ES2216962T3

ES2216962T3 - Construcciones adhesivas sensibles a la presion de compuestos multicapa.

Info

Publication number: ES2216962T3
Application number: ES00963715T
Authority: ES
Inventors: Li Xie; Jesse C. Ercillo; Yukihiko Sasaki; Kyung W. Min; Chan U. Ko
Original assignee: Avery Dennison Corp
Current assignee: Avery Dennison Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2004-11-01
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: WO2001032796A1; HK1052719B; DE60009750T2; AU4609201A; HUP0203301A2; BR0015282B1; MXPA02004173A; EP1246881A4; CN1399669A; EP1246881A1; DE60009750D1; HK1052719A1; BR0015282A; US6503620B1; CA2389044A1; AU770863B2; PL354989A1; CN1174067C; EP1246881B1; ATE263820T1

Abstract

Una construcción adhesiva sensible a la presión multicapa para etiquetas que comprende: (A) una lámina adhesiva multicapa que tiene un grosor total inferior a 100 micrómetros y que comprende (i) al menos una capa adhesiva de compuesto sensible a la presión que comprende una fase continua de un adhesivo sensible a la presión y una fase discontinua de partículas de agentes de relleno no adhesivas, agregados de partículas de agentes de relleno, o sus mezclas, y (ii) al menos una segunda capa adhesiva de compuesto sensible a la presión que está en contacto con la capa y que no contiene agente de relleno o contiene menos agente de relleno que la capa de compuesto, y (B) un sustrato que está en contacto con y adherido a cualquiera de las dos capa de compuesto o la segunda capa adhesiva sensible a la presión de la lámina adhesiva multicapa.

Description

Construcciones adhesivas sensibles a la presión de compuestos multicapa.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a construcciones de compuestos multicapa, y más particularmente, a construcciones adhesivas multicapa sensibles a la presión para etiquetas que comprenden dos o más capas adhesivas.

Antecedentes de la invención

La industria de etiquetas de adhesivos sensibles a la presión (PSA) es única y diferente de la industria de cintas en términos de materiales, condiciones de fabricación, productos y aplicaciones de los productos. Los productos de etiquetas PSA generalmente comprenden un revestimiento de separación recubierto con un material de baja energía superficial tal como silicona, una capa PSA dispuesta sobre el revestimiento, y un sustrato unido adhesivamente a la capa PSA. Dichas construcciones de etiquetas PSA se pueden formar recubriendo o laminando en primer lugar el PSA a la superficie de separación del revestimiento y adhiriendo a continuación el sustrato al revestimiento recubierto de PSA; o alternativamente, recubriendo o laminando el PSA al sustrato y a continuación poniendo en contacto el sustrato recubierto de PSA con el revestimiento de separación recubierto. El sustrato se hace característicamente a partir de un tejido o una hoja de papel o un plástico, que puede ser impreso con información u otras indicaciones antes o después de laminarse en la capa PSA.

En un proceso típico de "conversión" de la construcción de etiquetas, el sustrato se imprime, el sustrato y el adhesivo limitan la superficie del revestimiento para perfilar la forma de la etiqueta, y el material residuo entre las etiquetas (matriz) se elimina haciendo tiras. El sustrato de etiquetas PSA y el adhesivo se adhieren a continuación a la superficie del sustrato separando la etiqueta del revestimiento y provocando que la capa PSA de la etiqueta se ponga en contacto con la superficie del sustrato. En los procesos de etiquetado más populares, la etiqueta se separa del revestimiento de separación mediante la inclinación de la parte trasera del revestimiento sobre una placa despegada, tras lo cual la etiqueta se endurece suficientemente para provocar que la etiqueta prosiga en dirección recta hacia la superficie del sustrato deseada.

Como se usa en esta solicitud de patente, "separación" se refiere a la eliminación de la etiqueta del revestimiento; "aplicación" se refiere a la adhesión de la etiqueta a la superficie del sustrato; y "dispensión" o "dispensabilidad" se refiere a la combinación de etapas de separación y aplicación. "Dispensión de placa despegada" denota el uso de una placa despegada en la separación del revestimiento de la etiqueta.

El rendimiento de la etiqueta PSA está dominado primariamente por la capacidad del adhesivo de humedecer el sustrato de aplicación para establecer un contacto superficial y una resistencia de unión adecuados entre el adhesivo y el sustrato cuando se ponen en contacto. Estos resultados deseables se consiguen por las propiedades viscoelásticas y la química superficial del adhesivo. El adhesivo se puede elegir para proporcionar una interacción intersuperficial fuerte con una amplia variedad de sustratos y superficies (por ejemplo, superficies de baja energía, alta energía, polares o no polares). También es deseable que el adhesivo presente una naturaleza viscosa a bajas frecuencias de deformación (por ejemplo, 10^{-1} a 10^{1} Hz) durante la aplicación de dispensión de la etiqueta de manera que, bajo presión, el adhesivo es capaz de empapar o humedecer el sustrato para tener un contacto intersuperficial adhesivo-sustrato adecuado para establecer la unión. A frecuencias de deformación superiores (por ejemplo, 10^{3} a 10^{6} Hz) durante la conversión de la etiqueta, sin embargo, el adhesivo debe presentar una naturaleza elástica de manera que el adhesivo igualmente se pueda cortar mediante el troquel de conversión.

Los agentes de relleno son aditivos particulados que se pueden añadir a los adhesivos para incrementar el grosor de los adhesivos y/o mejorar sus propiedades. Los agentes de relleno se usan comúnmente en formulaciones adhesivas por las siguientes razones principales: (1) para la reducción de costes tales como la adición de carbonato cálcico, arcilla o talco; (2) para la coloración de los adhesivos tales como la adición de dióxido de titanio, tóner coloreado y marcas de seguridad; y (3) para mejorar el rendimiento tal como el incremento de la rigidez y la resistencia de tensión, reduciendo el flujo frío, reduciendo el flujo del borde, corte mejorado, etc. Las partículas de agentes de relleno pueden no interactuar fuertemente con la resina polimérica adhesiva. Ejemplos incluyen arcillas no tratadas, talco, carbonato cálcico y dióxido de titanio. Habitualmente se incluyen en el adhesivo para incrementar el grosor del adhesivo, reducir los costes, o cambiar el aspecto o la resistencia química del adhesivo. Dichos agentes de relleno también mejoran la manejabilidad de la mezcla de resina polimérica. Los agentes de relleno reforzantes activos son aquellos que interactúan con la resina polimérica adhesiva promoviendo, por ejemplo, entrecruzamientos adicionales o interacciones intersuperficiales agente de relleno-polímero. Ejemplos de dichos agentes de relleno incluyen superficies tratadas con arcilla, óxido de cinc, sílice de tamaño de partícula fino y carbón negro. El refuerzo habitualmente se define en términos de un incremento en las propiedades mecánicas tales como resistencia de tensión o módulo, y ocasionalmente, en propiedades de adhesión.

En las aplicaciones en cinta en las que la capa adhesiva es gruesa y puede estar en el intervalo entre unos pocos cientos de micrómetros y unos pocos miles de micrómetros de grosor, los agentes de relleno se usan comúnmente para obtener beneficios tales como un menor coste y una mayor rigidez.

En los recubrimientos finos utilizados en las aplicaciones de etiquetas (generalmente, por debajo de 100 micrómetros de grosor), sin embargo, grandes cantidades de agentes de relleno provocarán una pérdida significativa del agarre. Por lo tanto, la cantidad de agente de relleno usado en las aplicaciones de etiquetas está limitada. El rendimiento del adhesivo y la sujeción al sustrato pueden sufrir significativamente por la inclusión de cantidades incluso moderadas de agentes de relleno añadidos. Por ejemplo, la adición de agentes de relleno a películas PSA finas generalmente resulta en un determinado efecto de amortiguamiento.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a construcciones PSA multicapa de rendimiento mejorado útiles para la elaboración de etiquetas. En una forma de realización, la invención se refiere a una construcción PSA multicapa que comprende:

(A) una lámina adhesiva multicapa que tiene un grosor total inferior a 100 micrómetros aproximadamente y que comprende

(i): al menos una capa PSA compuesto que comprende una fase continua de un adhesivo sensible a la presión y una fase discontinua de partículas de agentes de relleno no adhesivas, agregados de partículas de agentes de relleno, o sus mezclas, y

(ii): al menos una segunda capa PSA que está en contacto con la capa de compuesto y que no contiene agente de relleno o contiene menos agente de relleno que la capa de compuesto, y

(B) un sustrato que está en contacto con y adherido a cualquiera de las dos capa de compuesto o la segunda capa PSA de la lámina adhesiva multicapa. Preferentemente, el grosor total de la lámina adhesiva multicapa está entre 5 aproximadamente y 75 micrómetros aproximadamente, y la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión contiene entre 5 aproximadamente y 500 phr de agente de relleno aproximadamente. En otras formas de realización, las construcciones de etiquetas PSA multicapa también comprenden un revestimiento de separación en contacto con la capa adhesiva que no está en contacto con el sustrato. La propia distribución del agente de relleno entre las dos o más capas PSA, y, más particularmente, la inclusión del agente de relleno en sólo una de las dos capas PSA mejora el rendimiento del adhesivo tal como mediante la adhesión mejorada al sustrato o a un sustrato, la velocidad de secado del adhesivo, y las capacidades de conversión de la etiqueta (por ejemplo, corte mejorado).

También se describen etiquetas troquelables que se preparan cortando el troquel cortable y la matriz capaz de formar tiras de las construcciones compuesto adhesivas de la invención, particularmente aquellas construcciones descritas en la presente memoria descriptiva que comprenden una construcción de etiqueta PSA multicapa en combinación con un sustrato que tiene una superficie de separación tal como un revestimiento de separación.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una ilustración esquemática de una vista lateral de la construcción de etiquetas de la presente invención.

La Fig. 2 es una ilustración esquemática de una vista lateral de otra forma de realización de la construcción de etiquetas de la presente invención.

La Fig. 3 es una ilustración esquemática de una vista lateral de otra forma de realización más de la presente invención.

La Fig. 4 es una ilustración esquemática de una vista lateral de otra construcción de etiquetas de la presente invención que contiene un revestimiento de separación.

La Fig. 5 es un diagrama esquemático de un troquel doble útil en la aplicación de capas adhesivas.

La Fig. 6 es una vista transversal que muestra la estructura del borde del troquel doble de la Fig. 5 al aplicar dos capas de adhesivo.

La Fig. 7 es una vista transversal que muestra una estructura del borde en ángulo del troquel doble al aplicar dos capas de adhesivo.

La Fig. 8 es una vista esquemática transversal del troquel doble representando una estructura sesgada del borde.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas de la invención

En una forma de realización, la invención se refiere a una construcción PSA multicapa que comprende:

(B) un sustrato que está en contacto con y adherido a cualquiera de las dos capa de compuesto o la segunda capa PSA de la lámina adhesiva multicapa.

Se ha encontrado que el uso de la construcción PSA multicapa de la presente invención supone una mejora en la adhesión de la capa de compuesto mediante el uso de una segunda capa PSA para poner en contacto el sustrato de la construcción de etiquetas o un sustrato de aplicación. La presencia de un agente de relleno en la capa PSA compuesto también proporciona una serie de beneficios que incluye uno o más de los siguientes: alta velocidad de secado, conversión mejorada, troquelabilidad mejorada, bajo coste, alta pureza, bajo flujo del borde, alta opacidad, y/o especialmente aplicación perfeccionada. Las mejoras en las propiedades son evidentes cuando las construcciones de etiquetas PSA multicapa de la presente invención se comparan con construcciones de etiquetas PSA monocapa.

La Fig. 1 es una ilustración esquemática de una vista lateral de una construcción de etiqueta 10 de la presente invención. La construcción de etiqueta 10 ilustrada en la Fig. 1 comprende una capa adhesiva compuesto 16 que tiene una superficie superior y una superficie inferior; una segunda capa adhesiva 14 que tiene una superficie superior y una superficie inferior en la que la superficie inferior de la segunda capa adhesiva 14 está en contacto con la superficie superior de la capa adhesiva compuesto 16; y un sustrato 12 que tiene una superficie superior y una superficie inferior en el que la superficie inferior del sustrato 12 está en contacto con la superficie superior de la segunda capa adhesiva 14. En la forma de realización ilustrada en la Fig. 1, la segunda capa adhesiva 14 de la Fig. 1 que está entre el sustrato 12 y la superficie superior de la capa adhesiva compuesto 16 a veces se denomina en la presente memoria descriptiva "capa de anclaje" o "adhesivo de la cara lateral" o "FSA". La capa adhesiva compuesto 16 de la Fig. 1 a veces se denomina en la presente memoria descriptiva "adhesivo de revestimiento lateral" o LSA ya que se puede adherir un revestimiento de separación a la superficie inferior de la capa adhesiva compuesto 16 (véase por ejemplo la Fig. 4 descrita posteriormente). La segunda capa adhesiva 14 (FSA) en la Fig. 1 mejora el anclaje de la capa de compuesto al sustrato debido a que contiene una cantidad inferior o nula de agente de relleno. Las dos capas adhesivas 14 y 16, comprenden juntas la lámina adhesiva multicapa 15 de esta forma de realización. El término "lámina" como se usa en la frase "lámina adhesiva multicapa" en la presente descripción escrita y las reivindicaciones adjuntas se refiere al producto y no a cualquier procedimiento de fabricación. Esto es, la fracción adhesiva multicapa de la construcción se puede preparar por cualquier procedimiento conocido por aquellos expertos en la materia tales como laminación de dos o más capas preformadas, deposición secuencial o simultánea de dos o más capas a partir de formulaciones adhesivas de fusión en caliente, disolución, o emulsión sobre un sustrato, etc. Cuando la segunda capa adhesiva 14 está en contacto con la superficie inferior de la capa de compuesto 16, como en la Fig. 2, la segunda capa 26 a veces se denomina "capa superficial".

La Fig. 2 es una ilustración esquemática de una vista lateral de otra forma de realización de la construcción de etiquetas de la presente invención. La construcción de etiquetas 20 de la Fig. 2 comprende una segunda capa adhesiva 26 que tiene una superficie superior y una superficie inferior; una capa adhesiva compuesto 24 que tiene una superficie superior y una superficie inferior en la que la superficie inferior está en contacto con la superficie superior de la segunda capa adhesiva 26; y un sustrato 22 que tiene una superficie superior y una superficie inferior en la que la superficie inferior del sustrato 22 está en contacto con la superficie superior de la capa adhesiva compuesto 24. En esta forma de realización, la segunda capa adhesiva que contiene una cantidad reducida o nula de agente de relleno inicialmente puede proporcionar una superficie de unión a un revestimiento y finalmente a un sustrato de aplicación. La forma de realización mostrada en la Fig. 2 supone una mejora en la adhesión para un sustrato de aplicación en virtud del uso de la segunda capa adhesiva que no contiene agente de relleno o solamente contiene una pequeña cantidad de agente de relleno. La segunda capa adhesiva en esta forma de realización a veces se denomina en la presente memoria descriptiva "capa superficial" o cuando está presente un revestimiento de separación, "adhesivo de revestimiento lateral" o LSA. La combinación de la capa adhesiva compuesto 24 y la segunda capa adhesiva 26 comprende la lámina adhesiva multicapa 25 de esta forma de realización.

