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標(biāo)簽面材的制作方法_3

文檔序號(hào):8343924閱讀:來源:國(guó)知局
包含與上文所述的芯層的 所有聚合物成分都相同的聚合物成分。第二表層可包含丙烯均聚物、低密度聚乙烯、烴類樹 脂和苯乙烯嵌段共聚物。另外,第二表層可以包括諸如二氧化硅等防粘連劑。防粘連劑的 含量可以是例如0.2%。第二表層的成分在面材的可處理性上是重要的。LDPE也可以用作 第二表層中的添加物,從而提供到芯層的更好粘合。第二表層成分還可以包括線型低密度 聚乙烯。
[0063] 第二表層可具有包括丙烯均聚物、線型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、烴類樹脂和 苯乙烯嵌段共聚物的成分。它還可以包括少量防粘連劑。
[0064] 丙烯均聚物的含量可以是第二表層的重量的至少20%或30%,優(yōu)選地至少為 40%。丙烯均聚物的含量是至多80%,優(yōu)選地至多60%。例如,在20%和80%之間或者在 20 %和60 %之間,優(yōu)選地在40 %和50 %之間。
[0065] 線型低密度聚乙烯(LLDPE)的含量可以是至多40 %或者至多30%,優(yōu)選地至多 25%,例如在10%和30%之間,優(yōu)選地在15%和25%之間。低密度聚乙烯(LDPE)的含量 為至少1 %或2 %,優(yōu)選地為至少3 %。LDPE的含量不高于20 %或10 %,優(yōu)選地不高于8 %。 例如,LDPE的含量在1 %和20 %之間,優(yōu)選地在3 %和10 %之間,或者在3 %和8 %之間。 LDPE的含量可以是3%、4%、5%、6%、7%或8%。
[0066] 在第二表層中,烴類樹脂的含量是至少1 %或3%,優(yōu)選地為至少6%或9%。HC 的含量最多18 %或15%,優(yōu)選地為最多12 %或10%。芯層的HC含量可以在5 %和20 %之 間,優(yōu)選地在8%和12%之間。例如,HC的含量可以是5%、8%、9%、10%或12%??梢栽?薄膜的制造過程期間,作為由HC樹脂與合適的載體(例如熱塑性烯烴聚合物)構(gòu)成的配混 物來加入烴類樹脂。該載體可以例如是丙烯均聚物。
[0067] 另外,第二表層包括苯乙烯嵌段共聚物。優(yōu)選地,該苯乙烯嵌段共聚物與用于上述 芯層中的苯乙烯嵌段共聚物相同。例如,苯乙烯一乙烯一丙烯一苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-乙 烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)和苯乙烯-乙烯-乙 烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)。優(yōu)選地,使用苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEBS)。 可選地,可以使用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)。也可以使用苯乙烯嵌段共聚物的 混合物,如使用SEBS和SEPS的混合物。苯乙烯嵌段共聚物的含量為至少1 %或5%,優(yōu)選 地為至少9%。芯層包含至多20%或17%的苯乙烯嵌段共聚物,優(yōu)選地包含至多15%的苯 乙烯嵌段共聚物。如SEBS和SEPS的混合物該含量可以在5 %和20 %之間,優(yōu)選地在8 %和 15%之間,例如為5%、8%、12%或15%。
