ES2257528T3

ES2257528T3 - Lamina para etiquetar, procedimiento para su produccion, asi como su utilizacion.

Info

Publication number: ES2257528T3
Application number: ES02700212T
Authority: ES
Inventors: Markus Hamulski
Original assignee: Nordenia Deutschland Gronau GmbH
Current assignee: Mondi Gronau GmbH
Priority date: 2001-02-17
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2006-08-01
Anticipated expiration: 2022-02-05
Also published as: DE10107592B4; DE10107592A1; EP1365914A1; EP1365914B1; DE50206469D1; ATE323598T1; US20030091848A1; US6783864B2; WO2002066247A1

Abstract

Estratificado troquelable y autoadhesivo, de lámina para etiquetas, que está provisto de un soporte de papel siliconizado, una lámina extrudida conjuntamente, imprimible, de por lo menos tres capas, que tiene un grosor de lámina de 30 µm a 100 µm, y de una capa de pegamento para la unión del soporte de papel con la lámina y para conferir pegajosidad a etiquetas, que son troquelables a partir de la lámina y que, provistas de la capa de pegamento, son desprendibles desde el soporte de papel, teniendo la lámina extrudida conjuntamente una capa interna a base de poliolefinas y/o copolímeros de poliolefinas y teniendo por ambas caras de la capa interna en cada caso una capa a base de una mezcla de un copolímero de bloques de estireno ¿ butadieno ¿ estireno (SBS) y de un homopolímero de poliestireno.

Description

Lámina para etiquetar, procedimiento para su producción, así como su utilización.

El invento se refiere a una lámina para la producción de estratificados troquelables y autoadhesivos de láminas para etiquetar.

Se conocen láminas para etiquetar de múltiples capas (documento de patente de los EE.UU. US-A 6.042.907), que comprenden dos capas no espumadas y consisten en lo esencial en una poliolefina, un poliestireno o copolímeros de bloques de estireno-butadieno-estireno, como agente compatibilizador. La conocida lámina para etiquetar está constituida por dos capas, pero puede llevar otras capas adicionales, que toman a su cargo determinadas funciones. Tales láminas para etiquetar son designadas como "láminas de mezclas" (en inglés blend = mezcla). Se pueden combinar de esta manera las propiedades especiales de la poliolefina, a saber la resistencia a la abrasión y la dureza, en combinación con la rigidez y la elaborabilidad mecánica como propiedades destacadas del poliestireno.

Los ensayos realizados han mostrado que una mezcla de poliolefinas y poliestireno como capa proporciona ciertamente resultados en el sentido de la citada patente de los EE.UU., pero que estos resultados han de ser mejorados, y concretamente en particular en lo que se refiere a la fabricación. Es desventajoso en las conocidas láminas de mezclas, además, el hecho de que las mezclas conducen siempre a láminas enturbiadas, puesto que las mezclas de una poliolefina y un poliestireno no proporcionan ninguna estructura cristalina homogénea.

La misión del presente invento fue la de poner a disposición una mejorada lámina para etiquetar. La mejorada lámina debería poderse producir a un precio más barato, poseer una buena aptitud para cortarse y para troquelarse, y debería ser superior a la lámina conocida también en lo que se refiere a su dilatabilidad, y a su resistencia a la rotura por empuje a su través, y debería poseer un alto valor para el empleo junto con una muy buena transparencia y un alto brillo. A fin de cuentas, debe estar garantizada también la imprimibilidad de la lámina.

El problema planteado por esta misión se pudo resolver mediante el recurso de que en el caso de una lámina del tipo mencionado al comienzo, que consiste en por lo menos tres capas, la capa interna consiste en poliolefinas y/o copolímeros de olefinas, y de que las capas presentes sobre ambas caras de la capa interna consisten en una mezcla de copolímeros de bloques de estireno-butadieno-estireno y de homopolímeros de poliestireno. No tiene lugar ningún mezclamiento ni compatibilización de las poliolefinas y del poliestireno.

Para el etiquetado y la marcación de productos se utilizan también otros conocidos estratificados autoadhesivos, que se componen de un material de soporte, de un pegamento sensible a la presión y de una lámina de cubrimiento (usualmente a base de un material siliconizado de papel o material sintético). Como material de soporte sirve, junto al papel, también una lámina de poliolefina. Se emplean por ejemplo láminas de polietileno, en unos grosores comprendidos entre 70 y 150 \mum, y láminas de polipropileno orientadas biaxialmente, en un grosor comprendido entre 50 y
60 \mum. Estos últimos tienen una alta rigidez específica frente a la flexión, que los hace aptos para emplearse también en el caso de estos pequeños grosores.