La Fig. 3 es una ilustración esquemática de una vista lateral de otra forma de realización más de la presente invención que contiene dos segundas capas adhesivas. Más particularmente, la construcción de etiquetas 30 comprende una segunda capa adhesiva 38 (capa superficial) que tiene una superficie superior y una superficie inferior; una capa adhesiva compuesto 36 que tiene una superficie superior e inferior en la que la superficie inferior de la capa adhesiva compuesto 36 está en contacto adhesivo con la superficie superior de la segunda capa adhesiva 38; una segunda capa adhesiva 34 (capa de anclaje) que tiene una superficie superior y una superficie inferior en la que la superficie inferior está en contacto adhesivo con la superficie superior de la capa adhesiva compuesto 36; y un sustrato 32 que tiene una superficie superior y una superficie inferior en la que la superficie inferior del sustrato 32 está en contacto adhesivo con la segunda capa adhesiva 34. La lámina adhesiva compuesto 35 de esta forma de realización comprende la capa adhesiva compuesto 36 y dos segundas capas adhesivas 34 y 38. En otra forma de realización adicional, no mostrada en la Fig. 3, la segunda capa adhesiva 34 (capa de anclaje) proporciona una mejora en la adhesión al sustrato 32, y la segunda capa adhesiva 38 (capa superficial) proporciona una mejora en la adhesión a cualquiera de los dos revestimiento de separación (no mostrado) o sustrato de aplicación (no mostrado).

Las láminas adhesivas multicapas utilizadas en las construcciones de etiquetas PSA multicapa de la presente invención comprenden, como se menciona anteriormente, al menos una capa PSA compuesto y al menos una segunda capa PSA. El grosor total de la lámina adhesiva multicapa generalmente es inferior a 100 micrómetros aproximadamente, más a menudo, inferior a 75 micrómetros aproximadamente, y preferentemente inferior a 50 micrómetros aproximadamente en una forma de realización preferida, el grosor total de la lámina adhesiva multicapa está entre 5 aproximadamente y 75 micrómetros aproximadamente, y en otra forma de realización está entre 5 aproximadamente y 50 micrómetros aproximadamente y más preferentemente entre 1 aproximadamente y 25 micrómetros aproximadamente.

Como se indica, la capa PSA compuesto de las construcciones de etiquetas PSA multicapa de la invención generalmente comprenden una fase continua de un PSA y una fase discontinua de partículas de agentes de relleno no adhesivas, agregados de partículas de agentes de relleno, o una mezcla de partículas de agentes de relleno y agregados de partículas de agentes de relleno. Se puede usar la mezcla de dos o más tipos de partículas de agentes de relleno diferentes en cada una de las capas adhesivas, y también se puede usar una mezcla de tamaños de partículas en cada una de las capas. La cantidad de agente de relleno o agregados de agente de relleno incluido en la capa de compuesto puede variar en un amplio intervalo dependiendo de las propiedades del compuesto deseadas. En una forma de realización, la capa PSA compuesto puede contener entre 1 aproximadamente y 500 phr aproximadamente (partes en peso de agente de relleno por 100 partes en peso de PSA). En otra forma de realización, la capa adhesiva PSA compuesto puede contener entre 5 y 100 phr aproximadamente de agente de relleno. A menos que se indique otra cosa en la descripción escrita y en las reivindicaciones adjuntas de la presente solicitud, todas las partes y porcentajes son en peso, y las temperaturas están en grados centígrados.

La segunda capa o capas PSA puede estar libre o sustancialmente libre de partículas o agregados de agentes de relleno, o puede contener cantidades inferiores de agente de relleno que la capa de compuesto. El agente de relleno, cuando está presente en la segunda capa PSA, puede ser igual o diferente del agente de relleno de la capa de compuesto. En una forma de realización preferida, la segunda capa PSA contiene entre 0 y 20 phr de agente de relleno, y en la forma de realización más preferida actualmente, la segunda capa adhesiva PSA está libre o sustancialmente libre de agente de relleno o agregados de agente de relleno. Sustancialmente libre significa que la segunda capa PSA puede contener cantidades muy pequeñas, por ejemplo, hasta 0,5 phr aproximadamente de agente de relleno en forma de, por ejemplo, impurezas, etc.

El tamaño de partícula de los agentes de relleno o los agregados de agente de relleno dispersados en la capa PSA compuesto puede abarcar entre 0,005 aproximadamente y 50 micrómetros aproximadamente. En una forma de realización preferida, el tamaño de partícula del agente de relleno o de los agregados de agente de relleno puede abarcar entre 0,01 aproximadamente y 20 micrómetros aproximadamente, y en una forma de realización más preferida, el tamaño de partícula puede abarcar entre 0,01 aproximadamente y 5 micrómetros aproximadamente. El grosor de la capa PSA compuesto puede abarcar entre 1 aproximadamente y 50 micrómetros aproximadamente y más a menudo entre 5 aproximadamente y 25 micrómetros aproximadamente.

Los agentes de relleno y los agregados de agente de relleno que pueden estar incluidos en las capas PSA de la presente invención se pueden seleccionar entre una variedad de agentes de relleno, y, en algunos casos, la selección del agente de relleno puede depender de una propiedad deseada tal como opacidad, color, rigidez, resistencia cohesiva, etc. Los agentes de relleno pueden ser partículas orgánicas o inorgánicas que no son adhesivas. Las partículas pueden ser huecas o completamente sólidas. Los sólidos particulados orgánicos útiles como agentes de relleno en el sistema adhesivo de la presente invención preferentemente son composiciones que son divisibles en partículas discretas de tamaño apropiado y son de flujo libre a la temperatura(s) empleada cuando los sólidos se combinan con el material adhesivo. Dicho sólidos además deben ser inertes para la matriz adhesiva y para cualquiera de sus precursores que esté en contacto con los sólidos. Las composiciones poliméricas orgánicas particuladas que proporcionan las ventajas al sistema adhesivo de la presente invención incluyen polietileno, acetato de polivinilo, alcohol de polivinilo, celulosa, poliacrilamida, poliacrilamida parcialmente hidrolizada, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros de estireno-acrilonitrilo y similares. Los polímeros orgánicos de peso molecular suficiente y composición adecuada para ser inertes para una masa prepolimerizada de un material adhesivo sensible a la presión, tal como los polímeros indicados anteriormente, son particularmente preferidos. Ejemplos de microesferas poliméricas huecas incluye microesferas de copolímero de estireno-acrílico huecas (0,5 ó 1,0 micrómetros de diámetro) disponibles en Rohm and Haas bajo el nombre comercial de "Ropaque".

Es deseable seleccionar un agente de relleno que esté disponible comercialmente de forma que no requiera un procesamiento previo a su incorporación en el material de soporte del sistema adhesivo. Para evitar el tamizado de los sólidos particulados orgánicos es deseable un agente de relleno suministrado con una buena molienda y medianamente uniforme. Para evitar el secado antes de su uso, es deseable un agente de relleno que tenga un contenido húmedo bajo, preferentemente inferior al 1,0% en peso. Por ejemplo, un pulverizador en polvo seco de acetato de polivinilo vendido bajo el nombre comercial de Vinac RP-251 por Air Products and Chemical, Inc., presenta dichas características deseables.

Se pueden usar otros agentes de relleno orgánicos particulados en la invención incluyendo: partículas o fibras de materiales naturales (por ejemplo, harina de madera, serrín, fibras de cáscara, fibras de algodón); partículas y fibras de materiales sintéticos (por ejemplo, celulosa regenerada, poliéster, fibras de alcohol de polivinilo, polvo de caucho, látex de estireno-butadieno); azúcar; fécula de maíz; harina; etc. Está disponible fécula de maíz útil, por ejemplo, del National Starch Co. bajo el nombre comercial de "Durabond A" o de la Cerestar Company, Hammond, Indiana bajo el nombre comercial de "Cerestar 3460". Cuando los adhesivos se preparan en forma de emulsiones en agua, se usan agentes de relleno insolubles. Así, si se tiene que usar fécula como agente de relleno en un adhesivo en emulsión, se usa una forma de fécula insoluble en agua.

Los agentes de relleno inorgánicos útiles en la invención incluyen agentes de relleno minerales tales como carbonato cálcico, caolín, óxido de cinc, dióxido de titanio, mica, feldespato, sílices sintéticas, sílices naturales y talco; agentes de relleno magnéticos y conductores metálicos tales como polvos de aluminio, níquel y cobre, carbono negro, etc.; agentes de relleno retardantes de llama tales como óxido de antimonio, trihidrato de alúmina, etc.; agentes de relleno esféricos tales como perlas de cristal huecas o sólidas, microesferas cerámicas, etc. Los agentes de relleno se pueden utilizar por varias razones tales como un coste menor (por ejemplo, carbonato cálcico, caolín, talco), suavidad (por ejemplo, talco, fécula de maíz), poder de enmascaramiento incrementado (talco), opacidad del color incrementada (por ejemplo, dióxido de titanio, tóneres/pigmentos coloreados), mayor rigidez (por ejemplo, óxido de cinc, pigmentos de sílice refinado, óxido de magnesio, carbonato de magnesio, etc.), y mayor resistencia cohesiva (por ejemplo, carbono negro, sílice, etc.). Los agentes de relleno también se pueden usar como marcadores en algunas aplicaciones (por ejemplo, indicadores de fluorescencia o fosforescencia tales como compuestos de estroncio, silicato de cinc, sulfuro de cinc y cadmio, etc.), o con fines cosméticos o de seguridad, o para modificar las propiedades electromagnéticas tales como para protectores de radiación de radiofrecuencia o antiestáticos (por ejemplo, sales inorgánicas, grafito, o polvos metálicos). En una forma de realización, es ventajoso usar agentes de relleno inorgánicos suaves tales como aquellos que tienen una dureza entre 1 y 3 aproximadamente en la escala de Mohs. El uso de dichos agentes de relleno supone una mejora en la convertibilidad de las construcciones y una vida útil más prolongada para las herramientas de corte. El talco tiene un valor de Mohs de 1, y es articularmente útil en construcciones, (por ejemplo, construcciones de etiquetas adhesivas) que se deben cortar. Ejemplos de agentes de relleno útiles disponibles comercialmente incluye talcos disponibles en Lucenac America Inc., bajo las marcas comerciales genéricas Nicron® y Silverline™; las microesferas de cristal hueco Dicaperl® disponibles en Grefco Minerals, Inc. bajo las marcas HP1 10, HP210, HP510 y HP710; y agentes de relleno minerales disponibles en Grefco Minerals, Inc. bajo la marca comercial genérica Dicalite®.

Las partículas de agente de relleno se pueden incorporar homogéneamente a un adhesivo como fases discretas en forma de partículas individuales o, agregados antes de, durante, o después de la polimerización de los monómeros o polímeros del adhesivo. Los agentes de relleno a menudo se proporcionan originalmente en forma de polvo que puede necesitar de una primera etapa para preparar una pasta con un poco de agua, pero también se pueden comprar en forma de mezcla, pasta de flujo libre, o preparaciones anhidras que permite una distribución más sencilla en la fase adhesiva acuosa. Si el adhesivo se añade a una pasta de agente de relleno, se añade en pequeños incrementos del adhesivo. También se pueden utilizar otras técnicas como filtración o vacío para reducir las burbujas en la mezcla adhesiva. Dependiendo de la viscosidad de la mezcla adhesiva, la mezcla compuesto puede requerir agitación periódica para mantener la homogeneidad de la fase agente de relleno en el adhesivo durante el almacenamiento y/o previo al recubrimiento.

Se puede utilizar cualquier adhesivo sensible a la presión en las láminas adhesivas multicapas que comprendan las construcciones compuesto de la presente invención. El adhesivo(s) en la capa(s) compuesto puede ser igual o diferente del adhesivo(s) en la segunda capa(s) adhesiva. Una descripción de adhesivos sensibles a la presión útiles se puede encontrar en la Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 13, Wiley-Interscience Publishers (Nueva York, 1988). Descripciones adicionales de PSA útiles se pueden encontrar en la Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 1, Interscience Publishers (Nueva York, 1964).

En general, los PSA utilizados en la presente memoria descriptiva puede ser cualquiera de los PSA descritos en las referencias anteriores. En una forma de realización de la invención, los PSA comprenden elastómeros naturales o sintéticos, o adhesivos basados en acrílicos. Las dos o más capas PSA usadas en la lámina adhesiva pueden ser de idéntica composición o pueden ser diferentes siempre y cuando las capas adhesivas tengan suficiente agarre para adherirse a las otras, al sustrato, y originalmente al revestimiento de separación.

Los PSA en cada capa adhesiva de la presente invención pueden estar basados en acrílicos tales como aquellos mostrados en la Patente de EE.UU. No. 5.164.444 (Bernard, emulsión acrílica), Patente de EE.UU. No. 5.623.011 (Bernard, emulsión acrílica pegada) y la solicitud de patente pendiente de EE.UU. No. de serie 08/905.073, presentada el 31 de julio de 1997. El adhesivo también puede estar basado en caucho tales como aquellos mostrados en la Patente de EE.UU. No. 5.705.551 (Sasaki y colaboradores, caucho fundido en caliente). También puede ser una mezcla curable por radiación de monómeros con iniciadores y otros componentes tales como aquellos mostrados en la Patente de EE.UU. No. 5.232.958 (Ang, acrílicos curados por UV) y la Patente de EE.UU. No. 5.232.958 (Mallya y colaboradores, EB curados). Las descripciones de estas patentes y de la solicitud pendiente se incorporan aquí como referencia ya que se refieren a adhesivos acrílicos. Aunque los PSA en algunos de los ejemplos de la presente solicitud son PSA fundidos en caliente y emulsiones, se pueden usar otras formas tales como adhesivos disolventes ya que se aplican los mismos principios físicos.

Los PSA disponibles comercialmente son útiles en la invención. Ejemplos de estos adhesivos incluye los PSA fundidos en caliente disponibles en H.B. Fuller Company, St. Paul, Minn. como HM-1597, HL-2207-X, HL-2115-X, HL-2193-X. Otros PSA útiles disponibles comercialmente incluye aquellos disponibles en Century Adhesives Corporation, Columbus, Ohio. Otro PSA acrílico útil comprende una mezcla de partículas poliméricas en emulsión con partículas pegantes en dispersión como se describe de manera general en el Ejemplo 2 de la Solicitud de Patente de EE.UU. No. 08/905.073, presentada el 31 de julio de 1997. El polímero se fabrica mediante la polimerización de una emulsión de acrilato de 2- etilhexilo, acetato de vinilo, maleato de dioctilo, y comonómeros acrílicos y metacrílicos como se describe en la Patente de EE.UU. No. 5.164.444 de M. Bernard, que supone un tamaño de partícula de látex de 0,2 micrómetros aproximadamente de diámetro medio en peso y un contenido en gel del 60% aproximadamente.

