CN101888926A - 洗涤型压敏性标签 - Google Patents

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Abstract

一种标签包括具有前侧面和背侧面的基膜(3)、以及位于基膜的背侧面上的粘合剂层。基膜(3)是包括至少两层的共挤成型多层膜，上述层由不同材料(A、B)制成，并且上述层以如下方式形成，使得由上述层形成的基膜(3)相对于基膜(3)的纵向中心线(6)不对称。替代地，基膜(3)是包括至少两个叠压在一起的层(7、8)的多层膜，上述层(7、8)沿层的至少一个方向以不同度数的方位定向。根据本发明的压敏性标签结构用于可重复使用的瓶子或其它容器的洗涤型压敏性标签。

Description

洗涤型压敏性标签
技术领域
本发明涉及标签，且更具体涉及用在可重复使用的瓶子以及其它容器上的洗涤型压敏性标签(wash-off pressure-sensitive labels)。
背景技术
当今，例如用于饮料工业中的瓶子通常可重复使用或再循环利用若干次。瓶子在每次回收时在重新填充之前进行洗涤，并且在洗涤瓶子过程中将标签揭离。在饮料工业中，通常用诸如加热到50至90℃的稀释苛性钠(dilutecaustic soda)的热洗涤液体洗涤瓶子以及其它容器，而无需附加机械洗涤装置。在这种洗涤过程中，用于标识可重复使用的瓶子的纸标签容易剥离。然而，越来越期望使用预先涂覆有粘合剂的聚合物膜基标签(polymeric filmbased labels)用于标识可重复使用瓶子以及其它容器。与纸标签相比，聚合物膜标签具有例如更好的湿强度和透明度，且它们可以在标准化机器中被分配到瓶子以及其它容器上，而无需像例如在湿胶粘性纸标签的情况下那样与分离的粘合剂工作。然而，用现有洗涤系统应该也可以像洗纸标签一样容易地洗掉这种压敏性膜标签。因为聚合物标签不具有纸标签的渗水性，因此已经发现用现有洗涤方法完全去除聚合物标签明显地更加困难。
在Steinbeis的专利申请WO 00/62273中描述了一个用于有薄膜的压敏性洗涤型结构的解决方案，方案如下：
将诸如聚酯膜的离型衬底(release liner)涂覆硅树脂，然后将硅树脂涂覆压敏性粘合剂并在烤炉中在热作用下干燥。然后，将这种粘合剂层与沿单轴或双轴定向的热收缩型聚酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)叠压在一起，在这种示例中，粘合剂优选地转移到PVC或PET的薄膜表面。这种结构可以或可以不叠压有诸如聚丙烯膜的另一背面印刷膜(reverse printed film)。在含有1至4％苛性钠的碱性溶液中的65至85℃的典型洗涤条件下，底部的PVC或PET膜(the base PVC or PET film)严重地皱缩，导致整个标签卷曲，使得碱性溶液减弱粘合剂，其结果是标签与瓶子分离。在这种情况下，瓶子可典型地为玻璃的或聚酯的。该洗涤性能是基于具有非叠压单个材料成分(composition)的PVC或PET基膜的严重皱缩。
其它可能替代例在Avery Dennison的专利申请WO 2006/076327和Spear的WO 2006/106309中被描述。根据Spear的公开文献，其结构包括硅树脂涂覆的离型衬底，在离型衬底的顶部上是粘合剂和聚丙烯膜。然后，这种基本结构叠压到背面印刷的聚酯膜。由于聚丙烯膜和聚酯膜之间的热膨胀系数的不同，所生成的结构在上述洗涤溶液的热作用下卷曲，使得溶液减弱了粘合剂，再次导致标签的分离。此处的洗掉性能是基于已叠压结构的性能，其中两个不同的材料层具有不同的热膨胀系数，导致已叠压结构卷曲。根据Avery Dennison的公开文献，基膜也可包括两个不同的共挤成型(coextruded)为单个膜的聚合物层，且上述这些层具有显著不同的线性热膨胀系数。
这些结构的主要缺点不仅在于它们成本高昂，并且在某些情况下使用对环境不友好的PVC溶液。而且，这些结构也具有大于一的密度，使得它们不能够在正常聚酯瓶再循环利用过程中再次循环。在这种情况下，标识的瓶子被粉碎成较小片，在热苛性碱溶液中洗涤，在该热苛性碱溶液中期望标签与聚酯分离并漂浮到溶液表面，在溶液表面处移出标签，同时，瓶子的聚酯沉降到容器底部。以此方式，标签和瓶子分开并再循环利用。