No obstante, se puede comprobar que tales láminas orientadas tienen una dilatabilidad y una deformabilidad muy pequeñas, que son necesarias para el etiquetado de superficies provistas de relieves y de recipientes que se deforman después de haberse llenado.

A partir del documento de solicitud de patente alemana DE 198 59790 A1 es conocida una lámina compuesta para etiquetas, para el etiquetado en el molde de soplado. Las láminas reivindicadas en la reivindicación 1 se diferencian aquí de ésta por el concepto precaracterizante. En el caso de las conocidas láminas compuestas para etiquetas, se menciona por ejemplo una capa interna de múltiples capas (IML), que está forrada con una capa poliolefínica de rigidización, pudiendo la capa interna ser también de múltiples capas. Ésta puede comprender una capa de núcleo y una capa externa a base de un poliestireno. Esta capa de poliestireno debe ser sellable contra un recipiente de material sintético a unas temperaturas de 600ºC hasta 100ºC. Unas capas comparables, en el caso de la presente lámina, no se producen a base de un poliestireno, sino a base de una mezcla de copolímeros de bloques de SBS y homopolímeros de poliestireno. En el presente caso, tampoco se trata de una lámina IML.

En la misión precedentemente mencionada, por lo tanto, también las láminas conocidas se han de mejorar en lo que se refiere a la dilatabilidad y la deformabilidad. También este requisito es dominado por el mencionado nuevo sistema de lámina a base de poliestireno-poliolefina-poliestireno.

El grosor total de la lámina está situado en el intervalo de 30 a 100 \mum, en particular en el intervalo de 40 a 70 \mum.

La relación de los grosores de la capa interna a los grosores de ambas capas colindantes con ésta, no está sujeta a ninguna restricción fundamental. Se ha comprobado, sin embargo, que es ventajoso que la relación del grosor de la capa presente a cada lado de la capa interna al grosor de la capa interna, sea de 1:1 a 1:6. Se prefiere especialmente una relación de 1:2 a 1:4.

La capa interna contiene en lo esencial poliolefinas y/o copolímeros de olefinas o bien consiste en lo esencial en estos polímeros. Así, el núcleo puede consistir también totalmente en poliolefinas y/o copolímeros de poliolefinas. Se han acreditado como especialmente apropiados ciertos polímeros sobre la base de etileno y propileno, así como sus mezclas unos con otros o con otras olefinas, tales como p.ej. buteno. El empleo de tales poliolefinas y respectivamente copolímeros de olefinas conduce en particular a un mejoramiento de la dilatabilidad y de la resistencia a la rotura por empuje a su través. Además, mediante la utilización aumentada de las poliolefinas y respectivamente los copolímeros de olefinas en relación con los copolímeros de SBS, se aumenta la rentabilidad del producto.

Mediante el empleo de mezclas a base de copolímeros de bloques de estireno-butadieno-estireno con homopolímeros de poliestireno como capas externas, se confieren a la lámina para etiquetar unas propiedades suficientemente buenas y una facilitada aptitud para cortarse o bien troquelarse.

Las láminas conformes al invento, siempre y cuando que se prescinda de la transparencia, pueden también ser teñidas, tal como p.ej. con dióxido de titanio, para obtener p.ej. una lámina de color blanco. A causa de la estructura de la lámina, también se garantiza una buena imprimibilidad. Es asimismo posible un revestimiento adicional de estas láminas, con el fin de mejorar su imprimibilidad. En este caso entra en cuestión p.ej. una metalización, tal como p.ej. una aplicación de aluminio por evaporación, un revestimiento o una aplicación por evaporación con materiales inorgánicos, tales como p.ej. SiO_{x} o Al_{2}O_{3}. Además, es posible un revestimiento mediante polimerización en plasma o con un poli(cloruro de vinilo) o con polímeros híbridos orgánicos-inorgánicos. La lámina conforme al invento tiene un revestimiento con un pegamento, en particular un pegamento sensible a la presión, tal como se emplea de manera conocida para etiquetas, con o sin una lámina protectora.