Son útiles los PSA convencionales, incluyendo PSA basados en silicona, PSA basados en caucho, y PSA basados en acrílicos. Un ejemplo comercial de un adhesivo fundido en caliente es el H2187-01, vendido en Ato Findley, Inc., de Wauwatusa, Wisconsin. Además, los PSA copoliméricos en bloque basados en caucho descritos en la Patente de EE.UU. No. 3.239.478 (Harlan) también se pueden usar en construcciones adhesivas de la presente invención, y esta patente se incorpora aquí como referencia para la discusión de dichos adhesivos fundidos en caliente que se describen de manera más extensa posteriormente.

En una forma de realización, la capa(s) adhesiva compuesto y/o la segunda capa(s) adhesiva se puede formar a partir de un polímero basado en acrílicos. Se contempla que cualquier polímero basado en acrílicos capaz de formar una capa adhesiva con suficiente agarre para adherirse al sustrato, al revestimiento de separación o al sustrato puede funcionar en la presente invención. En ciertas formas de realización, los polímeros acrílicos para las capas adhesivas sensibles a la presión incluye aquellos formados a partir de la polimerización de al menos un monómero de acrilato de alquilo que contiene entre 4 aproximadamente y 12 átomos de carbono aproximadamente en el grupo alquilo, y está presente en una cantidad entre 35-95% en peso aproximadamente del polímero o copolímero, como se describe en la Patente de EE.UU. No. 5.264.532 expedida por Bernard. Opcionalmente, el adhesivo sensible a la presión basado en acrílicos podría estar formado a partir de una especie polimérica única.

Ventajosamente, la temperatura de transición cristalina de una capa PSA que comprende polímeros acrílicos se puede variar ajustando la cantidad de monómeros polares, o "monómeros duros", en el copolímero, como se muestra en la Patente de EE.UU. No. 5.264.532, incorporada en la presente memoria descriptiva como referencia. Cuanto mayor sea el porcentaje en peso de monómeros duros en el copolímero acrílico, mayor será la temperatura de transición cristalina. Los monómeros duros contemplados útiles para la presente invención incluyen ésteres de vinilo, ácidos carboxílicos, y metacrilatos, en concentraciones en peso que abarca entre 0 aproximadamente y 35% en peso aproximadamente del polímero.

En otra forma de realización, el adhesivo sensible a la presión utilizado en la presente invención comprende materiales elastoméricos basados en caucho que contienen materiales elastoméricos basados en caucho útiles incluyendo copolímeros en bloque lineales, ramificados, injertados, o radiales representados mediante la estructura de dos bloques A-B, de tres bloques A-B-A, las estructuras acopladas o radiales (A-B)_{n}, y combinaciones de éstas en las que A representa una fase termoplástica dura o bloque que no es gomoso o vítreo o cristalino a temperatura ambiente pero es fluido a temperaturas superiores, y B representa un bloque blando que es gomoso o elastomérico a temperatura ambiente o de trabajo. Estos elastómeros termoplásticos pueden comprender entre 75% aproximadamente y 95% en peso aproximadamente de segmentos gomosos y entre 5% aproximadamente y 25% en peso aproximadamente de segmentos no gomosos.

Los segmentos no gomosos o bloques duros comprenden polímeros de hidrocarburos aromáticos mono- y policíclicos, y más particularmente hidrocarburos aromáticos vinil sustituidos que pueden ser monocíclicos o bicíclicos en la naturaleza. Los bloques o segmentos gomosos preferidos son bloques poliméricos de homopolímeros o copolímeros de dienos alifáticos conjugados. Los materiales gomosos tales como gomas de poliisopreno, polibutadieno, y estireno-butadieno se pueden usar para formar segmentos o bloques gomosos. Segmentos gomosos particularmente preferidos incluye gomas de polidienos y olefinas saturadas de copolímeros de etileno/butileno o etileno/propileno. Estas últimas gomas se pueden obtener a partir de las fracciones polietileno insaturadas correspondientes tales como polibutadieno y poliisopreno mediante su hidrogenación.

Los copolímeros en bloque de hidrocarburos aromáticos vinílicos y dienos conjugados que se pueden utilizar incluyen cualquiera de aquellos que presenten propiedades elastoméricas. Los copolímeros en bloque pueden ser copolímeros de dos bloques, de tres bloques, de multibloques, de bloques en estrella, de polibloques o de bloques injertados. A lo largo de esta memoria descriptiva y reivindicaciones, los términos dos bloques, tres bloques, multibloques, polibloques, y bloques injertados o de injerto con respecto a las características estructurales de los copolímeros en bloque deben tener el significado normal que se define en la bibliografía tal como en la Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 2, (1985) John Wiley & Sons, Inc., Nueva York, pp. 325-326, y por J.E. McGrath en Block Copolymers, Science Technology, Dale J. Meier, Ed., Hardwood Academic Publishers, 1979, pp. 1-5.

Dichos copolímeros en bloque pueden contener diversas relaciones de dienos conjugados a hidrocarburos aromáticos vinílicos incluyendo aquellas que contienen hasta el 40% en peso aproximadamente de hidrocarburos aromáticos vinílicos. Por consiguiente, los copolímeros en multibloque que se pueden utilizar son lineales o radiales simétricos o asimétricos y que tienen estructuras representadas mediante las fórmulas A-B, A-B-A, A-B-A-B,B-A-B (AB)_{0,1,2...}-BA, etc., en las que A es un bloque polimérico de un hidrocarburo aromático vinílico o un bloque copolimérico estrecho de un hidrocarburo aromático vinilo/dieno conjugado, y B es un bloque polimérico gomoso de un dieno conjugado.

Los copolímeros en bloque se pueden preparar mediante cualquiera de los procedimientos muy conocidos de polimerización o copolimerización en bloque incluyendo la adición secuencial de monómeros, la adición incremental de monómeros, o técnicas de acoplamiento como las ilustradas en, por ejemplo las Patentes de EE.UU. 3.251.905; 3.390.207; 3.598.887; y 4.219.627. Como es bien sabido, los bloques copoliméricos estrechos se pueden incorporar en los copolímeros en multibloque copolimerizado una mezcla de monómeros de dienos conjugados e hidrocarburos aromáticos vinílicos utilizando la diferencia en sus velocidades de reactividad de copolimerización. Diversas patentes describen la preparación de copolímeros en multibloque que contienen bloques copoliméricos afilados incluyendo las Patentes de EE.UU. 3.251.905; 3.639.521; y 4.208.356, cuyas descripciones se incorporan en la presente memoria descriptiva como referencia.

Los dienos conjugados que se pueden utilizar para preparar los polímeros y copolímeros son aquellos que contienen entre 4 y 10 átomos de carbono aproximadamente y de forma más general, entre 4 y 6 átomos de carbono. Los ejemplos incluyen 1,3-butadieno, 2-metil-1,3-butadieno (isopreno), 2,3-dimetil-1,3-butadieno, cloropreno, 1,3-pentadieno, 1,3-hexadieno, etc. También se pueden usar mezclas de estos dienos conjugados. Los dienos conjugados preferidos son el isopreno y el 1,3-butadieno.

Ejemplos de hidrocarburos aromáticos vinílicos que se pueden utilizar para preparar los copolímeros incluye estireno y los diversos estirenos sustituidos tales como o-metilestireno, p-metilestireno, p-tert-butilestireno, 1,3-dimetilestireno, \alpha-metilestireno, \beta-metilestireno, p-isopropilestireno, 2,3-dimetilestireno, o-cloroestireno, p-cloroestireno, o-bromoestireno, 2-cloro-4-metilestireno, etc. El hidrocarburo aromático vinílico preferido es estireno.

Muchos de los copolímeros de dienos conjugados y compuestos aromáticos vinílicos descritos anteriormente están disponibles comercialmente. El peso molecular medio de los copolímeros en bloque, previo a la hidrogenación, está entre 20.000 aproximadamente y 500.000 aproximadamente, preferentemente entre 40.000 aproximadamente y 300.000 aproximadamente.

Los pesos moleculares medios de los bloques individuales dentro de los copolímeros pueden variar en el intervalo de ciertos límites. En la mayoría de los casos, el bloque aromático vinílico tendrá un peso molecular medio del orden de 2.000 aproximadamente a 125.000 aproximadamente, y preferentemente entre 4.000 y 60.000 aproximadamente. Los bloques de dienos conjugados tanto antes como después de la hidrogenación tendrán unos pesos moleculares medios del orden de 10.000 aproximadamente a 450.000 aproximadamente y más preferentemente entre 35.000 y 150.000 aproximadamente.

También, antes de la hidrogenación, el contenido vinílico de la fracción dieno conjugada estará generalmente entre 10% aproximadamente y 80% aproximadamente, y el contenido vinílico está preferentemente entre 25% aproximadamente y 65% aproximadamente; particularmente entre 35% y 55% cuando se desea que el copolímero en bloque modificado presente elasticidad gomosa. El contenido vinílico del copolímero en bloque se puede medir por medio de resonancia magnética nuclear.

Ejemplos específicos de copolímeros de dos bloques incluye estireno-butadieno (SB), estireno-isopreno (SI), y sus derivados hidrogenados. Ejemplos de polímeros de tres bloques incluye estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-isopreno-estireno (SIS), \alpha-metilestireno-butadieno-\alpha-metilestireno, y \alpha-metilestireno-isopreno-\alpha-metilestireno. Ejemplos de copolímeros en bloque disponibles comercialmente útiles como adhesivos en la presente invención incluye aquellos disponibles en Shell Chemical Company y enumerados en la siguiente Tabla I.

TABLA I

Kraton	Tipo	Relación estireno/caucho (p)	Índice de fusión
D1101	SBS lineal	31/69	< 1
D1107P	SIS lineal	15/85	11
D1111	SIS lineal	22/78	3
D1112P	SIS lineal	15/85	23
D1113P	SIS lineal	16/84	24
D1117P	SIS lineal	17/83	33
D1320X	(SI)_{n} multibrazo	10/90	ND

El vector 4111 es un copolímero SIS en bloque disponible en Dexco, Houston, Texas.

Tras la hidrogenación de los copolímeros SBS que comprende un segmento gomoso de una mezcla de isómeros 1,4 y 1,2, se obtiene un copolímero en bloque de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS).

La hidrogenación selectiva de los copolímeros en bloque se puede llevar a cabo mediante una variedad de procesos bien conocidos incluyendo hidrogenación en presencia de catalizadores tales como Ni-Raney, metales nobles como platino, paladio, etc., y catalizadores solubles de metales de transición. Procesos de hidrogenación adecuados que se pueden usar son aquellos en los que el polímero o copolímero que contiene el dieno se disuelve en un diluyente hidrocarbonado inerte tal como ciclohexano y se hidrogena mediante la reacción con hidrógeno en presencia de un catalizador de hidrogenación soluble. Dichos procedimientos se describen en las Patentes de EE.UU. 3.113.986 y 4.226.952, cuyas descripciones se incorporan en la presente memoria descriptiva como referencia. Dicha hidrogenación de los copolímeros en bloque que se lleva a cabo de una forma y hasta un grado para producir selectivamente copolímeros hidrogenados que tienen una insaturación residual contienen en el bloque polidieno entre 0,5% aproximadamente y 20% aproximadamente de su contenido de insaturación original previo a la hidrogenación.

En una forma de realización, la fracción dieno conjugada de los copolímeros en bloque está saturada al menos un 90% y más a menudo saturada al menos un 95% mientras que la fracción aromática vinílica no está hidrogenada significativamente. Copolímeros en bloque hidrogenados particularmente útiles son productos hidrogenados de los copolímeros en bloque de estireno-isopreno-estireno tales como polímeros en bloque de estireno-(etileno/propileno)-estireno. Cuando se hidrogena un copolímero en bloque de poliestireno-polibutadieno-poliestireno, es deseable que la relación de 1,3-polibutadieno a 1,4-polibutadieno en el polímero sea entre 30:70 aproximadamente y 70:30 aproximadamente. Cuando se hidrogena dicho copolímero en bloque, el producto resultante se parece a un bloque copolimérico regular de etileno y 1-buteno (EB). Como se indica anteriormente, cuando el dieno conjugado empleado es isopreno, el producto hidrogenado resultante se parece a un bloque copolimérico regular de etileno y propileno (EP).

Están disponibles comercialmente un número de copolímeros en bloque hidrogenados selectivamente en Shell Chemical Company bajo la marca comercial genérica "Kraton G". Un ejemplo es el Kraton G1652 que es un SBS hidrogenado de tres bloques que comprende el 30% en peso aproximadamente de bloques de estireno terminales y un bloque intermedio que es un copolímero de etileno y buteno (EB). Una versión del G1652 de inferior peso molecular está disponible en Shell bajo la designación de Kraton G1650. El Kraton G1651 es otro copolímero SEBS en bloque que contiene el 33% en peso aproximadamente de estireno. El Kraton G1657 es un copolímero SEBS de dos bloques que contiene el 13% en peso aproximadamente de estireno. Este contenido de estireno es inferior que el contenido en estireno del Kraton G1650 y Kraton G1652.

En otra forma de realización, el copolímero en bloque hidrogenado selectivamente es de fórmula

B_{n} (AB) _{o}A_{p}

en la que

n es 0 ó 1;

o es 1 a 100;

p es 0 ó 1;

cada B antes de la hidrogenación es predominantemente un bloque hidrocarbonado dieno conjugado copolimerizado que tiene un peso molecular medio entre 20.000 aproximadamente y 450.000 aproximadamente;

cada A es predominantemente un bloque hidrocarbonado aromático vinílico polimerizado que tiene un peso molecular medio entre 2.000 aproximadamente y 115.000 aproximadamente; los bloques de A constituyen entre el 5 y el 95% en peso aproximadamente del copolímero; y la insaturación del bloque B es inferior al 10% aproximadamente de la insaturación original. En otras formas de realización, la insaturación del bloque B se reduce tras la hidrogenación a menos del 5% de su valor original, la insaturación media del copolímero en bloque hidrogenado se reduce a menos del 20% de su valor original.

Los copolímeros en bloque también pueden incluir polímeros funcionalizados tales como los que se pueden obtener haciendo reaccionar un reactivo ácido monocarboxílico o dicarboxílico olefínicamente \alpha, \beta insaturado sobre polímeros en bloque hidrogenados selectivamente de hidrocarburos aromáticos vinílicos y dienos conjugados como se describe anteriormente. La reacción entre el reactivo ácido carboxílico en el copolímero en bloque injertado se puede llevar a cabo en disoluciones o mediante un proceso de fusión en presencia de un iniciador radical libre.

