimiento protector o en la parte superior de la capa impresa de etiquetas adhesivas sensibles a la presión sin revestimiento protector. En cualquier técnica anterior existente, la silicona presenta un proceso de fabricación con intenso consumo de energía y la adición de un producto petroquímico derivado que es innecesario y que son eliminados por las composiciones, procedimientos y kits descritos en la presente memoria, reduciendo de este modo la huella de carbono de la etiqueta y el requerimiento de silicona que se utiliza en los procesos de fabricación de etiquetas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La invención es como se define en las reivindicaciones adjuntas.

En la presente memoria se describen composiciones adhesivas activables por fluido y las composiciones de fluido(s) de activación para la activación de las composiciones adhesivas, que proporciona etiquetas exentas de revestimiento... [Seguir leyendo]

1. Un kit que comprende una composición adhesiva que comprende al menos dos materiales con diferentes caracteres hidrófilos y

un fluido de activación que comprende agua, uno o más disolventes no acuosos y un plastificante,

en el que los al menos dos materiales proporcionan rápida adherencia y adhesión final cuando son expuestos al fluido de activación.

2. El kit de la reivindicación 1, en el que el material más hidrófilo está seleccionado del grupo que consiste en poli(alcoholes vinílicos), poli(acetatos de vinilo), polivinilpirrolidonas, copolímeros de polivinilpirrolidona-acetato de vinilo, poli(ácidos acrílicos), poliacrilatos, polietilenglicoles, poli(2-etil-2-oxazolina), copolímeros de poliacrilamida, etileno-acetatos de vinilo, derivados de la celulosa, ureas, gelatinas, agares y gomas arábigas, y combinaciones de los mismos.

3. El kit de la reivindicación 2, en el que el polímero hidrófilo es polivinilpirrolidona (PVP), poli(2-etil-2-oxazolina) o una combinación de los mismos

4. El kit de la reivindicación 2, en el que la concentración del material(es) hidrófobo(s) varía de 1% a 5% en peso de la composición adhesiva en un estado seco.

5. El kit de la reivindicación 2, en el que la concentración del material(es) hidrófobo(s) varía de 2% a 4% en peso de la composición adhesiva en un estado seco.

6. El kit de la reivindicación 1, en el que el polímero hidrófobo está seleccionado del grupo que consiste en cauchos naturales y regenerados, poliuretanos, cauchos de estireno-butadieno no carboxilados y carboxilados, poliacrilatos, poliamidas, poliésteres, poliolefinas, poliestirenos, poli(ésteres de vinilo), polivinil cetonas, elastómeros de polidieno, polllsobutilenos, y combinaciones de los materiales anteriores.

7. El kit de la reivindicación 6, en el que el polímero hidrófobo es un polímero o copolímero acrílico.

8. El kit de la reivindicación 6, en el que la concentración del material(es) hidrófobo(s) varía de 4% a 8% en peso de la composición adhesiva en un estado seco.

9. El kit de la reivindicación 1, en el que la composición comprende además una carga higroscópica en forma de partículas.

1. El kit de la reivindicación 9, en el que la carga higroscópica en forma de partículas está seleccionada del grupo que consiste en alúmina, gel de alúmina, bohemita, seudobohemita, arcilla, carbonato de calcio, creta, carbonato de magnesio, caolín, arcilla calcinada, piropilato, bentonita, zeolita, talco, sílice, gel de sílice, silicatos de aluminio sintéticos, silicatos de calcio sintéticos, tierra de diatomeas, polvo de ácido silícico anhidro, hidróxido de aluminio, barita, sulfato de bario, yeso, sulfato de calcio y partículas orgánicas, microfibras no tejidas y combinaciones de los mismos.

11. El kit de la reivindicación 1, en el que la concentración de la carga higroscópica en forma de partículas varía de ,5% a 25% en peso de la película seca.

12. El kit de la reivindicación 1, en el que el uno o más disolventes no acuosos están seleccionados del grupo que consiste en acetona; acetonitrilo; metanol, etanol, alcohol isopropílico, n-propanol, n-butanol, 2-butanol, isobutanol, 2-metll-2-butanol, n-pentanol, n-hexanol, 2-hexanol, ciclohexanol, n-heptanol, n-octanol, n-nonanol, n-decanol, undecanol, dodecanol, 1-tetradecanol, propilenglicol, etilenglicol, butilenglicol, alcohol arachidílico, docosanol, tetracosanol, hexacosanol, octanosol, triacontanol, alcohol cetílico, alcohol estearílico, policosinol, metil etil cetona, acetato de etilo, alcoholes minerales, aceite de linaza, aceite vegetal, disolventes a base de cítricos, limoneno, y combinaciones de los mismos.

13. El kit de la reivindicación 12, en el que el fluido de activación comprende agua y un alcohol que tiene 1 carbonos o menos.

14. El kit de la reivindicación 13, en el que la concentración de alcohol varía de 1% a 25% en peso del fluido.

15. El kit de la reivindicación 14, en el que la concentración de alcohol es aproximadamente de 1% en peso del fluido.

16. El kit de la reivindicación 1, en el que la concentración total de plastificante varía de 2% a 5% en peso del fluido de activación.

17. El kit de la reivindicación 1, en el que el plastificante es un poliol de bajo peso molecular.

18. El kit de la reivindicación 17, en el que el poliol de bajo peso moleculares un poliol poliéter.

19. Una etiqueta adhesiva exenta de revestimiento protector que comprende la composición adhesiva del kit de la reivindicación 1, en la que la etiqueta es activada por un fluido de activación que comprende agua, uno o más disolventes no acuosos, y un plastificante y aplicada a una superficie polimérica, la etiqueta tiene una adherencia

mejorada sobre la superficie polimérica comparada con una etiqueta activada por un fluido de activación que no contiene el plastificante.

2. Un procedimiento de aplicación de una etiqueta adhesiva exenta de revestimiento protector a un sustrato de polijtereftalato de etileno) o vidrio, comprendiendo el procedimiento activar la etiqueta adhesiva exenta de revestimiento protector que comprende una composición adhesiva que comprende al menos dos materiales con

diferentes caracteres hidrófilos con un fluido de activación que comprende agua, uno o más disolventes no acuosos y un plastificante, y aplicar la etiqueta al sustrato de poli(tereftalato de etileno) o vidrio.