可擠壓并可適形的取向聚丙烯標簽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可形成到標簽中的可擠壓取向聚丙烯粘合劑膜，其包括至少一個夾在至少兩個表皮層之間的芯層，所述層包括：芯層，所述芯層包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯-α-烯烴彈性體，所述丙烯-α-烯烴彈性體具有在彈性體的重量的5重量％至25重量％范圍內的α-烯烴衍生單元；可印刷的表皮層，所述可印刷的表皮層包含在可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α-烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和接受粘合劑的表皮層，所述接受粘合劑的表皮層包含在接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯。
【專利說明】可擠壓并可適形的取向聚丙烯標簽
[0001]優(yōu)先權要求
[0002]本專利申請要求2011年10月11日提交的USSN61/545，612的權益和優(yōu)先權，所述專利以引用方式并入本文。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及基于取向聚丙烯的壓敏標簽，具體而言，涉及具有改進的可擠壓性和低霧度的取向聚丙烯標簽。
【背景技術】
[0004]壓敏標簽被用在廣泛的標簽應用中。這些標簽中的許多被用在將在消費者使用過程中被頻繁擠壓的半剛性或塑性容器或管上。這樣的應用包括健康和美容以及食品包裝(香波、洗劑、敷料、管等)中使用的容器。也需要可適形的標簽以平滑地施加到可能具有不規(guī)則形狀的有輪廓容器或剛性瓶。
[0005]目前在市場上，此標簽應用主要使用聚乙烯膜和改性聚丙烯膜。使用聚乙烯標簽的主要問題在于，其常常是柔軟的而需要高厚度來補償其低剛度和模量。對于基于聚丙烯的可適形標簽，常常添加高含量的聚乙烯或聚丙烯嵌段共聚物，這可能導致不合需要的高霧度及物理性能的損失。
[0006]我們發(fā)現(xiàn)，可通過在具有共聚物表皮的3至5層或更多層共擠出膜結構中使用聚丙烯和基于丙烯的共聚物(彈性體)來制成可擠壓、可適形的標簽。該膜將具有均衡的可適形性、剛度和模量性質。壓敏粘合劑標簽轉換操作，包括沖切和標簽分配，需要剛度和模量性質。
[0007]雖然對向聚丙烯膜中引入基于丙烯的共聚物和彈性體的技術有大體披露，但沒有使得組合物具有剛度(例如，對于切割)和可適形性(例如，對于可擠壓性)的恰當平衡的披露。相關專利和公開包括美國專利第7，927，712號、第7，537，829號、第7，217，463號、第 7，052，750 號、第 6，835，462 號、第 6，663，947 號、第 6，376，058 號、第 5，709，937 號、第 5，451，283 號、美國專利公開第 2009/0220757 號、第 2009/0197022 號、第 2009/0136698號、第 2008/248299 號、第 2006/0178483 號、第 2003/0143357 號、EP1423408 和 PCT 公開W02010/120295。

【發(fā)明內容】

[0008]在一個方面，描述了一種可用作標簽的可擠壓取向聚丙烯粘合劑膜，其包括至少一個夾在至少兩個表皮層之間的芯層，所述層包括(或基本上由以下組成):
[0009](i)芯層，其包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯- α -烯烴彈性體，所述丙烯- α -烯烴彈性體具有在彈性體的重量的5重量％或8重量％或10重量％或12重量％至18重量％或20重量％或22重量％或25重量％范圍內的α-烯烴衍生單元；[0010](ii)可印刷的表皮層,其包含在可印刷的表皮層的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α-烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和
[0011](iii)接受粘合劑的表皮層，其包含在接受粘合劑的表皮層的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯；
[0012]其中所述聚丙烯膜具有至少80kpsi (551MPa)的MD彈性模量(ASTM882)和小于10%的霧度(ASTMD1003)值。
[0013]在另一個方面，涉及一種形成粘合劑標簽的方法，其包括共擠出至少三層的膜，所述膜包括:芯層，所述芯層包含(或基本上由以下組成或由以下組成)聚丙烯和在芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯- α -烯烴彈性體，所述丙烯- α -烯烴彈性體具有在彈性體的重量的5重量％或8重量％或10重量％或12重量％至18重量％或20重量％或22重量％或25重量％范圍內的α -烯烴衍生單元；可印刷的表皮層,所述可印刷的表皮層包含在可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α-烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和接受粘合劑的表皮層，所述接受粘合劑的表皮層包含在接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯；使所述膜取向；向所述接受粘合劑的表皮層附接粘合劑；向所述膜附接背襯片材，使得所述粘合劑在其間，從而形成膜的粘合劑片材；用沖切模在25 μπι至75 μ m范圍內的沖模間隙和高于200psi (1379kPa)的最小沖模壓力下以標簽的形式切割片材；其中所述聚丙烯膜具有至少80kpsi(551MPa)的MD彈性模量(ASTM882)和小于10%的霧度(ASTMD1003)值。