La preparación de varios copolímeros en bloque hidrogenados selectivamente de dienos conjugados e hidrocarburos aromáticos vinílicos que se han injertado con un reactivo ácido carboxílico se describe en diversas patentes incluyendo las Patentes de EE.UU. 4.578.429; 4.657.970; y 4.795.782, en las discusiones de estas patentes en referencia a los copolímeros en bloque injertados hidrogenados selectivamente de dienos conjugados y compuestos aromáticos vinílicos, y la preparación de dichos compuestos se incorporan aquí como referencia. La Patente de EE.UU. 4.795.782 describe y da ejemplos de la preparación de copolímeros en bloque injertados mediante el proceso de disolución y el proceso de fusión. La Patente de EE.UU. 4.578.429 contiene un ejemplo de injerto de polímero Kraton G1652 (SEBS) con anhídrido maléico con 2,5-dimetil-2,5-di-(t-butilperoxi)- hexano mediante una reacción de fusión en un extrudidor de doble hélice (véase col. 8, líneas 40-61).

Ejemplos de copolímeros maleados hidrogenados selectivamente de estireno y butadieno disponibles comercialmente incluye Kraton FG1901X, FG1921X, y FG1924X en Shell, a menudo denominados copolímeros SEBS maleados hidrogenados selectivamente. El FG1901X contiene el 1,7% en peso aproximadamente de funcionalidad unida en forma de anhídrido succínico y el 28% en peso aproximadamente de estireno. El FG1921X contiene el 1% en peso aproximadamente de funcionalidad unida en forma de anhídrido succínico y el 29% en peso aproximadamente de estireno. El FG1924X contiene el 13% en peso aproximadamente de estireno y el 1% en peso aproximadamente de funcionalidad unida en forma de anhídrido succínico.

Copolímeros en bloque útiles también están disponibles en Nippon Zeon Co., 2-1, Marunochi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japón. Por ejemplo, el Quintac 3530 está disponible en Nippon Zeon y se cree que es un copolímero en bloque estireno-isopreno-estireno lineal.

Polímeros elastoméricos insaturados y otros polímeros y copolímeros que no son inherentemente pegajosos se pueden convertir en pegajosos cuando se componen con un pegante externo. Los pegantes, generalmente son resinas hidrocarbonadas, resinas de madera, resinas, derivados de resinas, y similares, que cuando están presentes en concentraciones que abarcan entre el 40% aproximadamente y el 90% en peso aproximadamente de la composición adhesiva total, más preferentemente entre 45% aproximadamente y 85% en peso aproximadamente, confieren características adhesivas sensibles a la presión a la formulación adhesiva de polímero elastomérico. Las composiciones que contienen menos del 40% en peso aproximadamente de aditivo pegante generalmente no presentan suficiente "adherencia rápida" o adhesión inicial, para funcionar como adhesivo sensible a la presión, y por lo tanto no son inherentemente pegajosos. Por otra parte, las composiciones con una concentración de aditivo pegante excesivamente alta generalmente presentan una resistencia cohesiva excesivamente baja para funcionar correctamente en la mayoría de aplicaciones de uso pretendidas de las construcciones hechas de acuerdo con la presente invención.

Se contempla que cualquier pegante conocido por aquellos expertos en la materia que sea compatible con las composiciones de polímero elastoméricas se puede usar con la presente forma de realización de la invención. Uno de dichos pegantes útiles es el Wingtak 10, una resina politerpeno sintética que es líquida a temperatura ambiente, y vendida por Goodyear Tire and Rubber Company de Akron, Ohio. El Wingtak 95 es una resina pegante sintética también disponible en Goodyear que comprende predominantemente un polímero derivado de piperileno e isopreno. Otros aditivos pegantes adecuados pueden incluir Escorez 1310, una resina hidrocarbonada alifática, y Escorez 2596, una resina C_{5}-C_{9} (alifática modificada a aromática), ambas fabricadas por Exxon de Irving, Texas. Por supuesto, como podrán apreciar aquellos expertos en la materia, para realizar la presente invención se puede usar una variedad de diferentes aditivos pegantes.

Además de los pegantes, se pueden incluir en los PSA otros aditivos para conferir las propiedades deseadas. Por ejemplo, se puede incluir plastificantes, y es conocido que disminuyen la temperatura de transición cristalina de una composición adhesiva que contenga polímeros elastoméricos. Un ejemplo de un plastificante útil es el Shellflex 371, un agente de procesamiento nafténico disponible en Shell Oil Company de Houston, Texas. También se puede incluir antioxidantes en las composiciones adhesivas. Antioxidantes adecuados incluye el Irgafos 168 y el Irganox 565 disponibles en Ciba-Geigy, Hawthorne, N.Y. También se puede incluir en los adhesivos tensioactivos y agentes cortantes tales como ceras.

El sustrato que se utiliza en las construcciones de etiquetas PSA multicapa de la presente invención puede comprender cualquiera de una variedad de materiales flexibles conocidos por aquellos expertos en la materia que sean adecuados como material de sustrato. Por ejemplo, el sustrato puede estar compuesto de materiales tales como papel (por ejemplo, papel Kraft, ligado, de offset, de piedra y de sulfuro) con o sin satinamiento, o materiales poliméricos adecuados para su uso como sustrato es tales como poliolefinas (por ejemplo, polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno, etc.), poliésteres, poliamidas, etc. En una forma de realización, los requerimientos para el sustratos que sea capaz de formar una unión adhesiva de algún grado a una de las capas adhesivas. En una forma de realización preferida, el sustrato comprende una película polimérica que es capaz de ser impresa, proporcionándole una construcción suficientemente auto-consistente para facilitar la dispensión de etiquetas (separación y aplicación de etiquetas). La superficie(s) del material de sustrato puede ser corona tratada para mejorar la impresibilidad y/o la adhesión a la capa adhesiva que está en contacto con él. Preferentemente, el material de película polimérica se elige para facilitar la construcción con una o más de las propiedades deseadas tales como impresibilidad, troquelabilidad, capacidad de formación de tiras de la matriz, dispensabilidad, etc.

Los materiales de películas poliméricas útiles como sustratos en las construcciones de etiquetas de la presente invención incluyen poliestirenos, poliolefinas, poliamidas, poliésteres, policarbonatos, alcoholes polivinílicos, poli(etilen vinil alcoholes), poliuretanos, poliacrilatos, poli(vinil acetatos), ionómeros y sus mezclas. En una forma de realización, el material de película polimérico es una poliolefina. En otra forma de realización, el material de película polimérico es una mezcla de una cantidad mayor de una poliolefina. Típicamente, las mezclas contienen más del 55%, o más del 70% en peso de poliolefina. Las poliolefinas se pueden mezclar con uno o más de los polímeros enumerados anteriormente. Una mezcla preferida es la mezcla de una poliolefina y un polivinil acetato tal como etilen vinil acetato. Los materiales de películas poliolefínicas generalmente se caracterizan en que tienen un índice de fusión o una tasa del flujo de fusión inferior a 30, más a menudo inferior a 20, y mucho más a menudo inferior a 10, se determina mediante el método de prueba ASTM 1238.

Las poliolefinas que se pueden utilizar como material de película polimérico (sustrato) incluye polímeros y copolímeros de etileno, propileno, 1-buteno, etc., o combinaciones de mezclas de dichos polímeros y copolímeros. Preferentemente, las poliolefinas comprenden polímeros y copolímeros de etileno y propileno. En otra forma de realización preferida, las poliolefinas comprenden homopolímeros de propileno, y copolímeros tales como copolímeros de propileno-etileno y propileno-1-buteno. También son útiles las mezclas de uno con el otro de polipropileno y polietileno, o mezclas de cualquiera de los dos o ambos con copolímeros de polipropileno-polietileno. En otra forma de realización, los materiales de película poliolefínicos son aquellos con un contenido propilénico muy alto, cualquiera de los dos homopolímeros de propileno o copolímeros de propileno-etileno o mezclas de polipropileno y polietileno con un contenido en etileno bajo, o copolímeros de propileno-1-buteno o mezclas de polipropileno y poli-1-buteno con contenido en buteno bajo.

Se pueden utilizar diversos polietilenos como material de película polimérico incluyendo polietilenos de baja, media, y alta densidad. Un ejemplo de un polietileno de baja densidad (LDPE) útil es el Rexene 1017 disponible en Huntsman.

Los homopolímeros de propileno que se pueden utilizar como material de película polimérico en las construcciones de la invención, bien solos, o en combinación con un copolímero de propileno como se describe en la presente memoria descriptiva, incluye una variedad de homopolímeros de propileno tales como aquellos que tienen unas velocidades de flujo de fusión (MFR) entre 0,5 aproximadamente y 20 aproximadamente como se determina mediante la prueba ASTM D 1238, condición L. En una forma de realización, los homopolímeros de propileno que tienen una MFR inferior a 10, y más a menudo entre 4 aproximadamente y 10 aproximadamente son particularmente útiles y proporcionan sustratos que tienen una troquelabilidad mejorada. Los homopolímeros de propileno útiles también se pueden caracterizar en que tienen densidades en el intervalo entre 0,88 aproximadamente y 0,92 g/cm^{3} aproximadamente. Un número de homopolímeros de propileno útiles están disponibles comercialmente de una variedad de fuentes, y algunos polímeros útiles incluyen: 5A97, disponible en Union Carbide y que tiene un flujo de fusión de 12,0 g/10 min y una densidad de 0,90 g/cm^{3}; DX5E66, también disponible en Union Carbide que tiene un MFI de 8,8 g/10 min y una densidad de 0,90 g/cm^{3}; y WRD5-1057 en Union Carbide que tiene un MFI de 3,9 g/10 min y una densidad de 0,90 g/cm^{3}. Homopolímeros de propileno comerciales útiles también están disponibles en Fina y Montel.

Están disponibles y son útiles una variedad de copolímeros de propileno en la preparación de sustratos útiles para la invención. Los copolímeros de propileno generalmente comprenden copolímeros de propileno y hasta un 10% o incluso un 20% en peso de al menos otra \alpha-olefina tal como etileno, 1-buteno, 1-penteno, etc. En una forma de realización preferida, los copolímeros de propileno son copolímeros de propileno-etileno con contenidos etilénicos entre el 0,2% aproximadamente y el 10% en peso aproximadamente. Dichos copolímeros se preparan mediante técnicas muy conocidas por aquellos expertos en la materia, y estos copolímeros están disponibles comercialmente en, por ejemplo, Union Carbide. Un copolímero de propileno-etileno que contiene el 3,2% en peso aproximadamente de etileno está disponible en Union Carbide bajo la designación de D56D20. Otro copolímero de propileno-etileno de Union Carbide es el D56D8, que contiene el 5,5% en peso de etileno.

Resinas de poliamidas particularmente útiles incluye resinas disponibles en EMS American Grilon Inc., Sumter, SC, bajo la marca comercial genérica Grivory tales como CF6S, CR-9, XE3303 y G-21. El Grivory G-21 es un copolímero de nylon amorfo que tienen una temperatura de transición cristalina de 125ºC, un índice de flujo de fusión (DIN 53735) de 90 ml/10 min y una elongación de rotura (ASTM D638) de 15. El Grivory CF65 es una resina de película del nylon de calidad 6/12 que tiene un punto de fusión de 135ºC, un índice de flujo de fusión de 50 ml/10 min, y una elongación de rotura de un exceso del 350%. El Grilon CR9 es otra resina de película del nylon de calidad 6/12 que tiene un punto de fusión de 200ºC, un índice de flujo de fusión de 200 ml/10 min, y una elongación de rotura del 250%. El Grilon XE 3303 es una resina de película del nylon de calidad 6,6/6,10 que tiene un punto de fusión de 200ºC, un índice de flujo de fusión de 60 ml/10 min, y una elongación de rotura del 100%. Otras resinas de poliamidas útiles incluye aquellas disponibles comercialmente en, por ejemplo, Union Camp de Wayne, Nueva Jersey en la línea de productos Uni-Rez, y resinas de poliamidas basadas en dímeros disponibles en Bostik, Emery, Fuller, Henkel (en la línea de productos Versamid). Otras poliamidas adecuadas incluye aquellas producidas mediante la condensación de ácidos vegetales dimerizados con hexametilen diamina. Ejemplos de poliamidas disponibles en Union Camp incluye Uni-Rez 2665; Uni-Rez 2620; Uni-Rez 2623; y Uni-Rez 2695. Algunas de las propiedades físicas de las películas poliméricas formadas a partir de poliamidas Uni-Rez se resumen en la siguiente Tabla II.

TABLA II

1

También se pueden utilizar poliestirenos como material de película polimérico del sustrato en las construcciones de la invención y estos incluyen homopolímeros así como copolímeros de estireno y estireno sustituido tal como \alpha-metil estireno. Ejemplos de copolímeros de estireno y terpolímeros incluye: acrilonitrilo-buteno-estireno (ABS); copolímeros de estireno-acrilonitrilo (SAN); estireno-butadieno (SB); estireno-anhídrido maléico (SMA); y estireno-metil metacrilato (SMMA); etc. Un ejemplo de un copolímero de estireno útil es el KR-10 de Phillips Petroleum Co. Se cree que el KR-10 es un copolímero de estireno con 1,3- butadieno.

También se pueden utilizar poliuretanos como material de película polimérico del sustrato y los poliuretanos pueden incluir poliuretanos alifáticos así como poliuretanos aromáticos.

También son materiales de película útiles los poliésteres preparados a partir de glicoles o polioles y uno o más ácidos carboxílicos alifáticos o aromáticos. El polietilen tereftalato (PET) y el PETG (PET modificado con ciclohexanodimetanol) son materiales para la formación de la películas útiles, que están disponibles de una variedad de fuentes comerciales incluyendo Eastman. Por ejemplo, el Kodar 6763 es un PETG disponible en Eastman Chemical. Otro poliéster útil de duPont es el Selar PT-8307 que es un polietilen tereftalato.

Los polímeros y copolímeros de acrilato y las resinas de alquilen vinil acetato (por ejemplo, polímeros de EVA) también son útiles como materiales para la formación de películas en la preparación de los sustratos en las construcciones de la invención. Ejemplos comerciales de polímeros disponibles incluye el Escorene UL-7520 (Exxon), un copolímero de etileno con el 19,3% de vinil acetato; el Nucrell 699 (duPont), un copolímero de etileno que contiene el 11% de ácido metacrílico; etc.

Los ionómeros (poliolefinas que contienen enlaces iónicos de cadenas moleculares) también son útiles. Ejemplos de ionómeros incluye copolímeros de etileno ionomérico tales como el Surlyn 1706 (duPont) que se cree que contiene enlaces iónicos intercatenarios basados en una sal de cinc de copolímero de etileno-ácido metacrílico. El Surlyn 1702 de duPont también es un ionómero útil.

También son útiles los policarbonatos, y estos están disponibles en la Dow Chemical Co. (Calibre) G.E. Plastics (Lexan) y Bayer (Makrolon). La mayoría de policarbonatos comerciales se obtienen mediante la reacción de bisfenol A y cloruro de carbonilo en un proceso intersuperficial. Los pesos moleculares de los policarbonatos comerciales típicos varían entre 2.000 aproximadamente y 35.000 aproximadamente, y las velocidades de flujo de fusión generalmente están en el intervalo entre 4 y 22 g/10 min.