仍旧存在一种聚合物基膜标签(polymeric based film labels)的需要，其不仅可容易地从玻璃瓶剥离，而且它们也可通过利用现有洗涤方法从聚酯瓶洗掉并分离。同样对于新类型的标签使用的相同洗涤方法的能力对于使用这种方法的操作者提供了显著经济的优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种标签的新颖结构，其能通过利用传统洗涤方法与瓶子以及其它容器分离。
根据本发明一个实施方式的标签的特征在于如权利要求1所述的。
根据本发明另一实施方式的标签的特征在于如权利要求11所述的。
根据本发明的标签包括具有前侧面和背侧面的基膜、以及位于基膜的背侧面上的粘合剂层。标签的基膜是多层的。
根据本发明第一实施方式，基膜是共挤成型的多层不对称膜(coextrudedmultilayered asymmetric film)，即基膜通过共挤成型技术形成，在共挤成型技术中，膜的所有基础层由熔融的塑料材料大体同时地形成。基膜包括至少两层，这些层由不同化学成分(compositions)形成，并且上述层以如下方式形成，使得由这些层形成的基膜具有不对称性。
根据本发明的基膜的不对称性通过改变膜的各层的厚度、和/或膜的不同材料层的顺序，而能以若干不同方式实现。
例如，基膜可由不同材料的仅仅两层形成，即这两层的材料的化学成分不同，且各层具有不同厚度。另一可能性是基膜可以如下方式包括三层或更多层，使得膜内的不同材料层的顺序提供所需的不对称性。在这种情况中，至少两个层由不同材料制成。例如，在三层结构中，基膜的最外层可由不同材料形成。在这种情况中，各层的厚度可相同或不同。在三层或更多层结构中，除了不同层的顺序外，可通过各层具有不同厚度这一事实来增强不对称性。
由于不对称构造的基膜，这种不对称基于膜的单层的厚度和/或不同层的顺序，随着这些层的不同表现导致膜变得卷曲或被卷曲从而有助于洗涤过程，因此在洗涤溶液的热作用下标签与瓶子或其它容器分离。
根据本发明第二实施方式，标签的多层基膜包括至少两层，上述的至少两层沿层的至少一个方向以不同度数方位定向。由于度数方位差异，因此在洗涤条件下标签与瓶子分离。不同定向的层可为相同材料，即这些层的材料的化学成分是相同的。
可直接印刷标签的基膜，或者可将已经预先印刷的膜叠压在标签的基膜上。
根据本发明的压敏性标签结构用于可重复使用的瓶子或其它容器的洗涤型压敏性标签。可重复使用的物品可为饮料瓶，但它也可为其它任何可重复使用的玻璃或聚酯制成的容器。
附图说明
下文，将详述本发明的一些实施方式。附图是描述的一部分。在附图中：
图1示出包括本发明的标签的织物的截面视图；
图2a和2b示出根据本发明第一实施方式的标签的基膜的截面视图；以及
图3a和3b示出根据本发明第二实施方式的标签的基膜。
具体实施方式
图1示出包括标签2的织物(web)。标签2包括基膜3和粘合剂层4。在标签2下面，存在诸如离型纸(release paper)5的离型表面、或者离型膜。
也可对标签的基膜3直接印刷，或者可将已预先印刷的膜叠压在标签的基膜上。换言之，标签2的结构也可包括位于基膜3的顶部表面上的印刷层、以及叠置在印刷层上的透明保护层。
下文，将详述根据本发明的基膜结构。
本发明的第一实施方式
图2a和2b示出根据本发明第一实施方式的标签的基膜3的截面视图。基膜3是共挤成型多层膜，即非叠压膜，基膜3包括至少两层，这些层由不同化学成分形成，且这些层以如下方式形成，使得这些层所形成的基膜3是不对称的。
如图2a和2b所示，基膜3的结构相对于由这些层所形成的基膜的纵向中心轴线6是不对称的。术语“不对称的”表示在标签的这些层中所使用的材料在中心轴线6的不同侧面上是不同的。这就表示这些层是以如下方式形成，导致不对称构造的多层基膜3。
通过改变膜的单层的厚度和/或膜的不同材料层的顺序，可以若干种不同方式实现基膜3的不对称性。
图2a呈现根据本发明第一实施方式的一个不对称基膜结构。基膜3包括两个共挤成型的层。这些层由不同材料A和B制成，且这些层具有不同厚度。由于这些层的不同厚度，因此基膜3的结构相对于基膜的纵向中心轴线6是不对称的。基膜3的一侧仅包括材料A，而另一层包括材料A和材料B两者。
