ES2346559T3 - Etiqueta para la fijacion amovible sobre un articulo. - Google Patents
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Abstract
Una etiqueta que es amovible de un artículo al calentarse, en donde la etiqueta comprende una capa dorsal (2) la cual es una película polimérica, y una capa adhesiva (6) para unir la etiqueta al artículo, caracterizada porque la capa dorsal es una estructura multicapa que comprende una película de polipropileno (14) y una película de poliéster (2), en done el material de las películas (12, 14) es tal que la capa dorsal (2) se expande al someterla al calor, existiendo una expansión diferencial entre la película de polipropileno (14) y la película de poliéster (12), de forma que la etiqueta tienda a curvarse en una configuración curvada con la capa adhesiva (6) sobre el exterior de la curva.
Description
Etiqueta para la fijación amovible sobre un
artículo.
La invención está relacionada con las etiquetas
que están fijadas en forma amovible en los artículos. Más en
particular, aunque no en forma exclusiva, la invención está
relacionada con las etiquetas para su fijación a artículos en la
forma de envases, tales como las botellas de vidrio.
Tradicionalmente, las etiquetas para las
botellas de bebidas se han fabricado con papel, y fijadas a las
botellas utilizando un proceso de cola líquida. En este proceso,
las etiquetas se suministran libres de adhesivo; El adhesivo se
aplica a la etiqueta justo antes de que la etiqueta se aplique a la
botella. La operación de etiquetado tiene lugar usualmente en la
línea de embotellado, después de que la botella haya sido llenada y
cerrada.
Más recientemente, las etiquetas hechas de
película de termoplástico han llegado a ser populares. Estas
etiquetas se suministran usualmente con un adhesivo sensible a la
presión ya en una cara del material de base, en donde la capa
adhesiva está cubierta por una capa de liberación para prevenir la
unión prematura. Las etiquetas hechas de película de termoplástico
permiten un mayor rango de efectos decorativos a conseguir. Puesto
que las películas de termoplástico pueden ser transparentes, el
material dorsal de la etiqueta puede ser casi invisible, de forma
que el material impreso en la etiqueta aparece como impreso
directamente sobre la botella. Además de ello, el uso de un
adhesivo sensible a la presión evita problemas que pueden surgir al
manipular los adhesivos líquidos cerca de la línea de
embotellado.
embotellado.
Es común que las botellas sean retornables para
su reutilización. Cuando las botellas se reutilizan, pueden
llenarse con una bebida diferente con respecto a la que se llenó
previamente, y consecuentemente es necesario retirar todas las
etiquetas de las botellas retornadas. Los sistemas de eliminación de
las etiquetas fueron desarrollados con etiquetas de papel/cola
líquida. En general, tales sistemas incluyen el lavado de las
botellas en una solución caliente de sosa cáustica. La solución
cáustica penetra en el material de papel de la etiqueta e
interacciona con el adhesivo, por ejemplo por su disolución, de
forma que la etiqueta se separe de la botella. Pueden utilizarse
medios mecánicos, tales como cepillos o pulverizadores para ayudar a
la eliminación de la etiqueta, o bien las botellas pueden
sencillamente agitarse en la solución cáustica.
Existe una resistencia, en los ambientes
económicos, a realizar mayores alteraciones en las líneas de
embotellado. En consecuencia, las botellas son reluctantes a la
inversión en un equipo de lavado de botellas totalmente nuevo para
conseguir manipular los distintos tipos de etiquetas. Esto da lugar
a una presión sobre los suministradores de etiquetas para
desarrollar etiquetas utilizando películas de termoplásticos, las
cuales pueden ser retiradas adecuadamente por los sistemas de
lavado cáustico caliente convencional. Surge un problema porque las
películas de termoplástico no son penetradas significativamente por
la solución cáustica caliente, lo que significa que la solución
puede inicialmente contactar con el adhesivo solo en los bordes de
la etiqueta. Como resultado, la eliminación de la etiqueta puede
ser inaceptablemente lenta.
Se han propuesto varias medidas para acelerar la
eliminación de las etiquetas basándose en los materiales de
películas de termoplástico. Por ejemplo, nuestra solicitud de
patente británica número 0419398.3 expone el uso de un adhesivo
sensible a la presión y al calor que pierde resistencia al pelado al
calentarse a las temperaturas que se encuentran en los sistemas de
lavado cáustico caliente. El mismo documento expone también la
provisión de micro-canales en la interfaz entre el
adhesivo y la botella con el fin de asistir a la penetración del
líquido de lavado en el adhesivo. Los micro-canales
pueden producirse bien por el repujado de la etiqueta, o por la
aplicación de un material de amortiguación del adhesivo sobre partes
de la superficie del adhesivo.
