ES2971270T3 - Etiqueta sin papel de soporte - Google Patents
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Abstract
Esta invención se refiere a un método para fabricar una red de etiquetas sin revestimiento térmica directa (100), comprendiendo la red de etiquetas sin revestimiento térmica directa (100) una cara (110) que tiene un primer lado (111) y un segundo lado (112), la cara que comprende un revestimiento imprimible térmicamente directamente, en el que el método comprende suministrar la cara (110) y aplicar un revestimiento adhesivo modificado (121) sobre un sustrato (110, 611). El revestimiento adhesivo modificado comprende adhesivo acrílico a base de agua y aditivo de silicona emulsionado. El método comprende además secar térmicamente el revestimiento adhesivo modificado (121) sobre el sustrato (110, 611) hasta obtener un revestimiento adhesivo sensible a la presión (120). El sustrato es la cara (110) o un material portador (611, 611a, 611b). Esta invención se refiere además a una banda de etiquetas sin revestimiento térmica directa (100) y al uso de una etiqueta sin revestimiento térmica directa (100) en impresión bajo demanda. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Etiqueta sin papel de soporte
Campo técnico
Esta descripción se refiere a un método para fabricar una etiqueta térmica directa sin papel de soporte que comprende un recubrimiento térmico directo imprimible y un adhesivo sensible a la presión. Esta descripción se refiere además a una etiqueta térmica directa sin papel de soporte que comprende un recubrimiento térmico directo imprimible y un adhesivo sensible a la presión. Esta descripción se refiere además al uso de una etiqueta térmica directa sin papel de soporte en la impresión bajo demanda.
Antecedentes de la invención
Las etiquetas sin papel de soporte que tienen materiales frontales térmicos directos pueden usarse para varios propósitos, tales como para la impresión bajo demanda.
Por ejemplo, el documento US 2009/0169282A1 describe una etiqueta sin papel de soporte activada por calor que comprende un recubrimiento adhesivo activado por calor. Las porciones del recubrimiento adhesivo activado por calor se activan de manera selectiva mediante una impresora térmica.
Sin embargo, se conoce que las etiquetas sin papel de soporte convencionales han causado problemas cuando se usan con impresoras bajo demanda. Estos problemas pueden surgir debido a que el adhesivo sensible a la presión queda expuesto sin un revestimiento protector antiadherente, y por lo tanto, causa una contaminación con el adhesivo pegajoso en los mecanismos internos de la impresora. Además, tradicionalmente, algunos adhesivos sensibles a la presión han sido difíciles de usar en etiquetas sin papel de soporte que comprenden materiales frontales térmicos directos. Existen límites para las temperaturas más altas a las que los materiales frontales térmicos directos pueden exponerse durante la fabricación de etiquetas con el fin de evitar cambios de color prematuros y no deseados del recubrimiento térmicamente sensible. Por lo tanto, por ejemplo, se ha usado un peso de la capa de adhesivo más bajo en un intento de superar el problema al permitir secar/curar el adhesivo a temperaturas más bajas. Sin embargo, los pesos de las capas más bajos y/o el secado/curado a temperaturas más bajas pueden comprometer el rendimiento del adhesivo. Además, recubrir capas extremadamente delgadas de adhesivos acrílicos con altas velocidades de banda de manera uniforme sin defectos de recubrimiento presenta importantes desafíos para la fabricación.
Por lo tanto, existe la necesidad de un producto de etiqueta térmica directa sin papel de soporte mejorado y de un método mejorado para fabricar productos de etiquetas térmicas directas.
Resumen
Un objetivo de esta descripción es proporcionar un método para fabricar una etiqueta térmica directa sin papel de soporte que comprende adhesivo sensible a la presión. Además, un objetivo de la descripción es proporcionar una etiqueta térmica directa sin papel de soporte que comprende adhesivo sensible a la presión.
De acuerdo con una modalidad, se proporciona un método para fabricar una banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte que comprende un recubrimiento adhesivo modificado que comprende un aditivo de silicona emulsionada.
De acuerdo con una modalidad, se proporciona un método para fabricar una banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte que comprende un recubrimiento adhesivo con patrón que comprende un aditivo de silicona emulsionada.
En una modalidad, el método permite el secado del adhesivo sobre una cara o sobre un material portador sin provocar cambios de colores prematuros y no deseados en el recubrimiento térmicamente sensible de la banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte.
La etiqueta térmica directa sin papel de soporte comprende una cara que tiene un primer lado y un segundo lado. El primer lado de la cara puede ser el lado superior de la cara y el segundo lado de la cara puede ser el lado inferior de la cara. Además, un primer lado de la etiqueta térmica directa sin papel de soporte puede ser el lado superior de la etiqueta sin papel de soporte y un segundo lado de la etiqueta térmica directa sin papel de soporte puede ser el lado inferior de la etiqueta sin papel de soporte.
La banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte de acuerdo con la invención comprende
1) una cara (110) que tiene un primer lado (111) y un segundo lado (112), la cara (110), comprende un recubrimiento térmico directo imprimible sobre el primer lado (111),
2) opcionalmente, un recubrimiento antiadherente sobre el recubrimiento térmico directo imprimible, y 3) un recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120) sobre el segundo lado (112) de la cara (110), en donde el recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120) comprende
- adhesivo acrílico a base de agua seco, y
- un aditivo de silicona emulsionada, la cantidad del aditivo de silicona emulsionada está en un intervalo entre 1 % en peso y 6 % en peso, calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120).
Un método para fabricar una etiqueta térmica directa sin papel de soporte para la impresión bajo demanda comprende las siguientes etapas:
- suministrar la cara que comprende el recubrimiento térmico directo imprimible,
- aplicar un recubrimiento adhesivo modificado sobre un sustrato, el recubrimiento adhesivo modificado comprende
a) adhesivo acrílico a base de agua,
b) aditivo de silicona emulsionada, la cantidad del aditivo de silicona emulsionada está en un intervalo entre 1 % en peso y 6 % en peso, preferentemente en un intervalo entre 2 % en peso y 4 % en peso, calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo, y
c) opcionalmente, al menos un agente humectante,
y
- secar térmicamente el recubrimiento adhesivo sobre el sustrato hasta obtener un recubrimiento adhesivo sensible a la presión.
Dicho sustrato puede ser el primer lado de la cara o el segundo lado de la cara. Alternativamente, el sustrato puede ser el material portador y el recubrimiento adhesivo sensible a la presión puede transferirse desde el material portador al primer o segundo lado de la cara. Después de enrollar la banda de etiquetas sin papel de soporte en un rollo, el recubrimiento de PSA quedará anclado al segundo lado (es decir, el lado inferior) del material frontal, sin importar si el recubrimiento adhesivo se aplicó o transfirió sobre el primer lado o al segundo lado de la cara.
En una modalidad, dicho recubrimiento adhesivo se aplica primero sobre un sustrato, que es la cara, y luego se seca térmicamente en el recubrimiento adhesivo sensible a la presión sobre la cara.
En otra modalidad, dicho recubrimiento adhesivo se aplica sobre un sustrato, que es un material portador, y luego se seca térmicamente en el recubrimiento adhesivo sensible a la presión sobre el material portador, después de lo cual el adhesivo sensible a la presión se transfiere desde el material portador a la cara.
Por lo tanto, dicho recubrimiento adhesivo puede aplicarse sobre el segundo lado de la cara, o el recubrimiento adhesivo sensible a la presión puede transferirse desde el material portador al segundo lado de la cara.
Alternativamente, la cara puede comprender el recubrimiento antiadherente en el primer lado de la cara sobre el recubrimiento térmico directo imprimible, y dicho recubrimiento adhesivo puede aplicarse sobre el primer lado de la cara, o el recubrimiento adhesivo sensible a la presión puede transferirse desde el material portador al primer lado de la cara. Después de enrollar la cara térmica directa hasta formar un rollo, el adhesivo sensible a la presión quedará anclado al segundo lado, es decir, al lado inferior del material frontal. Esta modalidad puede ser un método de fabricación particularmente eficiente, y el producto obtenido puede tener buenas propiedades para la impresión bajo demanda.
En esta solicitud, los términos "recubrimiento adhesivo modificado" y "recubrimiento adhesivo" se refieren ambos a recubrimientos adhesivos modificados, a menos que se indique de otra forma.
El recubrimiento adhesivo acrílico a base de agua puede comprender:
- acrilato de butilo (BA), o
- acrilato de 2-hidroxietilo, o
- acrilato de butilo (BA) y acrilato de 2-hidroxietilo.
El contenido total de acrilato de butilo y/o acrilato de 2-hidroxietilo es preferentemente al menos 20 %, con mayor preferencia al menos 45 %, y con la máxima preferencia al menos 58 %, calculado a partir del peso en seco del adhesivo acrílico a base de agua. El adhesivo acrílico a base de agua que comprende acrilato de butilo puede ser un adhesivo permanente, mientras que el adhesivo que comprende acrilato de 2-hidroxietilo sin acrilato de butilo puede ser un adhesivo removible.
El adhesivo acrílico a base de agua puede ser un adhesivo acrílico fijable. El adhesivo acrílico fijable puede usarse para proporcionar una adherencia agresiva a una superficie.
El recubrimiento adhesivo puede comprender al menos un agente tensioactivo. Los agentes tensioactivos, en general, son compuestos que disminuyen la tensión superficial (o tensión interfacial) entre dos líquidos, entre un gas y un líquido, o entre un líquido y un sólido.
En esta solicitud, al menos un agente tensioactivo es preferentemente un emulsionante con el fin de obtener el aditivo de silicona emulsionada.
El recubrimiento adhesivo puede comprender dos agentes tensioactivos diferentes. Ventajosamente, los dos agentes tensioactivos comprenden un emulsionante y un agente humectante.
Por lo tanto, el recubrimiento adhesivo puede comprender
- un emulsionante, y
- un agente humectante.
En esta solicitud, los términos "aditivo de silicona emulsionada" y "aditivo de silicona" se refieren ambos a aditivo de silicona emulsionada. El aditivo de silicona emulsionada comprende típicamente la silicona y el emulsionante para obtener el aditivo de silicona emulsionada. El emulsionante puede mantener el aditivo de silicona como una dispersión acuosa estable.
El aditivo de silicona emulsionada puede comprender
- un componente de silicona, por ejemplo, un aceite de silicona (polidimetilsiloxano),
- al menos un emulsionante, y
- agua.
El agente humectante puede añadirse al recubrimiento adhesivo para mejorar el proceso de recubrimiento del recubrimiento adhesivo. El agente humectante puede aumentar las propiedades de extensión y penetración al reducir la tensión superficial.
El agente humectante puede tener una densidad en un intervalo entre 0,94 y 1,12 g/cm3
El recubrimiento adhesivo puede comprender agentes humectantes de manera que el contenido total de agente(s) humectante(s) puede estar en un intervalo entre 0 y 5 % en peso, con mayor preferencia al menos 0,3 % en peso, y con la máxima preferencia en un intervalo entre 0,4 % en peso y 3 % en peso, calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo.
El experto en la técnica conoce los agentes humectantes. En una modalidad, el agente humectante puede comprender, por ejemplo, al menos uno de los siguientes
- Surfynol 3120 de Evonik,
- Hydropalat 3120 de Basf, y
- Lumiten ISC de Basf
Sin embargo, estos son sólo algunos ejemplos de agentes humectantes adecuados.
El método puede comprender además la siguiente etapa:
- proporcionar áreas de adherencia y áreas libres de adherencia que alternan antes de que el recubrimiento adhesivo se seque en el recubrimiento adhesivo sensible a la presión,
En una modalidad, el recubrimiento adhesivo se aplica localmente sobre la cara o sobre el portador para proporcionar la cara con áreas de adherencia y áreas libres de adherencia que alternan.
Además, dicho recubrimiento adhesivo puede aplicarse sobre el sustrato, preferentemente en la cara, y con la máxima preferencia en el segundo lado de la cara, y el método puede comprender además:
- proporcionar humedad a las áreas libres de adherencia de la cara antes del secado del recubrimiento adhesivo.
La humedad puede proporcionarse, por ejemplo, al pulverizar agua sobre las áreas libres de adherencia del segundo lado de la cara.
Alternativamente, o en adición, el método puede comprender las siguientes etapas para proporcionar áreas libres de adherencia:
- aplicar un recubrimiento adhesivo sobre el sustrato (es decir, la cara o el material portador),
- retirar al menos 10 % del recubrimiento adhesivo del sustrato (es decir, la cara o el material portador) antes del secado para proporcionar áreas de adherencia y áreas libres de adherencia que alternan.
En esta modalidad, la eliminación del recubrimiento adhesivo puede implementarse mediante una cuchilla para la limpieza, en donde la cuchilla se dispone preferentemente en un ángulo de limpieza de 75-85 grados con respecto a la superficie del sustrato.
Las áreas libres de adherencia pueden comprender una cantidad residual del recubrimiento adhesivo en un intervalo de 0-5,0 g/m2 En una modalidad, las áreas libres de adherencia pueden comprender una cantidad residual del recubrimiento adhesivo en un intervalo entre 0 y 0,5 g/m2. En otra modalidad, las áreas libres de adherencia pueden comprender una cantidad residual del recubrimiento adhesivo en un intervalo entre 0,5 g/m2 y 5 g/m2. En una modalidad preferida, las áreas libres de adherencia pueden comprender una cantidad residual del recubrimiento adhesivo en un intervalo entre 0 g/m2 y 1 g/m2, o en un intervalo entre 0,1 g/m2 y 1 g/m2.
El contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo después de ser retirado de la cara o del portador puede ser 0,1-5 % o menor que el contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo aplicado sobre la cara/portador. La velocidad del sustrato (tal como la cara) puede estar en un intervalo entre 100 m/min y 600 m/min, y/o un tiempo de permanencia entre la aplicación del recubrimiento adhesivo y el retiro del recubrimiento adhesivo puede ser de 0,05 a 3 segundos.
El recubrimiento adhesivo puede secarse sobre la cara o sobre el material portador en el recubrimiento adhesivo sensible a la presión. Si el recubrimiento adhesivo se seca sobre el material portador, el adhesivo se seca en el adhesivo sensible a la presión antes de que el adhesivo se transfiera al segundo lado de la cara.
El recubrimiento adhesivo puede secarse a una temperatura en el intervalo entre 60 °C y 100 °C.
La temperatura de la banda de etiquetas sin papel de soporte cuando salen del secado térmico puede disponerse para que sea de 5 a 15 grados C por debajo de la temperatura de activación del recubrimiento térmico directo imprimible.
En una modalidad, el recubrimiento adhesivo puede secarse, por ejemplo en el material portador, a una temperatura que es al menos 10 grados C mayor que la temperatura de la banda de etiquetas sin papel de soporte cuando sale del secado térmico.
El material portador puede ser un lote reusable de un material en banda, o una cinta sin fin.
Como se analizó anteriormente, la etiqueta térmica directa sin papel de soporte para la impresión bajo demanda comprende una cara que tiene el primer lado y el segundo lado. La cara comprende un recubrimiento térmico directo imprimible. Además, la etiqueta térmica directa sin papel de soporte comprende un recubrimiento adhesivo sensible a la presión que comprende PSA y aditivo de silicona sobre el segundo lado de la cara.
El recubrimiento adhesivo sensible a la presión comprende
- un adhesivo, en donde la cantidad de adhesivo puede estar en un intervalo entre 90 % en peso y 99 % en peso calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión, y
- un aditivo de silicona, la cantidad del aditivo de silicona está en un intervalo entre 1 % en peso y 6 % en peso, preferentemente en un intervalo entre 2 % en peso y 4 % en peso calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión.
El adhesivo es un adhesivo acrílico a base de agua.
Los adhesivos acrílicos a base de agua y los aditivos de silicona tradicionalmente no se han mezclado fácilmente entre sí. El aditivo de silicona puede mezclarse con el adhesivo acrílico a base de agua en forma de emulsión con el fin de formar el recubrimiento adhesivo que comprende el aditivo de silicona y el adhesivo. Por lo tanto, el aditivo de silicona puede suministrarse en forma de una emulsión acuosa.
El aditivo de silicona puede añadirse en forma de una emulsión acuosa que contiene un emulsionante. En una modalidad, el emulsionante es no iónico o aniónico, tal como ligeramente aniónico.
La cobertura total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión, calculada a partir del área superficial total del segundo lado, puede ser igual a o menor que 90 %, preferentemente igual a o menor que 70 %, y con la máxima preferencia igual a o menor que 50 %, calculado a partir del área superficial total del segundo lado.
La cobertura total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión, calculada a partir del área superficial total del segundo lado, puede ser igual a o mayor que 10 %, con mayor preferencia igual a o mayor que 20%, y con la máxima preferencia igual a o mayor que 30 %, calculada a partir del área superficial total del segundo lado.
El recubrimiento adhesivo sensible a la presión puede disponerse sobre el segundo lado de la cara como tiras continuas en una primera dirección (es decir, dirección longitudinal) de la banda, que tiene un área mínima del 10 %, preferentemente 15 %, con mayor preferencia 25 % y con la máxima preferencia 35 % calculada a partir del ancho total de la banda de etiquetas.
El recubrimiento adhesivo sensible a la presión que comprende el aditivo de silicona puede tener un peso de la capa igual a o menor que 25 g/m2 con mayor preferencia igual a o menor que 21 g/m2, y con la máxima preferencia igual a o menor que 16 g/m2, calculado como peso en seco total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión sobre el segundo lado.
El recubrimiento adhesivo sensible a la presión que comprende el aditivo de silicona puede tener un peso de la capa igual a o mayor que 5 g/m2, con mayor preferencia igual a o mayor que 10 g/m2, y con la máxima preferencia igual a o mayor que 15 g/m2, calculado como peso en seco total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión sobre el segundo lado.
La cantidad de aditivo de silicona es igual a o mayor que 1 % en peso, con mayor preferencia igual a o mayor que 1,5 % en peso y con la máxima preferencia igual a o mayor que 1,9 % en peso, calculada a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo.
La cantidad de silicona es igual a o menor que 6 % en peso, con mayor preferencia igual a o menor que 3,5 % en peso, y con la máxima preferencia igual a o menor que 2,7 % en peso calculada a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo.
La etiqueta térmica directa sin papel de soporte puede usarse en la impresión bajo demanda.
Gracias a la novedosa solución pueden obtenerse muchas ventajas. Por ejemplo, es posible obtener una etiqueta sin papel de soporte para una impresora bajo demanda de etiquetas sin papel de soporte de una manera rentable, cuya etiqueta sin papel de soporte puede tener propiedades mejoradas para la impresora así como también para el propósito de etiquetado.
Además, el recubrimiento adhesivo que comprende PSA y aditivo de silicona, preferentemente PSA acrílico a base de agua y aditivo de silicona, mejora el funcionamiento de la guillotina motorizada o manual en impresoras sin papel de soporte. El adhesivo que comprende aditivo de silicona, y particularmente el PSA acrílico a base de agua que comprende aditivo de silicona, es más fácil de cortar mecánicamente en dichos dispositivos con menos residuos de adhesivo sobre la cuchilla o borde de corte. Además, gracias a los pesos de las capas seleccionados adecuadamente y a los métodos de secado/curado adecuados, podría ser más fácil lograr un buen anclaje con PSA acrílico a base de agua sobre el sustrato, en algunos casos incluso sin usar ninguna imprimación adicional.
Breve descripción de las figuras
Figura 1 ilustra, por medio de un ejemplo, una sección transversal Sx, Sy de una etiqueta sin papel de soporte (banda),
Figura 2 ilustra, por medio de un ejemplo, una representación esquemática de una impresora de etiquetas usable con una banda de etiquetas sin papel de soporte de acuerdo con la descripción, Figura 3 ilustra, por medio de un ejemplo, un ejemplo del comportamiento de la sensibilidad dinámica de los papeles térmicos directos de categoría baja/media/alta,
Figura 4 ilustra, por medio de un ejemplo, las etapas del método de acuerdo con una modalidad,
Figura 5 ilustra, por medio de un ejemplo, una modalidad de un método de fabricación y un aparato, Figura 6 ilustra, por medio de un ejemplo, un detalle de un método de fabricación y un aparato de acuerdo con una modalidad,
Figura 7 ilustra, por medio de un ejemplo, un detalle de un método de fabricación y un aparato de acuerdo con una modalidad,
Figura 8 ilustra, por medio de un ejemplo, un detalle de un método de fabricación y un aparato de acuerdo con una modalidad,
Figura 9 ilustra, por medio de un ejemplo, las etapas del método de acuerdo con una modalidad, Figura 10 ilustra, por medio de un ejemplo, una modalidad de un método de fabricación y un aparato, y Figura 11 ilustra, por medio de un ejemplo, una modalidad de un método de fabricación y un aparato,
Las figuras son esquemáticas y pretenden ilustrar los principios generales de la solución descrita. Por tanto, las ilustraciones de las Figuras no están necesariamente a escala ni sugieren una disposición precisa de los componentes del sistema.