[0068] 該防粘連劑優(yōu)選地與用于第一表層中的和上述的防粘連劑相同。該防粘連劑的含 量至少為0. 05 %,優(yōu)選地至少為0. 1 %或0. 2 %。AB的含量為至多4 %,優(yōu)選地至多0. 5 %。 例如,該含量在〇. 05%和0. 2%之間,在0. 2%和0. 5%之間,或者在1 %和4%之間。
[0069] 另外,在多層結(jié)構(gòu)中的所有聚合物層還可以包括諸如無機(jī)填料、顏料、其它有機(jī) 或無機(jī)添加物等少量組分,以提供所需的性能,該性能諸如是外觀(不透明薄膜或彩色薄 膜)、耐用性和加工特征。有用的少量組分的實(shí)例包括碳酸鈣、二氧化鈦、抗氧化化合物、增 光劑、防靜電輔助物和加工輔助物。
[0070] 在不對(duì)稱的多層面材結(jié)構(gòu)中,第一表層的厚度可以不同于第二表層的厚度。例如, 第一表層的厚度是第二表層的厚度的10%至90%。優(yōu)選地,第一表層的厚度是第二表層的 厚度的20%至50%。也可能的是,第一表層的成分不同于第二表層的成分。在第二表層中 的線型低密度聚乙烯的含量可以是第一表層中的線型低密度聚乙烯的含量的〇至50%,或 20%至40%。另外,在第二表層中的丙烯均聚物的含量可以是第一表層中的聚丙烯均聚物 的含量的至少50 %,或至少75 %,優(yōu)選的是至少80 %或至少90 %。在第二表層中的聚丙烯 的含量可以是在第一表層中的聚丙烯的含量的75%至120%,或80%至115%。另外,第二 表層還可以包括其它組分,諸如下述低密度聚乙烯、烴類樹脂或苯乙烯嵌段共聚物中的至 少一個(gè),這些組分未包括在第一表層成分中。
[0071] 對(duì)于面材和標(biāo)簽,產(chǎn)品生命周期的不同方面可能要求不同的質(zhì)量和性能。當(dāng)使用 時(shí),包括面材的標(biāo)簽可能需要是耐用的,并且可能需要具有良好的順應(yīng)性和清晰度。到標(biāo)簽 表面的可印刷性可能需要是良好的。在貼標(biāo)簽時(shí),沿加工方向的面材的剛度可以便于貼標(biāo) 簽,在此處,包括面材的標(biāo)簽可能需要脫離襯墊。生產(chǎn)面材同待優(yōu)化的面材的結(jié)構(gòu)均需要化 學(xué)成分,因?yàn)闃?biāo)簽可能需要進(jìn)行模切,同時(shí)生產(chǎn)方法可能需要是具有成本效益且環(huán)境友好 型的。為了達(dá)到這些非常不同的目的,可以根據(jù)各層的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分來選擇該生產(chǎn)方法 的操作參數(shù),以生產(chǎn)面材。用于面材的生產(chǎn)方法因此可以包括操作參數(shù)的組合,當(dāng)根據(jù)各層 的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分進(jìn)行選擇時(shí),此組合可以產(chǎn)生上述的面材。
[0072] 拉伸模量可用以描述該材料的剛度。在聚合物和包括聚合物的產(chǎn)品(如標(biāo)簽面 材)中,拉伸模量可以是有指向的,其中沿第一方向的拉伸模量可以不同于沿第二方向的 拉伸模量。拉伸模量可以指拉緊狀態(tài)下應(yīng)力與彈性應(yīng)變的比值。高的拉伸模量可能意為該 材料是剛性的,換句話說,可能需要更大的應(yīng)力來產(chǎn)生給定量的應(yīng)變。例如,MD拉伸模量對(duì) 于定向比例為5:1的多層面材可以是I. 7GPa,對(duì)于定向比例為6:1的面材可以是2. 2GPa, 對(duì)于定向比例為7:1的面材可以是2. 7GPa。TD拉伸模量可以是0.8GPa。所以,根據(jù)用于塑 料薄膜的IS0527標(biāo)準(zhǔn),加工方向定向的多層面材的拉伸模量比MD/TD可以在2. 1至3. 4之 間。