El documento US 6680097 expone una etiqueta
fabricada a partir de una película estirada que se encoge al
calentarse. La intención es que el efecto de encogimiento provoque
que la etiqueta se retire a lo largo de la botella, para poder
degradar la adhesión entre la etiqueta y la botella.
Un problema con los sistemas basados en el
encogimiento tal como el expuesto en el documento US 6680097 es
que las películas de termoplástico estiradas se encogen hacia una
estructura rígida en forma de un "palo", que puede ser difícil
de extraer de la maquina de lavado y subsiguientemente poder ser
atrapado en el funcionamiento del equipo de lavado. Además de ello,
los materiales que demuestran unas propiedades de encogimiento
adecuadas a las temperaturas encontradas en las lavadoras
comerciales tienden a ser costosos o bien no deseables en el medio
ambiental.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona una etiqueta que puede retirarse de un artículo al ser
calentada, en donde la etiqueta comprende una capa dorsal que es una
película polimérica y una capa de adhesivo para unir la etiqueta
al artículo, caracterizada porque la capa dorsal es una estructura
multicapa que comprende una película de polipropileno y una
película de poliéster, en donde el material de las películas es tal
que la capa dorsal se expande al someterla al calor, existiendo una
expansión diferencial entre la película de polipropileno y la
película de poliéster, de forma que la etiqueta tiende a enrollarse
en una configuración curvada con la capa de adhesivo sobre el
exterior de la zona curvada.
\newpage
Dicha etiqueta, al fijarse a un artículo tal
como una botella de bebida y colocada en un baño de sosa cáustica,
generará unas fuerzas, en la forma de un resorte, tendiendo a elevar
las zonas de la etiqueta, con el fin de acelerar el proceso de
eliminación.
La capa dorsal comprende una lámina de dos
materiales diferentes que tienen coeficientes distintos de
dilatación térmica. Así pues, el material adyacente a la capa
adhesiva tendrá un coeficiente mayor de expansión térmica que el
otro material de la capa dorsal, de forma que la etiqueta, al
calentarse, tenderá a curvarse alejándose del artículo al cual está
fijada.
De acuerdo con la invención, los dos materiales
de la lámina que forman la capa dorsal son una película de
polipropileno y una capa de poliéster. Una o ambas capas pueden
estar orientadas, y preferiblemente orientadas en forma
bi-axial, por un proceso de alargamiento. En una
realización preferida de una etiqueta en la cual la capa dorsal
comprende una lamina de polipropileno/poliéster, la película de
polipropileno está situada en forma adyacente a la capa de
adhesivo.
Las películas de la lámina pueden ser de un
grosor distinto entre si. Por ejemplo, una capa puede tener un
grosor que sea del 20% al 75% del grosor de la otra capa. La capa
más gruesa puede tener un grosor en el rango de 15 a
60 \mum.
60 \mum.
En la capa dorsal que comprende una lámina de
películas de polipropileno y poliéster, la película de polipropileno
puede tener un grosor en el rango de 15 a 60 \mum, mas
preferiblemente de 50 \mum, y la película de poliéster puede tener
un grosor en el rango de 12 a 30 \mum, y preferible de 19 a 23
\mum.
Las películas orientas
bi-axialmente tienen una "dirección de
máquina", que es la dirección en la cual la película se desplaza
durante el proceso de fabricación, y una "dirección
transversal" que es la dirección en el plano de la película que
se extiende en forma perpendicular a la dirección de máquina. Las
propiedades de la película no son usualmente las mismas en ambas
direcciones. Con el fin de obtener unos buenos resultados (es
decir, una curvatura óptima) en una etiqueta de acuerdo con la
presente invención, teniendo una capa dorsal que comprende una
lamina de polipropileno/poliéster, se cree que el modulo de
elasticidad de la película de polipropileno es importante. Se cree
actualmente que el modulo de elasticidad de la película de
polipropileno en la dirección de máquina es preferiblemente de 2000
a 2500 N/mm^{2}, más preferible de 2100 a 2300 N/mm^{2}, y en
la dirección transversal es preferible de 3000 a 4000 N/mm^{2}, y
más preferible de 3250 a 3750 N/mm^{2}. Actualmente se cree que
una capa de poliéster que tenga un modulo de elasticidad de 4000 a
5000 N/mm^{2}, preferible de 4500 N/mm^{2}, en la dirección de
maquina y 4500 a
5500 N/mm^{2}, preferible de 5000 N/mm^{2}, en la dirección transversal proporciona unos excelentes resultados.
5500 N/mm^{2}, preferible de 5000 N/mm^{2}, en la dirección transversal proporciona unos excelentes resultados.
Para una mejor comprensión de la presente
invención, y para mostrar más claramente como la misma puede
llevarse a efecto, se hará referencia hora a modo de ejemplo a los
dibujos adjuntos en donde:
la figura 1 muestra en forma esquemática la
construcción de una etiqueta para un botella;
la figura 2 muestra una botella provista con la
etiqueta de la figura 1, durante un proceso de eliminación de la
etiqueta;
las figuras 3a, 3b y 3c muestran distintos
grados de curvatura de una etiqueta; y
las figuras 4a, 4b y 4c muestran la aplicación
de una etiqueta a una botella.