Descripción detallada
La solución se describe a continuación en más detalle con referencia a algunas modalidades, que no deben considerarse limitativas.
En esta descripción, se hacen referencias a las figuras con los siguientes números y denotaciones:
S<x>, S<y>, S<z>coordenadas 3D,
100 banda de etiquetas sin papel de soporte,
110 cara, cara frontal,
111 primer lado, es decir, lado superior,
112 segundo lado, es decir, lado inferior,
120 recubrimiento adhesivo sensible a la presión (PSA) modificado que comprende adhesivo y aditivo de silicona,
121 recubrimiento adhesivo modificado que comprende adhesivo y aditivo de silicona,
130 recubrimiento antiadherente, capa de recubrimiento antiadherente,
150 área libre de adherencia,
150a tiras/áreas libres de adherencia sobre los bordes longitudinales,
200 etiqueta sin papel de soporte, etiqueta (producto),
240 impresora de etiquetas,
401 disponer una cara frontal,
402 aplicar adhesivo a base de agua,
402a aplicar adhesivo a base de agua sobre la cara,
402b aplicar adhesivo a base de agua sobre el material portador,
403 disponer áreas libres de adherencia,
404 asegurar un nivel predeterminado de humedad,
405 secar el recubrimiento adhesivo,
406 transferir el adhesivo al material frontal,
407 enrollar el material en un rollo sin papel de soporte,
560 unidad de secado,
561 dispositivo de secado,
570 rollo de etiquetas sin papel de soporte,
580, unidad de recubrimiento para aplicar adhesivo,
580a rodillo de transferencia de una unidad de recubrimiento,
580b tobera de una unidad de recubrimiento,
590 unidad humectante para asegurar un nivel predeterminado de humedad,
611, 611a, 611b material portador,
611a cinta,
611b material de la banda,
612 desbobinador de la cara,
650 cilindro de enfriamiento,
660 ranura entre rodillo,
690 unidad de eliminación del adhesivo,
710 desbobinador del portador,
770 bobinador de la banda de la etiqueta sin papel de soporte,
780 rebobinador del portador, y
870 calzos de bloqueo.
En esta descripción el término "que comprende" puede usarse como un término abierto, pero comprende además el término cerrado "que consiste en".
La unidad de temperatura se expresa en grados C corresponde a °C.
Los valores porcentuales que se relacionan a una cantidad de un material son porcentajes en peso (% en peso), a menos que se indique de otra forma. Todos los valores porcentuales se refieren al peso en seco a menos que se indique de otra forma.
El término "banda" se refiere a una lámina continua de material. La banda se procesa generalmente al moverse sobre rodillos. Entre las etapas de procesamiento, las bandas pueden almacenarse y/o transportarse en forma de rollos.
En esta solicitud, el término "banda de etiquetas sin papel de soporte" se refiere a una banda térmica directa continua que comprende una cara 110 y un adhesivo sensible a la presión 120, del cual pueden separarse las etiquetas sin papel de soporte 200, es decir, las etiquetas individuales. Es posible que las bandas de etiquetas sin papel de soporte convencionales no presenten los mismos desafíos que las bandas de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte debido al recubrimiento térmico directo en las mismas.
En esta solicitud, los términos "etiqueta", "etiqueta sin papel de soporte" y "etiqueta adhesiva" se refieren a un producto de etiqueta térmica directa individual 200 separada de la banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte 100 para aplicarse a un artículo, a menos que se indique de otra forma. La etiqueta 200 puede adherirse a un artículo mediante el uso de un adhesivo. Por lo tanto, en esta solicitud, los términos "etiqueta", "etiqueta sin papel de soporte" y "etiqueta adhesiva" se refieren a un producto que comprende la cara térmica directa 110 y el recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 que comprende un adhesivo y un aditivo de silicona, a menos que se indique de otra forma.
Los términos "etiqueta sin papel de soporte (banda)" y "etiqueta 100, 200" se refieren a la etiqueta 200 y/o a la banda de etiquetas sin papel de soporte 100.
El término "dirección de la máquina" se refiere a la dirección para fabricar una banda. La dirección de la máquina puede referirse, además a una dirección circunferencial de un rollo. Además, la dirección longitudinal de una banda se refiere a la dirección de la máquina. En esta solicitud, el término "primera dirección" se refiere a la dirección de la máquina.
Los términos "dirección transversal", "dirección transversal de la máquina" y "dirección transversal" se refieren a una dirección que es transversal a la dirección de la máquina. En esta solicitud, el término "segunda dirección" se refiere a la dirección transversal.
El término "cara" se refiere a un sustrato de la etiqueta, denominado además, cara frontal o material frontal. En el caso de un material frontal plástico, puede denominarse además, película frontal.
En esta solicitud, el término "recubrimiento adhesivo" se refiere a un recubrimiento que comprende adhesivo y aditivo de silicona, a menos que se indique de otra forma. Preferentemente, el recubrimiento adhesivo modificado comprende adhesivos acrílicos a base de agua y aditivo de silicona. Además, el término "capa adhesiva" se refiere a una capa adhesiva que comprende un adhesivo y un aditivo de silicona, a menos que se indique de otra forma. La capa adhesiva puede ser una capa continua, o alternativamente, la capa adhesiva puede ser una capa que comprende, por ejemplo, tiras adhesivas.
El término "PSA" se refiere a adhesivos sensibles a la presión.
Cara
La cara 110 puede tener una estructura monocapa, o puede tener una estructura multicapa que comprende al menos dos capas. La cara 110 es la capa que se adhiere a una superficie de un artículo durante el etiquetado a través de un recubrimiento adhesivo. La cara 110 comprende un primer lado 111 y un segundo lado 112. El segundo lado es un lado adhesivo, y el primer lado 111 es un lado de impresión que comprende el recubrimiento térmico directo. La cara 110 puede comprender, por ejemplo, una impresión para proporcionar información y/o efecto visual. Además, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede contener capas adicionales, por ejemplo recubrimientos superiores o sobrelaminados para proteger la superficie superior y/o la impresión de la etiqueta contra el roce u otra tensión externa. Además, una imprimación puede permitir mejorar la compatibilidad de capas o partes de la etiqueta adyacentes, por ejemplo, la adherencia entre las capas. La cara 110 y/o la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 pueden contener una o más capas barreras para evitar que las sustancias químicas migren a través de una superficie del primer lado 111 de la cara o una superficie del segundo lado 112 de la cara, u otras interfaces de la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200.
El primer lado 111 de la etiqueta sin papel de soporte (banda) puede imprimirse mediante el uso de calor. Una etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 que comprende una cara 110, una capa de impresión y un recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 puede denominarse etiqueta impresa.
La cara 110 se une a otra superficie con el recubrimiento adhesivo modificado 120 cuando se usa la etiqueta 200. Por lo tanto, cuando se usa la etiqueta 200, el recubrimiento adhesivo modificado 120 que comprende un adhesivo y un aditivo de silicona une la etiqueta 200 a la superficie de un artículo, mientras que el aditivo de silicona puede evitar que la impresora de etiquetas sin papel de soporte 240 de una acumulación del recubrimiento adhesivo en una cuchilla y rollos de la impresora de etiquetas sin papel de soporte. Dicha acumulación del adhesivo podría resultar en un ciclo de servicio de impresión más corto.
La cara 110 puede comprender un papel que comprende fibras naturales como materia prima principal. Las fibras naturales se refieren a cualquier material vegetal que contiene celulosa. La fibra natural puede ser a base de madera. La fibra natural a base de madera puede ser de árboles de madera blanda, tales como abeto, pino, abeto, alerce, abeto de Douglas o cicuta, y/o de árboles de madera dura, tales como abedul, álamo temblón, chopo, aliso, eucalipto o acacia, o de una mezcla de maderas blandas y maderas duras. La cara 110 puede comprender fibras celulósicas tanto de madera dura y madera blanda. Puede usarse una mezcla de madera dura y madera blanda para mejorar la resistencia del enlace interno de la cara 110.
Un papel adecuado para la cara 110 es típicamente el denominado papel libre de madera. Libre de madera se refiere a pulpa química, tal como la pulpa Kraft. De acuerdo con una modalidad, la pulpa usada para fabricar la cara no contiene ningún tipo de pulpa mecánica debido a la alta calidad de la cara. Por tanto, la cara 110 puede ser un papel libre de madera que comprende fibras, por ejemplo, de las maderas blandas y/o las maderas duras.
La cara 110 puede comprender, por ejemplo, al menos un relleno seleccionado de un grupo que comprende arcilla, arcilla calcinada, caolín, carbonato de calcio molido natural, carbonato de calcio precipitado, talco, sulfato de calcio, y dióxido de titanio. Además, la cara puede comprender aditivos. La cantidad total de rellenos en la cara 110 es preferentemente menos de 10 % en peso, con mayor preferencia menos de 5 % en peso, y con la máxima preferencia menos de 3 % en peso, por ejemplo entre 0,5 y 5 % en peso, o entre 0 % en peso y 3 % en peso, en base al peso total de la cara 110. Los rellenos pueden disminuir los costos del producto fabricado. Sin embargo, los rellenos minerales pueden disminuir además, las propiedades de resistencia de la cara 110. Además, si la cara comprende demasiados rellenos minerales, algunas propiedades de la cara 110 pueden comprometerse. Por lo tanto, en un ejemplo, la cara 110 no comprende dichos rellenos minerales.
La cara 110 puede comprender un papel que se recubre con uno o más recubrimientos. Para papeles recubiertos, puede usarse un peso de la capa en el intervalo de 1 a 12 g/m2 por lado (sobre uno o ambos lados). Las capas de recubrimiento pueden comprender al menos un pigmento seleccionado de un grupo que comprende arcilla, arcilla calcinada, caolín, carbonato de calcio molido natural, carbonato de calcio precipitado, talco, sulfato de calcio, y dióxido de titanio. Además, dichas capas de recubrimiento pueden comprender aglutinantes, tales como almidón y/o alcohol polivinílico.
Una cara 110 que comprende un papel puede calandrarse con una calandra o una supercalandra para obtener una superficie de alta densidad.
Además del papel, o alternativamente, la cara 110 puede comprender un material fílmico tal como polietileno (PE), polipropileno (PP) o polipropileno biaxialmente orientado (BOPP). Además, son posibles otros materiales adecuados, tales como diferentes tipos de poliésteres tales como tereftalato de polietileno (PET) o polietilenos. El gramaje de la cara 110 es preferentemente de al menos 50 g/m2, con mayor preferencia al menos 60 g/m2. Además, el gramaje de la cara es preferentemente menor que 85 g/m2, con mayor preferencia igual a o menor que 80 g/m2. El gramaje puede estar, por ejemplo, en un intervalo entre 50 g/m2 y 82 g/m2 o en un intervalo entre 70 y 80 g/m2. Dicho gramaje puede ser particularmente adecuado para la etiqueta sin papel de soporte que comprende el recubrimiento térmico directo imprimible, y para su uso en impresoras bajo demanda de etiquetas sin papel de soporte. El gramaje puede medirse de acuerdo con el estándar ISO536.
La cara 110 puede tener una sensibilidad estática por debajo de 90 °C, preferentemente en un intervalo entre 75 °C y 90 °C. La sensibilidad estática debe ser lo suficientemente alta de manera que el producto no se oscurezca antes de la impresión, por ejemplo durante la transportación. Sin embargo, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 debería ser lo suficientemente sensible como para poder imprimirse térmicamente.
La cara 110 puede tener una densidad óptica por debajo a 25 mJ/mm2, preferentemente por debajo de 20 mJ/mm2 y con mayor preferencia por debajo de 15 mJ/mm2, tal como entre 10 mJ/mm2 y 15 mJ/mm2 Una densidad óptica demasiado alta puede provocar muchos desafíos al producto. Además, una baja densidad óptica puede acelerar la impresora de etiquetas sin papel de soporte. Además, gracias a una suficientemente baja densidad óptica, es posible que la etiqueta sin papel de soporte no exija demasiadas exigencias a la impresora.
La cara 110 puede tener un calibre en un intervalo entre 60 pm y 85 pm, medido de acuerdo con ISO534. Si la cara es demasiado delgada, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede dificultarse su manejo. Por ejemplo, si la cara es muy delgada, la rigidez de la etiqueta sin papel de soporte puede ser demasiado baja, lo que provoca que la etiqueta sin papel de soporte quede demasiado descuidada. Por lo tanto, la etiqueta sin papel de soporte (banda) puede ser difícil de fabricar y/o la etiqueta sin papel de soporte (banda) puede provocar problemas cuando se usa con una impresora de etiquetas sin papel de soporte.
El lado superior de la etiqueta sin papel de soporte puede tener una suavidad al menos en un intervalo entre 350 segundos y 550 segundos (Beck), medida de acuerdo con el estándar ISO5627. Por ejemplo, mediante el uso de una cara que comprende papel, si el papel es demasiado rugoso, la vida útil del cabezal de impresión puede disminuir demasiado. Por ejemplo, una capa de silicona en la parte superior de la cara suavizará la etiqueta sin papel de soporte (banda) y, por tanto, el producto puede ser mejor para las impresoras. Por lo tanto, en una modalidad, el primer lado de la etiqueta sin papel de soporte puede tener una suavidad igual a o mayor que 1000 segundos (Beck), medida de acuerdo con el estándar ISO5627.
La etiqueta sin papel de soporte (banda) puede tener un brillo mayor que 85 % (R457) cuando se mide de acuerdo con el estándar ISO2469. Por tanto, la etiqueta sin papel de soporte puede verse bien. Además, un brillo elevado puede crear un contraste entre los símbolos/letras. Por lo tanto, si las letras comprenden algunas letras legibles por máquina, las letras pueden leerse fácilmente gracias a dicho brillo.
La etiqueta sin papel de soporte puede tener una opacidad mayor que 80 %, tal como en un intervalo entre 80 y 90, cuando se mide de acuerdo con el estándar ISO2471. Gracias a dicha opacidad, la superficie de la etiqueta sin papel de soporte puede no ser demasiado transparente para leer por una máquina, o el ojo humano.
La cara 110 y/o la etiqueta sin papel de soporte (banda) pueden tener una resistencia a la tracción en la dirección de la máquina (es decir, la primera dirección) mayor que 40 N/15 mm, preferentemente mayor que 45 N/15 mm, cuando se mide de acuerdo con el estándar ISO1924/2. Por lo tanto, puede mejorarse la estabilidad dimensional de la etiqueta sin papel de soporte (banda), lo que puede tener un efecto positivo sobre el proceso para fabricar y el proceso de impresión.
La cara 110 y/o la etiqueta sin papel de soporte (banda) pueden tener una resistencia a la tracción en la dirección transversal (es decir, la segunda dirección) mayor que 10 N/15 mm, cuando se mide de acuerdo con el estándar ISO1924/2. Gracias a dicha resistencia, puede mejorarse la estabilidad dimensional de la etiqueta sin papel de soporte, lo que puede afectar el proceso para fabricar y el proceso de impresión.
La cara 110 puede tener un sustrato de papel fabricado a partir de pulpa certificada FSC™ (crédito mixto). Por lo tanto, la cara puede comprender o consistir en un material ecológico. Por lo tanto, la nueva etiqueta sin papel de soporte (banda) puede ser mejor para el medio ambiente que algún otro tipo de materiales frontales.
Un ejemplo de un recubrimiento térmico directo imprimible.
La cara 110 comprende un recubrimiento térmico directo imprimible. Por lo tanto, la cara 110 puede denominarse cara imprimible térmicamente directamente. El recubrimiento térmico directo imprimible se dispone para proporcionar capacidad de impresión térmica para la cara 110. El recubrimiento térmico directo imprimible se dispone para formar una capa reactiva térmica sensible que cambia de color durante la impresión térmica. El recubrimiento térmico comprende componentes reactivos. El recubrimiento térmico puede comprender una matriz. La matriz puede comprender un colorante y un revelador.
La matriz de recubrimiento térmico en estado sólido se calienta mediante un cabezal de impresión térmica por encima de su punto de activación y/o punto de fusión. El colorante del recubrimiento térmico puede comprender un colorante tipo leuco. El colorante tipo leuco se dispone para reaccionar con un ácido y cambiar a una forma coloreada. El recubrimiento térmico puede comprender un colorante, un revelador, un sensibilizador, un aglutinante, y un estabilizador.
El revelador se dispone para reaccionar conjuntamente con el colorante por encima de la temperatura de activación durante la impresión térmica. La reacción del colorante con el revelador se dispone para desencadenar la formación de color. El revelador puede comprender sulfonilureas, sales de zinc de ácidos salicílicos sustituidos o fenoles, por ejemplo Bisfenol A (BPA) o Bisfenol S (BPS). Preferentemente, el recubrimiento térmico puede estar libre de<b>P<a>, Bisfenol (BP) o Fenol para una mayor seguridad química.
Puede usarse un sensibilizador en un recubrimiento térmico para disminuir el punto de fusión de un colorante y/o un revelador. El colorante y el revelador se disponen para reaccionar cuando se calientan por encima del punto de fusión de la matriz del recubrimiento térmico. El punto de fusión de la matriz puede depender de los valores del punto de fusión de sus componentes. El umbral térmico del recubrimiento térmico es el punto de fusión del componente del recubrimiento térmico que tiene el punto de fusión más bajo. Puede disponerse un sensibilizador del recubrimiento térmico para disminuir el punto de fusión del colorante y/o revelador.
Esto tiene el efecto de demostrar la precisión del punto de fusión y/u optimizar la temperatura del cambio de color y/o facilitar la mezcla del colorante y el revelador.
Opcionalmente, el recubrimiento térmico puede comprender estabilizadores. Los colorantes en papel térmicamente sensible pueden ser inestables y tender a volver a su forma cristalina incolora original. El papel térmico puede ser sensible, por ejemplo, a condiciones exteriores cálidas y húmedas. Con el fin de estabilizar el vidrio metaestable formado por leuco colorante, revelador y sensibilizador, puede añadirse un estabilizador a la mezcla. Los estabilizadores pueden afectar la inhibición de la recristalización del colorante y el revelador y/o estabilizar la impresión.
El aglutinante del recubrimiento térmico puede tener el efecto de facilitar que el recubrimiento térmico se adhiera a un sustrato base o a una capa previa. El aglutinante puede comprender dobles enlaces. El aglutinante puede comprender alcohol polivinílico (PVA) o látex, por ejemplo un látex de estireno butadieno (SB) o un estireno acrílico (SA).
La cara 110 puede recubrirse previamente. Un recubierto previo puede tener el efecto de reducir la transferencia de calor desde un recubrimiento térmico al sustrato. Esto puede permitir que se forme una impresión mejorada o de alta resolución. La capa previa puede tener el efecto de proporcionar suavidad al sustrato, es decir, la superficie superior de la cara 110. La suavidad de la cara 110 que comprende papel tiene un efecto positivo sobre la impresión, por ejemplo que proporciona una mejor resolución. La capa previa puede tener un efecto positivo sobre la calidad de la impresión.
La sensibilidad del recubrimiento térmico se refiere al grado en que reacciona a una determinada cantidad de calor o energía. La sensibilidad es un factor decisivo a la hora de elegir el recubrimiento térmico o el papel térmico adecuados. Puede representarse en gráficos que representan una curva de densidad de imagen o densidad óptica (OD) frente a la cantidad de calor o energía transferida. La densidad óptica es una medida de la relación entre la luz incidente y reflejada. Una densidad óptica de aproximadamente 1,1 es usualmente un negro total para el ojo humano. Por lo tanto, las densidades ópticas más bajas corresponden a distintos tonos de gris. Los recubrimientos térmicos y los papeles térmicos se caracterizan típicamente mediante el uso de la sensibilidad estática y dinámica.
