ES2634456T3 - Película retráctil para etiqueta - Google Patents

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ES2634456T3
ES2634456T3 ES12779250.5T ES12779250T ES2634456T3 ES 2634456 T3 ES2634456 T3 ES 2634456T3 ES 12779250 T ES12779250 T ES 12779250T ES 2634456 T3 ES2634456 T3 ES 2634456T3
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layer
modified polyester
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Vadim ZAIKOV
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Avery Dennison Corp
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Avery Dennison Corp
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Abstract

Una película retráctil de múltiples capas consistente en: una capa núcleo que incluye un poliéster modificado con glicol, teniendo la capa núcleo una superficie superior y una inferior; una capa de revestimiento superior dispuesta sobre la superficie superior de la capa núcleo y una capa de revestimiento inferior dispuesta sobre la superficie inferior de la capa núcleo, teniendo cada una de las capas de revestimiento individualmente (a) un material de resina y (b) un agente antibloqueo.

Description

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desvelados.
La capa núcleo puede tener de un 60% en peso a un 100% en peso de una resina de poliéster modificado en base al peso total de la capa núcleo. En una realización, la capa núcleo tiene de un 90% en peso a un 100% en peso de una resina de poliéster modificado en base al peso total de la capa núcleo. En otra realización, la capa núcleo tiene un 100% en peso de una resina de poliéster modificado. En realizaciones que tienen menos de un 100% en peso de PETG, el resto de la composición puede ser un aditivo o un material de carga adecuado para impartir propiedades deseadas a la película. La capa núcleo puede, en una realización, consistir esencialmente en una resina de poliéster modificado o una mezcla de dos o más resinas de poliéster modificado. La capa núcleo, en otra realización, puede consistir en una resina de poliéster modificado o una mezcla de resinas de poliéster modificado. En una realización, la capa núcleo incluye un PETG en una cantidad del 100% en peso. En otra realización, la capa núcleo incluye una mezcla de dos o más PETG en una cantidad del 100% en peso.
El material de la película polimérica para formar la capa núcleo puede estar libre de cargas inorgánicas y/o pigmentos para películas transparentes y etiquetas transparentes, o el material de la película polimérica puede estar cavitado y/o contener cargas inorgánicas y otros aditivos orgánicos o inorgánicos, para aportar propiedades deseadas, tales como propiedades de aspecto (películas opacas o coloreadas), durabilidad y características de procesado. Se pueden añadir agentes nucleantes para aumentar la cristalinidad y aumentar así la rigidez. Como ejemplos de materiales útiles, se incluyen, aunque sin limitación, carbonato de calcio, dióxido de titanio, partículas metálicas, fibras, pirorretardantes, compuestos antioxidantes, estabilizadores térmicos, estabilizadores frente a la luz, estabilizadores frente a la luz ultravioleta, agentes antibloqueantes, ayudas de procesado, aceptores de ácido, etc.
Las capas de revestimiento (v.g., revestimientos 30, 40) comprenden un material de resina y un agente antibloqueo. En una realización, el material de resina es seleccionado entre un poliéster modificado, una poliolefina o una combinación de dos o más de ellos. En una realización, las capas de revestimiento comprenden un poliéster modificado o una mezcla de dos o más poliésteres modificados. Los poliésteres modificados pueden ser seleccionados entre cualquier resina de poliéster modificado que sea también adecuada para uso en la capa núcleo. Los poliéster(es) modificados en las capas de revestimiento pueden ser iguales o diferentes al poliéster modificado empleado en el núcleo. Además, las capas de revestimiento pueden tener la misma composición entre sí o pueden tener una composición diferente en términos del poliéster modificado, del antibloqueo, del porcentaje del poliéster modificado, del porcentaje de agente antibloqueo usado en las capas o de dos o más de estos parámetros. En una realización, las capas de revestimiento incluyen un PET modificado con glicol.
En una realización, la capa de revestimiento puede incluir además una resina de poliéster mezclada con el material de poliéster modificado o un material de poliolefina. Los poliésteres pueden incluir polímeros formados por la condensación de un ácido carboxílico difuncional y un alcohol difuncional, la policondensación de un ácido hidrocarboxílico y la polimerización de ésteres cíclicos. Como ejemplos no limitativos de poliésteres adecuados, se incluyen PET, ácido poliláctico (PLA), etc.
