取向多层收缩标签制造技术

本发明专利技术涉及一种取向多层收缩标签，其为多层取向收缩薄膜，包括至少一个包含聚苯乙烯材料的表层和至少一个包含聚烯烃层的中心层。所述薄膜主要在纵向或横向择优取向。这些薄膜理想地适合用作收缩标签，该标签可作为CD收缩套使用或者用于连续轧制过程。所述薄膜理想地具有小于1.0g/cm3的总密度，从而方便循环处理。

【技术实现步骤摘要】
取向多层收缩标签本申请是申请日为2006年11月2日，名称为“取向多层收缩标签”的中国专利申请No.200680042291.4的分案申请。
本专利技术涉及取向收缩多层薄膜，其包括至少一个包含非晶态玻璃状聚合物材料，例如聚苯乙烯材料的表层和至少一个包含聚烯烃层的中心层。所述薄膜主要在纵向或横向择优取向。这些薄膜理想地适合用作收缩标签，该标签可作为CD收缩套使用或者用于连续轧制过程。所述薄膜理想地具有小于1.0g/cm3的总密度，从而方便使用含水浮选分离技术进行循环处理。
技术介绍
收缩标签通常分成两类：随卷随缩(roll-onshrink-on，ROSO)标签和套管式标签(sleeve-typelabel)(套管标签)。ROSO标签是环绕容器包裹的薄膜片。套管标签是管状结构的，通过套在容器上而环绕于容器。加热环绕容器的收缩标签可使标签收缩并与容器相贴合。为了与容器相贴合，每种类型的标签必须在环绕容器周向延伸的方向优先进行收缩(即在一个方向比在另一个方向收缩程度更大)。ROSO薄膜定位在容器上，薄膜的纵向(MD)环绕容器周向进行延伸。由于优先纵向取向(MDO)，因此ROSO薄膜主要沿薄膜的纵向(MD)进行收缩。相比之下，套管标签通常定位在容器上，标签的横向(transversedirection)(TD)(也称作横向(crossdirection)或"CD")环绕容器周向进行延伸。由于优先横向取向(TDO)，因此套管标签主要沿薄膜的横向(TD)进行收缩。对ROSO标签的特别需求超过套管标签，因为ROSO标签所需加工较少且制备成本较低。由于在连续卷材加工时在取向膜上印刷，使得ROSO标签通常呈卷状。相比之下，套管标签，尽管也呈卷状，但在轧制成卷状前需要印刷、切割、粘合进套管，套管标签相对于ROSO标签，其生产过程复杂化并增加了生产成本。此外，由于与用于ROSO标签的纵向取向膜相比，设备成本相对较高，用于套管标签的横向取向薄膜往往更昂贵。另外，在容器上应用ROSO标签通常比应用套管标签加工得更快。尽管ROSO标签在生产速度上具有优势，但套管标签历史上已经在环绕容器的收缩程度上具有优势。套管标签环绕容器周围的收缩通常至多70百分比(%)。相比之下，历史已表明，通常的ROSO薄膜环绕容器周围的收缩最高仅约20%。对于ROSO标签，需要在纵向上的收缩大于25%，更优选大于约50%。通常的ROSO标签收缩较低主要是由于：(1)对于薄膜，主要使用取向聚丙烯(OPP)，一种结晶聚合物，和(2)限制允许作用在粘胶接缝(glueseam)上的应力，该粘胶接缝使得标签环绕容器固定在适当位置(包裹)——作用在粘胶接缝上的应力过大将引起标签在容器上移位，或者在极端情况下，引起胶接接头失效，标签不再环绕容器包裹。因此，对于薄膜，观察到的收缩张力是用于确定其是否适合用作ROSO标签的一个重要因素，通常优选较低的收缩张力。套管标签，没有胶接接头或者具有在用于容器前已很大程度固化的胶接接头，在收缩过程中能够容忍更大程度的应力。套管标签历史上享有更大程度的收缩，因此能比ROSO标签更好地与容器外围贴合。但是，考虑到ROSO标签的生产优势，需要识别适合制备ROSO标签的取向膜，其能比当前的ROSO标签(即，更可与套管标签相比较的)环绕容器周向收缩至更大的程度，但是又无损于标签胶接接头的失效。聚苯乙烯(PS)有时用于制备收缩标签用薄膜，因为PS相对于PP经电晕处理(对于提供适合于印刷的聚合物薄膜表面是必要的)后在时间延长期间仍保持较高的表面能。因此，与PP薄膜不同，PS薄膜的电晕处理可以在生产期间进行，而不是仅在印刷标签前进行。聚苯乙烯基收缩标签薄膜经常包含高抗冲聚苯乙烯(HIPS)组分以提高标签韧性(例如，抗撕裂性)。但是，在通常的HIPS范围中的橡胶粒子具有大于一个微米的平均粒子大小(见，例如美国专利(USP)6897260，第4栏，第26-27行)。大橡胶粒子倾向于降低标签薄膜的透明度，干扰使用薄膜进行背面印刷(印刷在标签薄膜邻近容器的面上使其透过薄膜是可读的)，以及干扰透过标签观察容器或产品。通常的HIPS还包含以HIPS总重计大于7%的橡胶。高浓度橡胶会阻碍薄膜的可印刷性(printability)，降低薄膜的透明度，减少尺寸稳定性并不合需要地增加最终薄膜的凝胶量。与共聚多酯和聚氯乙烯(PVC)薄膜相比，使用PS薄膜方便瓶子和标签的循环利用，因为较低的密度使得标签更易与较高密度(例如，聚酯)瓶子分离。若收缩薄膜的密度小于1.0g/cc将更有利于循环利用，因为这将允许浮选分离技术。此外，较低密度的薄膜有利于提供较高的薄膜产量，或者更大面积/lb的薄膜。较高密度的标签备料，例如共聚多酯或PVC薄膜，不具有相似的优点。需要一种适用于ROSO或收缩套管标签的取向多层薄膜。2005年7月28日提交的美国临时申请60/703385，在此引入其全部内容作为参考，教导了一种适于用作ROSO标签的双轴取向聚苯乙烯基薄膜，其包含的HIPS橡胶粒子大小和橡胶浓度比通常HIPS的低。需要提供一种收缩薄膜，其表现出比60/703385中教导的薄膜更小的收缩张力。还需要收缩膜的总密度小于约1g/cm3，以方便在循环过程中采用浮选技术将标签与瓶子分离。
技术实现思路
因此，一方面，本专利技术是一种取向多层收缩膜，其包括至少一个包含非晶态玻璃状聚合物，例如聚苯乙烯材料的表层和至少一个包含聚烯烃层的中心层。所述多层膜可以在纵向择优取向，例如使用一组MDO轧辊；或者在横向，例如使用拉幅机法(tenterframeprocess)。非晶态玻璃状聚合物材料优选聚苯乙烯材料，如现有技术中通常已知的，其可以是通用聚苯乙烯(GPPS)或者可以包括其他苯乙烯类材料以赋予耐久性和韧性。这些其他材料包括例如高抗冲聚苯乙烯材料、苯乙烯类嵌段共聚物，例如K-树脂(获自ChevronPhillips)、SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物)、SIS(苯乙烯异戊二烯苯乙烯)、SEBS(苯乙烯乙烯-丁烯苯乙烯三嵌段共聚物)和/或其组合。当需要高抗冲聚苯乙烯时，薄膜优选包含一种高抗冲聚苯乙烯，其与通常的HIPS相比具有更小的橡胶粒子和更低的橡胶浓度，从而使薄膜获得韧性而不阻碍薄膜的可印刷性、透明度或接触透明度。在至少一个中心层所用的聚烯烃，视预期应用的需要，优选能被选来控制薄膜的收缩张力和薄膜的收缩。另一方面，本专利技术的多层膜还包括在聚烯烃层和聚苯乙烯表层之间的一个或多个结合层。另一方面，本专利技术是一种包括第一或第二方面所述多层薄膜的收缩标签，其中该薄膜在一面或两面有印刷。附图说明图1是显示样品3-1和3-2薄膜的MD收缩数据的图。图2是显示样品3-1和3-2薄膜的CD收缩数据的图。图3是显示样品4-1至4-4和5薄膜的MD收缩数据的图。图4是显示样品4-1至4-4和5薄膜的CD收缩数据的图。具体实施方式本专利技术的取向多层收缩薄膜包括至少一个包含非晶态玻璃状聚合物的表层和至少一个包含聚烯烃层的其他层。非晶态玻璃状聚合物材料优选聚苯乙烯材料。本专利技术的多层薄膜优选在反面包括第二表层，其包含非晶态玻璃状聚合物材料和包含中心层的聚烯烃层。第二表层优选的材料与第一表层的相同。任选地，多层薄膜可以包括在表层和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层取向收缩薄膜，其包括至少一个包含非晶态玻璃状聚合物材料的表层和至少一个包含聚烯烃层的中心层。