Con referencia a la figura 1, la etiqueta se
muestra esquemáticamente a una escala ampliada en aras de la
claridad. En términos generales, la etiqueta comprende una capa
dorsal 2, provista con un capa 4 de impresión sobre una cara y una
capa de adhesivo 6 sobre la cara opuesta. La capa de adhesivo 6 está
provista con una capa de liberación 10. Opcionalmente, la capa 8 de
amortiguación del adhesivo se aplica la capa del adhesivo 6.
La impresión 4 se muestra como una capa
consistente, aunque en la práctica pueden imprimirse solo partes de
la capa. De forma similar, la capa 8 de amortiguación del adhesivo
se aplica solo sobre parte de la capa de adhesivo 6, por ejemplo,
como un conjunto de puntos tal como se describe con más detalle en
nuestra solicitud de patente 0419398.3, la cual se incorpora aquí
como referencia.
La capa dorsal 2 tiene una estructura laminada y
comprende una capa de película exterior 12 y una capa de película
interna 14, laminada en conjunto por los medios de un adhesivo
laminado 16. Las películas 12 y 14 pueden ser de cualquiera de dos
materiales que tengan distintos coeficientes de dilatación térmica.
Preferiblemente, la película exterior 12 tiene un coeficiente menor
de dilatación térmica que la capa interior 14, de forma que al
calentarse, la etiqueta de curvará en la dirección de alejamiento
desde la capa de adhesivo 8. En otras palabras, la etiqueta se
curvará alrededor de un eje situado por encima de la figura 1.
En una realización específica de una etiqueta
tal como se muestra en la figura, la capa exterior 12 de la lámina
2 es un poliéster orientado biaxialmente, y es preferiblemente una
película de polietilenotereftalato (PET). La película adecuada está
disponible bajo la designación de Melinex® 313. El material PET
tiene un coeficiente linear de dilatación térmica en el rango de 20
a 80 x 10^{-6} K^{-1}.
La película inferior 14 de la lámina 2 es una
película de polipropileno y puede ser la película disponible de
ExxonMobil bajo la designación de Label-Lyte
50LL536. El polipropileno tiene un coeficiente lineal de dilatación
térmica en el rango de 100 a 180 x 10^{-6} K^{-1}. Se observará
que el coeficiente de dilatación térmica del polipropileno es
aproximadamente al menos el doble del PET, y que puede ser de cinco
o más veces mayor.
La capa de adhesivo 6 comprende preferiblemente
un adhesivo sensible a la presión y al calor. En el contexto de la
presente invención, el termino de "sensible al calor" significa
que las propiedades del adhesivo de la capa adhesiva se degradan o
disminuyen al calentar a una temperatura en el rango de 40ºC a
120ºC, esté o no en la presencia de un fluido de lavado.
Preferiblemente, la disminución de las propiedades del adhesivo
tienen lugar a temperaturas en el rango de 40ºC a 90ºC, y mas
preferiblemente a temperaturas en el rango de 50ºC a 85ºC. En las
realizaciones preferidas, las propiedades del adhesivo de la capa de
adhesivo disminuyen a una temperatura en el rango de 60ºC a 80ºC, y
más preferiblemente de 65ºC a 75ºC.
La expresión "sensible al calor" no se debe
interpretar como que indica que las propiedades de la capa de
adhesivo disminuyen instantáneamente al someterse a una alta
temperatura en forma suficiente, pero dentro de un periodo de
tiempo consistente con los requisitos de un proceso de lavado. Así
pues, la disminución de las propiedades del adhesivo tiene lugar
preferiblemente al cabo de un periodo de tiempo no superior a 3
minutos después de que el artículo que incorpore la etiqueta se
someta a la temperatura adecuada. No obstante, se observará que en
los largos periodos, por ejemplo no superiores a 10, 8 ó 5 minutos
después de que el artículo esté sometido a una temperatura elevada,
se considerará como que cae dentro del amplio alcance de la presente
invención.