La sensibilidad estática indica la temperatura a la que un papel térmico comenzará a generar imágenes, es decir, que cambia de color. Los papeles térmicos con baja sensibilidad estática solo comienzan a generar imágenes a altas temperaturas, por ejemplo, por encima de 90 grados C. Por otra parte, los papeles térmicos con sensibilidad estática media comienzan a generar imágenes a temperaturas más bajas, por ejemplo, entre 80 y 90 grados C. Los papeles térmicos con una sensibilidad estática alta empiezan a reaccionar incluso a temperaturas más bajas, por ejemplo entre 65-80 grados C, o entre 70-80 grados C.
La sensibilidad dinámica de los papeles térmicos indica en la práctica qué tan rápido puede imprimirse un papel térmico. Esto es especialmente relevante en la selección del papel térmico adecuado para una impresora térmica en particular, ya que cuanto mayor sea la sensibilidad dinámica del papel, más rápido puede operar la impresora sin tener que cambiar ninguna configuración. La sensibilidad dinámica se indica típicamente se indica como mJ/mm2. Por lo tanto, los papeles térmicos con baja sensibilidad dinámica requieren una temperatura del cabezal de impresión más alta y/o una exposición más prolongada, es decir, una velocidad de impresión más lenta para lograr una alta densidad óptica de la imagen. Por otra parte, las altas sensibilidades dinámicas permiten una impresión más rápida incluso con temperaturas más bajas del cabezal de impresión.
La sensibilidad dinámica es difícil de categorizar mediante el uso de valores numéricos únicos e inequívocos (por ejemplo, niveles de energía en mJ/mm2) en categorías baja, media y alta porque el nivel total de energía suministrada al papel no corresponde directamente a una determinada temperatura alcanzada en el recubrimiento térmico. La capacidad calorífica del papel térmico se relaciona, por ejemplo, con el grosor del papel y la existencia de materiales diferentes o capas de materiales. Por lo tanto, puede ser necesaria una cantidad diferente de energía para calentar papeles que tienen diferentes grosores a la misma temperatura. Diferentes grosores de papel o conductividad térmica de varias capas pueden causar niveles de diferentes temperaturas en el recubrimiento térmico.
Por ejemplo, a una densidad óptica de 1,1 (negro total para un ojo humano) pueden ser necesarios niveles de energía muy diferentes para alcanzar dicho cambio de color completo en la capa de recubrimiento térmico. Un papel térmico de alta sensibilidad dinámica puede alcanzar tales densidades ópticas y a niveles de energía por debajo de 15 mJ/mm2, una sensibilidad dinámica media puede requerir alrededor de 20 mJ/mm2, por ejemplo energías en el intervalo de 15-25 mJ/mm2, y un papel térmico de baja sensibilidad dinámica puede requerir niveles de energía incluso por encima de 25 mJ/mm2 por la misma oscuridad de la impresión. Cada uno de estos papeles aún puede comenzar a tener algún cambio de color en niveles de energía mucho más bajos, por ejemplo, ya por debajo de 10 mJ/mm2.
Pueden preferirse altas sensibilidades estáticas combinadas con una alta sensibilidad dinámica que permita una impresión rápida con impresoras sin papel de soporte, económicas y sencillas. No es probable que la temperatura de la superficie de un artículo etiquetado supere los 65-70 grados C, lo que permite el uso de algunos papeles térmicos con sensibilidad estática media, y con mayor preferencia papeles térmicos con alta sensibilidad estática que se aproximan a las temperaturas superficiales máximas de los artículos etiquetados. Por otra parte, la estabilidad a largo plazo no es un problema en estas aplicaciones de corta duración, lo que permite usar papeles térmicos más económicos que no están diseñados específicamente para archivar ni para una estabilidad a largo plazo. Tal alta sensibilidad estática y dinámica del recubrimiento térmico/papel puede plantear desafíos en la fabricación de etiquetas térmicas directas imprimibles sin papel de soporte, ya que limita a las temperaturas más altas a las que puede exponerse el material frontal térmico directo durante la fabricación del producto de etiqueta sin papel de soporte con el fin de evitar cambios de color no deseados y prematuros del recubrimiento térmicamente sensible.
Recubrimiento adhesivo (capa) y recubrimiento adhesivo sensible a la presión (capa)
El recubrimiento térmico directo imprimible de la cara ha impedido tradicionalmente el uso de adhesivos a base de agua con etiquetas sin papel de soporte. Gracias a las soluciones de la presente solicitud, los adhesivos a base de agua pueden usarse con el recubrimiento térmico directo imprimible.
Durante un proceso para fabricar la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200, un recubrimiento adhesivo modificado 121 que comprende un adhesivo y un aditivo de silicona se seca hasta obtener un recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 que comprende el aditivo de silicona y el adhesivo.
Por lo tanto, el recubrimiento adhesivo modificado (capa) 120, 121 comprende al menos dicho adhesivo acrílico a base de agua y aditivo de silicona emulsionada. Por tanto, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 obtenida comprende un recubrimiento adhesivo modificado que comprende el adhesivo sensible a la presión y el aditivo de silicona.
El aditivo de silicona en el recubrimiento adhesivo modificado 120, 121 puede mejorar la facilidad del corte del material de la etiqueta, particularmente con una impresora bajo demanda de etiquetas sin papel de soporte. Además, el aditivo de silicona en el recubrimiento adhesivo modificado 120, 121 puede mejorar la capacidad de autoenrollado de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100. Por lo tanto, gracias al aditivo de silicona en el recubrimiento adhesivo modificado 120, 121, la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 puede enrollarse alrededor de sí misma sin tendencia a bloquear las capas adyacentes de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 entre sí.
Por lo tanto, la etiqueta 200 y la banda de etiqueta sin papel de soporte 100 descrita en la presente descripción comprenden un recubrimiento adhesivo modificado 120 que comprende adhesivo (PSA) y aditivo de silicona, cuyo recubrimiento adhesivo modificado 120 se dispone en el segundo lado 112 de la cara 110. El recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 también puede denominarse recubrimiento autoadhesivo.
La capa de recubrimiento de adhesivo sensible a la presión 120 puede comprender una o más capas de adhesivo a base de agua que comprende aditivo de silicona emulsionada. Si el recubrimiento de PSA 120 comprende más de una capa de adhesivo, el recubrimiento adhesivo puede tener una suavidad mejorada. Por ejemplo, si la primera capa de recubrimiento adhesivo comprende pequeños orificios, éstos pueden rellenarse con la segunda capa de recubrimiento adhesivo.
El PSA puede ser un adhesivo permanente, o puede ser removible o reposicionable, o incluso ultra-removible. El PSA puede tener una temperatura de trabajo desde la temperatura ambiente hasta la del congelador.
El adhesivo sensible a la presión 120 puede tener un valor de fijación máximo igual a o mayor que 3 N, con mayor preferencia igual a o mayor que 4 N medido sobre vidrio de acuerdo con el método de ensayo FINAT FTM9. Dichos valores pueden ser valores de rendimiento adecuados para el recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 de la etiqueta térmica directa sin papel de soporte (banda) 100, 200.
El adhesivo sensible a la presión puede usarse para etiquetas sin papel de soporte permanentes (banda) o etiquetas sin papel de soporte removibles (banda). Para etiquetas sin papel de soporte removibles (banda), el valor de fijación máximo es preferentemente entre 3 N y 6 N medido sobre vidrio de acuerdo con el método de ensayo FINAT FTM9. Para etiquetas sin papel de soporte permanentes (banda), el valor de fijación máximo es preferentemente igual a o mayor que a 8 N, con mayor preferencia igual a o mayor que 10 N, y con la máxima preferencia igual a o mayor que 17 N, medido sobre vidrio de acuerdo con el método de ensayo FINAt FTM9.
En una modalidad, el adhesivo sensible a la presión 120 tiene un valor de fijación máximo igual a o menor que 12 N, con mayor preferencia igual a o menor que 6 N y con la máxima preferencia entre 3 N y 6 N medido sobre vidrio de acuerdo con el método de ensayo FINAT FTM9. Dichos valores pueden ser valores de rendimiento particularmente adecuados para el recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 de la etiqueta térmica directa sin papel de soporte (banda) 100, 200 para restaurantes de servicio rápido.
En otra modalidad, el adhesivo sensible a la presión 120 tiene un valor de fijación máximo igual a o mayor que 8 N, con mayor preferencia igual a o mayor que 10 N medido sobre vidrio de acuerdo con el método de ensayo FINAT FTM9. Dichos valores pueden ser valores de rendimiento particularmente adecuados para el recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 de la etiqueta térmica directa sin papel de soporte (banda) sin recubrimiento 100, 200 para etiquetado industrial de alimentos o minorista.
En otra modalidad, el adhesivo sensible a la presión 120 puede tener un valor de fijación máximo igual a o mayor que a 15 N, con mayor preferencia igual a o mayor que 17 N medido sobre vidrio de acuerdo con el método de ensayo FINAT FTM9. Dichos valores pueden ser valores de rendimiento particularmente adecuados para el recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 de la etiqueta térmica directa sin papel de soporte (banda) 100, 200 para logística y almacén.
Las propiedades y características del PSA usado en la presente descripción pueden variar en dependencia del uso final de la etiqueta en cuestión. Algunas propiedades se ilustran en la Tabla 1, que muestra algunos valores y factores preferidos para los adhesivos para diferentes usos finales.
Tabla 1.
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Dentro del contexto de esta descripción, el PSA es con la máxima preferencia un PSA a base de agua. Los adhesivos a base de agua pueden proporcionar una mayor sostenibilidad con menos materias primas de origen fósil y menos volátiles involucradas tanto durante la fabricación como durante el uso final. Estos beneficios pueden verse, por ejemplo, a través del análisis del ciclo de vida de la cuna a la puerta o de la cuna a la tumba.
Además, puede ser más fácil lograr un buen nivel de anclaje con PSA a base de agua sobre la cara 110 descrita en la presente descripción incluso sin que se use ninguna imprimación adicional. Por lo tanto, en una modalidad, el adhesivo sensible a la presión a base de agua 120 está directamente en contacto con la cara 110, sin ninguna capa de recubrimiento adicional entre el PSA y la cara.
Aún más, los adhesivos a base de agua pueden diseñarse para tener aprobación para contacto directo o indirecto con alimentos (seguridad alimentaria), lo cual es un requisito en determinadas áreas de uso final de etiquetas relacionadas con alimentos.
El adhesivo sensible a la presión puede ser adecuado para altas velocidades de recubrimiento. Preferentemente, el adhesivo proporciona recubrimientos libres de reticulación con pesos de las capas de 10-30 g/m2 (peso de la capa seca). El adhesivo puede estar libre de plastificantes y puede usarse en papeles térmicos (que incluyen los de calidad económica) sin problemas de revelado prematuro de la imagen o decoloración de la misma.
Preferentemente, el adhesivo presenta suficiente anclaje a la cara 110 y resistencia a la penetración de la cara frontal, de manera que no se requiere imprimación. Puede preferirse un perfil de adherencia plano durante un tiempo de permanencia prolongado y/o una cohesión suficiente con el fin de resistir el alabeo en superficies curvas.
Preferentemente, el PSA a base de agua es de base acrílica. El PSA acrílico a base de agua puede tener muchas ventajas sobre otros tipos de PSA. El PSA acrílico a base de agua puede ser muy ecológico. Además, la fijación del producto puede mejorar gracias al adhesivo acrílico a base de agua. Además, los adhesivos termofusibles pueden acumularse más fácilmente en las máquinas de corte que los adhesivos acrílicos a base de agua. Aún más, los adhesivos acrílicos pueden tener un tiempo abierto más largo, por tanto, la etiqueta sin papel de soporte (banda) que comprende PSA acrílico a base de agua puede retirarse después de algunos segundos o minutos, si es necesario. Por el contrario, los adhesivos termofusibles típicamente no pueden eliminarse de una superficie, incluso si se colocan en una superficie incorrecta. Por lo tanto, la removilidad del adhesivo acrílico a base de agua puede ser mejor que la removilidad de los adhesivos termofusibles. Además, los valores de despegado del adhesivo de base acrílica típicamente difieren de los valores de despegado de los adhesivos de base termofusible.
Tradicionalmente, la silicona no puede mezclarse fácilmente con PSA acrílico a base de agua para formar una emulsión adhesiva estable. Por tanto, el adhesivo acrílico a base de agua puede suministrarse en forma de una dispersión acuosa que comprende un emulsionante y el aditivo de silicona. El propio aditivo de silicona puede además estar en forma de emulsión de silicona antes de mezclarlo con el adhesivo acrílico. Puede ser necesario el emulsionante con el fin de formar una emulsión adhesiva estable mientras se aplica el adhesivo acrílico a base de agua sobre una superficie de una cara o un material portador.
El adhesivo en una forma de dispersión o emulsión acuosa puede mezclarse además con un agente humectante. El agente humectante puede ser necesario para poder recubrir la dispersión/emulsión adhesiva sobre una superficie siliconada cuando el recubrimiento adhesivo modificado se aplica sobre un sustrato portador siliconado separado para el secado y curado del adhesivo, o alternativamente si se aplica directamente sobre la cara térmica siliconada para su secado y curado.
El componente de silicona en el aditivo de silicona emulsionada puede ser un polidimetilsiloxano.
El recubrimiento adhesivo modificado 120, 121 comprende el aditivo de silicona. El aditivo de silicona se mezcla preferentemente con el adhesivo a base de agua junto con un emulsionante, por tanto, puede formarse una capa adhesiva sustancialmente uniforme 120, 121 que comprende dicho aditivo de silicona.
El recubrimiento adhesivo modificado 120, 121 puede comprender o consistir en la mezcla que comprende dicho adhesivo acrílico a base de agua, al menos un emulsionante, y dicho aditivo de silicona.
El aditivo de silicona usado en la capa adhesiva es preferentemente reciclable. Con la máxima preferencia, el recubrimiento adhesivo modificado comprende un emulsionante y un agente humectante.
Ventajosamente, se añade un aditivo de silicona a un adhesivo acrílico a base de agua con el fin de formar el recubrimiento adhesivo modificado 121. Esta combinación puede reducir significativamente la acumulación de adhesivo en la hoja de guillotina de una impresora bajo demanda. Además, el adhesivo acrílico a base de agua puede ser un adhesivo ecológico, que puede usarse, por ejemplo, con materiales alimentarios. Por lo tanto, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede usarse junto con empaques de alimentos.
Además, la combinación de adhesivo acrílico a base de agua y aditivo de silicona en el recubrimiento adhesivo modificado 120, 121 también puede reducir la acumulación de adhesivo en los rollos y otras partes de una guía de banda de la impresora sin papel de soporte. Esto puede aportar ventajas, ya que puede ofrecer un margen más amplio para usar adhesivos más agresivos sin acortar el ciclo de servicio de las impresoras bajo demanda. Además, esta combinación puede permitir un ciclo de servicio prolongado. Por tanto, gracias a los adhesivos acrílicos a base de agua junto con el aditivo de silicona, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede usarse con impresoras de etiquetas sin papel de soporte de manera que el ciclo de servicio de la impresora no se acorte.
La capa adhesiva sensible a la presión 120 que comprende el aditivo de silicona puede tener un peso de la capa en un intervalo entre 10 y 30 g/m2 (peso de la capa seca). Además, la capa adhesiva 120 que comprende el adhesivo y el aditivo de silicona tiene preferentemente un peso de la capa en un intervalo entre 15 g/m2 y 25 g/m2 (peso de la capa seca), con la máxima preferencia en un intervalo entre 16 g/m2 y 21 g/m2. Preferentemente, para obtener una capa adhesiva que sea lo suficientemente buena para fijar la etiqueta sin papel de soporte a la superficie de un artículo sin que sea demasiado costosa, el adhesivo es un PSA a base de agua, que es de base acrílica.
La cantidad de aditivo de silicona emulsionada en la capa adhesiva es igual a o mayor que 1 % en peso, con mayor preferencia igual a o mayor que 1,5 % en peso, y con la máxima preferencia igual a o mayor que 2 % en peso, calculado a partir del peso en seco total de la capa de recubrimiento adhesivo. Este gramaje puede proporcionar una usabilidad mejorada de la etiqueta sin papel de soporte para impresoras. Además, la cantidad del aditivo de silicona emulsionada es igual a o menor que 6 % en peso, con mayor preferencia igual a o menor que 5 % en peso, y con la máxima preferencia igual a o menor que 4 % en peso. Por lo tanto, es posible obtener una solución rentable que tiene buenas propiedades adhesivas. La cantidad de aditivo de silicona emulsionada sobre la capa adhesiva está entre 1 y 6 % en peso, o entre 2 % en peso y 4 % en peso, calculada a partir del peso en seco total de la capa de recubrimiento adhesivo.
En una modalidad, la cantidad de aditivo de silicona emulsionada en la capa adhesiva puede ser igual a o mayor que 0,1 g/m2. Ventajosamente, la cantidad del aditivo de silicona emulsionada en la capa adhesiva puede ser al menos 0,15 g/m2, con mayor preferencia al menos 0,2 g/m2 (gramaje en seco) para proporcionar una usabilidad mejorada de las etiquetas sin papel de soporte para impresoras. Ventajosamente, la cantidad del aditivo de silicona emulsionada puede ser de 1,7 g/m2 a lo máximo, con mayor preferencia 1,3 g/m2 a lo máximo, y con la máxima preferencia igual a o menor que 1,1 g/m2 (gramaje en seco) con el fin de proporcionar una solución rentable. La cantidad del aditivo de silicona emulsionada sobre la capa adhesiva puede estar, por ejemplo, entre 0,15 y 1,5 g/m2, o entre 0,2 y 1,2 g/m2 (gramaje en seco).
El aditivo de silicona puede suministrarse en forma de una emulsión acuosa. Con el fin de formar una mezcla sustancialmente uniforme, el aditivo de silicona se añade preferentemente en forma de una emulsión acuosa que contiene un emulsionante. El emulsionante puede reducir la tensión superficial entre el adhesivo acrílico a base de agua y la silicona. El agente emulsionante puede comprender grupos hidrófilos e hidrófobos. Por lo tanto, en una modalidad, las moléculas del agente emulsionante pueden encapsular silicona con sus partes hidrófilas que se extienden hacia afuera.
El emulsionante y/o el agente humectante son preferentemente aniónicos o no iónicos. Con mayor preferencia, el emulsionante y/o el agente humectante pueden ser aniónicos.
Gracias al emulsionante, es posible que el aditivo de silicona no flote en el agua, pero puede mezclarse (“disolver”) en la solución a base de agua.
Además, gracias al agente humectante, puede mejorarse la facilidad del proceso de recubrimiento adhesivo.
El aditivo de silicona puede añadirse al recubrimiento adhesivo modificado al añadir una emulsión de silicona al adhesivo acrílico a base de agua, que forma de esta manera el recubrimiento adhesivo modificado 121.
Por lo tanto, la capa de recubrimiento adhesivo modificado 121 puede comprender una emulsión de silicona. En una modalidad ventajosa, la emulsión de silicona puede tener un tamaño promedio de partículas en un intervalo entre 0,1 micras y 1 micra. Esto puede mejorar las propiedades del aditivo de silicona emulsionada. Preferentemente, el tamaño promedio de las partículas está entre 0,1 micras y 0,4 micras, y con la máxima preferencia entre 0,1 micras y 0,2 micras.
Sin embargo, el adhesivo usado en el recubrimiento adhesivo modificado 120, 121 es un adhesivo acrílico a base de agua y el aditivo de silicona en el recubrimiento adhesivo 120, 121 se añade preferentemente como una emulsión de silicona. La emulsión de silicona, cuando se mezcla con el adhesivo a base de agua en un intervalo entre 1 % en peso y 6 % en peso, preferentemente en un intervalo entre 2 % en peso y 4 % en peso, puede modificar el rendimiento del adhesivo de manera que la adherencia inmediata para la cuchilla metálica que se mueve muy rápidamente en el proceso de impresión/etiquetado disminuye significativamente.
El recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 de la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 producida puede tener un grosor de al menos 10 pm, preferentemente al menos 12 pm o al menos 14 pm, y con la máxima preferencia igual a o mayor que 16 pm. El peso de la capa del PSA debe ser lo suficientemente alto como para rellenar los poros de la superficie. Por lo tanto, el grosor del PSA puede depender de la superficie a recubrir. Además, la cantidad del PSA debe ser suficientemente alta para fijar la etiqueta a la superficie de un objeto. Ventajosamente, dicho grosor del recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120, 121 es igual a o menor que 40 pm, preferentemente igual a o menor que 30 pm, con mayor preferencia igual a o menor que 25 pm, y con la máxima preferencia igual a o menor que 20 pm. El grosor de la capa adhesiva puede estar, por ejemplo, entre 16 y 20 micras. Por tanto, es posible obtener una capa adhesiva que sea lo suficientemente buena para fijar la etiqueta sin papel de soporte a una superficie de un artículo sin que sea demasiado costosa.
La capa adhesiva aplicada sobre la etiqueta sin papel de soporte comprende un aditivo de silicona, es decir, un compuesto a base de polímero de silicona. Los compuestos de silicona pueden mejorar la facilidad de uso de la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200. La química de la silicona afecta la fuerza requerida para liberar la capa adhesiva 120 (y por tanto la capa de la cara) de un sustrato. El aditivo de silicona en el recubrimiento adhesivo puede proteger la capa de recubrimiento adhesivo 120, 121 y permitir una manipulación eficaz cuando la etiqueta se adhiere a un sustrato. Además, mientras protege la capa adhesiva, el aditivo de silicona puede proteger aún más la impresora de etiquetas sin papel de soporte de la capa adhesiva.
El aditivo de silicona puede proteger la impresora de etiquetas sin papel de soporte, porque el aditivo de silicona puede disminuir la energía superficial de la capa adhesiva. Por lo tanto, la etiqueta puede cortarse fácilmente de manera que el adhesivo no se adhiera a la impresora. Por tanto, el recubrimiento adhesivo para etiquetas sin papel de soporte que comprende adhesivo y aditivo de silicona puede usarse para minimizar la acumulación de adhesivo en una cuchilla cortadora, rollos, y trayectoria de la banda en impresoras sin papel de soporte.
La capa de recubrimiento adhesivo 120, 121 puede ser una capa de recubrimiento con patrón como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 6 a 8. Al disponer el recubrimiento adhesivo 120, 121 en tiras en la dirección longitudinal de la banda de etiquetas 100 (es decir, la primera dirección), el rendimiento de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 en la impresora bajo demanda así como también el manejo manual de la etiqueta después de la impresión pueden mejorarse significativamente.
Para algunos usos finales, puede ser esencial dejar tiras/áreas libres de adherencia 150a continuas cerca de los bordes longitudinales de la banda de etiquetas 100. Estas tiras/áreas libres de adherencia 150, 150a cerca/sobre los bordes longitudinales pueden corresponder a un mínimo del 30 %, o del 50 % o incluso más del 70 % del ancho total de la banda de etiquetas 100. El área no adhesiva bastante amplia en los bordes exteriores de la etiqueta evita que el adhesivo se derrame en el rollo de etiquetas y ayuda a mantener limpia la mecánica de la impresora. La etiqueta libre de adherencia puede disponerse de forma simétrica o casi simétrica en ambos bordes longitudinales de la banda de etiquetas 100. Por lo tanto, puede ser posible facilitar el desplazamiento de la etiqueta dentro de la impresora y/o ayudar a poder agarrar las etiquetas con los dedos sin tocar el PSA adhesivo.
Si el ancho de las áreas libres de adherencia 150 que se selecciona no es simétrico, la más estrecha de estas áreas en cualquiera, o bien, de los bordes longitudinales de la banda de etiquetas 100 debería corresponder a un mínimo de 10 %, 15 %, 25 % o incluso más del 35 % del ancho total de la banda de etiquetas 100.
Por ejemplo, una única tira de PSA en el medio de la etiqueta sin papel de soporte 200 con un ancho de 10 a 25 mm puede proporcionar un buen equilibrio entre fijación y manipulación manual y, lo que es más importante, proporciona un buen rendimiento a largo plazo en las impresoras compactas bajo demanda sin papel de soporte. El área no adhesiva 150a bastante amplia en los bordes exteriores de la etiqueta puede evitar cualquier sangrado del adhesivo en el rollo de etiquetas y ayudar a mantener limpia la mecánica de la impresora. Sin embargo, el área de PSA es lo suficientemente amplia como para proporcionar una tracción suficientemente buena en los rollos de la impresora con el fin de poder arrastrar la etiqueta a través de la impresora.
En una modalidad, con el fin de obtener al menos algunas de las ventajas mencionadas anteriormente, las tiras/áreas libres de adherencia 150, 150a cerca (o sobre) los bordes longitudinales de la banda de etiquetas 100 pueden tener un ancho en un intervalo entre 10 y 25 mm.
Sorprendentemente, una relación entre el peso de la capa expresado en g/m2 y el ancho total de las tiras en mm parece seguir aproximadamente una relación lineal. Por ejemplo, en una etiqueta de 57 mm de ancho puede usarse una única tira adhesiva de 17 mm con 18 g/m2 de peso de la capa (seca). Si el ancho de la tira adhesiva se aumentara a 34 mm, el peso de la capa (seca) debería reducirse al orden de 9 g/m2. Un peso de la capa tan bajo puede no preferirse, ya que puede dar lugar a problemas de anclaje en dependencia de cómo se seque el adhesivo. La posición alterna de la tira adhesiva, el ancho y/o el número entre rollos sucesivos puede tener lugar de acuerdo con las reglas de cobertura total de PSA como se describió anteriormente y tener cuidado que nuevamente el área no adhesiva mínima del 10 % del ancho total de la banda de etiquetas 100 se mantiene en ambos bordes transversales de la etiqueta.
Ventajosamente, el uso del aditivo de silicona emulsionada en el recubrimiento adhesivo 120, 121 se combina con la capa de recubrimiento adhesivo con patrón. Por lo tanto, es posible obtener una etiqueta sin papel de soporte (banda) para una impresora bajo demanda de etiquetas sin papel de soporte de una manera rentable, cuya etiqueta sin papel de soporte (banda) puede tener propiedades mejoradas para la impresora bajo demanda así como también para fines de etiquetado.
El recubrimiento adhesivo modificado 120 puede estar libre de plastificantes. Esto puede tener varias ventajas ya que los plastificantes pueden migrar al producto y causar algunos problemas. Por ejemplo, la seguridad alimentaria podría comprometerse.
Por lo tanto, la nueva etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede tener varias ventajas. El recubrimiento adhesivo modificado que comprende aditivo de silicona y PSA puede usarse en papeles térmicos (que incluye los de calidad económica) sin problemas de revelado prematuro de la imagen o decoloración de la misma. Además, la etiqueta sin papel de soporte (banda) puede permanecer totalmente removible de las superficies impresas/sobrelacadas. Aún más, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede tener suficiente anclaje y resistencia a la penetración del papel de manera que no se requiera imprimación. Además, la etiqueta (banda) sin papel de soporte 100, 200 puede tener un perfil de adherencia plano durante un tiempo de permanencia prolongado y una cohesión suficiente para resistir el enrollado en superficies curvas.
Recubrimiento antiadherente
La cara térmicamente imprimible 110 puede tener un recubrimiento antiadherente 130 en el primer lado 111 de la cara 110, es decir, la parte superior de la cara 110, como se ilustra en la Figura 1.
Más adelante en este texto se da un ejemplo de un proceso de secado, en donde el recubrimiento adhesivo 120, 121 se recubre y se seca directamente sobre la cara 110. Además, se describe otro ejemplo, en donde el recubrimiento adhesivo 120, 121 se recubre primero y se seca sobre un portador separado y sólo luego, se transfiere a la cara 110. El beneficio del método anterior es que tiene menos etapas de fabricación pero, por otra parte, requiere disposiciones para no sobrecalentar el material frontal sensible térmicamente. El beneficio de este último es poder realizar la fase de secado más libremente pero, por otro lado, requiere etapas de procesamiento adicionales para transferir el adhesivo seco a la cara 110.
Debe entenderse que ahora hay varias opciones sobre cómo y cuándo puede disponerse el recubrimiento antiadherente 130 en el primer lado de la cara 110. Éstos se describen más abajo junto con algunos detalles de la composición de recubrimiento antiadherente.
De acuerdo con una modalidad, el recubrimiento antiadherente 130 se recubre y se cura en la parte superior de la cara 110 antes de, o bien, recubrir y secar directamente el recubrimiento adhesivo 120, 121 en la parte inferior de la cara 110 o, alternativamente, antes de transferir el recubrimiento adhesivo 120, 121 seco por separado en la parte inferior de la cara 110. En otras palabras, en estas modalidades se proporciona una cara recubierta 110 de fácil antiadherencia en el proceso de añadir un recubrimiento adhesivo 120, 121 en el lado opuesto de la cara 110. El beneficio de estas modalidades es que el recubrimiento antiadherente 130 puede proporcionarse como una etapa completamente separada y potencialmente en una instalación completamente separada.
Por lo tanto, el método puede comprender la siguiente etapa:
- suministrar la cara 110 que comprende un recubrimiento térmico directo imprimible y un recubrimiento antiadherente sobre el recubrimiento térmico directo imprimible.
De acuerdo con otra modalidad, la cara 110, se recubre primero y se seca directamente para tener el recubrimiento adhesivo 120 en la parte inferior de la cara 110, o alternativamente, el recubrimiento adhesivo 120 seco por separado se proporciona primero en la parte inferior de la cara 110. En otras palabras, en estas modalidades, a la cara 110 se le proporciona primero el recubrimiento adhesivo 120, 121 en la parte inferior de la cara 110 y después se añade el recubrimiento antiadherente 130 en el lado opuesto de la cara 110. El beneficio de estas modalidades es que el recubrimiento antiadherente 130 no se somete a ninguna etapa de procesamiento previo, lo que ayuda a evitar la contaminación del agente de antiadherente durante esas etapas. Por otra parte, el recubrimiento antiadherente 130 necesita añadirse en el mismo proceso porque de cualquier otra manera la banda recubierta de adhesivo no puede autoenrollarse en un rollo.
Por lo tanto, el método puede comprender las siguientes etapas:
- suministrar la cara 110 que comprende el recubrimiento térmico directo imprimible,
- aplicar un recubrimiento adhesivo modificado 121 que comprende aditivo de silicona y adhesivo acrílico a base de agua sobre un sustrato 110, 611, en donde la cantidad del aditivo de silicona está en un intervalo entre 1 % en peso y 6 % en peso, preferentemente en un intervalo entre 1 % en peso y 3 % en peso, calculados a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo, y
- secar térmicamente el recubrimiento adhesivo modificado 121 sobre el sustrato 110, 611 en un recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120,
en donde
a) dicho sustrato es el segundo lado 112 de la cara, o
b) dicho sustrato es un material portador 611, 611a, 611b, y el método comprende además la siguiente etapa:
otransferir el recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 desde el material portador al segundo lado 112 de la cara 110
en donde el método comprende además:
- aplicar un recubrimiento antiadherente 130 sobre el recubrimiento térmico directo imprimible.
De acuerdo con aún otra modalidad, la cara 110 se recubre previamente con un recubrimiento antiadherente 130 en el lado superior imprimible térmicamente. Luego, sobre el mismo lado y encima del recubrimiento antiadherente 130, el recubrimiento adhesivo 120, 121 se recubre directamente y se seca o, alternativamente, el recubrimiento adhesivo secado por separado 120, 121 se transfiere encima de este recubrimiento antiadherente 130. En estas modalidades, cuando la banda se autoenrolla en un rollo, el recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 queda anclado sobre el lado inferior de la cara 110 que ahora no tiene recubrimiento antiadherente. Cuando se desbobina el rollo, dicha banda sin papel de soporte tiene el recubrimiento adhesivo 120 que permanece ahora en la parte inferior de la cara 110 y el recubrimiento antiadherente 130 que permanece sobre la parte superior de la cara 110. El beneficio de esta modalidad es que, especialmente en el enfoque de recubrimiento adhesivo directo, permite el uso de métodos de recubrimiento adhesivo normalmente aplicables en la industria de etiquetas. Esto se debe a que otro método para fabricar etiquetas sin papel de soporte (banda) 100, 200 es recubrir y secar el adhesivo a presión sobre el recubrimiento antiadherente con soporte y sólo luego, laminar el soporte junto con el material frontal de la etiqueta mediante el uso de esta misma capa adhesiva sensible a la presión.
Por lo tanto, el método puede comprender las siguientes etapas:
- suministrar la cara 110 que comprende el recubrimiento térmico directo imprimible y un recubrimiento antiadherente 130 sobre el recubrimiento térmico directo imprimible,
- aplicar un recubrimiento adhesivo modificado 121 que comprende aditivo de silicona y adhesivo acrílico a base de agua sobre un sustrato 110, 611, en donde la cantidad del aditivo de silicona está en un intervalo entre 1 % en peso y 6 % en peso, preferentemente en un intervalo entre 1 % en peso y 3 % en peso, calculados a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo modificado, y
- secar térmicamente el recubrimiento adhesivo modificado 121 sobre el sustrato 110, 611 en un recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120,
en donde dicho sustrato
a) es el recubrimiento antiadherente 130, o
b) dicho sustrato es un material portador 611, 611a, 611b, y el método comprende además la siguiente etapa:otransferir el recubrimiento adhesivo sensible a la presión 120 desde el material portador al recubrimiento antiadherente 130.
El recubrimiento antiadherente puede ser silicona curable por UV que tiene el beneficio de poder curarse encima de la cara térmica sin calor.
El recubrimiento antiadherente 130 es sólo una característica opcional. Debido al recubrimiento adhesivo modificado 120, 121 que comprende aditivo de silicona y/o las propiedades de la superficie de la cara imprimible 110, es posible que no sea necesario el recubrimiento antiadherente separado 130. Por lo tanto, debido a que el recubrimiento adhesivo modificado 120, 121 comprende un aditivo de silicona, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede estar libre del recubrimiento antiadherente 130, si la adherencia de la cara 110 es lo suficientemente baja de manera que el adhesivo sensible a la presión pueda liberarse fácilmente desde la cara 110 al desenrollar el rollo de producto de etiquetas sin recubrimiento.
Sin embargo, la capa de recubrimiento antiadherente separada 130 puede usarse para mejorar aún más el autoenrollamiento de la etiqueta sin papel de soporte. La banda de etiquetas sin papel de soporte 100 con adhesivo sensible a la presión 120 sobre un lado (lado inferior) y un recubrimiento antiadherente 130 en su otro lado (lado superior) puede autoenrollarse alrededor de sí misma sin tendencia a bloquear las capas adyacentes de la banda de etiquetas 100 entre sí.
La impresión térmica de la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede realizarse a través de este recubrimiento antiadherente 130.
El recubrimiento antiadherente 130 puede ser un recubrimiento antiadherente a base de silicona o sin base de silicona. Preferentemente, el recubrimiento antiadherente comprende o consiste en un recubrimiento antiadherente a base de silicona. El recubrimiento antiadherente 130 a base de silicona PA puede comprender silicona curable por UV, por ejemplo silicona de radicales libres UV o silicona UV catiónica. El recubrimiento antiadherente 130 puede comprender una o más capas de recubrimiento antiadherente 130.
Se prefieren los recubrimientos antiadherentes no curables térmicamente, por ejemplo silicona curable por UV, porque el curado de dichas capas puede no calentar los materiales térmicamente sensibles en la cara térmica directa imprimible 110.
Gracias a la nueva solución en donde el recubrimiento adhesivo 120, 121 comprende adhesivo y aditivo de silicona, la adherencia puede ser lo suficientemente baja de manera que la capa adhesiva pueda desprenderse fácilmente del material frontal al desenrollar el rollo de producto de etiqueta sin papel de soporte. Este efecto puede mejorarse aún más si la capa de recubrimiento adhesivo tiene áreas libres de adherencia 150.
Una función adicional del recubrimiento antiadherente 130 puede ser la de proporcionar un nivel de fricción más bajo contra el cabezal de impresión de la impresora bajo demanda y/o contra otros componentes mecánicos de la impresora bajo demanda, que minimiza el desgaste de esos componentes y que minimiza los residuos de adhesivos acumulados. Por lo tanto, en un ejemplo, la capa antiadherente 130 se usa con el fin de reducir la fricción contra el cabezal de impresión de la impresora.
Por tanto, en una modalidad ventajosa, la cara 110 puede comprender un papel y un recubrimiento térmico directo, en donde el lado superior de la cara 110 se recubre con un recubrimiento antiadherente 130 a base de silicona, y el otro lado de la cara 110 se recubre con la capa adhesiva que comprende adhesivo y silicona.
Etiqueta sin papel de soporte
Una etiqueta 200 (también denominada etiqueta sin papel de soporte o producto de etiqueta) es una pieza de material que se aplica a un artículo. Pueden usarse artículos de diferentes formas y materiales junto con las etiquetas 200. Un artículo puede ser un empaque. Las propiedades y requisitos para una etiqueta 200 pueden ser diferentes en dependencia del uso final en cuestión, como se describió en la Tabla 1.
Una etiqueta 200 comprende al menos la cara 110. Una forma típica de adherir la etiqueta 200 a un artículo es mediante el uso del recubrimiento PSA 120. Por tanto, el recubrimiento adhesivo 120 comprende adhesivo sensible a la presión (PSA). Una etiqueta 200 que comprende adhesivo sensible a la presión puede denominarse etiqueta adhesiva sensible a la presión. Las etiquetas adhesivas sensibles a la presión también pueden denominarse etiquetas autoadhesivas.
Las etiquetas 200 que comprenden PSA pueden adherirse a la mayoría de las superficies a través de una capa adhesiva sin el uso de un agente secundario, tal como un solvente, o calor para fortalecer la unión. En ese caso, el adhesivo es sensible a la presión como tal. Alternativamente, el adhesivo puede activarse con el fin de ser sensible a la presión. El PSA forma una unión cuando se aplica presión sobre la etiqueta a temperatura ambiente (por ejemplo, entre 15 y 35 °C) o para aplicaciones en frío, incluso a temperaturas por debajo de 0 °C, que adhiere la etiqueta al artículo a etiquetar. Ejemplos de adhesivos sensibles a la presión incluyen PSA a base de agua (a base de agua), PSA a base de solventes, y PSA termofusibles. Una etiqueta puede, alternativamente o en adición, comprender otros adhesivos.
En esta solicitud, el adhesivo sensible a la presión es un PSA acrílico a base de agua que tiene sensibilidad inherente a la presión sin necesidad de activación por separado antes de poder dispensarse sobre un artículo a etiquetar.
Existen diferentes tipos de etiquetas en el mercado. Una etiqueta puede ser la denominada etiqueta sin papel de soporte 200. La etiqueta sin papel de soporte comprende una cara 110 y un adhesivo en la cara 110. Alternativamente, la etiqueta puede ser una denominada etiqueta retráctil, donde los materiales frontales poliméricos termo-retráctiles se cosen y se enrollan o se envuelven alrededor de artículos etiquetados y se retaren alrededor de los artículos. Las etiquetas retráctiles pueden comprender adicionalmente algunos adhesivos sensibles a la presión o pueden producirse completamente sin adhesivo sensible a la presión, o incluso sin adhesivo para costuras. Además, la etiqueta puede ser una etiqueta sin papel de soporte activable, en donde el adhesivo puede activarse para que sea sensible a la presión, mediante el uso de, por ejemplo, calor adicional, humedad u otros medios de activación.
En esta solicitud, la etiqueta es una etiqueta sin papel de soporte que se adhiere al artículo etiquetado principalmente a través del adhesivo sensible a la presión que cubre al menos parcialmente el lado inferior de la etiqueta. La etiqueta sin papel de soporte (banda) de la invención también es del tipo cinta, en otras palabras, puede autoenrollarse sobre sí misma en un rollo sin necesidad de un revestimiento antiadherente adicional.