图2b示出根据本发明第一实施方式的另一不对称基膜结构。基膜3是包括外层和内层的三层膜。选定这些层(A、B和C)的材料，使得多层标签的结构将为不对称的，即位于内层顶表面上的最外层材料与位于内层底表面上的最外层材料不同。在这种情况中，单层的厚度可为相同的或不同的。
基膜3也可以如下方式包括超过三层的多层，使得膜内的不同材料层顺序提供所需的不对称。在超过三层的多层的情况中，通过使单层具有不同厚度这一事实也可增强不对称性。
本发明的这种解决方案包括在压敏性结构中使用不对称基膜。在这种情况中，硅树脂涂覆的离型衬底(release liner)涂覆有例如丙烯酸酯粘合剂(acrylic adhesive)，并且叠压到多层不对称基膜。典型地，标签中所用的多层膜是不对称的，也就是说，外层或外表层实际上是相同的，使得膜容易生产、卷绕以及输送，而不会出现可导致在合成工艺中加工困难的卷曲。典型地，这种膜具有或A/B/A或A/B/C/B/A的层组成。在本发明的第一实施方式中，基膜包括上述陈述的不对称层组成。
成为压敏性结构的顶表面的基膜3可或为已印刷表面、或替代地与诸如聚丙烯的背面印刷(reverse-printed)膜叠压在一起。在这种情况中，或者基膜、或者用另一聚丙烯膜被在上叠压(overlaminated)的这种基膜的结合物，具有小于一的密度，并且在再循环过程中可容易地与聚酯瓶分离。
这种不对称膜的这些层可由下列化学成分中的任一种组成：聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物或其它乙烯共聚物、或丙烯共聚物。
优选地，基膜3包括一个聚丙烯层和一个聚苯乙烯层，这些层具有不同厚度。
根据本发明第一实施方式的基膜3的这些层也可单轴地或双轴地定向。如果基膜双轴地定向，则它可以以沿纵向(machine direction)MD和横向(cross direction)CD以相等比或不同比定向。
在热碱洗涤工艺的作用下，这种不对称基膜将严重卷曲，致使基膜或者单独地或者与另一在上叠压膜一起以从瓶子上被洗掉，并且漂浮到液体表面，在液体表面可容易地移出标签。
本发明的第二实施方式
本发明的第二实施方式利用了如下事实，即当具有显著不同度数方位的至少两个膜彼此叠压在一起、并且在碱性溶液中经受65至85℃的正常瓶洗涤条件下存在的热作用时，引发显著的应力(stresses)。
在这种实施方式中，膜可具有完全相同的化学成分，仅方位的方向不同。这些层可由可定向的任何材料形成，但优选地，这些层由聚丙烯形成。
图3a和3b图示出根据本发明第二实施方式的标签的基膜3。图3a示出根据本发明第二实施方式的标签的基膜3的截面视图。基膜3包括至少两层7、8，这些层沿层的至少一个方向以不同度数方位定向。换言之，基膜的已定向的和热稳定的这些层是由相同聚合物类型制成，该聚合物类型在这些层的方向(MD、CD)中的至少一个方向上具有不同E模量。这些层中的一个也可为非定向的。图3b图示了这些层的不同度数方位。
基膜3优选地包括两层，但基膜3包括超过两层的多层也是可以的，其中这些多层沿层的至少一个方向以不同度数方位定向。
这些层也可以如下方式双轴地定向，使得层沿纵向(MD)和横向(CD)具有不同的度数方位。
根据本发明第二实施方式的基膜3由定向层构成，定向层优选地由流延展幅(cast stenter)形成，但替代地在始端处为吹塑(blown)的。第一层用另一定向层被在上叠压，优选地吹塑而成，但替代地在始端处展幅而成。基膜结构可替代地包括沿MD和CD具有不同度数方位的两个吹塑层或两个展幅层。
在这种实施方式中，离型衬底，典型的为聚酯衬底，涂覆硅树脂并且被热固化(cured under heat)，其后，离型衬底涂覆粘合剂。该粘合剂优选为丙烯酸粘合剂(acrylic adhesive)，并且可为乳胶基(emulsion-based)或UV热熔基(UV-hot-melt-based)。15至60微米的、优选为20至30微米的聚丙烯膜叠压到上述结构，这使得粘合剂转移到聚丙烯膜。在这种情况中，聚丙烯膜优选地为沿纵向和横向大约5倍典型定向的流延展幅膜。替代地，膜可为吹塑膜(blown flim)。