En una realización, las capas de revestimiento incluyen una poliolefina. La poliolefina puede ser un homopolímero o copolímero de una olefina, tal como etileno, propileno, butileno, penteno, hexeno, hepteno, octeno, noneno, deceno, etc., alfa-olefinas de 3 a 12 carbonos o combinaciones de dos o más de ellos.
Como agentes antibloqueo adecuados, se incluyen materiales inorgánicos de base mineral y/o sintéticos. Los agentes antibloqueo de base mineral incluyen tanto los basados en sílice (v.g., tierra de diatomeas, silicatos de aluminio, dióxido de silicio, cuarzo, vidrio y arena de sílice) como otros, tales como caolín, talco, feldespato y carbonato de calcio. Como agentes antibloqueo sintéticos, se incluyen sílices sintéticas de tipo gel y de tipo precipitado. Como ejemplos no limitativos de agentes antibloqueo inorgánicos adecuados, se incluyen silicato de aluminio (es decir, arcilla), sílice, aluminosilicato de sodio y calcio, silicato de magnesio (talco) y silicato de calcio, en particular silicato de aluminio, sílice, aluminosilicato de sodio y calcio y silicato de magnesio. Como ejemplos de agentes antibloqueo de óxidos inorgánicos porosos adecuados, se incluyen, aunque sin limitación, óxidos metálicos de elementos del Grupo 2, 3, 4, 5, 13 ó 14 de la Tabla Periódica de los Elementos. Como óxidos metálicos adecuados, se incluyen, aunque sin limitación, óxidos metálicos que contienen elementos de los Grupos 4, 13 y 14. Como ejemplos no limitantes de agentes antibloqueo adecuados, se incluyen sílice, alúmina, sílice-alúmina y sus mezclas. Otros óxidos inorgánicos que pueden ser empleados ya sea solos o en combinación con la sílice, la alúmina o la sílice-alúmina incluyen magnesia, titania, zirconia y similares. Un ejemplo no limitante de un agente antibloqueo adecuado comercial es Sibelite™ M4000 (Sibelco), una sílice de gran pureza.
Otros agentes antibloqueo adecuados útiles en las capas de revestimiento incluyen materiales orgánicos entrecruzados o no entrecruzados. Como ejemplos, se incluyen EVOH, poliamida 6, poliamida 66, poliestireno sindiotáctico, poli(metacrilato de metilo), resinas obtenidas por ingeniería, polímeros cristalinos líquidos y aramidas.
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milipulgadas. En otra realización, la película puede tener un espesor de 1,5 a 10 milipulgadas. En otra realización, la película puede tener un espesor de 3 a 7 milipulgadas. En una realización, la película retráctil tiene un espesor de 1,5 milipulgadas. En otra realización, la película retráctil tiene un espesor de 2,0 milipulgadas. Aquí, y en cualquier otro lugar de la memoria descriptiva, se pueden combinar los valores numéricos individuales para formar rangos adicionales y/o no desvelados.
La capa núcleo puede tener un espesor según se desee para un fin particular o uso pretendido. En una realización, la capa núcleo puede tener un espesor de 0,25 a 11,5 milipulgadas, de 0,5 a 10 milipulgadas, de 1 a 8 milipulgadas, de 2,5 a 5 milipulgadas, etc. Aquí, al igual que en cualquier otro lugar de la memoria descriptiva y de las reivindicaciones, se pueden combinar o modificar los rangos individuales para formar rangos adicionales y/o no desvelados. En realizaciones, el núcleo puede ser relativamente espeso en comparación con las capas de revestimiento externas. En una realización, la capa núcleo puede ser de 2 a 20 veces tan espesa como cada una de las capas de revestimiento.
En realizaciones, la razón de espesor del núcleo a las capas externas combinadas es de 95:5, 90:10, 80:20, 70:30, etc. En una realización, la razón de espesor capa de revestimiento superior:núcleo:capa de revestimiento inferior es de 2,5-20:95-60:20-2,5, o en otra realización, 5-15:70-90:15-5. En realizaciones, la razón de espesor para las películas retráctiles incluye 2,5:95:2,5, 5:90:5, 10:80:10, 15:70:15, 20:60:20, etc. Las dos capas de revestimiento no tienen por qué tener el mismo espesor. Otras realizaciones de razones de espesor para las películas retráctiles incluyen 2,5:92,5:5, 5:92,5:2,5, 15:75:10, 10:75:15, 5:85:10, 10:85:5. Aquí, al igual que en cualquier otro lugar de la memoria descriptiva y de las reivindicaciones, se pueden combinar los valores numéricos individuales para formar rangos adicionales y/o no desvelados.