[0014]本文針對膜和標簽或制備膜和標簽的方法所披露的各種說明性要素和數(shù)值范圍可與描述發(fā)明的其它說明性要素和數(shù)值范圍相組合；此外，對于給定的要素，任何數(shù)值上限可與本文描述的任何數(shù)值下限相組合。
【具體實施方式】
[0015]本文提供了一種基于聚丙烯的粘合劑多層標簽，其自將容易地適形于圓形、橢圓形或其它不規(guī)則形狀的制品如瓶等的外(或內)表面的膜形成。術語“標簽”簡單地指向其粘結了粘合劑和任選地背襯片材的本文所述膜，因此，標簽應具有與如本文所述的基礎膜相同的性質。這些標簽提供為使得它們可與其所附接于的制品一起擠壓而不起泡、撕裂或是以別的方式永久變形。同時，還使得標簽可容易地切割以便在從較大的背襯片材切割和分配標簽的工藝過程中標簽不被破壞和失落。這通過提供聚丙烯膜實現(xiàn)，所述聚丙烯膜在芯層中具有柔軟的聚合物改性劑，并且在一個特別的實施例中，所述聚丙烯膜具有中到高密度聚乙烯作為上部印刷表皮層，即，將首先接觸切割器的層。
[0016]所述標簽具有所需的量的強度和彈性。例如，構成標簽的具有至少三層材料的膜可描述為具有至少 80kpsi(551MPa)或 IOOkpsi (689MPa)或在 80kpsi (551MPa)或IOOkpsi(689MPa)或 IlOkpsi(758MPa)至 150kpsi(1034MPa)或 160kpsi(1103MPa)或180kpsi(1241MPa)或 200kpsi (1379MPa)范圍內的 MD 彈性模量(ASTM882)。此外，所述膜應是澄清的，使得它們擁有小于5%或7%或10%的霧度(ASTM D1003)值。在又一個實施例中，所述膜具有至少 200kpsi (1379MPa)或在 150kpsi (1034MPa)或 160kpsi (1103MPa)或180kpsi(1241MPa)或 200kpsi(1379MPa)至 250kpsi(1724MPa)或 260kpsi (1792MPa)或270kpsi (1861MPa)或 280kpsi (1930MPa)或 290kpsi (2000MPa)或 300kpsi (2068MPa)范圍內的TD彈性模量(ASTM882)。
[0017]在一個實施例中，提供了一種可擠壓的取向聚丙烯粘合劑標簽，其包括膜，所述膜具有至少一個夾在至少兩個表皮層之間的芯層，所述層包括(或基本上由以下組成):芯層，所述芯層包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯-α -烯烴彈性體，所述丙烯-α -烯烴彈性體具有在彈性體的重量的5重量％或8重量％或10重量％或12重量％至18重量％或20重量％或22重量％或25重量％范圍內的α -烯烴衍生單元；可印刷的表皮層，所述可印刷的表皮層包含在可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α -烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和接受粘合劑的表皮層，所述接受粘合劑的表皮層包含在接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯，優(yōu)選具有在I重量％至2重量％或3重量％或4重量％或5重量％范圍內的乙烯衍生單元的聚丙烯共聚物。理想地，所述聚丙烯膜和因此自所述膜制得的標簽具有至少80kpsi (551MPa)或IOOkpsi (689MPa)或在 80kpsi(551MPa)或 IOOkpsi (689MPa)或 IlOkpsi (758MPa)至 150kpsi (1034MPa)或160kpsi (1103MPa)或 180kpsi (1241MPa)或 200kpsi (1379MPa)范圍內的 MD 彈性模量；和小于5%或7%或10%的霧度值。
[0018]“基本上由……組成”指所指的特定層不具有任何超過I重量％或2重量％或3重量％的聚合物改性劑，但不排除該層具有本領域已知的其它添加劑如防滑劑、防粘劑、抗氧化劑、顏料、增白劑、空化劑等的可能性。在一個非常特別的實施例中，不存在空化劑或增白劑(如二氧化鈦)。因此，在一個實施例中，聚丙烯層包括一個芯層；其中所述芯層基本上由丙烯-α -烯烴彈性體和聚丙烯組成。
[0019]本文所述的膜可具有任何數(shù)量的層，其包括至少一個可印刷的表皮、至少一個接受粘合劑的表皮和至少一 個芯層。所述膜也可具有任何所需的厚度，但在具體實施例中，理想的是所述層的表皮和芯層具有至少50μπ?或54μπ?或58μπ?或60μπ?或62μL?的厚度；并且在另一個實施例中具有80 μ m或90 μ m或100 μ m或120 μ m的最大厚度。在某些實施例中，至少54μηι或58μηι或60μηι或62μηι的厚度提供最好的可切割性。
[0020]在一個實施例中，所述至少一個芯層包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的25重量％或30重量％至40重量％或45重量％或50重量％范圍內的丙烯-α -烯烴彈性體。理想地，芯層的聚丙烯具有高于120°C或130°C的熔點而丙烯-α-烯烴彈性體具有低于110°C的熔點。