El material de película polimérico se escoge para proporcionar un sustrato con una o más de las propiedades deseadas tales como impresibilidad mejorada, resistencia a la intemperie, resistencia, resistencia al agua, resistencia de abrasión, lustre, troquelabilidad, capacidad de formación de tiras de la matriz. Es particularmente deseable que la superficie del sustrato se pueda imprimir o se pueda adaptar para ser impresa con tintas usando técnicas de impresión tales como impresión flexográfica, impresión reticulada, litografía offset, prensado de cartas, transferencia térmica, etc., y que la tinta aplicada tenga una adhesión aceptable a la superficie de la película de la construcción adhesiva. La elección del material para la formación de la película polimérica también se determina por sus propiedades físicas tales como viscosidad de fusión, resistencia de tensión a alta velocidad, porcentaje de elongación, etc.

El grosor de los sustratos puede abarcar entre 0,1 milipulgadas aproximadamente (2,5 micrómetros) y 1,5 milipulgadas aproximadamente (37 micrómetros) o incluso 2,0 milipulgadas (50 micrómetros). Más a menudo el grosor de las películas está entre 0,2 milipulgadas aproximadamente (0,5 micrómetros) y 1,0 milipulgadas aproximadamente (25 micrómetros). Un grosor de 0,5 milipulgadas aproximadamente (12 micrómetros aproximadamente) es particularmente útil.

Otra forma de realización de las construcciones compuesto PSA multicapa de la presente invención se ilustra en la Fig. 4. En esta forma de realización, la construcción de etiqueta 40 comprende una construcción como se ilustra en la Fig. 2 con la adición de un revestimiento de separación 48. Más particularmente, la construcción 40 comprende: un sustrato 42 que tiene una superficie superior y una superficie inferior; una capa adhesiva compuesto 44 que tiene una superficie superior e inferior en la que la superficie superior está en contacto y adherida a la superficie inferior del sustrato 42 (así la capa adhesiva 44 también se denomina FSG); una segunda capa adhesiva 46 (capa superficial) que tiene una superficie superior e inferior en la que la superficie superior de la segunda capa adhesiva 46 está en contacto con la superficie inferior de la capa adhesiva compuesto 44; y un revestimiento de separación 48 que tiene una superficie superior e inferior en la que la superficie superior del revestimiento de separación 48 está en contacto con la superficie inferior de la segunda capa adhesiva 46. Así, la segunda capa adhesiva en esta forma de realización es un LSA (adhesivo de revestimiento lateral). La combinación de la capa adhesiva compuesto 44 y la segunda capa adhesiva 46 comprende la lámina adhesiva multicapa 45 de esta forma de realización. Otras construcciones compuesto de la presente invención que contienen un revestimiento de separación se pueden ilustrar añadiendo un revestimiento de separación a las Figs. 1-3. En la Fig. 1, la superficie superior de un revestimiento de separación estaría en contacto con la superficie inferior del adhesivo compuesto 18, y, en las Figs. 2 y 3, la superficie superior de un revestimiento de separación estaría en contacto con la superficie inferior las segundas capas adhesivas 26 y 38, respectivamente.

Los revestimientos de separación que se pueden utilizar en las construcciones de etiquetas de la presente invención pueden consistir en cualquiera de una variedad de materiales conocidos por aquellos expertos en la materia por ser revestimientos de separación adecuados. En una forma de realización preferida, el revestimiento de separación comprende una sustancia de papel recubierta con silicona.

Las láminas adhesivas multicapa comprenden al menos una capa adhesiva PSA compuesto y al menos una segunda capa PSA, y las construcciones de etiquetas adhesivas de la presente invención se pueden preparar mediante cualquiera de los medios conocidos por aquellos expertos en la materia. Por ejemplo, la capa adhesiva compuesto y la segunda capa adhesiva compuesto se pueden aplicar por recubrimiento del disolvente, recubrimiento de fusión en caliente, o recubrimiento en emulsión en una o más etapas de recubrimiento sobre un sustrato o un revestimiento de separación. Otros procedimientos conocidos de formación de capas adhesivas incluye laminación seca, usando procedimientos de recubrimiento por proximidad tales como recubrimiento por balanceo o por troquelado, o procedimientos de recubrimiento sin contacto tales como recubrimiento por cortina, recubrimiento por deslizamiento, recubrimiento por troquelado en multicapa, o combinación de recubrimiento por troquelado/deslizamiento. Las dos capas adhesivas también pueden estar cubiertas con diferentes sustratos que se pueden laminar juntos para formar una construcción de etiqueta. Por ejemplo, la capa adhesiva compuesto puede estar cubierta por el reverso de un sustrato, y la segunda capa adhesiva se puede recubrir sobre un revestimiento de separación. Estos materiales recubiertos a continuación se pueden unir, adhesivo con adhesivo, para formar la construcción de etiqueta deseada.

En una forma de realización de la invención, las capas adhesivas se recubren simultáneamente con el revestimiento o el sustrato usando procedimientos de recubrimiento sin contacto tales como revestimiento por cortina, deslizamiento, o pulverización o procedimientos de recubrimiento de proximidad tales como los mostrados en la Patente de EE.UU. No. 5.728.430 de Luigi y colaboradores, en la que se usa un troquel de doble ranura de gradiente de presión regulado para coextrudir ambas capas adhesivas sobre el revestimiento de separación, y las capas eventualmente se secan y se laminan hacia el sustrato. En otra técnica de recubrimiento secuencial, primero se aplica una capa adhesiva sobre el revestimiento, a continuación se aplica otra capa adhesiva sobre la parte superior de la capa anterior usando un procedimiento de recubrimiento sin contacto tal como recubrimiento por pulverización, cortina o deslizamiento. Estas técnicas de recubrimiento se pueden combinar para producir una construcción adhesiva multicapa. Por ejemplo, se puede recubrir el sustrato con una sola capa de adhesivo, y dos capas de adhesivo se pueden cubrir simultáneamente con el revestimiento de separación. Se obtiene una construcción adhesiva de tres capas laminando conjuntamente las capas adhesivas después del secado.

Un procedimiento de fabricación preferido usa un troquel multicapa 50 tal como el que se ilustra en la Fig. 5. Aunque el troquel mostrado en la Fig. 5 ilustra la aplicación de dos capas de revestimiento a un sustrato 52, se debe entender que los principios de este procedimiento son igualmente aplicables a más de dos capas. De acuerdo con la práctica habitual, el sustrato, que en este caso puede ser un sustrato o un revestimiento de separación, se denomina "tejido" y está formado en un gran rollo. El tejido 52 se desplaza alrededor de un rodillo 54 a medida que atraviesa el extremo distal del troquel multicapa 50. Como se muestra en la Fig. 5, tanto el troquel 50 como el tejido 52 tienen una anchura sustancialmente igual de manera que la anchura total del tejido se cubre de una pasada por el fluido que sale del troquel 50 y sobre el tejido 52. En este caso, salen dos capas de fluido separadas de los colectores 56 formadas en el troquel 50 y a lo largo de las hendiduras individuales 60, que están definidas por los extremos distales del troquel 62. Cada una de las hendiduras 60 se corresponde con la interfaz entre el tejido 52 y la mayoría de las pinzas distales 58 del troquel 50. Estas pinzas se denominan "bordes del troquel" 58 y se ilustran y describen más detalladamente junto con la Fig. 6 posteriormente.

El troquel multicapa 50 es modular, permitiendo así variaciones de las hendiduras individuales 60 y en las configuraciones de los bordes 58 sin necesidad de modificar las otras hendiduras y bordes. Así, estas geometrías se pueden ajustar para conseguir recubrimientos satisfactorios. Otras variables incluyen el "hueco de recubrimiento" (h. r.) y el "ángulo de ataque" (\alpha) del troquel. Como se ilustra en la Fig. 5, el hueco de recubrimiento es la distancia que se retrasan los bordes 58 con respecto al tejido. El ángulo de ataque (\alpha) es el grado de ajuste angular de las superficies del borde y de todo el troquel con respecto a la normal del punto más externo del tejido como se ilustra en la Fig. 7. Otra variable es la velocidad del tejido, que varía preferentemente entre 15,2 y 304,8 metros por minuto, o más.

Se puede utilizar uno cualquiera de los dos procedimientos de recubrimiento por troquelado: recubrimiento por interferencia o recubrimiento por proximidad. En el caso anterior, los bordes 58 del troquel realmente están presionados hacia adelante en la dirección del tejido 52, pero ni contactan con el tejido ni le causan ningún daño, debido a que patinan sobre una fina capa de material de recubrimiento. Sin embargo la presión realmente puede provocar que el rodillo 54 (típicamente construido a partir de un material de goma dura) se deforme para reducir la presión del troquel contra los bordes 58. En el recubrimiento por proximidad, los bordes 58 del troquel 50 están colocados a la distancia exacta del tejido 52 y no están presionados hacia adelante contra el tejido. El rodillo 54 típicamente está construido de acero inoxidable que permite la precisión en la circunferencia del rodillo y minimiza el desencaje del rodillo. El procedimiento descrito en la presente memoria descriptiva se puede utilizar con éxito con cualquier tipo de técnica de recubrimiento.

Debido a que capas muy finas de adhesivos de alta viscosidad se recubren a velocidades de tejido relativamente altas, el proceso se debe controlar cuidadosamente. Dicho control se consigue con la presente técnica de recubrimiento del troquel multicapa, en parte debido a la geometría y configuración de los bordes del troquel 58. La Fig. 6 muestra una vista de cerca de las pinzas más distales 62 del troquel multicapa de la Fig. 5, incluyendo los bordes 58 asociados con cada hendidura 60, mostrando la interfaz o el hueco de recubrimiento con respecto al tejido 52. Con respecto a la Fig. 6, se debería indicar que, para facilidad de la ilustración, el troquel 50 se muestra rotado 90º de la posición mostrada en la Fig. 5. Por otra parte, el tejido 52 se muestra en disposición horizontal, cuando en realidad, puede haber una ligera curvatura hacia el tejido 52 y el rodillo (no mostrado) en este punto; sin embargo, las distancias implicadas son tan pequeñas que se puede conseguir una buena aproximación de la dinámica de fluidos asumiendo un tejido 52 horizontal.

Para referencias consistentes, se aludirá a los bordes individuales 58 del troquel multicapa 50 con respecto a la dirección de desplazamiento del tejido 52. Por ejemplo el borde 58a mostrado a la izquierda de la Fig. 6 se denominará como "borde aguas arriba", mientras que el borde 58c más a la derecha se denominará como "borde aguas abajo". Así, el "borde medio" 58b tendrá la misma referencia. Por consiguiente, el borde aguas arriba y medio 58a, 58b definen una hendidura cebadora 64 aguas arriba a través de la cual fluye un material adhesivo 66 al tejido 52 para formar una capa adhesiva inferior 68 de un producto adhesivo multicapa. Del mismo modo, el borde medio 58b y el borde aguas abajo 58c forman conjuntamente una hendidura cebadora 70 entallada a través de la cual fluye el adhesivo 72 hacia la parte superior de la capa inferior 68 a medida que el tejido se desplaza en dirección izquierda a derecha, como ilustra la Fig. 6. Esto forma una capa adhesiva superior 74 de producto adhesivo multicapa. De nuevo, para facilidad de la ilustración, la capa superior 74 se muestra como un material de color oscuro, pero no tiene porqué ser necesariamente el caso en la producción actual. Por ejemplo, se pueden utilizar diversos colores o etiquetas tales como colorantes fluorescentes ultravioleta para facilitar la medida del grosor de las capas individuales.

El recubrimiento de adhesivos viscosos a estas tasas de velocidad del tejido puede implicar un número de problemas. Por ejemplo, recirculaciones en el flujo de cualquiera de las dos capas adhesivas inferior o superior pueden resultar en ciertos defectos en el producto multicapa final. Dichas recirculaciones pueden ocurrir si el punto de separación de cualquier adhesivo líquido con respecto a los bordes del troquel 58 se produce en una localización inapropiada. Además, un gradiente de presión extremo puede provocar una fuga por la parte superior del líquido del área de la hendidura de recubrimiento, causando defectos nuevamente en el producto final debido a un grosor de la capa adhesiva no uniforme, etc. Por otra parte, estos y otros defectos producen la difusión de una capa en la otra ya que las capas se recubren simultáneamente en estado líquido. Dicha difusión compromete la integridad y el rendimiento del producto resultante.

Así, se ha encontrado, con respecto al recubrimiento troquelado multicapa descrito en la presente memoria descriptiva, que es muy importante controlar los gradientes de presión de los adhesivos bajo cada borde. En particular, la capa superior se separaría del borde medio en la esquina del borde aguas abajo. Para conseguir dicho control del recubrimiento, los bordes 58 de cada sección del troquel están separados o espaciados del tejido 52 en dirección aguas abajo. Este diseño permite que los bordes generen los gradientes de presión adecuados y aseguran un flujo igual de adhesivo y un grosor de capa uniforme. Es necesario el ajuste de un número de parámetros de ejecución para conseguir este objetivo. Por ejemplo, las hendiduras de recubrimiento en los bordes 58b y 58c estarían aproximadamente en el intervalo de uno a tres veces el grosor de la película húmeda compuesta de las capas que se alimentan aguas arriba de dicho borde. Bajo el borde aguas arriba 58a, la nueva tasa de flujo es necesariamente cero, y solamente es posible un flujo de giro. Así, la hendidura de recubrimiento bajo este borde se pone solamente para evitar la fuga del líquido de la hendidura de recubrimiento en dirección aguas arriba. Por otra parte, el escalón aguas arriba, definido como dimensión A en la Fig. 6, y el escalón aguas abajo, definido como dimensión B, puede abarcar cualquiera entre cero y cuatro milipulgadas (entre cero y 100 micrómetros). Las hendiduras cebadoras (definidas como dimensiones C y D en la Fig.6) también se pueden ajustar entre cualquiera de una a 15 milipulgadas (25 micrómetros y 325 micrómetros), preferentemente no exceden cinco veces el grosor de la película húmeda de sus capas correspondientes. Además, la longitud de los bordes 58 en la dirección del desplazamiento del tejido desempeña un papel importante en la consecución de un gradiente de presión apropiado. Además, el borde aguas arriba 58a tendría una longitud de 2 mm aproximadamente, o más, según se necesite para sellar el cabezal como se indica anteriormente. El borde aguas abajo 58c y el borde medio 58b pueden estar en el intervalo de 0,1 a 3 milímetros de longitud.

Se admitirá que alguien con conocimientos ordinarios en la materia pueda ajustar estos diversos parámetros para conseguir la dinámica de fluidos apropiada para un recubrimiento de capa uniforme. Por supuesto, personas con conocimientos más que ordinarios pueden ajustar el troquel y los parámetros de ejecución más precisamente para conseguir buenos resultados. Sin embargo, dichas personas no siempre están disponibles fácilmente en los montajes de producción. Por lo tanto, es ventajoso proporcionar una geometría del troquel que incrementará el tamaño de la ventana de la operación exitosa de recubrimiento en multicapa. Esto se puede conseguir mediante ciertos ajustes en la orientación de los bordes de troquel.

