含有配伍剂的单轴取向标记膜制造技术

一种聚合物标签，它由以２－９的拉伸比率单轴取向的挤压铸造多层膜模切得到，且包含至少一个表层和一个较厚的心层，及一个与所述膜相连用来将所述标签粘于基质的粘合剂层，至少所述表层包含烯烃－ＳＰＡ共混物和一种配伍剂，所述表层包含约３０％－６０％ＳＰＡ而所述心层包含约５％－５０％ＳＰＡ。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含有配伍剂的单轴取向标记膜本专利技术涉及韧性和刚性基质如塑料挤瓶，玻璃瓶等的贴合标记，涉及从树脂的成膜材料制造此类用途的模切标签，该树脂的成膜材料为“柔软”极性添加剂(目前优选乙烯乙酸乙烯酯(EVA))与低成本烯属基层材料，特别是聚丙烯、聚乙烯或其结合的共混物，聚乙烯和聚丙烯的这种结合包括聚丙烯-聚乙烯共聚物、聚丙烯和聚乙烯的共混物、或聚丙烯和聚乙烯中一者或两者与聚丙烯-聚乙烯共聚物的共混物。优选的烯属基层材料是丙烯含量很高的那些，要么是聚丙烯均聚物，要么是乙烯含量很低，如低于10％或更优选低于5％的聚丙烯-聚乙烯共聚物或共混聚合物。柔软极性添加剂指一种烯烃与另一极性部分的无规共聚物，该共聚物比烯属基层材料软且与烯属基层材料不混溶。目前优选的柔软极性添加剂为乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。此类烯属基层材料与柔软极性添加剂的共混物可称为烯烃-柔软极性添加剂共混物，或“烯烃-SPA共混物”，更确切地说，合适时可称为“烯烃-EVA共混物”。涉及的柔软极性添加剂不同于包括-->聚酰胺(如尼龙)、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))和聚苯乙烯在内的“坚硬”极性添加剂。坚硬和柔软的极性添加剂一般都具有与烯属基层材料不相容的特征，因而该添加剂与基质的共混物形成由一者或另一者组成的独立区域不混溶的混合物。在许多标记应用中，希望从中切出标签的标记原料为聚合物膜而不是纸。聚合物膜可提供纸所没有的性能，如耐久性，强度，防水性，抗磨性，光泽性，透明性和其他性能。显然，聚合物必须满足商业生产和应用的实际要求。材料成本必须具有竞争力。膜必须能由合适的商业方法如铸膜挤出法或吹膜挤出法生产，这要求熔融的膜材料具有适当的流动性以完成适当的成膜。所形成的膜必须能热拉伸而不会产生不利效果，因为对所形成的膜进行热拉伸和退火通常是有利的，从而使膜取向并赋予该膜轴向和横向不同的刚性，这在例如共同受让人的美国专利5,186,782和1993年4月29日提交的美国专利申请No.08/055,462中有说明，这两篇专利的公开有一定程度的一致性，在此引作参考。该膜在压敏标记结构中使用时必须具有一个可印刷面且可模切并能从基质剥离。标签应具有足够的“弹性”或韧性以很好地贴合于将标签用于其上的基质或容器上(这是当将标签施于韧性基质如可挤压的塑料容器，例如洗发剂瓶时特别需要的要求，同时也是针对表面不规则的刚性基质如玻璃瓶的一个要求)。另一方面，从膜切得的标签应具有足够的尺寸稳定性以保持印刷对正(print registration)，并具有足够刚性以使其适于以型内-->(in-mold)标签分配，或用剥离片或脱壳刃(peel-back edge)适当分配，衬垫或载体从其上剥离，剥离速度高至足以在商业上适用，即超过200片/分钟，优选超过至少约250片/分钟，对应于线速率约80-100英尺/分钟。在这些速率下的分配通常要求10-60Gurley(按TAPPI Gurley刚度测试T543pm测得)的轴向(MD)刚度。对于良好的贴合性，横向(CD)Gurley不应超过约0.75倍MDGurley。业已在许多方面发现烯烃-SPA共混物是一种满足聚合物模切标签的制造要求的优选材料。烯烃-SPA共混物在模切标签的制造中的使用示于前述共同受让人的美国专利5,186,782和美国专利申请No.07/839,369(1992年2月21日提交)和07/942,511(1992年9月9日提交)中，这些公开均在此引作参考。烯属树脂的较低成本及其可供厚度小的膜之用的高强度使整体材料成本降至最小。热拉伸的聚丙烯和/或聚乙烯甚至在较低厚度也能提供满足印刷对正和分配的轴向刚性，同时在横向提供足够低的抗张模量，特别是足够高的伸长，以获得良好贴合性。柔软极性添加剂如EVA改进适印性，还有助于贴合性，因为他们倾向于是柔软的橡胶状材料。业已发现烯烃-SPA共混物从经济角度来看，可用来生产从单轴热拉伸膜模切的可印刷的3.5密耳复合挤压标签，单轴热拉伸膜耐久，坚固且耐水，且一般具有良好的结构和表面性能及操作性能，而此类标签在本专利技术之前已经造出并销售。柔软的极性添加剂的加入显著有助于标签适印性，贴合性和模切性，而不会太多地降低最-->终的单轴取向产物的刚性和抗张强度。单轴拉伸还可通过在轴向(MD)和横向(CD)刚性、抗张模量、伸长及其他性能之间创造显著差异而对性能作出显著贡献。然而，对于现有技术的此类单轴取向烯烃-SPA共混物膜来说抗磨性差一直是个问题。