[0021]“聚丙烯”為包含60重量％或70重量％或80重量％或85重量％或90重量％或95重量％至100重量％的丙烯衍生單元(并包含在O重量％或I重量％至5重量％或10重量％或15重量％或20重量％或30重量％或40重量％范圍內的C2和/或C4至Cltl α -烯烴衍生單元)的均聚物或共聚物，并可通過任何可取的方法使用本領域已知的任何可取的催化劑如齊格勒-納塔催化劑、茂金屬催化劑或其它單活性中心催化劑采用溶液法、淤漿法、高壓法或氣相法來制備。在某些實施例中，聚丙烯具有至少120°C或130°C或140°C或150°C或 160°C或在 120°C至 150°C或 160°C范圍內的熔點(ASTMD3418)。
[0022]在一個特別的實施例中，“聚丙烯”為通過任何催化劑或方法制得的包含96重量％至100重量％的丙烯衍生單元和包含0.1重量％或0.2重量％或0.5重量％至I重量％或2重量％或4重量％或6重量％的C2或C4至C1(la -烯烴衍生單元的聚合物。優(yōu)選地,聚丙烯具有如上所述的熔點?！案叨冉Y晶的”聚丙烯為可用于某些實施例中的聚丙烯，通常是等規(guī)的并包含100重量％的丙烯衍生單元(丙烯均聚物)，并且如通過ASTM D3418所測量，具有高于(高于或等于)140°C或145°C或150°C或155°C或160°C或165°C的相當高的熔點。
[0023]如本文所用，術語“結晶”表征的是具有高的分子間和分子內有序度的那些聚合物。在某些實施例中，如通過DSC分析所測得，聚丙烯具有大于60J/g或70J/g或80J/g的熔化熱(Hf)。熔化熱取決于聚丙烯的組成；對于最高度有序的聚丙烯，熱能估計為189J/g，即，100%結晶度等于189J/g的熔化熱。聚丙烯均聚物將比共聚物或均聚物和共聚物的共混物具有更高的熔化熱。
[0024]在任何情況下，在某些實施例中，聚丙烯具有在0.lg/10min或0.5g/10min或lg/10min 至 4g/10min 或 6g/10min 或 8g/10min 或 10g/10min 或 12g/10min 或 16g/10min或20g/10min范圍內的熔體流動速率(“MFR”，230°C，2.16kg，ASTMD1238)。另外，在任何情況下，聚丙烯可具有1.5或2.0或2.5至3.0或3.5或4.0或5.0或6.0或8.0的分子量分布(通過GPC測定)?？捎糜谌∠蚰ぶ械木郾?、特別是高度結晶聚丙烯的合適牌號包括由 ExxonMobil、LyondellBasell、Total、Borealis、Japan Polypropylene、Mitsui 及其它來源所制造的那些。
[0025]為改善聚丙烯、尤其是高度結晶聚丙烯的可擠壓性，可取的是添加可與聚丙烯混溶但增加一些柔軟度的試劑。如本文所用，“丙烯-α-烯烴彈性體”指這樣的無規(guī)共聚物，所述無規(guī)共聚物為彈性體的、具有中等結晶度并具有丙烯衍生單元和一個或多個衍生自乙烯、高級α-烯烴的單元和/或任選地二烯衍生單元。向本文的芯組合物中添加的是所謂的丙烯-α -烯烴彈性體，其為基于丙烯的聚合物，具有中間量的α -烯烴，如在5重量％或8重量％或10重量％或12重量％至18重量％或20重量％或22重量％或25重量％范圍內的α-烯烴衍生單元。在一些實施例中，當存在不止一種共聚單體時，特定共聚單體的量可小于5重量％，但共聚單體合并含量大于5重量％。丙烯- α -烯烴彈性體可通過任何數(shù)量的不同參數(shù)來描述，這些參數(shù)可包括如本文所述由任何可取的上限與任何可取的下限所構成的數(shù)值范圍。
[0026]在某些實施例中，丙烯-α -烯烴彈性體包含在彈性體的重量的4重量％或7重量％或9重量％至13重量％或16重量％或18重量％或20重量％或25重量％范圍內的乙烯或C4-CiciC1-烯烴衍生單元(或“共聚單體衍生單元”)。丙烯-α-烯烴彈性體可還包含兩種不同的共聚單體衍生單元。另外，這些共聚物和三元共聚物可包含如下所述二烯衍生單元。在一個特別的實施例中，丙烯-α-烯烴彈性體包含丙烯衍生單元和選自乙烯、1-己烯和1-辛烯的共聚單體單元。此外，在一個更特別的實施例中，共聚單體為乙烯，并因此，丙烯-α-烯烴彈性體為丙烯-乙烯共聚物。當存在二烯時，丙烯-α-烯烴彈性體包含彈性體的重量的小于5重量％或3重量％的二烯衍生單元，或在其它實施例中在0.1重量％或0.5重量％或I重量％至5重量％范圍內。合適的二烯包括例如:1，4-己二烯、
I,6-羊二稀、5-甲基-1，4-己二稀、3，7- 二甲基-1，6-羊二稀、二環(huán)戍二稀(DCPD)、亞乙基(ethylidiene)降冰片烯(ENB)、降冰片二烯、5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB)以及它們的組
入
口 ο
[0027]這些丙烯-α -烯烴彈性體可具有一些等規(guī)聚丙烯序列，但它們還在聚合物鏈中具有一些無定形區(qū)，從而賦予它們及其中共混了它們的組合物以所需的性質。在某些實施例中，丙烯-α-烯烴彈性體具有低于110°C或100°C或90°C或80°C的熔點；并在其它實施例中在10°C或15°C或20°C或25°C至65°C或75°C或80°C或95°C或105°C或110°C范圍內。芯組合物中可存在一種丙烯-α -烯烴彈性體或多種丙烯-α -烯烴彈性體的混合物，優(yōu)選僅一種。