Tal como se ha descrito anteriormente, las películas retráctiles son útiles en muchas aplicaciones de películas retráctiles. Las películas pueden ser convertidas en una etiqueta añadiendo un adhesivo sensible a la presión a un lado de la película. Se pueden poner indicios de impresión sobre cualquiera de los lados de la película antes de añadir un adhesivo sensible a la presión o se puede retroimprimir antes de aplicar el adhesivo.
El adhesivo puede ser cualquiera de los conocidos para los expertos en la técnica. El adhesivo sensible a la presión puede ser cualquier adhesivo sensible a la presión basado en solvente o en emulsión, tal como adhesivos sensibles a la presión basados en acrílicos o en caucho. Típicamente, se pone el adhesivo sobre la película a un peso de capa de 10 a 40, o de 20 a 25 gramos/m2. Un ejemplo de un adhesivo particularmente útil es S2001 de Avery Chemicals.
La película puede ser fabricada por procedimientos de formación de película conocidos en la técnica. La película puede ser preparada por extrusión o coextrusión utilizando, por ejemplo, un procedimiento de película de burbuja atrapada tubular, un procedimiento de película de vaciado plano, un procedimiento de película de vaciado plano con boquilla de hendidura o cualquier otro método adecuado para formar una película. También se puede preparar la película aplicando una o más capas por revestimiento de extrusión, laminación adhesiva, laminación por extrusión, revestimiento en solvente o revestimiento de látex (v.g., extendido y secado sobre un substrato). Estos procedimientos son conocidos para los expertos en la técnica.
Se apreciará que las películas retráctiles se orientan en al menos una dirección. La película puede orientarse en la dirección de la máquina (es decir, longitudinal), la dirección transversal o ambas direcciones (es decir, orientada biaxialmente), por ejemplo, para aumentar la fuerza, la óptica y la durabilidad de la película. Se puede orientar uniaxial o biaxialmente una red o un tubo de la película imponiendo una fuerza de estiramiento a una temperatura a la que la película se ablanda (v.g., por encima del punto de reblandecimiento Vicat; véase ASTM 1525), y por ejemplo a una temperatura inferior al punto de fusión de la película. Se puede enfriar entonces rápidamente la película para retener las propiedades físicas generadas durante la orientación y dotar de una característica de retracción por calor a la película. Se puede orientar la película usando, por ejemplo, un procedimiento de bastidor de estiramiento o un procedimiento de burbuja. La orientación puede producirse en cualquiera de una dirección (es decir, la dirección de la máquina o la transversal) y/o dos direcciones (v.g., la dirección de la máquina y la transversal) en una razón de 1,1:1 a 4:1, 1,2:1 a 3,8:1, 1,5:1 a 3,5:1, 1,8:1 a 3,2:1, incluso 2:1 a 3:1. Se puede estirar la película en cualquiera de estas cantidades en una dirección y en cualquiera de estas cantidades en otra dirección. En una realización, para uso como película retráctil para encapsular una batería, la película se orienta sólo en la dirección de la máquina.
La película puede tener una retracción libre a 100°C en una dirección (v.g., la dirección de la máquina o la dirección transversal) y/o en la dirección tanto de la máquina como transversal del 5% al 80%, del 7% al 75%, del 9% al 70%, del 10% al 60%, del 12% al 55%, del 15 al 50%, del 25% al 45%, incluso del 30% al 40%. En una realización, la película tiene una retracción libre de al menos el 40% en al menos una dirección. En otra realización, la película tiene una retracción libre de al menos el 50% en una dirección. En otra realización, la película tiene una retracción libre de al menos el 60% en una dirección. En aún otra realización, la película tiene una retracción libre de al menos el 70% en una dirección. Aquí, al igual que en cualquier otro lugar de la memoria descriptiva y de las
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reivindicaciones, se pueden combinar los rangos individuales para formar rangos adicionales o no desvelados. La película puede tener cualquiera de las cantidades de retracción anteriores en la dirección de la máquina y/o la dirección transversal a temperaturas de 40 a 90°C, o de 50 a 70°C. Por ejemplo, la película puede tener una retracción libre a 80°C en la dirección transversal de al menos el 60% y una retracción libre a 60°C en la dirección de la máquina de a lo sumo el 10%. Además, la película puede tener cualquier combinación de los valores de retracción anteriores a diferentes temperaturas; por ejemplo, la película puede tener una retracción libre a 90°C en al menos una dirección de al menos el 75% y una retracción libre a 70°C en cualquier dirección de a lo sumo el 5%. La película puede ser templada, por ejemplo, para disminuir el atributo de retracción a una temperatura seleccionada (v.g., 70°C).