【技术特征摘要】
2005.11.15 US 60/736,6851.一种多层取向收缩薄膜，其包括至少一个包含非晶态玻璃状聚合物材料的表层和至少一个包含聚烯烃层的中心层，其中所述收缩薄膜具有单轴取向或双轴取向，其择优取向为纵向或横向并且在一个方向的取向至少是相反方向的两倍，并且其中所述聚烯烃的熔点小于135℃，其中所述非晶态玻璃状聚合物为聚苯乙烯材料或包括PETG、非晶态PET、非晶态PLA或者PVC中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的多层取向收缩薄膜，其中，所述薄膜的总密度小于1.0g/cm3。3.根据权利要求2所述的多层取向收缩薄膜，其中，所述薄膜的总密度小于0.98g/cm3。4.根据权利要求1所述的多层取向收缩薄膜，其中，在一个方向的取向至少是相反方向的三倍。5.根据权利要求1所述的多层取向收缩薄膜，其中，所述薄膜的收缩张力小于500psi。6.根据权利要求1所述的多层取向收缩薄膜，其中，所述薄膜的收缩张力小于250psi。7.根据权利要求1所述的多层取向收缩薄膜，其还包括在至少一个表层与至少一个中心层之间的结合层。8.根据权利要求1所述的多层取向收缩薄膜，其中，所述聚苯乙烯材料包括GPPS、HIPS、SBS、SIS、SEBS或K-树脂中的一种或多种。9.根据权利要求8所述的多层取向收缩薄膜，其中，所述聚苯乙烯材料包括平均橡胶粒子大小小于1微米的HIPS。10.根据权利要求1所述的多层取向收缩薄膜，其中，所述聚烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·帕特尔，D·H·尼曼，覃伯荣，M·阿蒙，E·罗森包姆，褚嘉希，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US