La propiedad del adhesivo que disminuye cuando
el artículo está sometido a la temperatura elevada es la adhesión,
o resistencia a su pelado, de la capa de adhesivo. Preferiblemente,
la resistencia al pelado disminuye en al menos el 30%, y en algunos
casos en al menos el 40% o incluso el 50%, cuando el articulo se
somete a la elevada temperatura. En las realizaciones especialmente
preferidas, la resistencia al pelado se reduce hasta
aproximadamente el 20% de la resistencia al pelado en las
condiciones ambientales, es decir, una reducción del 80%. En
general, una reducción de la resistencia al pelado será suficiente
para los fines de la presente invención si la resistencia al pelado
residual de la capa de adhesivo es inadecuada para retener la
etiqueta sobre el artículo cuando el articulo esté sometido a la
acción mecánica de un liquido de lavado de alta temperatura en un
proceso de lavado comercial normal. Se hace referencia a una prueba
reconocida en la industria para la adhesión del pelado, que se
describe en el Manual Técnico FINAT 8ª edición, y que corresponde a
la Adhesión del Pelado FTM1 (180º) a 300 mm por minuto. La prueba
de pelado describe la permanencia de adhesión o la facilidad de
pelado de los adhesivos sensibles a la presión. Se preparan tiras
de pruebas de 25 mm de ancho, y se adhieren la placa de pruebas (de
vidrio o metal) y se comprueban después de un periodo específico
(usualmente 20 minutos y 24 horas). La fuerza requerida para pelar
el material de la etiqueta de la placa de pruebas es registrada en
Newtons y se anotan las observaciones de la transferencia del
adhesivo. Para los fines de la presente invención, lo más
importante es que la adhesión del pelado en el artículo bajo las
condiciones de lavado sea de bajo nivel, por ejemplo no superior a
5 N/25 mm. La adhesión del pelado en condiciones ambientales depende
de la sensibilidad al calor del adhesivo, y también en el peso del
revestimiento, pero podría ser tan alto como 25 N/25 mm.
La resistencia al pelado a considerar en el
contexto de la presente invención es la resistencia al pelado de la
capa de adhesivo cuando la etiqueta se aplica al artículo
perseguido, el cual puede estar hecho de vidrio, plásticos, metal o
cerámica, por ejemplo.
El adhesivo sensible a la presión puede ser un
adhesivo en medio acuático, fundido en caliente, en un medio
disolvente que tenga una combinación de componente de polímero y un
componente surfactante, que permita que la etiqueta sea retirada de
un artículo al cual estaba pegada la etiqueta, preferiblemente
dentro de un periodo de 10 minutos utilizando un lavado acuoso
entre 60ºC y 90ºC. El material adhesivo puede estar basado en la
goma, basado en un material acrílico, o basado en un material
acrílico modificado. En una realización preferida, se utilizan los
adhesivos basados en elementos acrílicos, y modificados con el fin
de realzar sus propiedades sensibles al calor para cumplir los
requisitos antes mencionados. Las modificaciones del material
adhesivo base puede comprender la adición de un surfactante, el
cual puede ser de tipo polimérico, no iónico, catiónico,
anfoterito, aniónico o de un tipo surfactante polimérico. Si se
utiliza un surfactante aniónico, puede comprender cualquiera de los
sulfatos orgánicos, sulfonatos, ácidos sulfónicos, sales y mezclas
de los mismos, o bien sulfosucinatos. Si se utiliza un surfactante
no iónico, puede comprender un etoxilato, un etoxilato de alcohol o
bien un alkoxilato. El surfactante está presente preferiblemente en
el material adhesivo en una cantidad no superior al 5%,
preferiblemente no superior al 3%, y mas preferible no superior al
2%. El surfactante está preferiblemente reactivo de forma que esté
fijado a grupos funcionales en el polímero del adhesivo. Esto
evita la posibilidad de que el surfactante pueda lavar y retirar la
capa de adhesivo, por ejemplo, si el artículo que incorpora la
etiqueta se sumerge en agua por debajo de la temperatura a la cual
la capa de adhesivo pierde su adherencia. Por ejemplo, si el
artículo es una botella de cerveza o de vino, puede sumergirse en
agua helada para enfriar su contenido antes del consumo.
El material del adhesivo es preferiblemente no
resinado, es decir le falta cualquier agente de pegajosidad o bien
otra resina añadida.
En la consecución de la funcionalidad de la
etiqueta tal como se ha descrito aquí, es preferible que el adhesivo
sensible a la presión esté revestido sobre una cara de la etiqueta
de la película con un peso de entre 10 gsm y 20 gsm. En una
realización preferida el grosor de la capa de adhesivo puede ser
menor de lo utilizado convencionalmente para las capas de adhesivo
sensibles a la presión sobre las etiquetas. Preferiblemente, el
grosor de la capa de adhesivo no es mayor de 15 g/m^{2}, y puede
ser no superior a 14 g/m^{2}, aunque es prevé que en la mayoría
de las aplicaciones, la capa del adhesivo tendrá un grosor no menor
de 10 g/m^{2}.