Las etiquetas pueden usarse en una amplia variedad de aplicaciones de etiquetado y áreas de uso final, tales como etiquetado de alimentos, productos para el cuidado personal y del hogar, productos industriales, productos farmacéuticos y de atención médica, botellas de bebidas y vino, otros consumibles, etc. Las etiquetas permiten proporcionar información, como descripciones del producto, en los productos etiquetados. La información, por ejemplo, la impresión de una etiqueta, puede comprender información legible por humanos, como imágenes, logotipos, texto, y/o información legible por máquinas, como códigos de barras, códigos QR (respuesta rápida). Una subcategoría importante de etiquetas mediante el uso de materiales frontales térmicos directos imprimibles son las llamadas etiquetas de Impresión de Información Variable (VIP). Estas etiquetas se imprimen al menos parcialmente justo antes de dispensarlas sobre el artículo que va a etiquetarse y llevan información específica del producto sobre ese artículo individual que va a etiquetarse. Las etiquetas VIP se usan, por ejemplo, en básculas minoristas para frutas, verduras, carnes y otros artículos vendidos por peso. Otras etiquetas que se imprimen individualmente según las necesidades son etiquetas logísticas de diferentes tipos que contienen información específica del envío o del producto, boletos de autobús o tren u otros boletos, etc.
Ventajosamente, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 comprende la cara que comprende un recubrimiento de silicona 130 en el primer lado 111 y un aditivo de silicona en el segundo lado 112 de la cara. Por lo tanto, puede formarse una etiqueta térmica directa sin papel de soporte mejorada, que puede tener propiedades mejoradas.
En un ejemplo ventajoso, la etiqueta sin papel de soporte (banda) consiste en que la cara térmica directa que tiene - un recubrimiento antiadherente en el primer lado 111, y
- un recubrimiento adhesivo acrílico a base de agua que comprende aditivo de silicona en el segundo lado 112. Banda de etiquetas sin papel de soporte
La Figura 1 ilustra, por medio de un ejemplo, una sección transversal Sx, Sy de una etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200, que puede ser una etiqueta sin papel de soporte 100 o una única etiqueta 200.
Una banda de etiquetas sin papel de soporte 100 se refiere a una estructura que comprende una cara continua 110 y un adhesivo 120 dispuesto en un lado de la cara 110. Una banda de etiquetas sin papel de soporte 100 generalmente se procesa al mover sobre rodillos. Entre las etapas de procesamiento, la banda de etiquetas 100 puede almacenarse y transportarse en forma de rollos. Desde la banda de etiquetas sin papel de soporte 100, pueden cortarse etiquetas individuales 200.
Rollo de etiquetas sin papel de soporte
La banda de etiquetas sin papel de soporte 100, una vez enrollada en un rollo, puede denominarse rollo de producto para el cliente (etiqueta sin papel de soporte), rollo para el cliente o rollo de producto. En dependencia del diámetro del rollo de etiquetas y del grosor del material de etiquetas sin papel de soporte, un solo rollo puede contener, por ejemplo, de 10-100 metros de material de etiquetas (es decir, la banda de etiquetas sin recubrimiento 100).
El ancho de la banda de etiquetas sin papel de soporte, antes de cortarla en rollos para el cliente, es típicamente un múltiplo del ancho del rollo final para el cliente. El ancho de la banda, antes de cortarla en rollos para el cliente, puede ser, por ejemplo, de 1 a 3 metros.
La cara 110 puede disponerse con múltiples tiras adhesivas con el fin de proporcionar múltiples anchos de etiquetas individuales. Posteriormente, el ancho de la banda más ancho del rollo de máquina producido en este proceso para fabricar puede cortarse en un ancho de rollo correcto para el cliente, por ejemplo que tiene un ancho de al menos 10 mm, preferentemente de 20 a 100 mm.
Un único rollo de máquina puede disponerse con diferentes patrones de adhesivo en diferentes posiciones con dirección transversal (ubicaciones de las tiras adhesivas) y, por lo tanto, usarse para producir diferentes tipos de rollos para el cliente. El proceso de corte puede usarse además para proporcionar diferentes posiciones de la tira adhesiva. Los anchos más usados se encuentran en los alrededores del centro del intervalo antes mencionado, es decir, entre 40-60 milímetros.
El rollo del cliente de la banda de etiquetas sin papel de soporte típico 100 que consiste en un solo ancho de etiqueta puede tener un ancho de aproximadamente 50 a 100 mm. La cobertura total de PSA en una dirección transversal, es decir, la segunda dirección, de una banda de etiquetas 100 puede ser menor que 70 %, o menor que 50 % o incluso menor que 30 %. El PSA puede disponerse en una o más tiras en la dirección transversal de la banda de etiquetas 100 que deja una o más áreas libres de adherencia 150 entre las tiras continuas de PSA en la dirección longitudinal.
Por otra parte, de acuerdo con una modalidad, la etiqueta puede recubrirse casi por completo con adhesivo, que deja solo áreas de 1-3 mm a lo largo de los bordes longitudinales (dirección de la máquina) sin adhesivo para evitar que el adhesivo rezume por los lados de un rollo de etiquetas y/o facilitar el agarre manual de la etiqueta desde el borde sin tocar el adhesivo pegajoso. Los bordes no adhesivos u otras áreas no adhesivas 150, 150a de la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200, ayudan además a minimizar la acumulación de residuos de adhesivo dentro de la impresora o los mecanismos de la guillotina.
En una modalidad, la etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 comprende bordes libres de adherencia 150a, cuyos bordes libres de adherencia son áreas libres de adherencia en los bordes exteriores de la etiqueta sin papel de soporte (banda), los bordes libres de adherencia que tienen un ancho en un intervalo entre 1 mm y 25 mm, con mayor preferencia en un intervalo entre 2 mm y 20 mm, y con la máxima preferencia en un intervalo entre 5 mm y 15 mm.
La etiqueta sin papel de soporte (banda) 100, 200 puede comprender al menos una, preferentemente todas las propiedades de un grupo que comprende:
- Papel térmico con sensibilidad estática por debajo de 90 grados C, preferentemente por debajo de 80 grados C, pero sin embargo por encima de 65 grados C. Esto garantiza que la impresión térmica pueda realizarse con niveles de energía razonablemente bajos y alta velocidad en la impresora térmica pero al mismo tiempo evita que el papel térmico sufra una activación no deseada durante la fabricación y la logística.
- No requiere imprimación especial entre el papel térmico y el PSA para mejorar el anclaje adhesivo del adhesivo sobre el papel térmico. Puede lograrse un anclaje suficientemente alto mediante el uso de un peso de la capa de adhesivo suficientemente alto y secar completamente el adhesivo. Esto agiliza la fabricación que deja de lado una fase de procesamiento adicional y que ayuda a disminuir el coste.
- Peso de la capa de la capa adhesiva 120 (que comprende PSA y aditivo de silicona) en el intervalo de 15-20 g/m2 (peso de la capa seca) para asegurar ambos; buen anclaje al papel térmico y buena fijación a diferentes tipos de superficies.
- La capa adhesiva 120, 121 comprende PSA removible de base acrílica y un aditivo de silicona que es silicona UV. Los adhesivos de base acrílica son más ecológico y proporcionan además, una acumulación temporal más adecuada de la fijación final, lo que ayuda a reducir la contaminación de la impresora. La silicona UV hace posible curar la capa de recubrimiento antiadherente sin activar la cara térmica.
- La capa adhesiva 120, 121 se dispone en una o más tiras en el borde y/o la parte media de la banda de etiquetas 100 en dirección longitudinal. Esto garantiza un comportamiento adecuado de la etiqueta para un uso final dado, pero también ayuda a reducir la contaminación de la impresora.
Impresoras de etiquetas sin papel de soporte
Se analizan las propiedades generales de las impresoras compactas bajo demanda para aclarar los requisitos del producto de etiquetas.
En el proceso de etiquetado, la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 se imprime mediante una impresora con información variable y el cortador de guillotina de la impresora corta la banda de etiquetas 100 a la longitud adecuada de la etiqueta para aplicarla al producto.
El etiquetado se realiza de forma manual o automática. El desafío en las impresoras de etiquetas sin papel de soporte es la acumulación de adhesivo en la hoja de guillotina, lo que resulta en un ciclo de servicio de impresión más corto. En el peor de los casos, el adhesivo, aunque su aplicación es perfecta, no puede usarse ya que el ciclo de servicio de impresión se acorta demasiado.
La Figura 2 muestra un ejemplo de una impresora de etiquetas 240 usable junto con una banda de etiquetas sin papel de soporte 100 de acuerdo con esta descripción. La impresora de etiquetas 240 puede denominarse impresora de etiquetas sin papel de soporte o impresora sin papel de soporte. Estos términos se refieren a una impresora que se dispone para imprimir etiquetas sin papel de soporte. Puede hacerse referencia a la impresora de etiquetas 240 como impresora de etiquetas bajo demanda para enfatizar que la impresora pueda usarse para imprimir las etiquetas individualmente según las necesidades.
Los entornos empresariales en donde se usan típicamente dichas impresoras de etiquetas bajo demanda requieren un tamaño muy compacto y facilidad de uso de esos dispositivos de impresión con una mínima necesidad de mantenimiento. Gracias a las etiquetas térmicas directas sin papel de soporte imprimibles, las propias etiquetas sin papel de soporte llevan el recubrimiento imprimible térmicamente sensible. Esto se diferencia de otros métodos de impresión térmica no directa que usan, por ejemplo, cintas de impresión térmica separadas que deben cargarse en las impresoras y reemplazarse en consecuencia tras su uso.
Además, el número de componentes individuales se selecciona para tener una complejidad mínima. Preferentemente, la impresora también se hace muy simple de usar y tiene, por ejemplo, una necesidad mínima de configuraciones y ajustes.
Las partes funcionales principales de una impresora compacta de etiquetas sin papel de soporte de este tipo pueden comprender: un mecanismo para transportar una banda de etiquetas 100 a través de la impresora, un cabezal de impresión térmica para imprimir las etiquetas individuales en la banda de etiquetas 100, y un mecanismo para separar etiquetas individuales de la banda de etiquetas 100 y que se proporcionan su para dispensación manual.
El mecanismo para transportar la banda de etiquetas 100 comienza por desenrollarse la banda del rollo de etiquetas a través de todas las diversas partes de la impresora hasta la salida final de las etiquetas individuales es típicamente una serie de rollos de guía y superficies de guía. Para minimizar tanto el tamaño como la complejidad de dicha unidad, la mayoría de los rollos giran libremente y quizás sólo uno o sólo unos pocos de ellos están motorizados con el fin de tirar la banda de etiquetas 100 hacia adelante durante la impresión. Estos rollos o superficies no pueden utilizar ningún recubrimiento especial para reducir la fricción para lograr una estructura rentable. Los rollos de tracción pueden comprender además un simple rollo de plástico o caucho sin ningún recubrimiento especial sino únicamente con una superficie rugosa con el fin de garantizar la tracción. Típicamente, un único modelo de impresora se diseña además para aceptar diferentes anchos de rollos de etiquetas mediante el uso de un adaptador simple para centrar el rollo con respecto a la trayectoria de la banda. Un diseño de impresora tan simple pero efectivo y económico impone severas exigencias a la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 con el fin de garantizar una operación suave en el trabajo orientado al servicio al cliente. Los desafíos típicos se relacionan con la banda de etiquetas sensibles a la presión 100 que se adhiere dentro de la impresora a sus diversos componentes e impide una tracción suave hacia adelante de la banda de etiquetas 100, y/o la acumulación de residuos de adhesivo en los componentes de la impresora en un uso prolongado que conduce a los problemas antes mencionados y requiere la limpieza de los componentes de la impresora.
El cabezal de impresión térmica en este tipo de impresoras compactas, típicamente se selecciona para usar energías de impresión más bajas, es decir, puede transferirse menos energía térmica a las capas termosensibles de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100. Esto se prefiere en solicitudes en donde deben imprimirse etiquetas de corta duración de una manera sencilla y económica. Incluso si los cabezales de impresión pudieran ajustarse para niveles de energía o temperaturas más altos, puede preferirse correrlos en configuraciones más bajas con el fin de maximizar la vida útil del cabezal térmico/impresora. Puede ser además, que si la etiqueta sin papel de soporte requiere una mayor activación, la velocidad de impresión deba reducirse debido a las limitaciones de rendimiento de la impresora.
Con el fin de imprimir, la banda de etiquetas sin papel de soporte termosensible 100 puede ser arrastrada a través de una separación entre el cabezal térmico y un rodillo portapapeles. La impresora envía una corriente eléctrica a los elementos de calentamiento del cabezal térmico, que generan calor. El calor activa la capa colorante termosensible del papel termosensible, que cambia de color a negro cuando se calienta. Dicho mecanismo de impresión de este tipo se conoce como sistema de impresión térmica o sistema de impresión térmica directa. Los elementos de calentamiento se disponen usualmente como una línea de pequeños puntos estrechamente espaciados. La energía de impresión (temperatura y/o tiempo de exposición) puede ajustarse, pero dichos ajustes tienden a ser tediosos y preferentemente debe seleccionarse un material de etiqueta térmica directa imprimible con el fin de que trabaje sin necesidad de ajustar las propiedades de la impresora. Si se requiere más energía de impresión, esto típicamente significa que la velocidad de impresión se reduce, lo que permite que la temperatura de impresión afecte a la etiqueta durante más tiempo, y por tanto, transfiera más energía a la banda. Por tanto, el rendimiento del cabezal de impresión tiene un efecto en la selección del material frontal térmico del producto de etiqueta sin papel de soporte con el fin de garantizar una impresión de buena calidad incluso con niveles de energía/calor de impresión más bajos y una velocidad de impresión más alta.
El mecanismo dispuesto en el lado de salida de la impresora para separar etiquetas impresas individuales de la banda continua de etiquetas sin papel de soporte 100 puede comprender varios tipos de cuchillas o guillotinas de corte motorizadas eléctricamente, o en muchos casos, simplemente simples cuchillas dentadas no móviles. Esto último requiere que el usuario desgarre manualmente la banda de etiquetas 100 contra la cuchilla dentada o serrada. En cualquier caso, el usuario necesita tomar manualmente la etiqueta impresa que rezume desde la impresora. Cuando se usa un mecanismo de corte no motorizado o no asistido, el usuario necesita agarrar la etiqueta con bastante firmeza para separarla manualmente de la banda continua. Esto nuevamente impone requisitos para el material de la etiqueta de manera que no se adhiera innecesariamente al mecanismo de corte de la impresora o a los dedos del usuario que necesita poder colocar convenientemente la etiqueta en su primera posición de etiquetado.
Con vistas a su uso en dichas impresoras, la etiqueta (banda) sin papel de soporte 100, 200 de acuerdo con la invención usa adhesivo acrílico a base de agua que comprende además un aditivo de silicona. El adhesivo acrílico a base de agua proporciona una primera fijación menos agresiva, lo que significa que después de abrirse del rollo de etiquetas, la fijación inmediata del PSA cuando pasa a través de la impresora es menos agresiva en comparación, por ejemplo, con los PSA termofusibles. Esto ayuda, junto con otras características de la etiqueta, a minimizar la acumulación de residuos del adhesivo dentro de la impresora. La fijación final se acumula solo después de que la etiqueta se ha dispensado y se ha dejado en el artículo etiquetado durante más tiempo. La etiqueta podría incluso retirarse después de un determinado período de tiempo (minutos), antes de crear un tipo de fijación más permanente. Las propiedades específicas del PSA en dependencia de naturalmente de la formulación exacta del adhesivo y de los materiales de la superficie a etiquetar.
Un producto de etiqueta sin papel de soporte descrito en la presente descripción puede destinarse a usos finales que tienen una vida útil de etiqueta corta y que requieren manipulación manual, reposicionabilidad y/o removilidad junto con una estructura eficiente, sustentable y económica.
Por ejemplo, en restaurantes de comida rápida, como uso final específico, el pedido de comida puede realizarse primero de forma remota, o bien, a través de Internet o localmente en el restaurante a través del quiosco de pedidos con pantalla táctil de autoservicio o en el mostrador de servicio. Una vez confirmados el pedido y las ventas, luego se podrán imprimir una o más etiquetas para el pedido. Por ejemplo, en la estación de bebidas pueden imprimirse una o más etiquetas para las bebidas y pegarlas en los vasos apropiados. En la cocina, pueden imprimirse una o más etiquetas para las distintas partes de la comida, por ejemplo para diferentes hamburguesas y otros platos o guarniciones. Una vez preparados y empaquetados o envueltos individualmente los distintos platos, luego, se podrán colocar individualmente las etiquetas apropiadas en cada uno de los platos. Si procede y especialmente en caso de un pedido mayor, podrá imprimirse una etiqueta de recopilación o resumen, y usarse para ayudar a recopilar y comprobar que han sido preparados e incluidos todos los platos incluidos en el pedido antes de entregar el pedido al cliente.
Por otro ejemplo, una etiqueta de equipaje puede ser una etiqueta que se enrolla alrededor del asa de un equipaje, en este caso típicamente alrededor del asa de una bolsa para llevar o de suministro. La etiqueta de equipaje se adhiere sobre sí misma como un lazo alrededor del asa, que deja el lado adhesivo hacia adentro y el lado impreso hacia afuera. En una bolsa de comida para llevar o suministrar, una etiqueta de equipaje de este tipo, por lo tanto, puede usarse tanto como etiqueta de cierre, así como también como etiqueta de identificación durante el transporte o para el usuario final.
La etiqueta sin papel de soporte de acuerdo con la descripción puede ser particularmente adecuada para usar con una impresora bajo demanda de etiquetas sin papel de soporte. Por lo tanto, puede reducir los problemas causados por el corte completo de dichas impresoras, es decir, que la etiqueta sin papel de soporte se corte con una cuchilla de una impresora de etiquetas sin papel de soporte. La nueva solución puede evitar la acumulación del recubrimiento adhesivo 120 en una cuchilla de la impresora de etiquetas sin papel de soporte, lo que resulta en un ciclo de servicio de impresión más corto. Gracias a la nueva solución en donde la capa de recubrimiento adhesivo modificado comprende un aditivo de silicona, la acumulación del adhesivo en la cuchilla de la impresora puede reducirse significativamente. Además, puede reducirse significativamente la acumulación del adhesivo en el rollo portapapeles y otras partes de la impresora de etiquetas sin papel de soporte.
Por lo tanto, existen multitud de requisitos impuestos al producto de etiquetas sin papel de soporte con el fin de proporcionar una operación rentable, eficiente y sin problemas de una manera sostenible y fácil de usar.
Métodos de fabricación
Recubrimiento adhesivo con patrón
Como se analizó, el recubrimiento adhesivo 120, 121 puede tener patrones. El adhesivo con patrón se refiere a una situación en donde el adhesivo recubre menos del 100%del segundo lado 112 de la superficie frontal. Por ejemplo, el adhesivo puede recubrir entre 10 % y 90 % del área total de la cara 110. El adhesivo puede disponerse, por ejemplo, como tiras a lo largo de la dirección longitudinal (es decir, la primera dirección) de la banda de etiquetas 100. Por lo tanto, en la dirección transversal (es decir, en la segunda dirección) de la banda de etiquetas 100, la cara 110 puede comprender áreas alternas con y sin adhesivo y/o con y sin adherencia.
El problema con la cara 110 que comprende papel térmico surge de la sensibilidad al calor del papel térmico. El recubrimiento térmico de un papel térmico se activa mediante el uso de calor. Esto puede evitar que se seque y/o se caliente el adhesivo a base de agua sobre un papel térmico, ya que el calentamiento puede provocar la activación y que el papel térmico se vuelva negruzco o cause cambios visuales menos severos pero no deseados. La superficie del papel térmico, parcial o totalmente activada, de color marrón o negruzco, impide proporcionar una impresión visible de alta calidad.
Pueden surgir problemas aún más graves cuando sólo una parte de la cara 110 que comprende el papel térmico directo se dispone para comprender el adhesivo, por lo tanto, deja determinadas áreas de la cara 110 sin adhesivo. Aquellas áreas sin adhesivo serían aún más propensas a la activación del papel térmico mientras se seca y/o calienta el adhesivo. Algunas aplicaciones de etiquetas requieren dicho adhesivo con patrón, a veces también denominado engomado con patrón.