Así, la Fig. 7 ilustra el troquel 50 de la Fig. 6 rotado ligeramente en la dirección de las agujas del reloj representando un "ángulo de ataque" (\alpha). Para referencias consistentes, el ángulo de ataque (\alpha) mostrado en la Fig. 7 representa un ángulo de ataque negativo, o una orientación "convergente" del borde aguas abajo 58c con respecto al tejido 52. Esta orientación convergente del borde proporciona un gradiente de presión negativo (en la dirección de desplazamiento del tejido), a lo largo del borde aguas abajo 58c, que es beneficioso en la prevención del defecto de recubrimiento conocido como "estriamiento", un patrón de estrías regulares en el sentido de desplazamiento del tejido en la película. El hecho de que los bordes medio y aguas arriba 58a y 58c también alcancen una orientación convergente no es particularmente beneficioso. Aunque el ángulo de ataque del troquel se puede variar extensamente para conseguir estas ventajas, se ha encontrado que son apropiados ángulos en el intervalo de 0º a -5º.

Se puede conseguir una ventana de operación incluso más exitosa con modificaciones del borde adicionales. La Fig. 8 muestra una variación de la configuración del borde de la Fig. 7. En esta configuración, el borde aguas abajo 58c está angulado o biselado como para tener un perfil convergente similar al mostrado en la Fig. 7. Sin embargo, el borde medio 58b está colocado de manera que es plano o paralelo con respecto al tejido 52. Por otra parte, el borde aguas arriba 58a esta biselado de manera que diverge del tejido 52 en dirección aguas abajo. Luego, esta configuración proporciona el gradiente de presión adecuado bajo los bordes individuales para evitar recirculaciones y fugas aguas arriba. Por otra parte, si se producen perturbaciones en las condiciones de recubrimiento (tales como, por ejemplo, debido al desencaje del rodillo, objetos extraños sobre el tejido, variaciones en la presión ambiental, etc.), la configuración convergente del borde aguas arriba 58a mostrado en la Fig. 8 producirá un efecto humectante sobre las condiciones de flujo de manera que no se producirán defectos en las capas de recubrimiento. De esta manera, el cabezal de recubrimiento multicapa actúa como un resorte no lineal para mitigar dichas consecuencias no deseadas y volver al estado estable. A continuación el troquel 50 se puede ajustar de acuerdo con las variaciones del ángulo de ataque habituales para conseguir las condiciones de recubrimiento favorables. Debido a que los bordes 58 están predispuestos o biselados en una orientación favorable, el ajuste del ángulo de ataque, así como la hendidura de recubrimiento, no es necesario que sean tan precisos. Así, personas de conocimientos ordinarios o incluso menores conocimientos pueden obtener con éxito buenos resultados de recubrimiento.

Los siguientes Ejemplos de recubrimiento, P-1 a P-3, ilustran diferentes procedimientos que se pueden usar para formar las láminas adhesivas multicapa útiles en la preparación de las construcciones de etiquetas de la invención.

Ejemplo P-1

Para recubrir una única capa del adhesivo o de un compuesto del adhesivo y un agente de relleno inorgánico como se describe anteriormente, un sustrato de recubrimiento (un revestimiento de separación) se pone bajo presión a través de una hendidura predeterminada entre una hoja de dosificación de acero inoxidable que tiene una longitud de 15,24 cm y un grosor de 6,35 mm, y un rodillo de acero inoxidable liso de 2,54 cm de diámetro. Se echa cuidadosamente una cantidad suficiente de adhesivo sobre el revestimiento de separación antes de introducir la hendidura. La hoja de dosificación con filos de recubrimiento lisos rectos (menos de 12,7 micrómetros de radio de curvatura) elimina a continuación las cantidades excesivas de adhesivo del revestimiento de separación para dar un recubrimiento adhesivo uniforme con pesos de recubrimiento determinados por el montaje en hendidura. Inmediatamente después del recubrimiento, se coloca una sección del sustrato recubierto en un horno con circulación térmica a 105ºC durante 5 minutos.

Se usa un procedimiento de recubrimiento por transferencia mediante laminación para laminar el adhesivo entre el revestimiento de separación y el sustrato para transferir el adhesivo desde el revestimiento de separación al sustrato. La lámina sustrato/adhesivo/revestimiento de separación se pasa a continuación a través de un laminador hecho por General Binding Corporation, modelo número 425LM-1, para asegurar una unión del adhesivo al sustrato adecuada. La lámina se corta en muestras de prueba de formas específicas para las posteriores pruebas de rendimiento. Las muestras obtenidas a partir del mismo recubrimiento se extraen aleatoriamente para conseguir los mejores resultados estadísticos.

Ejemplo P-2

Los adhesivos de doble capa se construyen mediante el recubrimiento simultáneo (coextrudido) sobre el revestimiento de separación usando un troquel de doble ranura de 15,24 cm de ancho como se describe en la Patente de EE.UU. No. 5.728.430 (Luigi y colaboradores). Los adhesivos de ambas capas se distribuyen hacia las cámaras superior e inferior del troquel doble mediante bombas de mecanismo por desplazamiento positivo hechas por Zenith Division of Parker Hannifin Corporation (modelo número BMC 5337-11, 1-2001) con un engranaje de piñón de 3,56 cm impulsado mediante un conducto DC de CAT-LISTING SR3640-8293-84-7-56HC, controlado mediante un controlador ZeDrive (modelo número 6150799-001). El movimiento del tejido, que es un revestimiento de separación está controlado mediante un servo motor con un codificador del tejido para el control por retroalimentación de la velocidad lineal. Cuando llega el momento de recubrir, un cilindro aéreo acerca el troquel sobre una corredera aérea a un rodillo de 15,24 cm de diámetro por 30,48 cm de ancho sobre el que se tensiona el tejido con una curvatura de 140º aproximadamente. El rodillo está cubierto por una capa de goma Durometer 65-75 (uretano) de 1,27 cm de grosor con una pequeña tolerancia de error en el diámetro inferior a 25,4 micrómetros. La hendidura entre los bordes del troquel y la superficie del rodillo se ajusta usando una tabla micrométrica (plataforma de deslizamiento de bola DAEDAL de 15,24 cm^{2} con un desplazamiento de 2,54 cm vendido por Minarik) y que por tanto controla el peso del recubrimiento del adhesivo. Después de que se aplique sobre el tejido una sección de recubrimiento adhesiva, se detiene la línea, y se corta una sección del material recubierto y se coloca en un horno térmico. A continuación el adhesivo se seca y las muestras de prueba se preparan como se describe anteriormente.

(Como procedimiento alternativo de recubrimiento de una sola capa de adhesivo, también se pueden usar el troquel doble para producir recubrimientos adhesivos de una sola capa simplemente tapando un cebador del adhesivo y recubriendo solamente la otra capa adhesiva. El peso mínimo del recubrimiento puede ser tan bajo como 2 g/m^{2}).

Ejemplo P-3

Las construcciones adhesivas multicapa también se pueden hacer usando el procedimiento de recubrimiento de transferencia por laminación en el que el adhesivo seco mono- o de doble capa que se depositó inicialmente sobre el revestimiento de separación tal como se describe anteriormente se transfiere al sustrato por laminación del adhesivo entre el revestimiento de separación y el sustrato. A continuación se pasa la lámina a través de un laminador hecho por General Binding Corporation (modelo número 425LM-1) para asegurar una unión del adhesivo al sustrato adecuada. Después de que se retire el revestimiento de separación y se exponga el adhesivo, se puede transferir una segunda capa adhesiva sobre la parte superior de la primera capa adhesiva para formar una estructura adhesiva de doble capa. En los casos en los que la primera o segunda capa adhesiva realmente sea una capa adhesiva doble como se describe anteriormente, el adhesivo multicapa resultante será una construcción de tres capas. Posteriormente se puede transferir más capas de adhesivos para formar estructuras multicapa que tienen cuatro o más capas de adhesivo.

En los siguientes Ejemplos 1-9, que no son ejemplos limitantes de diversas formas de realización de la presente invención, y en los Ejemplos control C-1 a C-5, el sustrato es un papel Kromekote Litho de 27,22 kg hecho por Champion International Corporation, y el revestimiento de separación que es Rhi Lease de 81,3 micrómetros suministrado por Wausau Papers con un recubrimiento de silicona de 294,84 g para asegurar propiedades de adhesión baja. El adhesivo usado en los Ejemplos 1-9 se describe como sigue.

Adhesivo A

Este adhesivo es una mezcla de partículas poliméricas en emulsión con partículas pegantes en dispersión como se describe de manera general en los Ejemplos de la solicitud de Patente de EE.UU. No. 08/905.073 presentada el 31 de julio de 1997. El polímero se fabrica mediante polimerización en emulsión de 2-etilhexil acrilato, acetato de vinilo, maleato de dioctilo, y comonómeros del ácido acrílico y metacrílico como se describe en la Patente de EE.UU. No. 5.164.444 de M. Bernard, que supone un tamaño de partícula de látex de 0,2 micrómetros aproximadamente de diámetro medio en peso, y un contenido en gel del 60% aproximadamente. La dispersión pegante, Snowtack 920G de Akzo Nobel, es una dispersión acuosa emulsionada de un éster de resina que tiene un diámetro de partícula medio en peso de 0,55 micrómetros aproximadamente. El adhesivo tiene un 58% aproximadamente de sólidos, un valor de pH de 7,5 en la forma en emulsión, y una Tg de -4ºC en la forma seca.

Cuando el agente de relleno inorgánico está en forma coloidal tal como sílice coloidal, el agente de relleno se puede mezclar fácilmente con el adhesivo usando una hoja mezcladora rotando a 600 rpm durante una hora. Si el agente de relleno es un polvo seco, primero se prepara una pasta de agente de relleno al 70% cargando lentamente agua destilada dentro del agente de relleno en un contenedor, y el agente de relleno, y el agua se mezclan con una hoja mezcladora rotando a 10 rpm durante 30 minutos. A continuación el adhesivo se carga lentamente en la pasta hasta que se alcance en la mezcla una cantidad predeterminada de agente de relleno. A continuación la velocidad de mezcla se incrementa hasta las 600 rpm durante una hora. Esta mezcla opcionalmente se puede desgasificar sobre vacío de 1,3 Pa durante una hora para purgar las burbujas de aire atrapadas en la mezcla para una mejor calidad de recubrimiento.

Ejemplos 1-9 y C-1 a C-5

Varias construcciones adhesivas compuesto se preparan usando una variedad de agentes de relleno como se identifica en la siguiente Tabla III. Las construcciones se producen utilizando el sustrato y el revestimiento de separación descritos anteriormente con los procedimientos de recubrimiento como se describe en los procedimientos de recubrimiento de los Ejemplos P-1 a P-3 como se indica en la última columna de la Tabla III. El Ejemplo C-1 incluye un adhesivo de una sola capa sin agente de relleno mientras que los Ejemplos C-2 a C-5 incluyen una sola capa rellena con 50 phr de CaCO_{3}, 25 phr de ZnO, 7 phr de SiO_{2}, y 100 phr de látex de estireno-butadieno respectivamente.

TABLA III

2

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 a. La capa de compuesto es una capa de adhesivo relleno excepto
para el Control-1\cr 
 \begin{minipage}[t]{140mm} b. Los pesos de recubrimiento seco
de múltiples capas de adhesivo están en el orden de LSA/capa de
compuesto/FSA, en el que la LSA es una capa de adhesivo no relleno
en el revestimiento de separación lateral de la construcción
adhesiva multicapa. El peso de recubrimiento de la capa de compuesto
incluye tanto el adhesivo como el agente de relleno. La FSA es una
capa de adhesivo no relleno sobre el lateral del sustrato de la
construcción adhesiva multicapa. Un  -  indica que la capa
correspondiente no está presente.\end{minipage} \cr 
 \begin{minipage}[t]{140mm} c. phr es parte de agente de relleno
por cien partes de resina (por ejemplo, 100 phr de carga de agente
de relleno indica una relación 50:50 de agente de relleno al
adhesivo en peso seco).\end{minipage} \cr  d. Carbonato cálcico
(CaCO _{3} ) de Fisher Scientific, Cat. No. C117:500.\cr  e. Dióxido
de titanio (TiO _{2} ) de Fisher Scientific, Cat. No.
T315  -  500.\cr  f. Óxido de cinc (ZnO) de Fisher
Scientific, Cat. No. Z50  -  500.\cr  g. Sílice coloidal
(SO _{2} ) de Aldrich, Cat. No. 42.155  -  3.\cr  h.
Látex de estireno  -  butadieno (Styrofan ND 593 de
BASF  -  Corp.).\cr}

Ejemplos representativos adicionales de composiciones adhesivas útiles en la práctica de la presente invención se muestran en la siguiente Tabla IV. Todos los valores listados están en partes en peso. Los adhesivos B y C contienen agente de relleno inorgánico (carbonato cálcico) mientras que el adhesivo D no contiene partículas de agente de relleno.

TABLA IV

\vskip1.000000\baselineskip

Formulaciones adhesivas (pbw)
	B	C	D
Kraton 1107P	\; 16,5	\; 13,0	\; 23,5
Solprene 1205	\; \; 8,5	\; 17,0	\; 11,5
Escorez 2596	\; 55,0	\; 58,0	\; 37,0
Wingtack 10	\; 10,0	\; \; 0,0	\; 14,0
Shellflex 371	\; 10,0	\; 12,0	\; 14,0
Camel Wite (CaCO_{3})	\; \; 8,5	\; 12,0	\; \; 0,0
Irgafos 168	\; \; 0,6	\; \; 0,6	\; \; 0,6
Irganox 565	\; \; 0,3	\; \; 0,3	\; \; 0,3
Total	109,4	112,9	100,9

En la Tabla V se muestran los Ejemplos 10-14 que ilustran ejemplos adicionales de construcciones adhesivas sensibles a la presión multicapa de acuerdo con la presente invención. Estos ejemplos utilizan las formulaciones adhesivas de fusión en caliente descritas en la Tabla IV, y las dos capas se aplican sobre el revestimiento secuencialmente. Estos ejemplos ilustran una variedad de intervalos de pesos de revestimiento útiles para capas individuales en formas de realización ejemplares de la presente invención. Los ejemplos también ilustran las construcciones PSA multicapa de la invención en las que la capa adhesiva compuesto y la segunda capa adhesiva están alineadas de manera diferente entre el sustrato y el revestimiento de separación. Como se usa en la Tabla V, "FSA" se refiere a la cara lateral adhesiva o a la capa adhesiva más cercana al sustrato, y "LSA" se refiere al revestimiento lateral adhesivo o a la capa adhesiva más cercana al revestimiento de separación.