Opcionalmente, y tal como se muestra en la
figura 1, la superficie exterior de la capa de adhesivo, con
antelación a su aplicación en un artículo, está provista con un
revestimiento de un agente de modificación del adhesivo para
proporcionar la capa 8 de amortiguación del adhesivo. Un ejemplo de
un agente de modificación de un adhesivo es un barniz de
amortiguación de un adhesivo vulcanizado con rayos ultravioleta.
En las realizaciones preferidas que incorporan
un agente de modificación del adhesivo, el agente de modificación
del adhesivo sirve para reducir la resistencia del adhesivo de la
capa de adhesivo en la zona o zonas en las cuales el agente de
modificación del adhesivo se haya aplicado. No obstante, la
expresión "agente de modificación del adhesivo" se utiliza en
sentido amplio para significar cualquier agente que tenga un efecto
sobre las propiedades químicas, físicas o mecánicas de la capa de
adhesivo.
El agente de modificación del adhesivo puede ser
aplicado a la superficie del adhesivo a través de la impresión
directa mediante un proceso de impresión convencional, es decir, por
flexografia, impresión tipográfica o grabado. Para su realización,
el material de la cara y la parte adhesiva de la construcción es
laminada primeramente desde el revestimiento de liberación, para
permitir la impresión del agente de modificación del adhesivo sobre
la cara del adhesivo expuesto en ese momento y siendo relaminada
después de la impresión por medio de una estructura de rodillos
tangentes entre sí. Tales revestimientos de liberación se
proporcionan invariablemente sobre etiquetas con un adhesivo
sensible a la presión, para cubrir el adhesivo durante el transporte
y manipulación, para prevenir el pegado del adhesivo no
intencionalmente sobre si mismas o en otros artículos. La capa de
liberación se retira justo antes de que la etiqueta se fije en el
artículo perseguido.
El agente de modificación del adhesivo puede ser
aplicado a la superficie completa o en patrones apropiados al perfil
de la etiqueta.
El agente de modificación del adhesivo puede ser
aplicado como una serie de puntos redondos con el recubrimiento
porcentual apropiado a los requisitos funcionales de la etiqueta
individual.
Los porcentajes en el rango del 3% al 10% se han
encontrado como preferibles, basándose en el material gráfico que
producen los rodillos de impresión. La estructura de impresión puede
tomar también la forma de puntos cuadrados o bien líneas de
intersección paralelas, o bien otras estructuras conocidas por los
técnicos especializados en la técnica.
Los mecanismos mediante se facilitan los
deslavados por el adhesivo preferido, es que cuando la etiqueta se
calienta por encima de 50ºC, más preferible por encima de 70ºC, tal
como se encontraría típicamente por el envase etiquetado dentro de
un entorno de lavado, se perderá la adhesión (es decir, la
resistencia al pelado) por el envase en el 50%, es decir, se podrá
pelar el articulo de forma más fácil, aunque el adhesivo retendrá
no obstante alguna pegajosidad. La pérdida de adhesión tiene lugar
de forma rápida, preferiblemente al cabo de 1 minuto de inmersión a
la temperatura elevada. Esta pérdida de adhesión facilita que los
bordes de la etiqueta se eleven desde el envase a través de la
acción de curvado de la etiqueta, con la fuerza de curvado hacia
arriba de la etiqueta, siendo mayor que la adhesión, permitiendo que
se realice el deslavado sin ningún medio mecánico que sea distinto
a la turbulencia creada por las corrientes de agua dentro de las
cuales entran los bordes de la etiqueta conforme se desplazan
alejándose de la superficie del artículo. Además de ello, conforme
los bordes de la etiqueta se elevan desde el envase, a través de la
acción de curvado de la etiqueta, la solución de lavado es entonces
capaz de penetrar detrás de la etiqueta, entre la capa adhesiva y el
artículo, y completando la eliminación total de la etiqueta a
través de una combinación de medios físicos y químicos.
La eliminación física de la etiqueta se realiza
por la turbulencia creada dentro de la maquina lavadora por su
movimiento y más específicamente por el alto flujo liquido que
generan las bombas en los puntos de eliminación de la etiqueta de
la maquina. La fuerza del movimiento del agua es mayor que la
adhesión en el envase, que rompe la etiqueta del envase.
La eliminación química de la etiqueta se realiza
por el adhesivo que entra en contacto con el fluido de lavado en
caliente, permitiendo que tenga lugar las interacciones químicas
entre la solución de lavado y los aditivos en el adhesivo, tal como
los surfactantes que tienen el efecto de eliminar la pegajosidad y
que por tanto previene que la etiqueta pueda volver a adherirse en
la superficie del envase o en cualesquiera otras partes dentro del
sistema de la máquina.