将具有15至60微米、优选地为20至30微米厚度的第二聚丙烯印刷，然后将其叠压到上述的底部压敏性结构(base pressure-sensitive structure)。用作从在上叠压膜的聚丙烯膜优选地为沿纵向和横向大约8倍典型定向的吹塑膜。这是方位度数及其E模量的不对称下降(asymmetrical drop)的显著差异，该差异在自粘合剂(self-adhesive)上引发应力，该应力致使叠压结构在经受洗涤溶液的热状态时分离。由于自粘合剂不形成任何共价键(covalent bonds)，因此热碱溶液使其粘性减弱，且应力导致标签与瓶子分离。替代地，第二膜可为展幅膜。
上述的这种聚丙烯/聚丙烯结构与以前使用的结构相比不仅具有显著益处——它比这种替代例更简单和更符合成本效益——而且这种聚丙烯/聚丙烯结构也解决了以前使用的结构的主要缺陷，这种新溶液具有小于一的密度。因此，它不仅可从玻璃瓶洗掉并与之分离，而且它也可从聚酯瓶洗掉并与之分离。聚酯再循环过程需要标签与瓶子分离，或者以整体形式或者以预先粉碎的形式，然后漂浮到溶液表面。相反，聚酯沉降到溶液底部。以此方式，聚丙烯标签和聚酯都可被回收并再循环。这对于上述的替代性方案是不可能的，因为它们的密度大于一，且它们与聚酯一起沉降并且不能与聚酯分离。
本发明并不受限于上文描述的示例，但在所陈述的权利要求中的发明性方案的范围内可以修改上述描述的示例。

Claims (17)

1.一种标签(2)，包括：
基膜(3)，其具有前侧面和背侧面；以及
在所述基膜(3)的背侧面上的粘合剂层(4)；
其特征在于，
所述基膜(3)是包括至少两个层(A、B、C)的共挤成型多层膜，所述这些层由不同化学成分形成，并且所述这些层(A、B、C)以如下方式形成，使得由所述这些层形成的基膜(3)具有不对称性。
2.如权利要求1所述的标签，其特征在于，所述不对称性是通过至少一个层具有不同于其它层的厚度而提供的。
3.如权利要求1所述的标签，其特征在于，所述基膜(3)包括至少三个层(A、B、C)，且所述不对称性是通过所述这些层(A、B、C)的顺序而提供的，至少两个层由不同材料制成。
4.如权利要求3所述的标签，其特征在于，所述不对称性通过至少一个层具有不同于其它层的厚度而进一步增强。
5.如前述权利要求中任一项所述的标签，其特征在于，所述层(A、B、C)由下列化学成分中的任一种形成：聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚苯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物或其它乙烯共聚物、或丙烯共聚物。
6.如前述权利要求中任一项所述的标签，其特征在于，所述基膜(3)沿所述膜的至少一个方向定向。
7.如权利要求6所述的标签，其特征在于，所述基膜(3)以如下方式双轴地定向，使得所述基膜(3)沿纵向(MD)和横向(CD)具有不同的度数方位。
8.如前述权利要求中任一项所述的标签，其特征在于，所述标签(2)包括在所述基膜(3)的顶表面上的印刷层。
9.如权利要求8所述的标签，其特征在于，所述标签(2)包括叠置在所述印刷层上的透明保护层。
10.如前述权利要求中任一项所述的标签的用途，用于瓶子以及其它容器的洗涤型压敏性标签。
11.一种标签(2)，包括：
基膜(3)，其具有前侧面和背侧面；以及
在所述基膜(3)的背侧面上的粘合剂层(4)；
其特征在于，
所述基膜(3)是包括叠压在一起的至少两个层(7、8)的多层膜，所述这些层(7、8)沿所述层的至少一个方向以不同的度数方位定向。
12.如权利要求11所述的标签，其特征在于，所述至少一个层(7、8)以如下方式双轴地定向，使得所述层(7、8)沿纵向(MD)和横向(CD)具有不同的度数方位。
13.如权利要求11或12所述的标签，其特征在于，不同定向的所述这些层(7、8)的化学成分大体相同。
14.如前述权利要求中任一项所述的标签，其特征在于，所述这些层(7、8)由聚丙烯形成。
15.如权利要求11至14中任一项所述的标签，其特征在于，所述标签(2)包括在所述基膜(3)的顶表面上的印刷层。
16.如权利要求15所述的标签，其特征在于，所述标签(2)包括叠置在所述印刷层上的透明保护层。
17.如权利要求11至16中任一项所述的标签的用途，用于瓶子以及其它容器的洗涤型压敏性标签。
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