TABLA V

\vskip1.000000\baselineskip

Ej	Sus	FSA	Peso rev.	Temp. alim.	LSA	Peso rev. LSA	Temp. alim.	Revest.
			FSA (g/m^{2})	FSA (ºC)		(g/m^{2})	LSA (ºC)	de sep.
10	HG	B	10	160	C	10	160	SP
11	HG	A	8	150	C	12	170	SP
12	HG	B	12	160	C	8	160	SP
13	HG	B	8	160	C	12	160	SP
14	HG	B	8	160	C	12	170	SP
HG - papel brillante de 27,22 kg
SP - silicona recubierta de 18,14 kg SCK

Ejemplos representativos adicionales de composiciones adhesivas (Ejemplos E-I) útiles en la práctica de la presente invención se preparan añadiendo fécula de maíz o microesferas de estireno-acrílico en diferentes cantidades a un polímero PSA acrílico pegante en emulsión del tipo descrito en la Patente de EE.UU. 5.221.706. En particular, la formulación adhesiva acrílica E no contiene agente de relleno mientras que las formulaciones adhesivas F-I contienen aditivos como sigue:

\newpage

Adhesivo E	Sin agente de relleno
Adhesivo F	Fécula de maíz al 5%-Durabond A
Adhesivo G	Fécula de maíz al 10%-Durabond A
Adhesivo H	Microesferas de copolímero acrílico-estireno al 5% (Ropaque, 0,5 micrómetros)
Adhesivo I	Ropaque al 5%, 1,0 micrómetros

Varias construcciones adhesivas compuesto se preparan usando las formulaciones adhesivas anteriores. Las construcciones se producen utilizando un sustrato que es una remesa de etiquetas encolada por las dos caras, libre de madera, y de 22,68 kg, y el revestimiento de separación es un revestimiento de separación supercalendar Kraft recubierto de silicona de 19,05 kg. Las dos capas de adhesivo se depositan usando la técnica de troquelado doble descrita anteriormente como en el Ejemplo P-2 y las dos capas se recubren simultáneamente (coextrudido) sobre el revestimiento de separación. El peso de recubrimiento para cada capa es 9 g/m^{2}. Los ejemplos de las construcciones adhesivas sensibles a la presión multicapa preparadas utilizando estos adhesivos de acuerdo con la presente invención se ilustran en la siguiente Tabla VI.

TABLA VI

Construcciones de etiquetas
Ejemplo	FSA	LSA
15	E	F
16	E	G
17	F	E
18	G	E
19	G	F
20	E	H
21	E	I

Otros ejemplos representativos adicionales de composiciones adhesivas (Ejemplos J-S) útiles en la práctica de la presente invención se muestran en la siguiente Tabla VII.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA VII

3

4

^{1}: Una goma SIS de Shell

^{2}: Una resina pegante hidrocarbonada de Hercules

^{3}: Una resina pegante hidrocarbonada de Exxon

^{4}: Copolímero tensiactivo no iónico en bloque de óxido de propileno y óxido de etileno

^{5}: Una cera polietilen glicol de Union Carbide

^{6}: Un colorante UV fluorescente

Lo mostrado en la Tabla VIII son los Ejemplos 22-30 que ilustran ejemplos adicionales de construcciones adhesivas sensibles a la presión multicapa de acuerdo con la presente invención. Las construcciones se producen utilizando un sustrato que es un papel brillante de 18,14 kg, y un revestimiento de separación que es un revestimiento de separación supercalendared Kraft recubierto de silicona de 18,14 kg. Las dos capas de adhesivo se depositan sobre el revestimiento de separación usando la técnica de troquelado doble descrita anteriormente como en el Ejemplo P-2, y las dos capas se recubren simultáneamente (coextrudido) sobre el revestimiento de separación. El peso de recubrimiento para cada capa es 10 g/m^{2}.

TABLA VIII

Construcciones de etiquetas
Ejemplo	FSA	LSA
22	J	S
23	K	S
24	L	S
25	M	S
26	N	S
27	O	S
28	P	S
29	Q	S
30	R	S

Como se menciona e ilustra anteriormente, las construcciones compuesto de la presente invención se pueden combinar con un revestimiento de separación poniendo en contacto un revestimiento de separación con la superficie de la capa adhesiva para formar una remesa de etiquetas. La construcción de etiquetas de la invención se puede convertir a etiquetas mediante procedimientos muy conocidos por aquellos expertos en la materia. Así, la remesa de etiquetas puede ser impresa y cortada en etiquetas individuales. La etapa de impresión se puede producir antes o después de la combinación de las construcciones adhesivas de la invención y el revestimiento de separación, pero precederá al corte del sustrato en etiquetas individuales. La película debe permanecer en el registro exacto entre las etapas de impresión (por ejemplo, entre impresiones sucesivas y de diferentes colores) para que la imagen o el texto puedan ser de alta calidad, y entre la impresión y el corte posterior para que la imagen o el texto estén localizados correctamente en las etiquetas. La película está bajo tensión durante la impresión, y puede estar sometida a algunos incrementos de temperatura, tales como, por ejemplo, cuando se curan tintas UV, y la película debe mantener una estabilidad dimensional en la dirección de la máquina.

La remesa de etiquetas se corta en una serie de etiquetas sensibles a la presión espaciadas sostenidas mediante un revestimiento de separación. Esta etapa se puede realizar mediante troqueles de corte rotatorios de una manera muy conocida e implica la posterior formación de tiras de la matriz en forma de escalera de materiales de desecho o en buen estado que rodean a las etiquetas formadas cuando se cortan (los "escalones" de la escalera que representan el espaciado entre las etiquetas sucesivas). A continuación las etiquetas permanecen sobre el revestimiento en relación espaciada con cada otra. Un modo de fallo de esta operación implica etiquetas mal cortadas que permanecen con la matriz a medida que se forman las tiras. En este modo, a medida que decrecen los niveles de separación, es más probable que un mal corte provoque que las etiquetas permanezcan unidas al material de la matriz y se separen del revestimiento durante la formación de las tiras de la matriz junto con la matriz. Otro modo de fallo se produce cuando las películas cortadas tienen una resistencia insuficiente. A medida que la resistencia del material de la matriz decrece, la matriz tiende a desgarrarse según se retira la matriz que rodea a las etiquetas cortables del revestimiento. Las películas de la presente invención tienen resistencia suficiente para evitar o reducir la rotura en la formación de tiras de la matriz.

En una forma de realización las construcciones de etiquetas compuesto de la presente invención ventajosamente tienen suficiente rigidez para ser dispensadas utilizando aparatos dispensables disponibles comercialmente tales como una cuchilla de rasgado. En una forma de realización preferida de la presente invención, las construcciones compuesto son dispensables mediante placas despegadas. La dispensabilidad, como se define previamente, incluye las etapas de separación de las etiquetas del revestimiento, y la aplicación con éxito de la etiqueta a una superficie del sustrato de aplicación.

Las siguientes pruebas se usan para evaluar el rendimiento de las etiquetas PSA de la presente invención:

Adhesión despegada a 90º

Bajo condiciones controladas estándar (HR del 50% y 25ºC), una muestra de etiquetas se corta en una tira de 2,54 cm x 20,32 cm y se le aplica un sustrato de prueba. La tira se extiende cinco veces hacia atrás y hacia adelante usando un rodillo con superficie de goma de 4,5 lb (2 kg). Con el uso de un Instron (o máquina mecánica de prueba equivalente tal como Sintech 500 de MTS), la etiqueta se retira después de diez minutos, a una velocidad de 30,48 cm por minuto y con un ángulo de 90º (es decir, perpendicular al sustrato de prueba). La fuerza media necesaria para retirar la etiqueta se mide y se considera la adhesión despegada por unidad de kilo por metro lineal (kml). La prueba mide la resistencia de unión total del adhesivo.

Pegado en rizo

Bajo condiciones controladas estándar (HR del 50% y 25ºC), una muestra de etiquetas se corta en una tira de 2,54 cm x 20,32 cm con ambos extremos pegados hacia atrás 1,27 cm. A continuación la tira se forma en un bucle con el adhesivo en la parte exterior manteniendo los extremos juntos. El bucle se rebaja a una velocidad de 30,48 cm por minuto en contacto con el sustrato de prueba, dependiendo de la rigidez del sustrato para regular la fuerza aplicada. Inmediatamente, se retira la etiqueta, también a una velocidad de 30,48 cm por minuto, y se mide la fuerza máxima necesaria para retirar la etiqueta y se considera el valor de pegado en unidades de kml. La prueba evalúa como de rápido el adhesivo puede empapar al sustrato de prueba y establecer unión.

Rezumado por los bordes

Bajo condiciones controladas estándar (HR del 50% y 25ºC), una sección circular de 100 cm^{2} de la capa adhesiva recubierta sobre un revestimiento de separación de silicona se corta, se desprende del revestimiento y se enrolla en forma esférica. La esfera adhesiva primero se empareda entre dos películas de 2,54 cm x 2,54 cm x 127 micrómetros de espesor Mylar. A continuación el emparedado se coloca entre dos placas de cristal de 15,24 cm x 15,24 cm x 3,18 mm de espesor que se precalientan en un horno a 69ºC. Se apoya un peso de 1 kg sobre la parte superior de las placas de cristal para promover que la esfera adhesiva se extienda hacia fuera y se convierta en un disco. El área final del disco adhesivo se mide después de cinco minutos a 69ºC haciendo la media de los diámetros en cuatro direcciones igualmente distribuidas.

Análisis mecánico dinámico (DMA)

Las medidas del recorrido de temperaturas de las propiedades mecánicas del adhesivo se pueden realizar usando los procedimientos de operación habituales del dispositivo DMA (Rheometrics™ RDA-II). El módulo de almacenamiento del adhesivo (G'), el módulo de pérdida (G") y por lo tanto su relación (tan \delta = G"/G') se miden en función de la temperatura que abarca entre, por ejemplo, -60ºC y 200ºC a una frecuencia de 1,0 rad/s. Primero, el adhesivo se echa sobre un revestimiento de separación plástico y se seca al aire durante una semana antes de colocarse en un horno al vacío calentado a 70ºC, y 1,3 Pa durante 48 horas. El adhesivo seco a continuación se corta en piezas de 2,54 cm^{2} aproximadamente y se apila para formar una plancha con un grosor aproximado de 2 mm. La plancha adhesiva se prensa en una prensa de calor a 70ºC con el uso de remesas delgadas de grosor predeterminado entre el cabezal de la prensa y la placa de soporte para asegurar un adhesivo de grosor adecuado (por ejemplo, 2 mm. La prueba revela las propiedades viscoelásticas del adhesivo, que se pueden alternar al rendimiento del adhesivo, así como otras propiedades físicas (por ejemplo, rigidez, flujo adhesivo a elevadas temperaturas, módulos para el troquelado a altas frecuencias, etc.).

El rendimiento del adhesivo de las construcciones de algunos de los Ejemplos se evalúa usando las pruebas de pegado en bucle y adhesión despegada. También se anotan los modos de fallo para un conocimiento más profundo de las propiedades adhesivas como donde ocurrió el fallo y que lo causó. Para evaluar las ventajas de una mayor rigidez para un flujo adhesivo reducido, también se llevó a cabo la prueba del rezumado por los bordes en alguno de los ejemplos. Los resultados se presentan en la tabla IX.

TABLA IX

5

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 a. Paneles de polietileno de alta densidad (HDPE) de 3,18 mm de
Cadillac  Plastics.\cr  b. kml = kg por metro lineal = 175 N/m\cr 
 \begin{minipage}[t]{140mm} c. Modos de fallo: c - perfecto, sp
- pequeños picos (pequeñas áreas de delaminación de adhesivo del
sustrato), ft - desgarro facial (fallo del sustrato), jp - despegado
desigual (parada y continuación).\end{minipage} \cr 
 \begin{minipage}[t]{140mm} d. Superación de la resistencia del
sustrato (desgarro facial), indicando un rendimiento adhesivo
fuerte.\end{minipage} \cr}

A pesar de la carga de los agentes de relleno bastante agresiva (25 a 100 phr), las construcciones adhesivas multicapa con una capa superficial sin agente de relleno (Ejemplos 1, 3, 4, y 6-9) mostraron un incremento significativo en el rendimiento pegante sobre sus homólogos comparables (Ejemplos C-2, C-3, y 5). La ventaja en costes es muy importante en el Ejemplo 3 en el que se usa un total de adhesivo de solamente 15 g/m^{2} en la construcción de doble capa, se puede conseguir una reducción en el coste del adhesivo del 25% con un rendimiento pegante
sostenido.

Cuando se usa una capa de anclaje sin agente de relleno entre el sustrato y la capa de compuesto (Ejemplos 2, 4, 5 y 9), el modo de fallo es perfecto, indicando una buena adhesión de la capa de compuesto al sustrato. Dichas construcciones sin capa superficial darán una propiedad a la etiqueta adhesiva separable con una baja adhesión a los sustratos de aplicación, permitiendo reposicionar o retirar limpiamente la etiqueta del sustrato.

En los Ejemplos 1-9 todas las capas LSA y FSA, cuando están presentes, están sin agente de relleno para el mayor aumento del rendimiento. Sin embargo, estudios han encontrado que el uso de una pequeña cantidad de agente de relleno en las capas FSA y/o LSA no provoca cambios significativos en las propiedades físicas del adhesivo. En C-4, un recubrimiento monocapa de 24 g/m^{2} de adhesivo mezclado con sílice 7 phr tiene un valor de pegado en bucle de 507,5 kml en HDPE. Usando dichos adhesivos ligeramente rellenos como capas LSA o FSA tendrán mejoras similares para los adhesivos compuesto.

En muchos aspectos de las aplicaciones de etiquetas PSA, el flujo o sangrado del adhesivo de los bordes de la etiqueta no es favorable. En la tecnología de impresión láser, las hojas de etiquetas PSA se alimentan a través de uno o varios rodillos calentados (por ejemplo, 90ºC) en la impresora láser. Se convierte en un gran reto para el PSA mantener su integridad a elevadas temperaturas y no presentar ningún sangrado en los bordes, que dejaría residuos de adhesivo sobre los rodillos y provocaría un eventual atasco de papel en la impresora. Simplemente incrementando la rigidez del adhesivo en una construcción monocapa puede no ser una solución ya que el adhesivo pierde rápidamente su capacidad pegante con el incremento de la rigidez. Una construcción adhesiva multicapa con una fina capa LSA no entallada, y una capa adhesiva compuesto rellena tal como se describe en la presente invención se puede explotar para conseguir lo mejor de ambos bajo fluido y alto pegado.

Los adhesivos rellenos con agentes de relleno pueden tener módulos significativamente superiores, especialmente a temperaturas elevadas. La deformación bajo presión, o el flujo del adhesivo a temperaturas superiores se reducirá mucho mediante la incorporación de agentes de relleno en el adhesivo. Para evaluar el efecto del incremento de rigidez en el flujo del adhesivo, se hacen varias mezclas del adhesivo y un agente de relleno usando el procedimiento descrito anteriormente para evaluar usando la prueba DMA. Los resultados se presentan en la Tabla X.

TABLA X

6

La rigidez del adhesivo compuesto relleno se incrementa significativamente de manera que el flujo del adhesivo a temperatura ambiente o elevada se puede reducir eficazmente. Esto indica que una construcción PSA multicapa de esta invención tendrá un rezumado del adhesivo reducido desde los bordes de la etiqueta adhesiva, esto potencia su rendimiento en la impresión con menor acumulación de adhesivo en impresoras láser y un prolongado tiempo de funcionamiento.