Se observará por tanto que una propiedad
fundamental del material adhesivo es su sensibilidad al calor. Esto
está en marcado contraste con los conocidos adhesivos sensibles a la
presión utilizados para etiquetas sobre artículos tales como las
botellas, que tienen que eliminarse en un proceso de lavado. Se han
desarrollado unos conocidos adhesivos sobre la base de que los
procesos de lavado convencionales utilizan un fluido de lavado
alcalino, tal como una solución acuosa de NaOH, y que se ha
desarrollado para disolverse o de lo contrario que sea inefectiva
en la presencia de dicho fluido alcalino. Los adhesivos conocidos
no son sensibles al calor, y en consecuencia no afectan a sus
propiedades, o bien son afectados en forma insignificativa, por la
aplicación de calor solamente (por ejemplo, por inmersión en agua
caliente).
Para fijar la etiqueta mostrada en la figura 1
en una botella, la capa de liberación es eliminada exponiendo el
adhesivo 6 con su capa 8 de amortiguación del adhesivo, que entonces
se aplica a la botella bajo la presión, por ejemplo, de un
rodillo.
En su estado no sometido a esfuerzos a las
temperaturas ambiente normal, la etiqueta mostrada en la figura 1
es plana en general. Así pues, al aplicarse a una botella que tenga
un perfil cilíndrico, la etiqueta se curva alrededor de la botella,
y actúa como un resorte sin esfuerzo, intentando volver a
recuperar su configuración plana, y por tanto intentando vencer al
adhesivo y volver a recuperar su configuración plana. Bajo las
condiciones normales de uso de la botella, la resistencia del
adhesivo del adhesivo 6 es suficiente para retener la etiqueta en
pleno contacto de cara con cara y con la botella.
No obstante, en la inmersión en un líquido de
lavado caliente, tal como una sosa cáustica diluida, calentada
entre 60ºC y 90ºC, por ejemplo 60ºC, el adhesivo sensible al calor 6
sufre de una reducción en la resistencia al pelado según se ha
descrito antes. Además de ello, no solo la etiqueta está forzada
hacia su configuración plana, sino que bajo el calor de la solución
de lavado, las distintas tasas de expansión de las películas de PET
y polipropileno 12 y 14 provocan que la etiqueta se corte alejándose
de la botella, tal como se muestra en la figura 2. Inicialmente,
mientras que la etiqueta se encuentra substancialmente en contacto
de cara con cara, el efecto de curvado se elimina por el adhesivo
6, pero no obstante la fuerza que tiende elevar los bordes
alejándolos de la botella se incrementan substancialmente,
acelerando así la penetración de la solución de lavado entre la
etiqueta y la botella. Eventualmente, la etiqueta se eleva
substancialmente en su totalidad de la botella, y se libera bajo su
propia fuerza o bajo la acción de los cepillos mecánicos,
pulverizaciones o con la agitación de la solución de lavado.
Con el fin de valorar la efectividad de una
etiqueta de acuerdo con la presente invención, es posible medir el
nivel de la curvatura de una etiqueta de dimensiones específicas (50
mm x 70 mm), al someterse al calor, mientras que no esté fijada a
un artículo. Las etiquetas fueron probadas por inmersión en un vaso
de 1 litro, de solución de lavado a distintas temperaturas. Las
etiquetas preferidas de acuerdo con la presente invención muestran
una curvatura al exceder de 180º a una temperatura por debajo de
60ºC. Se muestra un ejemplo en las figuras 3a, 3b y 3c, mostrando
la curvatura de una etiqueta a las distintas temperaturas indicadas.
Se probaron ejemplos específicos de materiales de etiquetas de
acuerdo con la presente invención, pero comprendiendo láminas de
películas de polipropileno y PET orientadas biaxialmente de
distintos grosores de acuerdo con el procedimiento anterior a 80ºC,
y el resultado de la curvatura fue medido. Los resultados se
muestran en la Tabla inferior:
Tal como se ha mencionado antes, la película 12
PET y la película 14 de polipropileno están orientadas
bi-axialmente. Las propiedades de las películas
orientadas bi-axialmente son diferentes entre la
dirección de la maquina y la dirección transversal de la película.
En la práctica se ha encontrado que al laminarse conjuntamente tal
como se indica en la figura 1, el eje alrededor del cual tiene lugar
la curvatura varía de acuerdo con el método de fabricación de la
película 14.
Las películas de polipropileno orientadas pueden
ser fabricadas por el método de película de soplado o por el
proceso de tensador. En el proceso de película soplada, el polímero
se fuerza a través de un cabezal de extrusión, el cual forma el
mismo en un tubo que se infla entre el cabezal de extrusión y un par
de rodillos de contacto. La burbuja estira la película en la
dirección transversal mientras que los rodillos de contacto alargan
la burbuja en la dirección de la máquina por el estirado de la
película a una velocidad más rápida que la velocidad de descarga
del cabezal de extrusión.