Disponer el adhesivo en tiras en la dirección longitudinal de la banda de etiquetas 100 puede ser esencial con el fin de lograr el rendimiento necesario en relación con determinados usos finales de las etiquetas, tal como con respecto a impresoras bajo demanda y/o manipulación manual de las etiquetas después de impresión. Disponer tiras/áreas libres de adherencia 150, 150a a lo largo de los bordes longitudinales de la etiqueta y/o la banda de etiquetas 100 puede ayudar en la manipulación manual y/o dispensación de la etiqueta. La persona que manipula y/o dispensa la etiqueta puede agarrar la etiqueta sin tener que tocar el área de adherencia, por lo tanto, mantiene sus dedos limpios del adhesivo. Además, disponer tiras/áreas libres de adherencia a lo largo de los bordes longitudinales de la banda de etiquetas 100 es ventajoso desde el punto de vista de la impresora, ya que dichos bordes longitudinales pueden ser las únicas partes de la banda de etiquetas 100 dispuestas para estar en contacto con la impresora. Por tanto, la contaminación puede evitarse de las piezas de la impresora por el adhesivo, o al menos disminuirse. Además, en el caso de que la banda de etiquetas 100 contiene más de un ancho de etiqueta, su corte en rollos de la banda de etiquetas 100 que tienen un único ancho de etiqueta puede limpiarse, ya que el corte puede realizarse a lo largo de las tiras/áreas libres de adherencia. Por último, desde el punto de vista económico y medioambiental es favorable proporcionar la etiqueta 200ILa banda de etiquetas 100 con el adhesivo únicamente en las partes de la etiqueta necesarias para proporcionar la adherencia deseada.
De acuerdo con una modalidad y como se ilustra en la Figura 4, se proporciona un método para fabricar una banda de etiquetas sin papel de soporte 100 que comprende un recubrimiento térmico directo imprimible y un adhesivo con patrón sensible a la presión. El método comprende disponer un sustrato que comprende un recubrimiento térmico directo imprimible como una cara frontal (etapa 401), aplicar un recubrimiento adhesivo modificado 121 que comprende aditivo de silicona sobre la cara frontal (etapa 402), que proporciona a la cara frontal áreas de adherencia y áreas libres de adherencia que alternan en una dirección transversal de la cara 110 (etapa 403), asegurar las áreas libres de adherencia 150 con un nivel predeterminado de humedad (etapa 404), y secar térmicamente el recubrimiento adhesivo modificado 121 en el adhesivo sensible a la presión 120 (etapa 405). La etapa 404 puede referirse además a mantener o disponer las áreas libres de adherencia 150 con humedad. Las etapas 402-404 del método pueden realizarse simultáneamente o por etapas.
La Figura 5 ilustra un aparato de acuerdo con una modalidad. El aparato comprende una unidad de recubrimiento 580 para aplicar un recubrimiento adhesivo modificado 121 sobre una cara 110. Aguas abajo de la unidad de recubrimiento 580, el aparato comprende una unidad 590 para la eliminación del adhesivo y/o para proporcionar humedad. Aguas abajo de la unidad 590, el aparato comprende al menos una unidad de secado 560 para secar el recubrimiento adhesivo modificado 121. La unidad de secado comprende al menos un dispositivo de secado 561. Después de la o las unidades de secado, la banda de etiquetas sin papel de soporte 100, por lo tanto formada, se dispone para ser enrollada sobre un rollo de banda de etiquetas sin papel de soporte 570.
Asegurar las áreas libres de adherencia 150 (que se muestran, por ejemplo, en la Figura 7) con un nivel predeterminado de humedad tiene el efecto de que al secar el adhesivo la humedad se evaporará, evaporación que evita que la temperatura del papel térmico aumente a valores que causarían la activación del papel térmico.
En una modalidad, el adhesivo con patrón se proporciona al aplicar primero el recubrimiento adhesivo modificado 121 sobre el 100 % del área de la cara 110 mediante la unidad de recubrimiento 580. Después de eso, parte del recubrimiento adhesivo modificado 121 se elimina de la cara 110 para proporcionar a la cara 110 áreas de adherencia y áreas libres de adherencia 150 que alternan en la dirección transversal de la cara 110. La eliminación del adhesivo se realiza antes de secar el adhesivo en al menos una unidad de secado 560. La eliminación del adhesivo puede realizarse mediante una unidad 590. Las áreas de adherencia pueden denominarse tiras adhesivas. La eliminación del adhesivo, con el fin de proporcionar a la cara 110 tiras adhesivas, puede denominarse engomado con patrón.
La aplicación del recubrimiento adhesivo modificado 121 sobre el 100%del área de la cara 110 proporciona el efecto de que también las áreas de las que se retira el adhesivo más adelante, se humedecerán con el agua contenida en el adhesivo. Por lo tanto, puede que no haya necesidad de disponer la humedad por separado sobre las áreas libres de adherencia 150 de la cara 110. Cuando se aplica el recubrimiento adhesivo 121 sobre un área completa de la cara 110, el agua se absorbe en la cara 110 y queda una pequeña cantidad de adhesivo en la cara 110 después del engomado con patrón, también en las áreas de las que se ha eliminado el adhesivo. La cantidad residual de adhesivo sobre el área libre de adherencia puede ser aproximadamente 0,5-5,0 g/m2, tal como de 0,5 g/m2 a 2 g/m2, o de 2,0 g/m2 a 5,0 g/m2 La cantidad residual de adhesivo es de todos modos tan pequeña, que después del secado no proporciona propiedades adhesivas significativas y, por lo tanto, se denomina libre de adherencia.
El recubrimiento adhesivo modificado 121 puede aplicarse sobre la cara 110 mediante el uso de un método de recubrimiento por contacto, tal como un recubrimiento con rodillo. El recubrimiento adhesivo modificado 121 puede aplicarse mediante un recubrimiento de huecograbado directo. En el recubrimiento de huecograbado directo, la transferencia del adhesivo tiene lugar directamente desde el rollo de huecograbado a la cara 110. El adhesivo puede eliminarse de la cara con una cuchilla, tal como una cuchilla de nailon. La cuchilla puede denominarse cuchilla de engomado con patrón o cuchilla rascadora. La cuchilla puede referirse a cualquier medio adecuado para eliminar adhesivo de una banda. La cuchilla tiene el efecto de que mientras se elimina el adhesivo, la cuchilla proporciona simultáneamente presión a la cara 110, por lo tanto, empuja la humedad, es decir, el agua contenida por el adhesivo hacia la cara 110. El contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo modificado 121 que se retira de la banda, es decir, la cara 110, puede diferir del contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo modificado 121 aplicado sobre la cara 110. El contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo modificado 121 retirado de la banda puede ser de 0,1 % a 5,0 % menor en comparación con el contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo modificado 121 aplicado sobre la banda. En un ejemplo, el contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo modificado 121 retirado de la banda es de 0,5 a 1,0 % menor en comparación con el contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo modificado 121 aplicado sobre la banda. La cantidad residual del recubrimiento adhesivo modificado 121 sobre las áreas libres de adherencia 150 junto con la humedad transferida desde el recubrimiento adhesivo modificado 121 a la cara 110 tienen el efecto de que puede evitarse el aumento de la temperatura del papel térmico a valores que provocarían la activación, mientras puede evitarse el secado del recubrimiento adhesivo modificado 121.
Debe señalarse que se necesita un determinado grosor de recubrimiento (peso de la capa) con el fin de obtener el PSA a base de agua como una capa uniforme y libre de defectos sobre la cara 110. Simplemente reducir el grosor del recubrimiento adhesivo por debajo de un determinado valor en un esfuerzo por facilitar el secado a temperaturas más bajas y sin aumentar el tiempo de secado conducirá a una calidad y rendimiento del PSA insatisfechos. Por tanto, la descripción en la presente descripción también puede proporcionar como objetivo proporcionar medios mediante el uso de grosor de un recubrimiento (peso de la capa) suficientemente alto junto con temperaturas de secado suficientemente altas con el fin de lograr una buena calidad y rendimiento del PSA pero aun así evitar el sobrecalentamiento del recubrimiento térmicamente sensible.
En una modalidad, se garantiza que esté presente un cierto nivel objetivo de humedad en todas las partes/áreas de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 antes de que la banda entre en la fase de secado. Durante la fase de secado, la evaporación de esa humedad mantiene la temperatura de la banda por debajo de la temperatura de activación del recubrimiento térmico tanto en las áreas sin adhesivo/adherencia así como también en las áreas con adhesivo/adherencia a base de agua.
La Figura 6 proporciona una vista detallada del método y del aparato de acuerdo con una modalidad. El recubrimiento adhesivo modificado 121 se aplica sobre 100 % del área de la cara 110 mediante la unidad de recubrimiento 580. Después de eso, parte del recubrimiento adhesivo 121 se elimina de la cara 110 para proporcionar a la cara 110 áreas de adherencia y áreas libres de áreas libres de adherencia 150 que alternan en la dirección transversal de la cara 110. Se dispone una unidad 690 para eliminar el recubrimiento adhesivo 121 con el fin de proporcionar a la cara 110 tiras adhesivas visualizadas como los bloques negros 121 en una ampliación discontinua de la Figura 6. La ampliación discontinua ilustra la cara que tiene el recubrimiento adhesivo en el plano Sx, Sz. Las gotitas grises de la Figura 6 ilustran el recubrimiento adhesivo eliminado de la cara 110. El adhesivo eliminado de la cara 110 puede recogerse y devolverse a la unidad de recubrimiento, como se ilustra por la flecha curva entre la unidad 690 y la unidad de recubrimiento 580.
De acuerdo con una modalidad, la cuchilla de engomado con patrón se dispone en un ángulo de casi 90° con respecto a la banda, es decir, la cara 110. La cuchilla puede disponerse en un ángulo de limpieza de 75 a 85°, por ejemplo de 80°, con respecto a la banda. La cuchilla puede disponerse en la dirección delantera con respecto a la banda. La tensión de la banda puede ser, por ejemplo, 100-250 N/m. La tensión de la banda puede ser, por ejemplo, 150 N/m. Una mayor tensión de la banda y/o un mayor ángulo de la cuchilla para la limpieza pueden ser responsables de proporcionar presión a la cara 110, que empuja, por lo tanto, más agua contenida por el recubrimiento adhesivo 121 hacia la cara 110 mientras se retira el adhesivo. La tensión de la banda y el ángulo de la cuchilla tienen efecto, además en la cantidad de adhesivo retirado de la cara 110. Una mayor tensión de la banda y/o un ángulo de la cuchilla pueden ser responsables de que se retire una mayor cantidad de adhesivo de la cara 110.
La velocidad de la máquina del proceso puede ser, por ejemplo, 100-600 m/min. La distancia entre la aplicación del recubrimiento adhesivo modificado 121 y la retirada del recubrimiento adhesivo modificado 121 puede ser, por ejemplo, de 50 cm a 5 m. El tiempo de permanencia entre la aplicación del recubrimiento adhesivo modificado 121 y la eliminación del recubrimiento adhesivo modificado 121 puede ser, por ejemplo, de 0,05 a 3 segundos. En un ejemplo ventajoso, la velocidad de la máquina del proceso está en un intervalo entre 150 m/min y 250 m/min, y la distancia entre la aplicación del recubrimiento adhesivo modificado 121 y la eliminación del recubrimiento adhesivo modificado 121 está en un intervalo entre 60 cm y 90 cm. Por lo tanto, el tiempo de permanencia entre la aplicación del recubrimiento adhesivo modificado 121 y la eliminación del recubrimiento adhesivo modificado 121 es preferentemente entre 0,1 y 0,5 segundos. Cuanto mayor sea la distancia entre la aplicación del recubrimiento adhesivo modificado 121 y la eliminación del recubrimiento adhesivo modificado 121, es decir, la distancia entre la unidad de recubrimiento 580 y la unidad 690 y/o el tiempo de permanencia, mayor será el tiempo para que el adhesivo esté en contacto con la cara 110, y por lo tanto, mayor será el contenido de humedad transferido desde el recubrimiento adhesivo 121 a la cara 110.
Alternativamente, el adhesivo con patrón puede proporcionarse al aplicar el recubrimiento adhesivo modificado 121 solo localmente sobre la cara 110 para proporcionar a la cara 110 áreas de adherencia 121 y áreas libres de adherencia 150 que alternan en la dirección transversal de la cara 110. Esto se ilustra en la Figura 7. Las áreas de adherencia, es decir, las tiras de adhesivo 121, se visualizan como bloques negros en la Figura 7. Por lo tanto, la cara 110 se recubre con un recubrimiento con patrón con el recubrimiento adhesivo modificado 121. Con el fin de evitar la activación del papel térmico mientras se seca el adhesivo, se proporciona humedad sobre las áreas libres de adherencia 150, 150a de la cara 110 antes del secado del recubrimiento adhesivo modificado 121 en el adhesivo sensible a la presión 120. La humedad puede proporcionarse por una unidad 590, la unidad 590 en este caso es un pulverizador de agua. El pulverizador de agua se dispone para proporcionar un pulverizado de agua únicamente en las áreas libres de adherencia 150, 150a como se ilustra mediante las flechas grises anchas en la Figura 7. En esta modalidad, las áreas libres de adherencia 150, 150a pueden denominarse además áreas libres de adhesivo.
Como se ilustra en las ampliaciones discontinuas de la Figura 7, el recubrimiento adhesivo 121 se recubre sobre la cara 110 en tiras continuas paralelas que se extienden en la dirección de la máquina, es decir, en la dirección longitudinal de la banda de etiquetas 100. El adhesivo puede recubrirse mediante el uso de un método de recubrimiento por contacto, tal como recubrimiento con rodillo, en donde el adhesivo se recubre sobre un rollo de transferencia mediante el uso de una tobera. La tobera puede disponerse con calzos de bloqueo (vistas como bloques rellenos de líneas inclinadas en la Figura 7) que permite que el recubrimiento adhesivo 121 se entregue sólo en determinados posiciones transversales en el rollo de transferencia. Por tanto, el recubrimiento adhesivo 121 sobre la cara 110 también adquiere un patrón. El adhesivo con patrón puede cambiarse según sea necesario al ajustar o cambiar los calzos de bloqueo en la tobera.
En la Figura 8, un rollo de transferencia 580a de una unidad de recubrimiento 580 se recubre con un adhesivo 120 mediante el uso de una tobera de recubrimiento 580b. El adhesivo 120 de la superficie del rollo de transferencia 580a se recoge sobre la banda portadora 611 que forma un portador recubierto de adhesivo 611.
Para el engomado con patrón, la tobera de recubrimiento 580b puede disponerse con calzos de bloqueo 870 que permiten que el adhesivo se suministra sólo en determinadas posiciones transversales del rollo de transferencia 580a. Por tanto, el recubrimiento adhesivo 121 sobre el portador 611 adquiere además un patrón. El adhesivo con patrón puede cambiarse según sea necesario al ajustar o cambiar los calzos de bloqueo 870 en la tobera 580b. Debe entenderse que el nivel predeterminado de humedad depende de las temperaturas de secado y el nivel objetivo para la humedad debe seleccionarse de manera que durante el secado la evaporación de la humedad mantiene la temperatura del recubrimiento termosensible, es decir, el recubrimiento térmico directo imprimible por debajo de su temperatura de activación. La indicación crítica para esta temperatura es la temperatura de salida de la banda de etiquetas 100 al salir de la fase de secado. Si el adhesivo se seca antes de transferirlo al segundo lado 112 de la cara 110, dicha humedad adicional puede no ser necesario en absoluto.
Un ejemplo de una etapa de secado.
Tradicionalmente, el recubrimiento térmico directo imprimible del sustrato frontal de la etiqueta ha impedido utilizar adhesivos a base de agua con etiquetas sin papel de soporte. Típicamente, dichos adhesivos se secan con el fin de evaporar el agua después de que el adhesivo se haya aplicado sobre una cara 110 de una etiqueta. El uso de adhesivo a base de agua requiere secado, mientras que cualquier capa sensible al calor o parte de una etiqueta puede prohibir el secado o calentamiento cerca o por encima de la temperatura de activación de la capa sensible al calor. Puede ser posible el secado con temperaturas más bajas y menor peso de la capa (es decir, con menos masa a secar), pero sin una selección muy cuidadosa de los parámetros del proceso de secado causaría a su vez, al menos, ineficacia y tiempos de secado y/o dimensiones más largas (longitud) de la cámara de secado u horno. Un peso de la capa bajo puede tener un efecto negativo sobre la adherencia del PSA a la superficie etiquetada.
Especialmente si se requiere una buena adherencia y al mismo tiempo removilidad y/o reposicionabilidad, esto requiere un mayor peso de la capa del PSA y esto se acentúa especialmente en el caso de adhesivos a base de agua. Además, si el adhesivo se va a secar a temperaturas más bajas debido al recubrimiento térmico sensible, debe tenerse especial cuidado en que el adhesivo se seque completamente y logre un rendimiento óptimo de adherencia sensible a la presión.
El recubrimiento adhesivo modificado 121 puede secarse en la cara 110 o en el portador 611.
Como un resultado del secado, se obtiene el adhesivo sensible a la presión 120. El adhesivo 121 se seca con el fin de evaporar el agua del adhesivo a base de agua. El secado comprende calentamiento. El calentamiento puede implementarse mediante al menos uno de los siguientes: calentamiento por infrarrojos, calentamiento por microondas o soplado de aire. La selección del método de calentamiento afecta el equilibrio entre la transferencia de calor radiativa y convectiva sobre la banda y sensible a la presión. Por lo tanto, el adhesivo 121 puede secarse en el PSA mediante el uso de al menos uno de los siguientes: energía infrarroja, energía de microondas o soplado de aire. Preferentemente, el adhesivo 121 se seca mediante soplado de aire o mediante soplado de aire junto con otro tipo de secado. Otro tipo de secado puede comprender energía infrarroja y/o energía de microondas. Esto asegura un nivel adecuado de precalentamiento del adhesivo para iniciar la evaporación de la humedad del adhesivo pero evita el despellejamiento de la superficie superior del adhesivo que bloquearía que la humedad se escape más profundamente de la capa adhesiva.
La fase de secado de la máquina que comprende la o las unidades de secado puede tener una longitud total de entre 20 y 30 metros.
El recubrimiento adhesivo modificado 121 puede secarse en al menos una unidad de secado 560.
Un ejemplo de un proceso de secado, en donde el recubrimiento adhesivo modificado se seca en la cara.
Si el recubrimiento adhesivo modificado 121 se seca sobre la cara 110, la unidad de secado 560 puede tener una temperatura de entre 60 y 90 grados C o en algunos casos incluso mayor hasta y por encima de 100 grados C. Preferentemente, la temperatura de secado es al menos 75 grados C con el fin de garantizar que el adhesivo a base de agua se seque por completo y proporcione el máximo rendimiento del adhesivo, tal como la adherencia. La temperatura de secado, es decir, la temperatura de la o las unidades de secado puede ajustarse de acuerdo con el adhesivo y/o la cara 110 en cuestión. Si se usa más de una unidad de secado, la temperatura de cada una de las unidades de secado puede disponerse para que sea igual o diferente entre sí. La cara 110 que comprende el recubrimiento adhesivo modificado 121 sobre la misma puede disponerse para pasar a través de la unidad de secado 560. Por lo tanto, se forma una banda de etiquetas sin papel de soporte 100.
En un punto donde la cara 110 que tiene el adhesivo sale de la unidad de secado 560, la temperatura del área libre de adherencia de la cara 110 puede ser, por ejemplo, 75 grados C. La temperatura de las áreas libres de adherencia 150 de la cara 110 puede disponerse para estar por debajo de 80 grados C durante todo el proceso para fabricar. Esto puede lograrse, por ejemplo, al disponer suficiente humedad en la o las áreas libres de adherencia 150 de la cara 110 antes de secar el adhesivo y/o ajustar la temperatura de la o las unidades de secado y/o ajustar la velocidad de la máquina del proceso y/o ajustar la distancia y/o el tiempo de permanencia entre la aplicación del adhesivo y la eliminación del adhesivo.
La temperatura de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 al salir del secado térmico puede disponerse para que sea de 5 a 15 grados C por debajo de la temperatura de activación del recubrimiento térmico directo imprimible. Adicional, o alternativamente, el recubrimiento adhesivo modificado puede secarse a una temperatura que es al menos 10 grados C mayor que la temperatura de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 al salir del secado térmico. En otras palabras, la temperatura de secado puede ser al menos 10 grados C mayor que la temperatura de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 al salir del secado térmico, pero de 5 a 15 grados C por debajo de la temperatura de activación del recubrimiento térmico directo imprimible. Desde un punto de vista económico, puede preferirse disponer que la temperatura de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100 al salir del secado térmico sea lo más cercana posible a la temperatura de activación del recubrimiento térmico directo imprimible. El período de secado puede alargarse para proporcionar humedad adicional con agua pulverizada.