El presente invento pone a disposición también un procedimiento para la producción de las láminas conformes al invento. Así, se encontró que es ventajosa una coextrusión en habituales instalaciones para extrusión, en particular instalaciones de extrusión de láminas para moldeo por soplado e instalaciones de extrusión con boquillas de rendija ancha. En particular, se ha manifestado como ventajoso producir las láminas con una alta proporción de polietileno en la capa interna, mediante extrusión de láminas para moldeo por soplado, mientras que las láminas sobre la base de polipropileno se elaboran ventajosamente en instalaciones de extrusión con boquillas de rendija ancha.

En particular, es ventajoso el hecho de que en el caso de la utilización de una lámina para etiquetar en forma de un manguito de láminas para etiquetar, tal como es usual en particular para recipientes y botellas circulares, en la que los bordes solapados de la tira para etiquetar están unidos con un pegamento de aplicación en caliente u otro pegamento distinto, los parámetros del pegamento y de la capa de SBS se han de ajustar de tal manera que el coeficiente de esfuerzo cortante del pegamento de aplicación en caliente sea mayor que el coeficiente de esfuerzo cortante de las capas pegadas. De esta manera se consigue que los recipientes, en particular a base de PET (poli(tereftalato de etileno)) se puedan dilatar después del llenado, sin que la etiqueta se rompa. Esta posibilidad no la ofrecen las láminas hechas puramente de poliolefinas.

Los Ejemplos seguidamente expuestos deben servir para la explicación del invento (mención: siempre que no se indique otra cosa distinta, en el caso de los datos en % se trata de tantos por ciento en peso).

Ejemplo 1

En una instalación de extrusión de láminas para moldeo por soplado (diámetro de la boquilla 315 mm, se extrude conjuntamente una lámina de tres capas. La capa interna consiste en un copolímero de polietileno con buteno, correspondiendo la densidad del polietileno a 918 hasta 0,940 g/cm^{3}, y estando situado el índice de fusión entre 0,7 y 4 g/10 min., a 190ºC y 2,16 kg. Las dos capas, que colindan con la capa interna, se componen de 10 a 80% en peso de un copolímero de bloques de estireno-butadieno-estireno y de 90 a 20% en peso de un poliestireno. Adicionalmente, se emplea un agente antiestático.

El grosor total de la lámina es de 50 \mum, siendo el grosor de las dos capas externas en cada caso de 10 \mum y el de capa interna de 30 \mum.

Ejemplo 2

En una instalación con boquilla de rendija ancha para coextrusión se extrude conjuntamente una lámina de tres capas. Para la capa interna se emplea un copolímero aleatorio de polipropileno con etileno (la densidad del polipropileno es de 0,902 g/cm^{3} y el índice de fusión es de 6 g/10 min., a 230ºC y 2,16 kg). Las dos capas de 7 \mum, que colindan con la capa interna de 36 \mum, están compuestas tal como se ha descrito en el Ejemplo 1. El grosor total de la lámina es de 50 \mum.

Ejemplo comparativo 1

En una instalación para la producción de láminas para moldeo por soplado como en el Ejemplo 1, se extrude conjuntamente una lámina de tres capas. La capa interna de la lámina consiste en un polietileno de alta densidad (0,957 g/cm^{3}, índice de fusión 0,9 g/10 min., a 190ºC y 2,16 kg). Las capas externas se extrudieron conjuntamente a base de un polietileno LD (de baja densidad) con una densidad de 0,928 g/cm^{3} y un índice de fusión de 2 g/10 min., a 190ºC y 2,16 kg. El grosor total de la lámina es de 50 \mum.

\newpage

Ejemplo comparativo 2

En una instalación con boquilla de rendija ancha para coextrusión, como se describe en el Ejemplo 2, se extrude conjuntamente una lámina de tres capas. La capa interna de lámina consiste en un homopolímero de polipropileno con una densidad de 0,910 g/10 cm^{3} y un índice de fusión de 10 g/10 min., a 230ºC y 2,16 kg. Las capas externas, que colindan con la capa interna, se extruden a partir de un copolímero aleatorio de propileno con etileno, siendo la densidad del polipropileno de 0,902 g/cm^{3}, con un índice de fusión de 6 g/10 min., a 230ºC y 2,16 kg. El grosor total de la lámina es de 50 \mum.