[0028]在某些實施例中，根據(jù)本文所述的差示掃描量熱法(DSC)程序測得，丙烯-α-烯烴彈性體具有在0.5J/g或lj/g或5J/g至35J/g或40J/g或50J/g或65J/g或75J/g范圍內的熔化熱(Hf)。在某些實施例中，Hf值小于75J/g或60J/g或50J/g或40J/g。在某些實施例中，丙烯-α -烯烴彈性體具有在0.5 %至40 %、在另一個實施例中I %至30 %、在又一個實施例中5%至25%范圍內的結晶度百分數(shù)，其中“結晶度百分數(shù)”根據(jù)本文描述的DSC程序測定。對于最高度有序的聚丙烯，熱能估計為189J/g(即，100%結晶度等于189J/g)。
[0029]在某些實施例中，丙烯-α -烯烴彈性體具有在0.5g/10min或lg/10min或
1.5g/10min 或 2g/10min 至 4g/10min 或 6g/10min 或 12g/10min 或 16g/IOmin 或20g/10min(在其它實施例中)范圍內的熔體流動速率(“MFR”，ASTM D1238,2.16kg，230 °C )。
[0030]在某些實施例中，丙烯-α -烯烴彈性體的分子量分布(MWD)在1.5或1.8或2.0至3.0或3.5或4.0或5.0范圍內。用于測定分子量(Μη、Μζ和Mw)和分子量分布(MWD)的技術為如下以及如Verstate等人，21Macromolecules3360 (1988)中。本文描述的條件優(yōu)先于所出版的測試條件。分子量和分子量分布使用配備了 Chromatix KMX-6在線光散射光度計的Watersl50凝膠滲透色譜儀測量。該系統(tǒng)在135°C下使用，采用1，2，4-三氯苯作為流動相。使用 Showdex (Showa-Denko America, Inc.)聚苯乙烯凝膠柱 802、803、804 和 805。Liquid Chromatography of Polymers and Related MaterialsIII207 (J.Cazes 編,MarcelDekker, 1981)中討論了該技術。
[0031]本文描述的丙烯-α-烯烴彈性體可使用任何已知用于制備聚丙烯的催化劑和/或方法來制備。在某些實施例中，丙烯- α -烯烴彈性體可包括根據(jù)W002/36651、美國專利第6，992，158號和/或W000/01745中的程序制得的共聚物。用于制備丙烯-α -烯烴彈性體的優(yōu)選方法可見于美國專利申請公開2004/0236042和美國專利第6，881, 800號。優(yōu)選的丙烯-α -烯烴彈性體可以商品名Vistamaxx(ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX, USA)和 Versify (The Dow ChemicalCompany, Midland, Michigan, USA)、某些牌號的 Tafmer XM 或 Notio (MitsuiCompany, Japan)或者某些牌號的 Clyrell 和 / 或 Softel (LyondellBasell Polyolefinsof the Netherlands)商購獲得。
[0032]表皮層可包含任何所需的材料,并且每個表皮層通常占整個表皮/芯/表皮膜的1%或2%至4%或5%或6%。在一個特別的實施例中，表皮層材料包含α -烯烴共聚物，所述α -烯烴共聚物包含至少30重量％或40重量％或50重量％或60重量％或70重量％的乙烯。這些“聚乙烯”可選自本領域熟知的LDPE、LLDPE、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物、MDPE和HDPE?？捎∷⒌谋砥雍驼澈蟿┍砥涌上嗤虿煌?，優(yōu)選不同。[0033]在一個特別的實施例中，可印刷的表皮層包含(或基本上由以下組成)在60重量％或70重量％或80重量％或90重量％至100重量％范圍內的中或高密度聚乙烯，所述中或高密度聚乙烯具有在0.930g/cc或0.935g/cc至0.945g/cc或0.950g/cc或0.955g/cc或0.960g/cc或0.970g/cc范圍內的密度；在其它可取的實施例中，具有大于0.940g/cc或0.945g/cc或0.950g/cc或0.955g/cc或0.960g/cc的密度。在可取的實施例中，構成可印刷的表皮層的聚乙烯具有在5g/10min或10g/10min或15g/10min或20g/10min或 25g/10min 至 35g/10min 或 40g/10min 或 50g/10min 范圍內的熔體指數(shù)(“MI ”，190°C，
2.16kg)。
[0034]在另一個特別的實施例中，接受粘合劑的表皮層包含(或基本上由以下組成)在60重量％或70重量％或80重量％或90重量％至100重量％范圍內的聚丙烯、特別是聚丙烯共聚物。在一個特別的實施例中，接受粘合劑的表皮層為丙烯-乙烯共聚物，其具有在共聚物的重量的0.5重量％或I重量％至2重量％或3重量％或4重量％或5重量％范圍內的乙烯衍生單元。該層接受本領域熟知的用于壓敏標簽行業(yè)中的粘合劑。正是其上具有粘合劑的該面可構成膜的粘附到背襯片材的“基質”片材。切割器將從基質切割各個標簽，這些標簽可被拉下并粘附到制品。在任何情況下，某些實施例中產生的是向其粘附了本文所述的聚丙烯標簽的中空可擠壓容器。
[0035]所述至少三層的膜或標簽可通過任何合適的已知方法制備，并優(yōu)選通過以所需的組成和厚度共擠出所述三個層于一起來制備。在某些實施例中，本文的膜(或標簽)可還表征為在某些實施例中是雙軸取向的。制備用于所述標簽的膜的方法的例子包括拉幅或吹制工藝、LISIM及其它。此外，工作條件、溫度設置、生產線速度等將隨所用設備的類型和大小而異。雖然如此，這里大體描述了一種制備整個本說明書中所述的標簽的方法。在一個特別的實施例中，形成用于標簽的膜并使用“拉幅”方法雙軸取向。在拉幅工藝中，可獲得大于100m/min至400m/min或更大的生產線速度以及大于2000kg/hr至4000kg/hr或更大的輸出。在拉幅工藝中，構成膜層的各種材料被熔融共混并例如通過3、4、5、7-層模頭共擠出成所需的標簽結構。