Después del secado del adhesivo, la cara 110 con el adhesivo sensible a la presión sobre ella, es decir, la banda de etiquetas sin papel de soporte 100, se enrolla en un rollo 570 de la banda de etiquetas sin papel de soporte 100. Un ejemplo de un proceso de secado, en donde el recubrimiento adhesivo modificado se seca sobre un material portador.
El adhesivo aplicado sobre una cara 110 que comprende papel puede penetrar sobre la cara 110 y ablandar la cara 110 o debilitar los enlaces de hidrógeno en ella. Por lo tanto, la cara del papel 110 puede perder sus cualidades, lo que a su vez puede impedir etapas adicionales del procesamiento de etiquetas, como la impresión o el troquelado. En el caso de una cara de plástico 110, el secado del adhesivo a base de agua aplicado sobre una cara 110 no ha sido posible o ha planteado problemas. Por ejemplo, el polipropileno o el polietileno no han sido materiales adecuados para la cara de la etiqueta 110 con un adhesivo a base de agua debido a las altas temperaturas requeridas en la sección de secado que pueden provocar la fusión o deformación de estos materiales fílmicos. Los desafíos son aún más severos con grosores de película plástica más delgados, que son una tendencia con el fin de ahorrar material y mejorar la sostenibilidad mediante un menor uso de materiales plásticos.
De acuerdo con una modalidad, el adhesivo para la banda de etiquetas sin papel de soporte se seca por separado sobre un material portador 611, antes de unir el adhesivo sobre una cara de la etiqueta. Esto evita problemas derivados de la sensibilidad al calor y permite el uso de adhesivos a base de agua ecológicos en dichas etiquetas sin papel de soporte. Este enfoque permite una selección más amplia de materiales de sustrato para las etiquetas, que incluyen sustratos o materiales de recubrimiento, incluso con un rendimiento físico o químico más bajo, pero que siguen siendo totalmente válidos para la impresión bajo demanda sin papel de soporte y aplicaciones de etiquetas de corta duración. Debe entenderse que dichos productos de etiquetas no necesitan diseñarse para los etapas de conversión normales (impresión, troquelado, perforación, posible eliminación de matriz de desecho, etc.), sino que, después de la fabricación y el corte en rollos del cliente, pueden simplemente imprimirse y dispensarse manualmente para su uso final. Para tal uso, pueden usarse materiales incluso de menor calidad y más económicos ya que el adhesivo se seca por separado mediante el uso de un material portador separado 611, tal como una cinta metálica o una banda.
La Figura 9 ilustra un método de acuerdo con una modalidad. Este método permite aplicar un PSA que comprende aditivo de silicona sobre una cara sin papel de soporte sensible y formar una banda de etiqueta sin papel de soporte 100 sin exponer la cara 110 a temperaturas que excedan la temperatura de activación del o de los materiales de recubrimiento térmico directo. Las etapas 402-407 pueden denominarse además, fases o etapas.
Debe entenderse, además que los métodos de recubrimiento adhesivo explicados anteriormente en esta descripción son aplicables además, en las siguientes modalidades.
El adhesivo a base de agua se usa en las siguientes modalidades. Un adhesivo a base de solvente o un adhesivo termofusible requeriría algunos cambios en los detalles de las técnicas de recubrimiento del adhesivo cuando el adhesivo se aplica por primera vez sobre un portador usado para secar/curar el adhesivo. Además, el uso de otros tipos de adhesivos para conseguir PSA podría provocar algunos cambios en el secado y/o curado del adhesivo sobre el material portador. Sin embargo, el PSA es un adhesivo acrílico a base de agua por las razones analizadas en esta descripción.
El recubrimiento adhesivo modificado 121 se aplica en la primera etapa 402b sobre un material portador 611. Luego, en la segunda etapa 405, el recubrimiento adhesivo modificado 121 se seca/cura en PSA 120 sobre el material portador 611 que transporta el portador a través de un secador. El adhesivo seco a base de agua 120 se transfiere sobre una cara 110 de una banda de etiquetas 100 en la tercera etapa 406. Finalmente, la cara con el adhesivo sensible a la presión se enrolla en un rollo de una banda de etiquetas sin papel de soporte 100 en la cuarta etapa 407. En esta modalidad, el secado/curado del recubrimiento adhesivo 121 tiene lugar en un material portador separado 611 y, por tanto, el o los recubrimientos térmicamente sensibles de la cara no se exponen a temperaturas que excedan la temperatura de activación de dicho recubrimiento térmicamente sensible.
A continuación, se describen en más detalle dos enfoques alternativos para el método de fabricación con referencia a las Figuras 10 y 11. La principal diferencia entre estos dos métodos es cómo se dispone el material portador 611 usado para secar el recubrimiento adhesivo. De acuerdo con una modalidad descrita esquemáticamente en la Figura 10, el material portador se dispone para ser una cinta sin fin. De acuerdo con otra modalidad descrita esquemáticamente en la Figura 11, el material portador se dispone para ser un lote reusable de un material en banda.
El material portador 611 puede ser una cinta 611a, por ejemplo una cinta de silicona, una cinta de plástico, tal como una cinta nailon, o una cinta de metal, tal como una cinta de acero.
El material portador 611 puede ser un lote de un material en banda 611a, en donde el material portador 611, 611b puede ser un material en banda fílmico, preferentemente una banda de tereftalato de polietileno (PET) u otro material fílmico delgado que tolere las temperaturas de secado.
A los propósitos de esta descripción, a continuación los términos "portador" y "material portador" pueden referirse o bien, a una cinta sin fin o a un lote de material en banda.
El portador 611 puede comprender al menos un recubrimiento antiadherente. El portador puede comprender una capa de recubrimiento antiadherente única, o un recubrimiento antiadherente de multicapa. El recubrimiento antiadherente del portador 611 puede tener el efecto de aumentar el efecto de antiadherente del portador. El recubrimiento antiadherente sobre el portador 611 puede permitir desprender fácilmente el adhesivo del portador 611. El recubrimiento adhesivo modificado 121 puede secarse y/o curarse para dar PSA 120 antes de separar el recubrimiento de PSA 120 del portador. El adhesivo 120 se separa del portador 611 con el fin de aplicar y fijar el adhesivo en una cara 110 de la etiqueta. El recubrimiento adhesivo 120, 121 puede comprender una única capa adhesiva o multicapa de adhesivo.
Por lo tanto, en esta modalidad, el adhesivo se seca sobre el portador 611. El recubrimiento adhesivo modificado 121 sobre un portador 611 puede secarse con el fin de evaporar el agua del adhesivo a base de agua. El recubrimiento adhesivo modificado 121 puede secarse en uno o ambos lados del portador, es decir, por encima y/o debajo del portador.
El recubrimiento adhesivo modificado 121 puede secarse directa y/o indirectamente. El secado puede implementarse indirectamente al calentar el portador.
El secado puede comprender calentamiento. El calentamiento puede implementarse mediante al menos uno o más de calentamiento por inducción, calentamiento por infrarrojos, calentamiento por soplado de aire o por microondas. Por lo tanto, el secado puede comprender la utilización de soplado de aire. El secado puede comprender la utilización de soplado de aire y otro tipo de secado. Otro tipo de secado puede comprender energía infrarroja y/o energía de inducción.
El recubrimiento adhesivo seco 120 se aplica sobre una cara 110. Como se analizó anteriormente, la cara 110 puede comprender una única capa o multicapas, y la cara 110 puede comprender plástico y/o papel. La banda de etiquetas que comprende la cara 110 y el adhesivo puede enrollarse en un rollo 570 con una a 770.
La Figura 10 ilustra un aparato de acuerdo con una modalidad. El aparato comprende un material portador 611 en forma de cinta 611a. El adhesivo 121 se aplica sobre la cinta 611a mediante una unidad de recubrimiento 580. La unidad de recubrimiento 580 se dispone para aplicar el adhesivo 121 sobre la cinta. El adhesivo comprende preferentemente adhesivo acrílico a base de agua y aditivo de silicona.
En esta modalidad, la etapa de recubrimiento puede comprender, por ejemplo, recubrimiento con rollo, recubrimiento con cortina, recubrimiento con espuma o recubrimiento por pulverización. La etapa de recubrimiento puede comprender un método de recubrimiento multicapa. Al menos una capa adhesiva que comprende adhesivo a base de agua y aditivo de silicona puede aplicarse sobre el material portador 611 mediante un método de recubrimiento por contacto, preferentemente mediante un método de recubrimiento con rollo.
En la Figura 10, el adhesivo que comprende el adhesivo a base de agua y el aditivo de silicona se seca sobre una cinta 611a con el fin de evaporar el agua del adhesivo a base de agua. El secado puede implementarse mediante uno o más dispositivos de secado 560, 561.
El aparato de la Figura 10 puede comprender medios para el secado directo del adhesivo sobre la cinta 611. El aparato puede comprender medios para el secado indirecto del recubrimiento adhesivo 121 sobre la cinta 611. El aparato puede comprender medios de secado tanto directos como indirectos. Los medios de secado indirecto pueden comprender medios para calentar la cinta.
Un dispositivo de secado puede utilizar energía de inducción, energía infrarroja, energía de microondas o soplado de aire, por ejemplo. Un dispositivo de secado puede comprender un dispositivo de calentamiento por inducción, un dispositivo de calentamiento por infrarrojos, un dispositivo de calentamiento por microondas, o un secador de aire. Un dispositivo de calentamiento por infrarrojos y/o un dispositivo de calentamiento por inducción pueden situarse debajo de la cinta 611, o en un lado de la cinta opuesto al lado de la cinta sobre el que se aplica el adhesivo a base de agua. Pueden disponerse secadores de aire o chorros de aire por encima de la cinta 611, o en un lado de la cinta sobre el que se aplica el adhesivo a base de agua.
El aparato en la Figura 10 comprende un desbobinador 612 para la cara 110. La cara 110 puede tener la forma de una banda enrollada en un rollo. La cara 110 puede desenrollarse del rollo. Después de secarse, el adhesivo 120 puede unirse a la cara 110. La cara desenrollada 110 y el adhesivo seco a base de agua en la cinta 611 pueden unirse en un estrecho 660, de esta manera forma una banda de etiquetas sin papel de soporte 100. La banda de etiquetas sin papel de soporte 100 formada se enrolla hasta formar un rollo 570. El rollo de banda de etiquetas 570 puede almacenarse y/o transportarse para su posterior procesamiento. El rollo de banda de etiquetas 570 puede procesarse adicionalmente en otra ubicación.
El aparato de la Figura 10 puede comprender además un cilindro de enfriamiento 650. El cilindro de enfriamiento puede disponerse antes del punto en donde la capa adhesiva seca a base de agua se use a la cara 110. Las velocidades de los rollos en el aparato de la Figura 10 pueden ser sustancialmente las mismas con el fin de evitar dañar la cara 110, por ejemplo, estirar una cara de plástico 110 o desgarrar una cara de papel 110. La diferencia de velocidad entre los rollos del aparato es preferentemente menor que 0,5 %.
La cinta 611a puede comprender silicona, plástico, por ejemplo nailon, o metal, por ejemplo acero. La cinta puede ser sólida y/o no porosa y/o impermeable.
La cinta 611a es preferentemente no permeable al adhesivo. El adhesivo puede no penetrar el material de la cinta.
La cinta puede comprender una superficie cerrada. Una superficie exterior de la cinta puede comprender una rugosidad de 0,2-3,0 pm, preferentemente 0,4-1,0 pm, de acuerdo con PPS 10 de la norma ISO 8791. La cinta 611a puede comprender al menos un recubrimiento antiadherente. El recubrimiento antiadherente tiene el efecto de aumentar los efectos de desprenderse de la cinta. El recubrimiento antiadherente puede comprender al menos una o múltiples capas de recubrimiento antiadherente. El recubrimiento antiadherente puede comprender al menos una capa de recubrimiento de silicona o al menos una capa de recubrimiento a base de fluoropolímero, por ejemplo una capa de recubrimiento de politetrafluoroetileno (PTFE) y/o una capa de recubrimiento de etileno propileno fluorado (FEP) y/o una capa de recubrimiento de perfluoroalcoxi (PFA). El recubrimiento antiadherente puede ser no permeable al adhesivo.
La longitud de la cinta y/o la velocidad de la cinta y/o la temperatura de la cinta pueden controlarse. La longitud, velocidad y/o temperatura de la cinta pueden influir en el proceso de secado del adhesivo a base de agua en la cinta. La longitud de la cinta puede ser al menos 10 m, o al menos 20 m, y no mayor que 50 m o 40 m, o no mayor que 35 m o 30 m. La velocidad de la cinta puede ser 200-1200 m/min. La temperatura de secado del adhesivo a base de agua en una cinta puede ser de 80 - 85 grados C o incluso mayor. Preferentemente, la temperatura de secado es al menos 75 grados C para garantizar que el adhesivo a base de agua se seque completamente y proporcione el máximo rendimiento del adhesivo, tal como adherencia.
La al menos una capa adhesiva puede estar en contacto con la cinta durante al menos 1 s, o 1,5 s, preferentemente al menos 1,8 s, o al menos 2,0 s, y preferentemente no más de 10-20 s, y con la máxima preferencia no más de 8 s, para garantizar una fabricación eficiente. El grosor de una cinta metálica puede ser, por ejemplo, de 0,2-4,0 mm, preferentemente de 1-2 mm. La densidad de la cinta metálica a una temperatura de 20 grados C puede ser de 7500 8500 kg/m2, preferentemente 7700-8050 kg/m2 para garantizar una capacidad calorífica suficientemente alta para una transferencia térmica y un calentamiento eficientes. La rugosidad del recubrimiento de la cinta puede ser de 0,2 3,0 pm, preferentemente de 0,4-1,0 pm, de acuerdo con PPS 10 de la norma ISO 8791. La conductividad térmica de la cinta metálica a una temperatura de 20 grados C puede ser, por ejemplo, de 13-21 W/mK, o 14-15 W/mK. La conductividad térmica de la cinta metálica a una temperatura de 100 grados C puede ser, por ejemplo, 14-22 W/mK, o 15-16 W/mK.
La temperatura de una cinta durante el proceso de secado depende del adhesivo. La temperatura puede ajustarse de acuerdo con el adhesivo. Por ejemplo, la temperatura de la cinta puede ser a lo máximo de 50-65 grados C o a lo máximo de 70-80 grados C; o la temperatura de la cinta puede ser al menos 75 grados C, y no mayor que 125 grados C, o 120 grados C, preferentemente no mayor que 115 grados C. La velocidad de la cinta puede ser al menos 280 m/min, con mayor preferencia al menos 200 m/min, o al menos 300 m/min, con la máxima preferencia al menos 350 m/min, o al menos 370 m/min.
Como se analizó anteriormente, el secador o los dispositivos de secado 560, 561 dispuestos para evaporar el agua del adhesivo a base de agua pueden comprender un secador de energía por inducción, un secador de energía infrarroja, un secador de energía de microondas, o un secador de aire. Son posibles y pueden utilizarse otros secadores o medios de secado. Un secador o un dispositivo de secado puede secar, por ejemplo al calentar, directa o indirectamente el recubrimiento adhesivo modificado. El recubrimiento adhesivo modificado puede secarse directamente. Además, o alternativamente, pueden disponerse medios de secado para calentar la cinta y conducir o transferir el calor a través de la cinta al recubrimiento adhesivo modificado sobre la cinta. Por lo tanto, el recubrimiento adhesivo modificado se seca (o calienta) indirectamente a través de la cinta. Esto puede mejorar la eficacia del proceso de secado. El calentamiento de la cinta puede implementarse al menos parcialmente mediante calentamiento por inducción o calentamiento por infrarrojos. El secado tiene el efecto de eliminar la humedad del recubrimiento adhesivo a base de agua de una cinta.
En modalidades, en donde se usa una cinta metálica, el recubrimiento adhesivo modificado 121 puede secarse desde un primer lado o desde ambos lados de la cinta metálica. El primer lado puede ser el lado de la cinta, de manera que el recubrimiento adhesivo modificado se calienta a través de la cinta. En estas modalidades puede utilizarse energía de inducción o energía infrarroja. La energía infrarroja puede ser energía infrarroja gaseosa o energía infrarroja eléctrica. Alternativamente, o además, el recubrimiento adhesivo modificado puede secarse desde el segundo lado de la cinta metálica. El segundo lado se refiere al lado de la cinta sobre el que se aplica el recubrimiento adhesivo modificado. En el segundo lado, puede utilizarse, por ejemplo, energía infrarroja o soplado de aire. Puede utilizarse energía de microondas en el lado de la cinta, al que se aplica el recubrimiento adhesivo modificado. Puede usarse energía de microondas para secar directamente el recubrimiento adhesivo modificado sobre una cinta. Además, o alternativamente, puede usarse soplado de aire para secar y/o eliminar la humedad de dicho al menos un recubrimiento adhesivo modificado. Tanto el secado directo como el indirecto del recubrimiento adhesivo modificado pueden permitir tener un perfil de temperatura deseado en relación con el tiempo de secado. Esto puede tener el efecto de ahorrar tiempo y energía durante el secado del recubrimiento adhesivo a base de agua.
La energía de inducción puede utilizarse para el secado. El secado por inducción puede comprender un calentamiento eléctrico de alta frecuencia. Puede permitir el secado o calentamiento específico del recubrimiento adhesivo modificado. Una cinta eléctricamente conductora, por ejemplo una cinta metálica, puede calentarse por inducción. Puede inducirse calor a la cinta mediante la circulación de corrientes eléctricas. La frecuencia de un campo electromagnético usado para calentar puede depender al menos en parte del tamaño de la cinta, el material de la cinta, la eficiencia del acoplamiento y la profundidad de penetración del campo electromagnético. El calentamiento por inducción puede proporcionar una combinación eficiente de velocidad, consistencia, y control. El calentamiento por inducción puede proporcionar un proceso de calentamiento repetible y controlable. El proceso de calentamiento por inducción puede controlarse, por ejemplo, mediante la elección de la frecuencia de inducción, la densidad de energía y el tiempo de interacción. El calentamiento por inducción puede proporcionar un control de temperatura muy preciso, lo que permite maximizar la temperatura usada con baja tolerancia. Una temperatura más alta puede acelerar significativamente el proceso de secado. El rendimiento del adhesivo del recubrimiento adhesivo a base de agua puede mejorarse debido a que el adhesivo se pela menos o nada durante el secado, en comparación con el secado directo o solo directo. Dado que la cinta se calienta en lugar de aire ambiente o solo aire, la energía usada durante el proceso de secado puede reducirse significativamente.
Un proceso de energía infrarroja puede comprender un proceso de calentamiento de gas por infrarrojos. El dispositivo de calentamiento de gas por infrarrojos puede usar, por ejemplo, gas natural o propano como gas combustible. El calentamiento por infrarrojos puede usarse en lugar o junto con el calentamiento por inducción. La calefacción por infrarrojos puede usarse en lugar o junto con un soplado de aire. El calentador de infrarrojos transfiere energía mediante radiación electromagnética. El calentador de infrarrojos puede secar el recubrimiento adhesivo modificado tanto directa como indirectamente. La eficiencia del calentador de infrarrojos puede depender de la coincidencia de la longitud de onda emitida y el espectro de absorción del material o sustancia a secar. La longitud de onda usada para el calentamiento por infrarrojos comprende un intervalo de infrarrojos de onda media, por ejemplo de 2-4 micrómetros.
Pueden usarse soplados de aire o chorros de aire para eliminar la humedad del recubrimiento adhesivo a base de agua. Los chorros de aire se colocan preferentemente sobre el lado de la cinta, o se dirigen hacia él, sobre el que se aplica al menos un recubrimiento adhesivo modificado.
En un ejemplo, la cinta 611a comprende o consiste en un material de banda.
La Figura 11 ilustra esquemáticamente un método de fabricación alternativo y un aparato de acuerdo con una modalidad. En este caso, en lugar de una cinta sin fin, el portador 611 se dispone para ser un lote reusable de un material en banda 611b. Esto permite ejecutar longitudes de producción predeterminadas como lotes y reusar el material portador varias veces.