[0073] 從光學(xué)觀點(diǎn)看,標(biāo)簽的高透明度可以是優(yōu)選的。透明(清楚)標(biāo)簽對(duì)于可視光是 基本透明的。標(biāo)簽的透明的、看起來無標(biāo)簽的外觀在例如這些應(yīng)用中是有利的,其中,應(yīng)當(dāng) 通過標(biāo)簽可以看到位于標(biāo)簽下方的物體,即瓶子的表面,。當(dāng)根據(jù)ASTM D1003標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè) 定時(shí),面材層的霧度應(yīng)當(dāng)?shù)陀?5%,優(yōu)選地,等于或低于25 %或低于10%。
[0074] 優(yōu)選地,標(biāo)簽也是可順應(yīng)的。換句話說,即使物品在兩個(gè)尺寸上是彎曲的,該標(biāo)簽 也可以平滑地順應(yīng)物品的輪廓并且沒有褶皺。參照?qǐng)D3g,其示出了附連到物品310 (諸如瓶 子)表面的可順應(yīng)標(biāo)簽3。
[0075] 為了獲得可順應(yīng)的標(biāo)簽,也應(yīng)當(dāng)提供用于該標(biāo)簽的可順應(yīng)面材。圖3e和圖3f示 出了多層面材結(jié)構(gòu)的可順應(yīng)性。在沿加工方向Sx為剛性的可順應(yīng)面材中,面材層優(yōu)選地包 括不同的化學(xué)成分。另外,通過根據(jù)所使用的化學(xué)成分選擇各層中的層厚D5、D6和D7,可 以獲得提高的拉伸模量。例如,在圖3f中示出的不對(duì)稱面材結(jié)構(gòu)可以是優(yōu)選的。當(dāng)生產(chǎn)加 工方向定向的面材時(shí),通過選擇加工方法中的操作參數(shù),可以進(jìn)一步提高拉伸模量。
[0076] 也可以是優(yōu)選的是具有這樣的面材結(jié)構(gòu)和組分,即,該結(jié)構(gòu)和成分能夠最小化或 消除組分從粘結(jié)層到印刷層中的迀移。如上所述具有特定層成分的多層面材結(jié)構(gòu)可以有利 于提供用于迀移粘結(jié)組分的屏障。優(yōu)選地,面材在以下層中的至少一個(gè)中包括丙烯均聚物: 芯層、第一表層或第二表層。優(yōu)選地,至少一個(gè)芯層或第二表層包括丙烯均聚物。優(yōu)選地, 丙烯均聚物的含量高于聚乙烯的含量。例如,在芯層中的丙烯均聚物與聚乙烯的比例是至 少2 :1,優(yōu)選地,至少5 :1,或者至少10 :1。在第二表層中的丙烯均聚物與聚乙烯的比例可 以是例如至少2 :1或者至少3 :1。丙烯均聚物在避免薄膜的變形中也是有利的。由此,多 層面材可以適用于與不同粘結(jié)劑一起使用。合適的粘結(jié)劑包括例如壓敏粘結(jié)劑(PSA)、可激 活粘結(jié)劑、熱熔性粘結(jié)劑。諸如丙烯酸基粘結(jié)劑和包含彈性體的天然或合成橡膠等壓敏粘 結(jié)劑是優(yōu)選的。在制造標(biāo)簽層疊件期間,可以直接將粘結(jié)層施涂到面材上的第二表層的與 芯層相對(duì)的表面上,或者可以將粘結(jié)劑施涂到芯層的第二表面上。可替換地,可以將粘結(jié)劑 施涂到剝離襯墊上并且隨后當(dāng)襯墊和面材結(jié)合時(shí)轉(zhuǎn)移到面材。當(dāng)移除剝離襯墊以暴露粘結(jié) 劑時(shí),粘結(jié)劑仍舊保持聯(lián)結(jié)到面材并且提供能夠在貼標(biāo)簽過程中將面材粘附到物品表面的 粘結(jié)劑表面。如果粘結(jié)劑是可激活的,則可以不需要該剝離襯墊。粘結(jié)劑可以通過熱量或 其它能量源(例如UV)來激活。