对于改进此类膜的抗磨性以扩大其市场，使用补强剂以尽可能改进抗磨性似乎被排除了，因为在膜的增强中，此类试剂将同时增加MD和CD方向上的刚性和抗张模量，尤其可预计将损害膜的贴合性。因此，补强剂如“配伍剂”一直未被用于单轴取向烯烃-SPA共混物膜，尽管早已知道配伍剂已用于增强各种树脂的成膜材料(包括极性添加剂与基层材料的不相容或不混溶共混物)。使用配伍剂把两个不混溶的膜相联合起来并由此增加该膜的强度的实例在美国专利4,410,482；4,615,941；4,770,837和5,151,309中有介绍。如刚才所示，就在单轴取向的烯烃-SPA共混物膜中相类似地使用配伍剂可能有利地改变某些物理性能来说，在诸如横向伸长的性能上的变化预计将使不利方向的变化与其他性能的有利变化程度大致成比例，因而例如增加刚性将会有损贴合性。本专利技术涉及如下发现：在现有技术的标签制造中使用的单轴热拉伸烯烃-SPA共混物膜中使用配伍剂增加了抗磨性，同时以保持该膜的贴合性的方向选择性方式改变膜的物理性能。配伍剂的使用增加了MD物理性能，包括刚性和抗张模量，很少或根本不降低-->CD伸长，且不会破坏良好的标签贴合性所要求的MD和CD刚性之间的比例关系。即使性能如刚性和抗张模量可通过使用配伍剂而显著增加，但CD伸长不会显著改变，而且良好的标签贴合性保持下来。用于现有技术的标签制造中的单轴热拉伸烯烃-SPA共混物膜要求一个具有较高比例柔软极性添加剂的心层，以获得足够贴合性。此类膜一般为3.5密耳厚，具有几个较薄表层和几个较厚心层。本专利技术还涉及如下概念：从通过在所述类型的3.5密耳膜中使用配伍剂改进刚性和抗张模量而不显著降低CD伸长的角度来看，配伍剂有可能同时减小膜厚(降至2.5密耳，下降率超过28％)和较昂贵的柔软极性添加剂的百分含量。试图使膜性能保持平衡一般随膜厚减小而变得更难，因此低于3密耳会引起困难。然而，希望具有较高百分含量的较便宜和较竖固的烯属基层材料的较低厚度的单轴热拉伸膜能有足够的刚性和模切性，同时CD性能又相对不受配伍剂加入的影响。这一点由试验得到证实。结果证明是在两个方面节省成本的膜。较昂贵的柔软极性添加剂的百分含量降低。同时，总的材料用量通过减小厚度而减少。在完成这两个成本降低的同时保持了良好的适印性，印刷对正，分配性，贴合性，模切性和基质剥离性。根据现有技术的现场经验，当把由已受热拉伸的挤出烯烃-SPA共混物的膜模切得到的标签用于某些类型的容器时，在运输过程中未受保护或在某些填装线上相互摩擦的容器倾向于出现油墨剥落，特别是沿着在轴向上延伸的标签边缘。据信这一效应由在膜-->材料中形成纤丝(共混物的不混溶相形成纤维状复合物)而引起，纤丝的形成在膜热拉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物标签，它由以2-9的拉伸比率单轴取向的挤压铸造多层膜模切得到，且包含至少一个表层和一个较厚的心层，及一个与所述膜相连用来将所述标签粘于基质的粘合剂层，至少所述表层包含烯烃-SPA共混物和一种配伍剂，所述表层包含约30％-60％SPA而所述心层包含约5％-50％SPA。2.根据权利要求1的一种标签，其中所述心层也包含一种配伍剂。3.根据权利要求1的一种标签，其中所述烯烃-SPA共混物的柔软极性添加剂为EVA。4.根据权利要求3的一种标签，其中所述共混物的烯烃选自丙烯均聚物或乙烯含量低于10％的聚丙烯-聚乙烯共聚物或共混聚合物。5.根据权利要求4的一种标签，其中所述共混物的所述烯烃具有的乙烯含量低于5％。6.根据权利要求3的一种标签，其中所述心层包含约5％-15％EVA，所述表层和心层的总厚度低于约3密耳。7.根据权利要求4的一种标签，其中所述心层包含约5％-15％EVA，所述表层和心层的总厚度低于约3密耳。8.根据权利要求5的一种标签，其中所述心层包含约5％-15％EVA，所述表层和心层的总厚度低于约3密耳。9.根据权利要求4的一种标签，其中所述标签膜在4-6的拉伸比下单轴取向。10.根据权利要求8的一种标签，其中所述标签膜在4-6的拉伸比下单轴取向。11.根据权利要求2的一种标签，其中所述烯烃-SPA共混物的柔软极性添加剂为EVA。12.根据权利要求11的一种标签，其中所述共混物的烯烃选自丙烯均聚物或乙烯含量低于10％的聚丙烯-聚乙烯共聚物或共混聚合物。13.根据权利要求12的一种标签，其中所述共混物的所述烯烃的乙烯含量低于5％。14.根据权利要求11的一种标签，所述心层包含约5％-15％EVA，所述表层和心层的总厚度低于约3密耳。15.根据权利要求12的一种标签，所述心层包含约5％-15％EVA，所述表层和心层的总厚度低于约3密耳。16.根据权利要求13的一种标签，所述心层包含约5％-15％EVA，所述表层和心层的总厚度低于约3密耳。17.根据权利要求12的一种标签，其中所述标签膜在4-6的拉伸比下单轴取向。18.根据权利要求16的一种标签，其中所述标签膜在4-6的拉伸比下单轴取向。19.一种制造其各层由烯烃-SPA共混物组成的取向膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·约瑟福，M·J·拉阔万，D·F·凯米思，
申请(专利权)人：艾弗里·丹尼森公司，
类型：发明
国别省市：