En el proceso de tensador, el polímero es
extruido a través de un troquel plano como una hoja. La hoja pasa a
través de rodillos que giran a distintas velocidades, las cuales
alargan la película en la dirección de la maquina, mientras que la
orientación en la dirección transversal se consigue por un tensador
en donde la película queda fijada en sus bordes y alargando la
misma.
Se ha encontrado que a menos que se tomen unas
medidas especiales, la película de polipropileno fabricadas por el
método de película soplada tiende a curvarse en una dirección
transversal, es decir, la curvatura tiene lugar alrededor de un eje
que se extiende paralelamente en la dirección de la máquina de la
película, de forma que la etiqueta tiende a curvarse en un cilindro
que se extiende en la dirección de la máquina. La práctica normal
es para las etiquetas de carrete que se apliquen a las botellas con
la dirección de la maquina de la etiqueta extendiéndose alrededor
de la botella, tal como se muestra en la figura 4a. Esto es porque
la banda discurre en forma paralela a la dirección de recorrido de
las botellas conforme se aplican las etiquetas. No obstante, si una
etiqueta con esta propiedad se aplica a un artículo cilíndrico tal
como una botella, se curvará alrededor de la botella de forma que
la dirección de la maquina de la película se curvará. Esto se
representa en la figura 4b. La etiqueta curvada resultante resistirá
cualquier tendencia a curvarse alrededor de un eje paralelo al
plano en que se dispone la dirección de la maquina curvada de la
película. En otras palabras, la etiqueta resistirá la curvatura que
se aleje de la botella en sus bordes superior e inferior, y es
posible que esta resistencia venza cualquier tendencia a curvarse en
respuesta a la expansión diferencial de las capas de la etiqueta.
En consecuencia, es deseable para la etiqueta el tener una
tendencia curvarse alrededor de un eje perpendicular a la dirección
de la maquina, de forma que la etiqueta se curve alejándose del
articulo cilíndrico alrededor de un eje que es paralelo al eje
longitudinal del artículo, tal como se muestra en la figura 4c.
Mediante la adopción de medidas especiales, por
ejemplo por la selección de grados apropiados de películas de
polipropileno orientadas (por ejemplo, con aquellas que son
conocidas como adecuadas para su uso en la fabricación de
etiquetas), y por el uso del proceso de tensado, ha sido posible el
fabricar etiquetas que tienden a curvarse alrededor de un eje
paralelo a la dirección transversal. Tales etiquetas tenderán por
tanto a curvarse alejándose de la botella o con otro envase curvado
por el levantamiento de la botella en sus bordes laterales.
Claims (42)
1. Una etiqueta que es amovible de un artículo
al calentarse, en donde la etiqueta comprende una capa dorsal (2)
la cual es una película polimérica, y una capa adhesiva (6) para
unir la etiqueta al artículo, caracterizada porque la capa
dorsal es una estructura multicapa que comprende una película de
polipropileno (14) y una película de poliéster (2), en done el
material de las películas (12, 14) es tal que la capa dorsal (2) se
expande al someterla al calor, existiendo una expansión diferencial
entre la película de polipropileno (14) y la película de poliéster
(12), de forma que la etiqueta tienda a curvarse en una
configuración curvada con la capa adhesiva (6) sobre el exterior de
la curva.
2. Una etiqueta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el coeficiente de expansión térmica de
la película (12, 14) más próximo a la capa de adhesivo no es menor
del doble del coeficiente de la expansión térmica de la película
(12, 14) más allá de la capa de adhesivo.
3. Una etiqueta según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la película de polipropileno tiene una
modulo de elasticidad en la dirección de la maquina que no es
inferior a 2000 N/mm^{2} y no superior a 2500 N/mm^{2}.
4. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la película
(14) de polipropileno tiene un modulo de elasticidad en la
dirección transversal que no es menor de 3000 N/mm^{2} y no
superior a 4000 N/mm^{2}.
5. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la película
de polipropileno (14) está dispuesta en forma adyacente a la capa de
adhesivo (6).
6. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la película
de polipropileno (14) y la película de poliéster (12) son de
distintos grosores entre sí.
7. Una etiqueta según la reivindicación 6,
caracterizada porque una de las películas (12, 14) tiene un
grosor que es del 20% al 75% del grosor de la otra película.
8. Una etiqueta según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizada porque la capa más gruesa tiene un grosor no
inferior a 25 \mum y no superior a 50 \mum.
9. Una etiqueta según la reivindicación 8,
caracterizada porque la película de polipropileno (14) tiene
un grosor no inferior a 40 \mum y no superior a 60 \mum, y en
donde la película de poliéster (12) tiene un grosor no menor de 20
\mum y no superior a 30 \mum.
10. Una etiqueta según la reivindicación 9,
caracterizada porque la película de polipropileno (14) tiene
un grosor de 50 \mum y la película de poliéster tiene un grosor de
23 \mum.
11. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos
una de las películas (12, 14) comprende un polímero orientado.
12. Una etiqueta según la reivindicación 11,
caracterizada porque ambas películas (12, 14) comprenden un
polímero orientado bi-axialmente.
13. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la película
de poliéster (12) comprende el material de tereftalato de
polietileno.
14. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
etiqueta, al estar no soportada, se curva para asumir un arco que
se extiende alrededor de 360º a una temperatura por debajo de
80ºC.
15. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la etiqueta
se curva alrededor de un eje que se extiende paralelo a la dirección
de la máquina.
16. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa
adhesiva (6) comprende un material sensible a la presión y un
material adhesivo sensible al calor.
17. Una etiqueta según la reivindicación 16,
caracterizada porque el material adhesivo (6) es un material
adhesivo en medio acuático.
18. Una etiqueta según la reivindicación 16,
caracterizada porque el material adhesivo (6) es un material
adhesivo en un medio disolvente.
19. Una etiqueta según la reivindicación 16,
caracterizada porque el material adhesivo (6) es un material
fundido caliente.
\newpage
20. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 19, caracterizada porque el material
adhesivo (6) no contiene resina.
21. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 20, caracterizada porque el material
adhesivo (6) contiene un surfactante.
22. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 21, caracterizada porque el adhesivo
está presente con un peso que no es superior a 15 g/m^{2}.
23. Una etiqueta según la reivindicación 22,
caracterizada porque la capa de adhesivo está presente con un
peso que no es inferior a 12 g/m^{2} y no superior a 14
g/m^{2}.
24. Un etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
superficie exterior de la capa de adhesivo (6) con antelación a su
aplicación en un artículo, está provista con un revestimiento de un
agente de modificación del adhesivo (8).
25. Una etiqueta según la reivindicación 24,
caracterizada porque el agente (8) de modificación del
adhesivo es un barniz de amortiguación del adhesivo vulcanizado por
rayos ultravioleta (UV).
26. Una etiqueta según la reivindicación 24 ó
25, caracterizada porque el agente (8) de modificación del
adhesivo se aplica a la superficie del adhesivo a través de la
impresión directa.
27. Una etiqueta según la reivindicación 26,
caracterizada porque el agente (8) de modificación del
adhesivo se aplica a la superficie del adhesivo por medio de un
filtro, flexografia, impresión tipográfica, o un proceso de
impresión por gravado.
28. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 27, caracterizada porque el agente (8)
de modificación del adhesivo se aplica la superficie total de la
etiqueta.
29. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 28, caracterizada porque el agente (8)
de modificación del adhesivo se aplica en un patrón.
30. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 29, caracterizada porque el agente (8)
de modificación del adhesivo se aplica como una serie de puntos.
31. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 30, caracterizada porque el agente (8)
de modificación del adhesivo se aplica con una densidad en el rango
del 5% al 10%.
32. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 31, caracterizada porque el agente (8)
de modificación del adhesivo se aplica en un patrón de líneas
paralelas o de intersección.
33. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la película
de polipropileno (14) y la película de poliéster (12) están
laminadas en forma conjunta.
34. Una etiqueta según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
etiqueta, al ser calentada, tiende a curvarse alrededor de un eje,
el cual es paralelo a la dirección vertical de la etiqueta, con
respecto a la orientación del material impreso sobre la
etiqueta.
35. Un artículo que incorpora una etiqueta de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
36. Un artículo según la reivindicación 35, el
cual es una botella.
37. Un método de eliminación de una etiqueta de
un artículo según la reivindicación 1, en donde el método
comprende:
- (i)
- someter el artículo a una etapa de precalentamiento, en donde el artículo se calienta a una temperatura en exceso de 40ºC, por lo que la resistencia al pelado del adhesivo se reduce en un valor no inferior al 40%, y subsiguientemente,
- (ii)
- someter el artículo a un proceso de lavado, en donde el artículo (a) se sumerge en un fluido de lavado en agitación y/o (b) se pulveriza con un fluido de lavado, por lo que la agitación y/o la pulverización separa la etiqueta del artículo.
38. Un método según la reivindicación 37,
caracterizado porque la etapa de precalentamiento comprende
la inmersión del artículo en agua caliente a una temperatura no
inferior a 50ºC.
39. Un método según la reivindicación 37 ó 38,
caracterizado porque el fluido de lavado comprende una
solución alcalina.
40. Un método según la reivindicación 39,
caracterizado porque la solución alcalina comprende una
solución acuosa de hidróxido de sodio.
41. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 38 a 40, caracterizado porque el fluido de
lavado incluye un surfactante.
42. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 38 a 41, caracterizado porque el fluido de
lavado está a una temperatura en exceso de 60ºC.
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