El secado de los adhesivos sensibles a la presión implica la eliminación de sustancias volátiles del recubrimiento y normalmente es la etapa de producción más baja en la fabricación de las remesas de etiquetas. Inicialmente, en el denominado periodo de secado a velocidad constante, el líquido se evapora rápidamente de la superficie del recubrimiento, que todavía está saturado con líquido. La siguiente etapa se denomina periodo de secado a velocidad decreciente tan pronto como la superficie del recubrimiento solidifica para formar una cubierta seca. La evaporación del líquido depende del flujo capilar o difusión alrededor o a través de las partículas adhesivas o dominios poliméricos. El comienzo de la formación de la cubierta seca y la capacidad de difusión del líquido a través del dominio polimérico adhesivo son dos de los factores más críticos en el secado del adhesivo y la capacidad de producción de la línea de recubrimiento.

La presencia de partículas de agente de relleno y agregados mantiene los capilares o canales abiertos en las regiones ricas en agente de relleno y disminuye la longitud de la trayectoria de difusión para la difusión del líquido a través del recubrimiento incluyendo la superficie. El comienzo de la formación de la cubierta seca se puede retrasar y la difusión del líquido a través del cuerpo, especialmente la superficie, se puede potenciar, produciéndose una mayor velocidad total de secado.

Un adhesivo de doble capa que tiene una capa de anclaje tal como en los Ejemplos 1, 3, 6, 7 y 9 presenta una configuración ideal para potenciar la operación de secado del adhesivo. La capa gruesa de adhesivo compuesto relleno (FSA) está cubierta por la parte de arriba de la capa superficial adhesiva no rellena (LSA) sobre el revestimiento de separación de silicona, permitiendo un secado rápido del líquido en ambas capas a través de la capa adhesiva compuesto rica en agente de relleno. Para dar validez a este concepto, se recubren dos monocapas de adhesivo sobre una película de poliéster de 50,8 micrómetros usando el procedimiento P-1. La mezcla 5 es una monocapa de adhesivo no relleno como en el Ejemplo C-1 con una composición inicial de 13,3 gramos de agua y 20 gramos de sólidos por metro cuadrado. La mezcla 6 es una capa adhesiva compuesto del mismo adhesivo con 50 phr de CaCO_{3} y una composición inicial de 16 gramos de agua y 26 gramos de sólidos por metro cuadrado. Inmediatamente después del recubrimiento, cuando el recubrimiento todavía está húmedo, se corta una sección de 100 cm^{2} y se coloca en una escala para monitorizar el proceso de secado en condiciones ambientales (25ºC, HR del 50%). Así se puede computar la humedad retenida monitorizando el peso del adhesivo frente al tiempo y usando el contenido inicial de agua y restándolo del peso seco final del recubrimiento. Los resultados se presentan en la Tabla XI.

TABLA XI

7

De la Tabla XI, la mezcla 6 contiene más agua inicial en el recubrimiento, pero se seca más rápidamente comparada con el adhesivo no relleno, mezcla 5. El secado al aire sin circulación es un proceso de secado lento con mínima formación de cubierta seca sobre la superficie del adhesivo. En los procesos de secado de producción estándar, sin embargo, la circulación de aire caliente por encima de la superficie del adhesivo incrementará significativamente la posibilidad de formación de una cubierta seca, retardando mucho por tanto el secado del adhesivo. El adhesivo compuesto mostrará una mejora importante en la velocidad de secado en las líneas de producción estándar debido a su estructura abierta.

Los beneficios directos del secado rápido del adhesivo incluyen mayor velocidad de producción, menor consumo de energía, y de manera más importante, propiedades de planaridad de las etiquetas que son críticas en muchas aplicaciones de etiquetas y ha sido durante mucho tiempo el quebradero de cabeza de los procesos de fabricación de etiquetas. La superficie de recubrimiento de papel del revestimiento de separación tiende a expandirse en contacto con el agua en el recubrimiento PSA en emulsión y se encoge tras el secado en una dimensión diferente. El grado de ondulamiento es una función de la propiedad del revestimiento y del periodo de empapamiento cuando el revestimiento de papel está en contacto con el recubrimiento PSA en emulsión antes de que se seque completamente. La mayor velocidad de secado de los PSA compuesto en la presente invención reducirá significativamente este periodo de empapamiento y conducirá a una deformación mucho menos irreversible del revestimiento de papel.

La conversión se refiere a la parte del proceso de producción de etiquetas en el que el material adhesivo sensible a la presión se corta en su forma definitiva para el uso final de la etiqueta. Incluye el troquelado de las etiquetas en el revestimiento de separación, la inserción de perforaciones y el plegamiento, la perforación de una línea de puntos sobre los extremos del tejido, el corte del tejido en láminas, etc. En el proceso de troquelado, una superficie cortante con extremos afilados se presiona contra el sustrato para cortar o romper el sustrato y el adhesivo, pero no el revestimiento de separación.

Las regiones ricas en agente de relleno potencian la capacidad del adhesivo para romperse bajo presión. El adhesivo bajo la presión del troquel responde a la alta velocidad de corte con una elasticidad muy incrementada debido a sus propiedades viscoestáticas. La fractura del adhesivo se debe por tanto principalmente al crecimiento de la hendidura delante de la hoja de corte. La resistencia de tensión o cohesiva normalmente es mucho más baja en las regiones ricas en agente de relleno que en las regiones intrincadas o entrecruzadas de cadenas poliméricas, resultando en una energía de fractura más reducida de todo el adhesivo. En otras palabras, el adhesivo relleno con agente de relleno es mucho más fácil de cortar en la operación a alta velocidad. Como se indicó anteriormente también se ha observado que la vida útil de la herramienta de corte se puede extender mediante el uso de agentes de relleno blandos tales como talco o fécula de maíz.

Mientras que la invención se ha explicado en relación con sus formas de realización preferidas, se debe entender que sus diversas modificaciones serán evidentes para aquellos expertos en la materia tras la lectura de la memoria descriptiva. Por lo tanto, se debe entender que la invención descrita en la presente memoria descriptiva se pretende que cubra dichas modificaciones que se incluyen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Una construcción adhesiva sensible a la presión multicapa para etiquetas que comprende:

(A) una lámina adhesiva multicapa que tiene un grosor total inferior a 100 micrómetros y que comprende

(i): al menos una capa adhesiva de compuesto sensible a la presión que comprende una fase continua de un adhesivo sensible a la presión y una fase discontinua de partículas de agentes de relleno no adhesivas, agregados de partículas de agentes de relleno, o sus mezclas, y

(ii): al menos una segunda capa adhesiva de compuesto sensible a la presión que está en contacto con la capa y que no contiene agente de relleno o contiene menos agente de relleno que la capa de compuesto, y

(B) un sustrato que está en contacto con y adherido a cualquiera de las dos capa de compuesto o la segunda capa adhesiva sensible a la presión de la lámina adhesiva multicapa.

2. La construcción de la reivindicación 1 en la que el grosor total de la lámina adhesiva multicapa está entre 5 y 75 micrómetros.

3. La construcción de la reivindicación 1 ó 2 en la que la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión contiene entre 1 y 500 phr de partículas de agente de relleno.

4. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en la que la segunda capa adhesiva sensible a la presión contiene entre 0 y 20 phr de partículas de agente de relleno.

5. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en la que el grosor de la capa de compuesto sensible a la presión está entre 1 y 50 micrómetros y el grosor de la segunda capa adhesiva sensible a la presión está entre 1 y 50 micrómetros.

6. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 que también comprende un revestimiento de separación en contacto con la capa adhesiva que no está en contacto con el sustrato.

7. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en la que el sustrato está en contacto con la segunda capa adhesiva sensible a la presión.

8. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en la que la segunda capa adhesiva sensible a la presión está en contacto con el revestimiento de separación, y la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión está en contacto con el sustrato.

9. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en la que las capas adhesivas sensibles a la presión se derivan de uno o más polímeros basados en caucho o en acrílicos en emulsión, disolvente, o en forma de fusión en caliente.

10. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en la que las capas adhesivas sensibles a la presión se derivan de uno o más adhesivos basados en acrílicos en emulsión.

11. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en la que las partículas de agente de relleno y los agregados de partículas de agente de relleno son materiales sustancialmente no pegantes que tienen un diámetro de partícula en el intervalo de 0,005 a 50 micrómetros.

12. Una construcción adhesiva sensible a la presión multicapa para etiquetas que comprende:

(A) una lámina adhesiva multicapa que tiene un grosor total inferior a 50 micrómetros y que comprende

(i): al menos una capa adhesiva de compuesto sensible a la presión que comprende una fase continua de un adhesivo sensible a la presión y una fase discontinua de partículas de agentes de relleno inorgánicas, agregados de partículas de agentes de relleno inorgánicas, o sus mezclas, y

(ii): al menos una segunda capa adhesiva sensible a la presión en la que dicha segunda capa adhesiva sensible a la presión está en contacto con la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión y contiene entre 0 y 20 phr de agente de relleno, con la condición de que la cantidad de agente de relleno en la segunda capa adhesiva sea inferior a la cantidad de agente de relleno en la capa de compuesto, y

(B) un sustrato que está en contacto con y adherido a cualquiera de las dos capas de compuesto o la segunda capa adhesiva sensible a la presión de la lámina adhesiva multicapa.

13. La construcción de la reivindicación 12 en la que la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión contiene entre 20 y 100 phr de agente de relleno, y la segunda capa adhesiva sensible a la presión está sustancialmente libre de agente de relleno.

14. La construcción de la reivindicación 12 ó 13 en la que la segunda capa adhesiva sensible a la presión está en contacto con el sustrato, y la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión está en contacto con el revestimiento de separación.

15. La construcción de la reivindicación 12 ó 13 en la que la segunda capa adhesiva sensible a la presión está en contacto con el revestimiento de separación, y la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión está en contacto con el sustrato.

16. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15 en la que las capas adhesivas sensibles a la presión se derivan de emulsiones de uno o más polímeros basados en caucho o acrílicos.

17. La construcción de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18 en la que el grosor de la segunda capa adhesiva sensible a la presión es inferior que el grosor de la capa adhesiva de compuesto.

18. Una construcción adhesiva sensible a la presión multicapa para etiquetas que comprende:

(i): una capa adhesiva de compuesto sensible a la presión que comprende una fase continua de un adhesivo sensible a la presión y una fase discontinua de partículas de agentes de relleno no adhesivas, agregados de partículas de agentes de relleno, o sus mezclas, y

(ii): segundas capas adhesivas sensibles a la presión a cada lado de la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión y que no contienen agente de relleno o contienen menos agente de relleno que la capa de compuesto, y

(B) un sustrato que está en contacto con y adherido a una de las segundas capas adhesivas sensibles a la presión de la lámina adhesiva multicapa.

19. La construcción de la reivindicación 18 en la que el grosor total de la lámina adhesiva multicapa está entre 5 y 75 micrómetros.

20. Un procedimiento de producción de una construcción adhesiva sensible a la presión multicapa para etiquetas que comprende las etapas de

la provisión de un revestimiento de separación y un sustrato que es adecuado para máquinas de impresión,

la aplicación de una capa adhesiva de compuesto sensible a la presión sobre una superficie de separación del revestimiento de separación, comprendiendo dicha capa de compuesto una fase continua de un adhesivo sensible a la presión y una fase discontinua de partículas de agente de relleno, agregados de partículas de agente de relleno, o sus mezclas, y

la aplicación de una segunda capa adhesiva sensible a la presión sobre la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión en la que la segunda capa adhesiva sensible a la presión no contiene agente de relleno o contiene menos agente de relleno que la capa de compuesto, y el grosor total de las dos capas adhesivas es inferior a 100 micrómetros, y

la aplicación del sustrato a la segunda capa adhesiva sensible a la presión para formar una hoja de etiqueta adhesiva.

21. El procedimiento de la reivindicación 20 en el que la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión y la segunda capa adhesiva sensible a la presión se aplican simultánea o secuencialmente.

22. El procedimiento de la reivindicación 20 ó 21 que además comprende el corte de la construcción adhesiva del sustrato pero no incluye el revestimiento de separación para definir las etiquetas.

23. El procedimiento de la reivindicación 22 que además comprende la etapa de corte en tiras de la matriz de la hoja de etiqueta adhesiva para eliminar las fracciones del sustrato que rodean a las etiquetas.

24. Un procedimiento de producción de una construcción adhesiva sensible a la presión multicapa para etiquetas que comprende las etapas de

la aplicación de una segunda capa adhesiva sensible a la presión sobre una superficie de separación del revestimiento de separación en la que la segunda capa adhesiva sensible a la presión no contiene agente de relleno o contiene menos agente de relleno que la capa de compuesto,

la aplicación de una capa adhesiva de compuesto sensible a la presión sobre la segunda capa adhesiva sensible a la presión, comprendiendo dicha capa de compuesto una fase continua de adhesivo sensible a la presión y una fase discontinua de partículas de agente de relleno, agregados de partículas de agente de relleno, o sus mezclas, en la que el grosor total de las dos capas adhesivas es inferior a 100 micrómetros, y

la aplicación del sustrato a la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión para formar una hoja de etiqueta adhesiva.

25. El procedimiento de la reivindicación 24 en el que la capa adhesiva de compuesto sensible a la presión y la segunda capa adhesiva sensible a la presión se aplican simultánea, o secuencialmente.

26. El procedimiento de la reivindicación 24 ó 25 en el que otra segunda capa adhesiva sensible a la presión que no contiene agente de relleno o que contiene menos agente de relleno que la capa de compuesto se aplica sobre la capa de compuesto, el sustrato se aplica sobre la superficie expuesta de la segunda capa adhesiva sensible a la presión, y el grosor total de las tres capas adhesivas es inferior a 100 micrómetros.

27. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26 que además comprende el corte de la construcción adhesiva del sustrato pero que no incluye el revestimiento de separación para definir las etiquetas.

28. El procedimiento de la reivindicación 27 que además comprende la etapa de corte en tiras de la matriz de la hoja de etiqueta adhesiva para eliminar las fracciones del sustrato que rodean a las etiquetas.

29. Un procedimiento de producción de una construcción adhesiva sensible a la presión multicapa para etiquetas que comprende las etapas de:

la provisión de un sustrato que es adecuado para máquinas de impresión y un revestimiento de separación,

la aplicación de una capa adhesiva de compuesto sensible a la presión o una segunda capa adhesiva sensible a la presión sobre el sustrato en la que la segunda capa adhesiva sensible a la presión no contiene agente de relleno o contiene menos agente de relleno que la capa de compuesto,

la aplicación de una segunda capa adhesiva sensible a la presión o una capa adhesiva de compuesto sensible a la presión sobre el revestimiento de separación, en la que la segunda capa adhesiva sensible a la presión no contiene agente de relleno o contiene menos agente de relleno que la capa de compuesto, y con la condición de que las dos capas adhesivas aplicadas no sean iguales, y el grosor total de las dos capas adhesivas sea inferior a 100 micrómetros, y

la laminación de las dos capas adhesivas juntas.