[0036]在本拉幅工藝實施例中第一冷卻步驟的下游，在一個實施例中通過任何合適的措施如經加熱的S-纏繞輥將未取向的膜再熱到80°C至100°C或120°C或150°C的溫度，然后在緊密間隔的差速輥之間通過以獲得縱向取向。本領域技術人員應理解，該溫度范圍可能隨設備、特別是隨構成標簽的組分的身份和組成而異。理想地，該溫度應低于將使膜熔化或導致其變粘而粘附到設備的溫度但足夠高以促進縱向取向過程。為獲得所述膜溫度，可將用于膜生產線的加熱措施設置在任何適宜的加熱水平下，具體取決于儀器。
[0037]將此加長變細的膜冷卻并轉到生產線的拉幅部以便TD取向。此時，由連續(xù)鏈條上的機械夾夾住片材的邊緣并拉進長的精確受控的熱風爐中以進行預熱步驟。在預熱步驟中，膜溫度在100°C或110°C至150°C或170°C或180°C范圍內。同樣，該溫度應低于將使膜熔化或導致其變粘而粘附到設備的溫度但足夠高以促進橫向取向步驟。接下來，由連續(xù)鏈條上的機械夾夾住片材的邊緣并拉進長的精確受控的熱風爐中以進行橫向拉伸。隨著拉幅機鏈條發(fā)散所需的量以在橫向上拉伸膜，使膜溫度相對于預熱溫度降低至少2°C但通常不超過20°C以保持膜溫度使得該溫度將不使膜熔化。在拉伸以獲得膜中的橫向取向后，使膜冷卻并松開夾子，然后可進行邊緣修整、任選的電暈、印刷和/或其它處理，然后卷繞。所述步驟進行足夠的時間以達到所需的膜性質，這是本領域技術人員所了解的。
[0038]在形成初始的基礎多層膜或“片材”(其成為向其施加粘合劑的基質)后，在某些實施例中，將膜的可印刷的表皮層加以處理以接受印刷，所述處理選自電暈放電、火焰處理、等離子體處理、化學處理(或永久或臨時)、極化火焰(polarized flame)以及它們的組合。同樣，也可通過相同或不同的方法對膜的接受粘合劑的側加以處理。
[0039]化學處理包括犧牲處理(例如通過過氧化物、氟化劑和其它氧化劑或還原劑的處理)和永久處理二者，其例如處理涂層的一個、兩個或更多個層以促進更好的油墨、粘合劑和/或金屬粘附。涂層是本領域熟知的，特別有用的涂層包括基于聚烷基胺和改性聚烷基胺(例如，乙酰丙酮酸鹽或縮水甘油基縮合產物)的那些、丙烯酸類和改性丙烯酸類涂層、聚氨酯涂層、聚乙烯醇和聚氯乙烯涂層、包含微米尺寸粒子填料的涂層以及這些材料的組合。這些材料可用在一個、兩個或更多個層中。第一或“底漆”層可包含這些中的任何一者或組合，并優(yōu)選為環(huán)氧樹脂、聚氨酯和/或聚烷基亞胺(例如，聚亞乙基亞胺)。其它涂層包括金屬如鋁或者金屬氧化物如氧化鋁或氧化硅的層?？蓪⒒瘜W涂層與金屬涂層結合使用。
[0040]因此，在一個特別的實施例中，提供了一種形成粘合劑標簽的方法，所述方法包括共擠出至少三層的膜，所述膜包括本文所述的組分，在一個特別的實施例中，所述膜包括:芯層，所述芯層包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯-α -烯烴彈性體，所述丙烯-α -烯烴彈性體具有在彈性體的重量的5重量％或8重量％或10重量％或12重量％至18重量％或20重量％或22重量％或25重量％范圍內的α -烯烴衍生單元；可印刷的表皮層，所述可印刷的表皮層包含在可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α -烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和接受粘合劑的表皮層，所述接受粘合劑的表皮層包含在接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯；使所述膜取向；向所述接受粘合劑的表皮層附接粘合劑；向所述膜附接背襯片材，使得所述粘合劑在其間，從而形成膜的粘合劑片材；和用沖切模在25μπι至75μπι范圍內的沖模間隙和高于200psi (1379kPa)或 250psi(1724kPa)或在 200psi (1379kPa)或 220psi (1517kPa)至 250psi (1724kPa)或280psi (1930kPa)或 300psi (2068kPa)或 350psi (2413kPa)或 400psi (2758kPa)范圍內的最小沖模壓力下以標簽的形式切割片材；其中所述聚丙烯標簽具有至少80kpsi(551MPa)或 IOOkpsi(689MPa)或在 80kpsi(551MPa)或 IOOkpsi(689MPa)或 IlOkpsi(758MPa)至150kpsi (1034MPa)或 160kpsi (1103MPa)或 180kpsi (1241MPa)或 200kpsi (1379MPa)范圍內的MD彈性模量；和小于5%或7%或10%的霧度值。所述基礎多層膜或向其粘結了粘合劑的“標簽”具有所有上述所需性質。
[0041]理想地，所述標簽可在200psi (1379kPa)或250psi (1724kPa)的最小沖模壓力下切割。所述標簽的特征還在于它們可從基質片材切割并從背襯層剝離，其中到基質的損失小于20%或15%或10%。標簽的其它可取的性質包括可取的剛度水平，其中Gurley剛度(MD)小于 15mg 或 14mg 或 13mg 或 12mg 或 IOmg,或在 9mg 或 IOmg 至 14mg 或 15mg 或 16mg范圍內；并且Gurley剛度(TD)小于40mg或35mg或30mg或28mg或25mg,或在IOmg或12mg至18mg或20mg范圍內。