Valoración de los Ejemplos y respectivamente de los Ejemplos comparativos

Las láminas de los Ejemplos 1 y 2, que poseen sobresalientes propiedades y se distinguen en particular por muy buenas propiedades ópticas y una alta rigidez, se elaboraron a la forma de estratificados autoadhesivos. A continuación, el estratificado se imprimió, la etiqueta se troqueló y se aplicó sin problemas automáticamente sobre recipientes flexibles, que consistían en un PET. La lámina mencionada en el Ejemplo comparativo 1 se elaboró de igual manera a la forma de un estratificado autoadhesivo. Ya al troquelar etiquetas aparecieron problemas. En el caso de un etiquetado automático, la rigidez del material no era suficiente, por lo que se llegó a perturbaciones de la máquina etiquetadora. La lámina según el Ejemplo comparativo 2 se pudo elaborar bien para formar un estratificado y también se pudo imprimir sin problemas. Al troquelar aparecieron, no obstante, esporádicamente problemas. Un etiquetado automático no era prácticamente posible a causa de la deficiente rigidez de la lámina.

La estructura típica de una lámina, y del estratificado que se forma a partir de ella, la muestra la figura.

En el caso de este Ejemplo de realización, sobre un soporte de papel siliconizado 5, con un grosor de aproximadamente 58-65 \mum, está prevista una capa de pegamento 4 para la unión con la lámina 1 propiamente dicha, y para hacer pegajosa a la etiqueta. La lámina posee una capa interna 2, que consiste en un copolímero aleatorio de polipropileno con etileno. Las dos capas externas 3.1 y 3.2 se componen de 70% en peso de un copolímero de bloques de estireno-butadieno-estireno y de 30% de un poliestireno. El material de la lámina se troquela hasta llegar a la cara superior del soporte de papel, de modo tal que las etiquetas son desprendibles como recortes provistos de una capa de pegamento. Éstas se pueden luego aplicar directamente sobre un recipiente o artículo similar (que no se representa).

Claims

1. Estratificado troquelable y autoadhesivo, de lámina para etiquetas, que está provisto de

: un soporte de papel siliconizado,

: una lámina extrudida conjuntamente, imprimible, de por lo menos tres capas, que tiene un grosor de lámina de 30 \mum a 100 \mum, y

: de una capa de pegamento para la unión del soporte de papel con la lámina y para conferir pegajosidad a etiquetas, que son troquelables a partir de la lámina y que, provistas de la capa de pegamento, son desprendibles desde el soporte de papel,

teniendo la lámina extrudida conjuntamente una capa interna a base de poliolefinas y/o copolímeros de poliolefinas y teniendo por ambas caras de la capa interna en cada caso una capa a base de una mezcla de un copolímero de bloques de estireno-butadieno-estireno (SBS) y de un homopolímero de poliestireno.

2. Estratificado de lámina para etiquetas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la lámina extrudida conjuntamente posee un grosor de 40 a 70 \mum.

3. Estratificado de lámina para etiquetas de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2. caracterizado porque la relación de los grosores de las capas que consisten en una mezcla de copolímeros de SBS y homopolímeros de poliestireno, al de la capa interna de la lámina extrudida conjuntamente, es cada caso de 1 : 1 a 1 : 6.

4. Estratificado de lámina para etiquetas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa interna de la lámina extrudida conjuntamente consiste en un polietileno, un polipropileno, un copolímero de polietileno o un copolímero de polipropileno.

5. Estratificado de lámina para etiquetas de acuerdo con la reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa, que consiste en una mezcla de copolímeros de bloques de SBS y homopolímeros de poliestireno, contiene de 10% en peso a 80% en peso de copolímeros de bloques de SBS y de 90% en peso a 20% en peso de un poliestireno.

6. Estratificado de lámina para etiquetas de acuerdo con la reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la lámina extrudida conjuntamente contiene adicionalmente pigmentos.

7. Estratificado de lámina para etiquetas, caracterizado porque sobre la lámina extrudida conjuntamente se ha aplicado por lo menos una capa adicional.

8. Estratificado de lámina para etiquetas de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la capa adicional se ha obtenido mediante aplicación por evaporación o revestimiento con metales, materiales inorgánicos, poli(cloruros de vinilo) o polímeros híbridos orgánicos-inorgánicos, o mediante una polimerización en plasma.

9. Estratificado de lámina para etiquetas de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque la capa adicional está provista de una superficie estructurada de manera imprimible.