[0077] 多層面材可以通過共擠壓、涂覆或者其它層疊過程來制造。在共擠壓過程中,通過 使用合適的共擠壓模來同時(shí)形成多層結(jié)構(gòu)的各層。各個(gè)層彼此粘附以提供一體的共擠壓型 材。多層薄膜可以通過吹膜擠壓技術(shù)而共擠形成??商鎿Q地,薄膜可以是鑄造而成的,例如 通過鑄造擠壓技術(shù)制造而成的。
[0078] 為了提供多層面材的有效生產(chǎn),調(diào)整各獨(dú)立層成分的熔體流動(dòng)指數(shù)值。各層的熔 體流動(dòng)指數(shù)值在提供這樣的多層結(jié)構(gòu)上也是重要的,即,在該多層結(jié)構(gòu)中,各獨(dú)立層良好地 粘附在一起。
[0079] 隨后在單軸應(yīng)力下將已擠壓的多層面材進(jìn)行機(jī)器定向,以沿拉動(dòng)方向?yàn)榫酆衔镦?提供定向。加工方向(MD)是指在生產(chǎn)過程中面材的跑行方向。沿加工方向的薄膜的單軸 拉伸稱為加工方向定向(MDO)。該拉伸允許例如總面材薄膜厚度減小,而不會(huì)失去用于標(biāo)簽 面材的機(jī)械性能。在加工方向定向過程中,將薄膜加熱到定向溫度。優(yōu)選地,定向溫度高于 聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg并小于聚合物的融化溫度Tm。定向溫度可以在例如IKTC和 140°C之間。該加熱優(yōu)選地通過使用多個(gè)加熱輥執(zhí)行。將加熱薄膜進(jìn)給到牽引段,該牽引段 包括具有不同滾動(dòng)速度的牽引輥。將滾動(dòng)速度調(diào)整成使得實(shí)現(xiàn)薄膜的預(yù)定牽引比值。已拉 伸薄膜進(jìn)入退火段,該退火段通過將薄膜保持在上升溫度一段時(shí)間而允許釋放定向薄膜的 應(yīng)力。最后,通過間冷卻段將薄膜冷卻到室溫。整個(gè)薄膜厚度在拉伸之前和之后的比值稱 為"牽引比"。MDO面材薄膜的牽引比可以在4 :1和10 :1之間,優(yōu)選地,該牽引比在在5 :1 和8 :1之間,優(yōu)選地,為7 :1。
[0080] 圖4a示出了生產(chǎn)加工方向定向(MDO)面材的過程的實(shí)例。如步驟400、401和402 所示,可以在獨(dú)立混合器中混合各個(gè)層材料。對(duì)于各層材料可以具有一個(gè)或多個(gè)混合器。在 混合后,可以將材料傳輸并熔融在擠壓機(jī)中,如步驟405所示。可以通過擠壓或共擠壓形成 包括多于一層的面材。如果獨(dú)立地?cái)D壓各層,那么可以隨后通過例如層疊而使它們彼此附 連。共擠壓可以是優(yōu)選方法。如步驟407中所示,可以冷卻面材。在冷卻之前或之后,可能 不適于定向的面材材料可以循環(huán)回到生產(chǎn)過程中,如步驟408所示。用于定向的合適面材 材料可以包括具有第一和第二表面的芯層、附連到芯層的第一表面的第一表層和附連到芯 層的第二表面的第二表層。第一表層的化學(xué)成分可以不同于第二表層的化學(xué)成分。第一表 層的厚度可以不同于第二表層的厚度。例如,面材可以包括至少為芯層的整體聚合物重量 的40%的丙烯均聚物。另外,丙烯均聚物的含量可以是第二表層的總體聚合物重量的至少 40%,并且,丙烯均聚物的含量可以是第一表層的總體聚合物重量的至少30%。在第一表層 中的線型低密度聚乙烯的含量可以是該層的總體聚合物重量的至少30%,并且,在第二表 層中的線型低密度聚乙烯的含量可以是該層的總體聚合物重量的至少10%。
[0081] 第二表層可以具有比第一表層更大的厚度,而芯層可以具有比第二表層更大的厚 度。有利地,可以選擇各層的化學(xué)成分使得芯層
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