[0042]如所提到的，所述多層膜或標簽可用于多種目的，尤其是作為在其上具有印刷材料的粘合劑標簽用于瓶、罐、盒、袋、塑料制品和裝置、金屬制品和裝置、玻璃及需要可適形性和可擠壓性的其它表面。
[0043]上面描述了所述膜和標簽的可取特征，這里列出所述膜及制備它們的方法的編號實施例:
[0044]1.一種取向聚丙烯粘合劑膜，其包括至少一個夾在至少兩個表皮層之間的芯層，所述層包括(或基本上由以下組成):
[0045](i)芯層，其包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯- α -烯烴彈性體，所述丙烯- α -烯烴彈性體具有在彈性體的重量的5重量％或8重量％或10重量％或12重量％至18重量％或20重量％或22重量％或25重量％范圍內的α-烯烴衍生單元；
[0046](ii)可印刷的表皮層，其包含在可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α-烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和
[0047](iii)接受粘合劑的表皮層，其包含在接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯；
[0048]其中所述聚丙烯標簽具有至少80kpsi (551MPa)或IOOkpsi (689MPa)或在80kpsi(551MPa)或 IOOkpsi(689MPa)或 IIOkpsi(758MPa)至 150kpsi(1034MPa)或160kpsi (1103MPa)或 180kpsi (1241MPa)或 200kpsi (1379MPa)范圍內的 MD 彈性模量；和小于5%或7%或10%的霧度值。
[0049]2.根據(jù)編號實施例1所述的膜，其基本上由丙烯-α -烯烴彈性體和聚丙烯組成。
[0050]3.根據(jù)編號實施例1和2所述的膜，其中層⑴到(iii)累計具有至少50μπι或54 μ m或58 μ m或60 μ m的厚度和80 μ m或90 μ m或100 μ m或120 μ m的最大厚度。
[0051]4.根據(jù)前述編號實施例中任一項所述的膜，其中所述至少一個芯層包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的25重量％或30重量％至40重量％或45重量％或50重量％范圍內的丙烯-α -烯烴彈性體。
[0052]5.根據(jù)前述編號實施例中任一項所述的膜，其中所述芯層的聚丙烯具有高于120°C或130°C的熔點而所述丙烯_α -烯烴彈性體具有低于110°C的熔點。
[0053]6.根據(jù)前述編號實施例中任一項所述的膜，其具有至少200kpsi (1379MPa)或在150kpsi(1034MPa)或 160kpsi(1103MPa)或 180kpsi(1241MPa)或 200kpsi(1379MPa)至250kpsi(1724MPa)或 260kpsi(1792MPa)或 270kpsi(1861MPa)或 280kpsi(1930MPa)或290kpsi (2000MPa)或 300kpsi (2068MPa)范圍內的 TD 彈性模量(ASTM882)。
[0054]7.根據(jù)前述編號實施例中任一項所述的膜,所述膜的Gurley剛度(MD)小于15mg或 14mg 或 13mg 或 12mg 或 IOmg ;并且 Gurley 剛度(TD)小于 40mg 或 35mg 或 30mg 或 28mg或 25mg。
[0055]8.根據(jù)前述編號實施例中任一項所述的膜，其中所述可印刷的表皮層包含(或基本上由以下組成)在60重量％或70重量％或80重量％或90重量％至100重量％范圍內的聚乙烯,所述聚乙烯具有在0.930g/cc或0.935g/cc至0.945g/cc或0.950g/cc或0.955g/cc或0.960g/cc或0.970g/cc范圍內的密度。
[0056]9.根據(jù)前述編號實施例中任一項所述的膜，其中所述可印刷的表皮層包含(或基本上由以下組成)在60重量％或70重量％或80重量％或90重量％至100重量％范圍內的聚乙烯,所述聚乙烯具有在5g/IOmin或IOg/IOmin或15g/IOmin或20g/10min或25g/IOmin至 35g/10min 或 40g/10min 或 50g/10min 范圍內的熔體指數(shù)(“MI”)。
[0057]10.一種自前述編號實施例中任一項形成的標簽，其包含所述膜且具有背襯片材，所述背襯片材由在與接受粘合劑的表皮層之間的粘合劑粘附到接受粘合劑的表皮層。
[0058]11.根據(jù)編號實施例10所述的標簽，其中所述標簽在200psi (1379kPa)的最小沖模壓力下從所述背襯片材切割。
[0059]12.一種中空可擠壓容器，向其粘附了根據(jù)編號實施例10所述的聚丙烯標簽。
[0060]13.一種形成粘合劑標簽的方法，其包括:
[0061](I)共擠出至少三層的膜，所述膜包括:
[0062]⑴芯層，其包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯- α -烯烴彈性體，所述丙烯- α -烯烴彈性體具有在彈性體的重量的5重量％或8重量％或10重量％或12重量％至18重量％或20重量％或22重量％或25重量％范圍內的α-烯烴衍生單元；