Los beneficios de este enfoque incluyen, pero no se limitan a, la posibilidad de usar materiales de recubrimiento existentes, por ejemplo un revestimiento de PET siliconado como portador. La temperatura de secado del recubrimiento adhesivo modificado sobre el portador, por ejemplo sobre un revestimiento de PET siliconado, puede ser de 80-85 grados C o incluso mayor. Preferentemente, la temperatura de secado es al menos 75 grados C para garantizar que el recubrimiento adhesivo a base de agua se seque completamente y proporcione un rendimiento del adhesivo máximo, tal como adherencia.
En la Figura 11, el portador 611, 611b se desenrolla en el desbobinador 710 del portador y se guía a una estación de recubrimiento adhesivo 580. El portador es preferentemente un soporte previamente siliconado. El portador 611b se envía a través de un secador o una serie de secadores 560, 561. La cara 110 se desenrolla en el desbobinador de caras 612 y con el fin de encontrarse con el portador 611 en una disposición de estrechamiento 660 en donde el PSA 120 del portador 611 se transfiere a la cara 110. Después de esta transferencia, la cara 110 junto con el PSA 120 se rebobina en un rollo de máquina mediante el uso de un bobinador sin papel de soporte 770. El material portador usado 611, 611 b del cual se ha retirado el PSA 120 se guía a un rebobinador portador 780. El material portador es reusable y puede transferirse de nuevo al desbobinador 710 para su reuso.
Debido a que la longitud típica de la banda de etiquetas sin papel de soporte en los rollos del cliente puede ser de 20-100 metros, por ejemplo 40 metros, esto hace viable el uso del portador reusable 611 para la preparación del adhesivo. Puede usarse un único rollo o lote del portador 611b para producir una banda de etiquetas sin papel de soporte 100 para una o incluso varias longitudes requeridas en los rollos del cliente 570. Por ejemplo, un único rollo del material portador 611b puede tener una longitud de 1000 m o más. Esto permite ejecutar un lote correspondiente a 10 x 100 m de longitudes de rollo del cliente.
El aparato de la Figura 11 puede comprender además un cilindro de enfriamiento 650. El cilindro de enfriamiento puede situarse antes del punto en donde el adhesivo seco a base de agua (PSA) que comprende el aditivo de silicona se une a la cara 110. De manera similar en el caso de la Figura 10, la velocidad de los rollos en el aparato de la Figura 11 puede ser sustancialmente la misma con el fin de evitar dañar la banda frontal, por ejemplo al estirar una cara de plástico 110 o desgarrar una cara de papel 110. La diferencia de velocidad entre los rollos del aparato es preferentemente menor que 0,5 %.
Debe entenderse que todos los métodos de calentamiento/secado/curado explicados anteriormente con respecto a la modalidad de cinta sin fin en la Figura 10 también son aplicables en la presente descripción si son adecuados para el portador de lotes reusable seleccionado para su uso.
De acuerdo con una modalidad, un portador en forma de portador por lote puede comprender PET presiliconado con al menos una, preferentemente todas, las siguientes propiedades:
- grosor de la película de PET que varía de 30-150 pm; lo suficientemente fuerte como para soportar el estrés físico durante su uso como portador,
- no encogerse a las temperaturas usadas durante el secado,
- recubierto previamente con un recubrimiento antiadherente totalmente reticulado, por ejemplo un material antiadherente a base de silicona,
- opcionalmente, recubrimiento de silicona térmica o UV.
También debe entenderse que todos los métodos de recubrimiento adhesivo explicados anteriormente en esta descripción son aplicables, además, en la presente descripción. Un método de recubrimiento preferente es un método de recubrimiento con rollo de transferencia explicado en más detalle con respecto a las Figuras 5 a 8.
Por lo tanto, como se describe en esta solicitud, el recubrimiento adhesivo modificado 121 puede disponerse para ser recubierto con patrón con el fin de proporcionar engomado con patrón. Esto significa que el recubrimiento adhesivo puede recubrirse sobre el material portador 611, 611a, 611b en tiras paralelas continuas que discurren en la dirección de la máquina, es decir, en la dirección longitudinal del portador. El ancho del material portador es típicamente un múltiplo del ancho del rollo del cliente final. El ancho del portador 611, 611a, 611b puede variar, por ejemplo, de 1 a 3 metros. Por tanto, el portador 611, 611a, 611b puede recubrirse con múltiples tiras adhesivas con el fin de proporcionar múltiples anchos de etiquetas individuales. Luego, el ancho mayor de banda del rollo de máquina producido en este proceso para fabricar debe cortarse en un ancho de rollo correcto para el cliente, que tiene por ejemplo un ancho de 20-100 mm. Un solo rollo de máquina puede recubrirse mediante el uso de diferentes patrones de adhesivo en diferentes posiciones transversales (ubicaciones de las tiras adhesivas) y, por lo tanto, usarse para producir diferentes tipos de rollos para el cliente. El proceso de corte puede usarse además para proporcionar diferentes posiciones de la tira adhesiva.
El engomado con patrón puede obtenerse, por ejemplo, mediante el uso de cualquiera de los métodos discutidos anteriormente. El engomado con patrón puede obtenerse mediante el uso de un método de recubrimiento por contacto, tal como recubrimiento con rollo, en donde el adhesivo se aplica sobre un rollo de transferencia mediante el uso de una tobera. La tobera puede disponerse con calzos de bloqueo que permitan que el adhesivo se entregue sólo en determinadas posiciones transversales del rollo de transferencia. Por tanto, el recubrimiento adhesivo sobre el portador queda además, con patrón. El adhesivo con patrón puede cambiarse según sea necesario al ajustar o cambiar los calzos de bloqueo en la tobera.
Al volver a la Figura 4 a la vista de las Figuras 5-8, es posible que las etapas 401 a 405 puedan tener lugar en varios órdenes. Además, al volver a la Figura 9 en vista de las Figuras 10 a 11, es posible que las etapas 402 a 407 puedan tener lugar en varios órdenes.
Por ejemplo, para el recubrimiento adhesivo con patrón, y como ya se explicó, la cantidad de humedad que alcanza el nivel predeterminado de humedad puede lograrse cuando el adhesivo a base de agua se aplica sobre la banda de etiquetas y se elimina parcialmente mediante cuchilla antes de entrar en el secado 405. También es posible que las áreas de las cuales se ha eliminado el adhesivo o las áreas que se han dejado completamente sin adhesivo en primer lugar se disponen con un nivel predeterminado de humedad, o bien, antes y/o después del recubrimiento adhesivo pero sin embargo antes de entrar en el secado 405. También es posible que incluso las áreas provistas de recubrimiento adhesivo reciban humedad adicional, o bien, antes y/o después del recubrimiento adhesivo, pero nuevamente antes de entrar en el secado 405. Además, también es posible que no se añada humedad adicional, particularmente en el caso del portador separado 611, 611a, 611b.
Aún más, en una modalidad, el recubrimiento adhesivo sin patrón que comprende aditivo de silicona se seca sobre un portador antes de unirlo al segundo lado de la cara.
Además, en otra modalidad, se seca en el segundo lado de la cara un recubrimiento adhesivo sin patrón que comprende aditivo de silicona.
En una modalidad preferida, el recubrimiento adhesivo modificado y con patrón 120, que comprende adhesivo acrílico a base de agua y aditivo de silicona, se seca antes de unirse al segundo lado 112 de la cara o al primer lado 111 de la cara. Si el recubrimiento adhesivo se une al primer lado 111 de la cara, se aplica sobre un recubrimiento antiadherente 130, como se analiza en esta descripción.
En otra modalidad preferida, el recubrimiento adhesivo con patrón que comprende aditivo de silicona se seca en el segundo lado de la cara o en el primer lado de la cara. Si el recubrimiento adhesivo se seca en el primer lado 111 de la cara, el recubrimiento adhesivo se seca sobre el recubrimiento antiadherente 130, como se analiza en esta descripción.
Gracias a la presente invención, pueden obtenerse muchas ventajas. Por ejemplo, pueden obtenerse al menos algunas de las siguientes ventajas:
1) Puede obtenerse una adherencia/fijación fiable del adhesivo para todos los diferentes tipos de superficies sobre las que se dispensará o aplicará la etiqueta manualmente, por ejemplo, durante la preparación del pedido (por ejemplo, en la cocina) o al etiquetar los distintos artículos del pedido (por ejemplo tazas, cajas, envoltorios, bolsas u otros empaques).
2) Puede obtenerse una fácil reposicionabilidad de manera que la etiqueta se aplique primero sobre una primera superficie y luego se reposicione sobre otra superficie. Por ejemplo, la etiqueta puede usarse primero en la cocina como nota y luego etiquetarse en el plato preparado.
3) Puede obtenerse una fácil removilidad, por ejemplo para que los clientes retiren la etiqueta usada como cierre o sello para un empaque.
4) Puede lograrse una fijación final permanente de la etiqueta en aplicaciones donde una primera fijación más baja es beneficiosa para reducir la acumulación de adhesivo en la impresora, pero se prefiere un tipo de fijación permanente de la etiqueta después de dispensarla sobre el artículo a etiquetar.
5) Puede obtenerse una química adecuada, o bien, para el contacto directo o indirecto con los alimentos.
6) Puede obtenerse una sostenibilidad que respalde la corta vida de dichas etiquetas, es decir una química que no creen una carga indebida para el medio ambiente ni requieran procedimientos especiales de gestión de desechos en comparación con otros desechos que se generan en los procesos y actividades en los que se usan dichas etiquetas.
7) El PSA acrílico a base de agua junto con un aditivo de silicona puede proporcionar beneficios adicionales, tales como una mejor sostenibilidad con menos materias primas de origen fósil y menos volátiles involucrados tanto durante la fabricación como durante el uso final.
Pruebas experimentales
Ejemplo 1
Se formaron recubrimientos adhesivos modificados al mezclando una emulsión de silicona con un adhesivo acrílico a base de agua. Los recubrimientos adhesivos comprendían aditivo de silicona emulsionada y adhesivo acrílico a base de agua. La cantidad total del aditivo de silicona en los recubrimientos adhesivos varió entre 0 % y 6 %, calculada a partir del peso en seco total de la capa de recubrimiento adhesivo.
De acuerdo con los resultados de la prueba, un 1 % en peso de aditivo de silicona emulsionada en el adhesivo modificó el rendimiento del adhesivo. Los mejores resultados se encontraron cuando la cantidad de aditivo de silicona emulsionada superó el 2 % en peso. Por razones de coste, el contenido de silicona se mantuvo entre 1 % en peso y 6 % en peso, es decir, la cantidad máxima de silicona fue 6 % en peso.
De acuerdo con los resultados de las pruebas, la etiqueta sin papel de soporte que comprende el aditivo de silicona emulsionada tenía propiedades significativamente mejores que los mismos productos sin el aditivo de silicona emulsionada. Sin el aditivo de silicona emulsionada, la impresora de etiquetas sin papel de soporte pudo cortar la etiqueta sin papel de soporte aproximadamente 100000 veces (es decir, 100000 cortes) antes de que la impresora necesitara un servicio. Con el recubrimiento adhesivo que comprende adhesivo acrílico a base de agua y aditivo de silicona emulsionada, la impresora de etiquetas sin papel de soporte pudo cortar la etiqueta sin papel de soporte de 300 000 a 500000 veces, antes de que la impresora necesitara un servicio.
La cantidad de cortes dependía de la cantidad de aditivo de silicona, de manera que los mejores resultados se lograron cuando la cantidad de aditivo de silicona estaba entre 2 % en peso y 6 % en peso, calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo. Además, la etiqueta que comprende el recubrimiento adhesivo que comprende el aditivo de silicona se unió firmemente cada vez a la superficie del producto etiquetado.
Esta invención se refiere particularmente a una etiqueta sin papel de soporte para ser cortada mediante una cuchilla de una impresora de etiquetas sin papel de soporte. Con las etiquetas sin papel de soporte convencionales, el adhesivo pronto comienza a acumularse en una cuchilla de la impresora de etiquetas sin papel de soporte, lo que resulta en un ciclo de servicio de impresión más corto. A veces, es posible que una etiqueta sin papel de soporte que tiene de cualquier otra manera un adhesivo perfecto no se use en absoluto porque el ciclo de servicio de impresión sería demasiado corto. Gracias a la nueva invención en donde la capa de recubrimiento adhesivo comprende adhesivo acrílico a base de agua y aditivo de silicona emulsionada, la acumulación de adhesivo en la cuchilla de la impresora puede reducirse significativamente. Además, puede reducirse significativamente la acumulación de adhesivo en un rollo portapapeles y otras partes de la impresora de etiquetas sin papel de soporte. El efecto de la nueva solución puede mejorarse mediante el uso de áreas libres de adherencia en el segundo lado de la cara. Gracias a la novedosa solución, los adhesivos que comprenden adhesivos acrílicos a base de agua y aditivos de silicona pueden usarse de manera eficiente con etiquetas térmicas directas sin papel de soporte.
El aditivo de silicona puede identificar a partir de la capa adhesiva de la etiqueta sin papel de soporte, por ejemplo, mediante el uso de un dispositivo de laboratorio FTIR.
La invención no se limita únicamente a los ejemplos presentados en las Figuras y la descripción anterior, pero se define mediante las reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Un método para fabricar una banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte (100), la banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte (100) comprende una cara (110) que tiene un primer lado (111) y un segundo lado (112), la cara comprende
- un recubrimiento térmico directo imprimible, y
- opcionalmente, un recubrimiento antiadherente (130) sobre el recubrimiento térmico directo imprimible, en donde el método comprende
- suministrar la cara (110),
- aplicar un recubrimiento adhesivo modificado (121) sobre un sustrato (110, 611), el recubrimiento adhesivo modificado comprende
a) adhesivo acrílico a base de agua,
b) aditivo de silicona emulsionada, la cantidad del aditivo de silicona emulsionada está en un intervalo entre 1 % en peso y 6 % en peso, preferentemente en un intervalo entre 2 % en peso y 4 % en peso, calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo, y
c) opcionalmente, al menos un agente humectante,
y
- secar térmicamente el recubrimiento adhesivo modificado (121) sobre el sustrato (110, 611) hasta obtener un recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120),
en donde
i) dicho sustrato es la cara (110), y el recubrimiento adhesivo modificado se aplica sobre
- el primer lado (111) de la cara (110), o
- el segundo lado (112) de la cara (110)
o
ii) dicho sustrato (110, 611) es un material portador (611, 611a, 611b), y el método comprende además la siguiente etapa:
- transferir el recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120) desde el material portador hacia
oel primer lado (111) de la cara (110), o
oel segundo lado (112) de la cara (110).
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde,
A)
i) dicho sustrato es el segundo lado (112) de la cara, o
ii) dicho sustrato es el material portador y el recubrimiento adhesivo sensible a la presión se transfiere desde el material portador al segundo lado (112) de la cara,
y
iii) opcionalmente, la cara comprende el recubrimiento antiadherente (130) sobre el recubrimiento térmico directo imprimible,
o
B) la cara comprende el recubrimiento antiadherente (130) sobre el recubrimiento térmico directo imprimible, y iv) dicho sustrato es el primer lado (111) de la cara, o
v) dicho sustrato es el material portador y el recubrimiento adhesivo sensible a la presión se transfiere desde el material portador al primer lado (111) de la cara.
3. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el método comprende además:
- proporcionar áreas de adherencia y áreas libres de adherencia (150, 150a) que alternan antes de que el recubrimiento adhesivo modificado (121) se seque sobre el recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120).
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el método comprende:
- eliminar al menos 10%del recubrimiento adhesivo modificado (121) del sustrato (110, 611) antes del secado para proporcionar áreas de adherencia y áreas libres de adherencia (150) que alternan, preferentemente mediante el uso de una cuchilla para la limpieza, en donde la cuchilla se dispone en un ángulo de limpieza de 75-85 grados con respecto a la superficie del sustrato (110, 611), o
- aplicar el recubrimiento adhesivo modificado (121) localmente sobre el sustrato para proporcionar las áreas de adherencia y áreas libres de adherencia (150, 150a) que alternan.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicho sustrato es preferentemente la cara (110), y el método comprende
- proporcionar humedad a las áreas libres de adherencia (150, 150a) antes del secado del recubrimiento adhesivo modificado (121),
en donde la humedad se proporciona preferentemente mediante pulverización de agua sobre las áreas libres de adherencia (150, 150a).
6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 3 a 5, en donde al menos parte del recubrimiento adhesivo modificado (121) se elimina del sustrato antes del secado, y
- las áreas libres de adherencia (150, 150a) comprenden una cantidad residual del recubrimiento adhesivo en un intervalo de 0,5-5,0 g/m2, y/o
- un contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo modificado después de eliminarlo del sustrato es 0,1-5 % menor que un contenido en peso en seco del recubrimiento adhesivo (121) aplicado sobre el sustrato, y/o
- una velocidad del sustrato está en un intervalo entre 100 m/min y 600 m/min, y un tiempo de permanencia entre la aplicación del recubrimiento adhesivo (121) y la eliminación del recubrimiento adhesivo es de 0,05 a 3 segundos.
7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
- el recubrimiento adhesivo modificado (121) se seca a una temperatura en un intervalo entre 60 °C y 100 °C, y/o
- la temperatura del sustrato al salir del secado térmico se dispone para que sea de 5 a 15 grados C por debajo de la temperatura de activación del recubrimiento térmico directo imprimible.
8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el recubrimiento adhesivo modificado (121) se seca sobre el material portador (611, 611a, 611b) en el recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120) antes de que el adhesivo se transfiera sobre la cara,
- opcionalmente, el recubrimiento adhesivo modificado (121) se seca a una temperatura que es al menos 10 grados C mayor que la temperatura de la banda de etiquetas sin papel de soporte (100), y
- el material portador (611, 611a, 611b) está
i) en forma de lote reusable, o
ii) una cinta sin fin.
9. Una banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte (100) que comprende
1) una cara (110) que tiene un primer lado (111) y un segundo lado (112), la cara (110), comprende un recubrimiento térmico directo imprimible sobre el primer lado (111),
2) opcionalmente, un recubrimiento antiadherente sobre el recubrimiento térmico directo imprimible, y 3) un recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120) sobre el segundo lado (112) de la cara (110), en donde el recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120) comprende
- adhesivo acrílico a base de agua seco, y
- un aditivo de silicona emulsionada, la cantidad del aditivo de silicona emulsionada está en un intervalo entre 1 % en peso y 6 % en peso, preferentemente en un intervalo entre 2 % en peso y 4 % en peso, calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión (120).
10. La banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte de acuerdo con la reivindicación 9 o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en donde la banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte consiste en
- la cara (110),
- el recubrimiento adhesivo sensible a la presión, y
- opcionalmente, el recubrimiento antiadherente (130).
11. La banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 10, o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en donde
- el recubrimiento adhesivo se dispone como tiras continuas, y/o
- la cobertura total del recubrimiento adhesivo es igual a o menor que 90 %, preferentemente igual a o menor que 70 %, con la máxima preferencia igual a o menor que 50 %, calculado a partir del área total del segundo lado (112), y/o
- la cobertura total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión es igual a o mayor que 10 %, con mayor preferencia igual a o mayor que 20 %, y con la máxima preferencia igual a o mayor que 30 %, calculado a partir del área total del segundo lado (112).
12. La banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en donde - el recubrimiento adhesivo que comprende el aditivo de silicona tiene un peso de la capa igual a o menor que 25 g/m2 con mayor preferencia igual a o menor que 21 g/m2, calculado como peso en seco total del recubrimiento adhesivo, y/o
- el recubrimiento adhesivo que comprende el aditivo de silicona tiene un peso de la capa igual a o mayor que 10 g/m2 con mayor preferencia igual a o mayor que 15 g/m2, calculado como peso en seco total del recubrimiento adhesivo sensible a la presión.
13. La banda de etiquetas térmicas directas sin papel de soporte (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 12, o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en donde
el recubrimiento adhesivo comprende además agente(s) humectante(s) de manera que la cantidad total de agente(s) humectante(s) esté en un intervalo entre 0,3 % en peso y 5 % en peso, calculado a partir del peso en seco total del recubrimiento adhesivo.
14. Un uso de una etiqueta térmica directa sin papel de soporte (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 14 en la impresión bajo demanda.
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