La película puede ser templada o endurecida por calor para reducir ligera o substancialmente la retracción libre de una película orientada, por ejemplo, para elevar la temperatura de iniciación de la retracción. La película puede tener menos de cualquiera de un 3%, 2% y 1% de retracción libre en cualquier dirección a temperaturas de entre 40 y 65°C. Se determina la retracción libre de la película midiendo el porcentaje de cambio dimensional en un espécimen de película de 10 x 10 cm cuando se le somete a un calor seleccionado (es decir, a una exposición a una temperatura especificada) según ASTM D 2732. Todas las referencias a retracción libre en esta solicitud son medidas según este patrón. En una realización, las etiquetas de la presente invención pueden ser preparadas coextruyendo una capa de revestimiento superior, una capa núcleo y una capa de revestimiento inferior tales como las antes descritas.
Las películas tienen suficiente resistencia como para ser imprimidas por impresión flexográfica y por huecograbado. Estas películas tienen generalmente un módulo de Young de 150.000 a 500.000, o de 175.000 a 400.000, o de
200.000 a 300.000 psi. Se determina el módulo de Young por ASTM D 882.
La película puede tener una imagen impresa aplicada sobre sí misma, por ejemplo, por cualquier método adecuado de impresión con tinta, tal como las técnicas de serigrafía rotativa, huecograbado o flexografía. Se puede aplicar la imagen impresa a una capa de revestimiento. Se puede aplicar la imagen impresa como una imagen impresa en el reverso, por ejemplo, aplicada a la capa interna de la película de una película retráctil. Se imprime entonces esta película por huecograbado y se lamina por transferencia en un adhesivo sensible a la presión sobre una lámina protectora, tal como el papel tratado con silicona. En realizaciones que emplean revestimientos de poliolefina, el/los revestimiento/s debe/n ser pirotratado/s antes de ser imprimible/s.
En una realización, la capa de revestimiento superior contiene indicios de impresión sobre sí. En una realización, la capa de revestimiento inferior contiene indicios de impresión sobre sí. En una realización, la capa de revestimiento superior contiene una capa adhesiva sobre sí. En una realización, la capa de revestimiento inferior contiene una capa adhesiva sobre sí. En una realización, la capa de revestimiento superior contiene indicios de impresión y una capa adhesiva sobre sí. En una realización, la capa de revestimiento inferior contiene indicios de impresión y una capa adhesiva sobre sí.
Las etiquetas son particularmente útiles en la encapsulación de artículos, tales como baterías. A modo de ilustración, la película retráctil puede ser laminada en un adhesivo sensible a la presión con revestimiento. Se corta la película con troquel para formar etiquetas individuales y se retira la matriz que rodea a las etiquetas. Se aplican entonces las etiquetas resultantes a una batería y se envuelven luego por retracción en un túnel de calor. La temperatura del túnel de calor es de aproximadamente 250-260°F (121 -127°C). Las etiquetas de la presente invención encapsulan la batería también sin fruncimiento de extremos. Cuando se usan estas etiquetas para encapsular baterías, se entiende también que las etiquetas pueden además incluir una circuitería tal como la usada para determinar la fuerza de la carga de la batería. La circuitería puede ser interna de la etiqueta, v.g., sobre el lado adhesivo de la etiqueta, o sobre la superficie externa de la etiqueta, tal como circuitería que sería entonces cubierta además con otra película, tal como las descritas anteriormente, o un barniz para protegerla de daños. Se describen encapsulamientos para baterías y métodos para encapsular baterías, junto con una descripción de algunas circuiterías para etiquetas de baterías en la Patente Estadounidense Nº 5.190.609, concedida a Lin et al.
Ejemplo
Se prepara una película de tres capas extruyendo una película que tiene una configuración de revestimiento/núcleo/revestimiento donde las capas de revestimiento se forman a partir de una composición que tiene un 99% en peso de PETG (Specter Clear de Eastman) y un 1% en peso de antibloqueante (Eastar 6763 C0235 de Eastman), y la capa núcleo se forma a partir de un PETG (Specter Clear de Eastman). La película está configurada de tal forma que el núcleo constituye un 80% de la película y cada capa de revestimiento es un 10% de la película. Se estira la película en la dirección de la máquina en un índice de 2,5:1. La película tenía las siguientes propiedades:
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