[0063](ii)可印刷的表皮層，其包含在可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α-烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和
[0064](iii)接受粘合劑的表皮層，其包含在接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯；
[0065](2)使所述膜取向；
[0066](3)向所述接受粘合劑的表皮層附接粘合劑；
[0067](4)向所述膜附接背襯片材，使得所述粘合劑在其間，從而形成膜的粘合劑片材；
[0068](5)用沖切模在25μπι至75μπι范圍內的沖模間隙和高于200psi(1379kPa)或250psi(1724kPa)或在 200psi (1379kPa)或 220psi (1517kPa)至 250psi (1724kPa)或280psi (1930kPa)或 300psi (2068kPa)或 350psi (2413kPa)或 400psi (2758kPa)范圍內的最小沖模壓力下以標簽的形式切割所述片材；
[0069]其中所述標簽具有至少80kpsi(551MPa)或IOOkpsi (689MPa)或在80kpsi(551MPa)或 IOOkpsi(689MPa)或 IIOkpsi(758MPa)至 150kpsi(1034MPa)或160kpsi (1103MPa)或 180kpsi (1241MPa)或 200kpsi (1379MPa)范圍內的 MD 彈性模量；和小于5%或7%或10%的霧度值。
[0070]14.根據(jù)編號實施例13所述的方法，其還包括從所述背襯層剝離所切割的粘合劑標簽；其中到基質的損失小于20%或15%或10%。
[0071]還設想了對制品使用可擠壓的取向聚丙烯粘合劑標簽，所述標簽包括至少一個夾在至少兩個表皮層之間的芯層，所述層包括(或基本上由以下組成):芯層，所述芯層包含聚丙烯和在芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯- α -烯烴彈性體，所述丙烯-ct -烯烴彈性體具有在彈性體的重量的5重量％或8重量％或10重量％或12重量％至18重量％或20重量％或22重量％或25重量％范圍內的α -烯烴衍生單元；可印刷的表皮層，所述可印刷的表皮層包含在可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α-烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和接受粘合劑的表皮層，所述接受粘合劑的表皮層包含在接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α-烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；其中所述聚丙烯標簽具有至少80kpsi(551MPa)或IOOkpsi (689MPa)或在 80kpsi(551MPa)或 10kpsi (689MPa)或 IlOkpsi (758MPa)至 150kpsi (1034MPa)或160kpsi (1103MPa)或 180kpsi (1241MPa)或 200kpsi (1379MPa)范圍內的 MD 彈性模量；和小于5%或7%或10%的霧度值。
[0072]下面為上述發(fā)明的非限制性實例。
[0073]實例
[0074]針對實例產生的膜的不同組分在表1中描述。除非另有說明，否則“MFR”為2300C /2.16kg(ASTMD1238)而“MI” 為 190°C /2.16kg ;撓曲模量(“FM”)按 ASTM D790 測量；密度(“D”)按ASTMD1505測量；熔點(“MP”)通過DSC測量，同如上所述測定的熔化熱(AHf) 一樣。
[0075]表1:組分說明
[0076]
【權利要求】
1.一種取向聚丙烯膜，所述取向聚丙烯膜包括至少一個夾在至少兩個表皮層之間的芯層，所述層包括: (i)芯層，所述芯層包含聚丙烯和在所述芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯-α -烯烴彈性體，所述丙烯-α -烯烴彈性體具有在所述彈性體的重量的5重量％至25重量％范圍內的α-烯烴衍生單元； (?)可印刷的表皮層，所述可印刷的表皮層包含在所述可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α -烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和 (iii)接受粘合劑的表皮層，所述接受粘合劑的表皮層包含在所述接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯； 其中所述膜具有至少80kpsi(551MPa)的MD彈性模量(ASTM882);和小于10%的霧度(ASTMD1003)值。
2.根據(jù)權利要求1所述的膜，所述膜包括一個芯層；其中所述芯層基本上由所述丙烯-α -烯烴彈性體和所述聚丙烯組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的膜，其中所述層(i)到(iii)累計具有至少50μ m的厚度。
4.根據(jù)權利要求1所述的膜，其中所述至少一個芯層包含所述聚丙烯和在所述芯層中的材料的重量的25重量％至45重量％范圍內的丙烯- α -烯烴彈性體。
5.根據(jù)權利要求1所述的膜，其中所述芯層的所述聚丙烯具有高于120°C的熔點而所述丙烯-α-烯烴彈性體具有低于110°C的熔點。
6.根據(jù)權利要求1所述的膜，其中所述膜具有至少200kpsi(1379MPa)的TD彈性模量(ASTM882)。
7.根據(jù)權利要求1所述的膜，其中所述膜具有小于15mg的Gurley剛度(MD，ASTMD6125-97(2001))。
8.根據(jù)權利要求1所述的膜，其中所述可印刷的表皮層包含在60重量％至100重量％范圍內的聚乙烯，所述聚乙烯具有在0.930g/cc至0.970g/cc范圍內的密度。
9.根據(jù)權利要求1所述的膜，其中所述可印刷的表皮層包含在60重量％至100重量％范圍內的聚乙烯，所述聚乙烯具有在5g/10min至50g/10min范圍內的熔體指數(shù)(“MI”)。
10.自根據(jù)權利要求1所述的膜形成的標簽，所述標簽包含所述膜且具有背襯片材，所述背襯片材由在與所述接受粘合劑的表皮層之間的粘合劑粘附到所述接受粘合劑的表皮層。
11.根據(jù)權利要求10所述的標簽，其中所述標簽在200psi(1379kPa)的最小沖模壓力下從所述背襯片材切割。
12.—種中空可擠壓容器，向所述中空可擠壓容器粘附了根據(jù)權利要求10所述的聚丙烯標簽。
13.—種形成粘合劑標簽的方法，所述方法包括: (I)共擠出至少三層的膜，所述至少三層的膜包括: (i)芯層，所述芯層包含聚丙烯和在所述芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯-α -烯烴彈性體，所述丙烯-α -烯烴彈性體具有在所述彈性體的重量的5重量％至25重量％范圍內的α-烯烴衍生單元；(?)可印刷的表皮層，所述可印刷的表皮層包含在所述可印刷的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α -烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯；和 (iii)接受粘合劑的表皮層，所述接受粘合劑的表皮層包含在所述接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的聚丙烯； (2)使所述膜取向； (3)向所述接受粘合劑的表皮層附接粘合劑； (4)向所述膜附接背襯片材，使得所述粘合劑在其間，從而形成膜的粘合劑片材；和 (5)用沖切模在25μ m至75 μ m范圍內的沖模間隙和高于200psi (1379kPa)的最小沖模壓力下以標簽的形式切割所述片材； 其中所述標簽具有至少80kpsi(551MPa)的MD彈性模量(ASTM882);和小于10%的霧度(ASTMD1003)值。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，所述方法還包括從所述背襯層剝離所切割的粘合劑標簽；其中到基質的損失小于20%。
15.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述膜包括一個芯層。
16.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述芯層基本上由所述丙烯-α-烯烴彈性體和所述聚丙烯組成。
17.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述至少一個芯層包含聚丙烯和在所述芯層中的材料的重量的25重量％至45重量％范圍內的丙烯- α -烯烴彈性體。
18.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述可印刷的表皮層包含在60重量％至100重量％范圍內的聚乙烯，所述聚乙烯具有高于0.940g/cc的密度。
19.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中將所述聚丙烯片材的所述可印刷的表皮層加以處理以接受印刷，所述處理選自電暈放電、火焰處理、等離子體處理、化學處理(或永久或臨時)、極化火焰以及它們的組合。
20.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述膜具有至少200kpsi(1379MPa)的TD彈性模量(ASTM882)。
21.一種取向聚丙烯粘合劑膜，所述取向聚丙烯粘合劑膜包括至少一個夾在至少兩個表皮層之間的芯層，所述層包括: (i)芯層，所述芯層包含聚丙烯和在所述芯層中的材料的重量的20重量％至50重量％范圍內的丙烯-α -烯烴彈性體，所述丙烯-α -烯烴彈性體具有在所述彈性體的重量的5重量％至25重量％范圍內的α-烯烴衍生單元； (?)可印刷的表皮層，所述可印刷的表皮層基本上由高密度聚乙烯組成，所述高密度聚乙烯具有至少0.950g/cc的密度；和 (iii)接受粘合劑的表皮層，所述接受粘合劑的表皮層包含在所述接受粘合劑的表皮層中的材料的重量的60重量％至100重量％范圍內的α-烯烴共聚物，所述α-烯烴共聚物包含至少30重量％的乙烯； 其中所述聚丙烯膜具有在IOOpsi (689kPa)至160psi (1103kPa)范圍內的MD彈性模量(ASTM882);至少 200kpsi(1379MPa)的 TD 彈性模量(ASTM882);和小于 7% 的霧度(ASTMD1003)值。
【文檔編號】B32B27/32GK104023975SQ201280058151
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權日:2011年10月11日
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