CN107107588A

CN107107588A - 漂浮的收缩标签

Info

Publication number: CN107107588A
Application number: CN201580069715.5A
Authority: CN
Inventors: C·W·劳伦斯; B·W·沃尔特
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-08-29
Also published as: EP3240688A1; BR112017013944A2; JP2018501988A; WO2016109022A1; US20170334176A1; AR103072A1; MX2017007909A

Abstract

公开一种多层收缩膜，其包含以下各者、由以下各者组成或基本上由以下各者组成：至少两个层，层A和层B，其中层A是包含非晶形玻璃状聚合物材料的至少一个表层并且层B是包含以下各者的至少一个核心层：i)15‑100重量百分比的密度在0.86‑0.925g/cm³范围内的马来酸酐改性的塑性体；和ii)任选地不含密度在0.86‑0.925g/cm³范围内的马来酸酐的聚烯烃，并且其中所述多层收缩膜的总密度小于1.0g/cm³。

Description

漂浮的收缩标签

相关申请的参考

本申请要求2014年12月30日提交的美国临时申请第62/097,858号的权利，所述申请以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

塑料膜回收典型地是一种过程中具有四个关键步骤的多步方法。

1.尺寸减小-回收膜废品必须从具有各种长度和宽度的单块膜转化成更均一的微粒尺寸或薄片。这最典型地经由其中膜暴露于将膜缩减成薄片的剪切装置的剪切方法来实现。对于多层膜，这些高剪切力可以诱导层间分层。可以将各种聚合物和多层膜研磨在一起。

2.分选-由于最初尺寸减小步骤在本质上是随机的，因此对所得流定尺寸，使得过大的薄片返回到最初研磨步骤。

3.分离和清洁-分离步骤是多面的，具有一系列步骤，包括金属分离、FTIR鉴别/分离步骤以及密度分离步骤，在密度分离步骤中向充当分离和清洗步骤的高pH水浴中馈入薄片。复合密度材料<0.95g/cm3的薄片将典型地在这个步骤所允许的时间框内漂浮到表面。在洗涤和分离步骤中密度>1.0的材料将下沉并且将被收集用于进一步加工。

4.干燥和压缩-更低和更高密度的流均将进一步被洗涤以去除污染，并且随后在经由熔融和粒化步骤压成丸粒之前干燥。

对于所属领域的技术人员来说，存在各种方法来获得步骤1到4中所描述的结果。关键的是各种聚合物类型之间几乎完全分离。举例来说，在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)与乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETg)之间需要几乎完全的分离。这是因为PETg收缩标签与其所贴附到的瓶子具有相同密度，使得标签能够与瓶子一起下沉。随后在这些收缩标签上的油墨污染PET，大大降低了所得未分离复合样品的透明度。因此，期望具有更低密度的PETg膜。

发明内容

公开一种多层收缩膜，其包含以下各者、由以下各者组成或基本上由以下各者组成：至少两个层，层A和层B，其中层A是包含非晶形玻璃状聚合物材料的至少一个表层并且层B是包含以下各者的至少一个核心层：i)15-100重量百分比的密度在0.86-0.925g/cm³范围内的马来酸酐改性的塑性体；和ii)任选地不含密度在0.86-0.925g/cm³范围内的马来酸酐的聚烯烃，并且其中所述多层收缩膜的总密度小于1.0g/cm³。

具体实施方式

在本发明的一宽泛实施例中，提供一种多层收缩膜，其包含以下各者、由以下各者组成或基本上由以下各者组成：至少两个层，层A和层B；

层A是包含非晶形玻璃状聚合物材料的至少一个表层

并且层B是包含以下各者的至少一个核心层：i)15-100重量百分比的密度在0.86-0.925g/cm³范围内的马来酸酐改性的塑性体；和ii)任选地不含密度在0.86-0.925g/cm³范围内的马来酸酐的聚烯烃，其中多层收缩膜的总密度小于1.0g/cm³。

收缩膜是其中热施加将诱导尺寸减小的任何膜。本发明预测尺寸减小会在一个方向上(单向)或在两个方向上(双向)。对于所属领域的技术人员，存在多种方法来诱导尺寸形状的回缩但最典型地这一回缩通过将膜暴露到热源来实现。最佳地，使膜收缩的力是均一的。在其中各个层可以在不同温度或速率下收缩(这可能引入非均一的膜厚度)的多层结构中获得均一的回缩力是特别具挑战性的。虽然不受限于本实例，但最佳的多层收缩膜将是其中一个层将提供收缩力并且另一层将对这些回缩力具有最小抗性的膜。虽然不受理论束缚，但多层结构的层中的高水平结晶度会向多层结构引入非均一的收缩率。

层A.表层

表层包含非晶形玻璃状聚合物材料并且在膜的外部上。非晶形玻璃状聚合物是玻璃转移温度(如由使用动态机械热分析测量的tan(△)曲线中的适当峰值测定)高于室温并且为大致上非晶形(即如通过例如广角x射线衍射所测定，结晶度小于约10重量百分比)的那些聚合物。非晶形玻璃状聚合物包括聚苯乙烯材料(例如GPPS、HIPS、K RESIN、SIS、SBS、SEBS)以及PETg、非晶形PET、非晶形PLA或PVC。在一实施例中，层A是PETg。

表层按重量计占1百分比到40百分比。1与40百分比之间的任何和所有范围包括于本文中且公开于本文中，例如，表层可以占以收缩膜的总重量计2到33重量百分比、5到25重量百分比或10到20重量百分比。

层B.核心层

核心层与表层相邻。核心层包含具有马来酸酐(MAH)改性的塑性体的聚合物。在一实施例中，MAH接枝到塑性体。在另一个实施例中，MAH接枝度以MAH接枝塑性体的重量计是0.01到2重量百分比，从而提供MAH含量在0.01到2重量百分比范围内的核心层。在另一个实施例中，MAH接枝度以MAH接枝聚合物的重量计是0.1到1.5重量百分比。在另一个实施例中，MAH接枝度以MAH接枝聚合物的重量计是0.5到1.3重量百分比。

在一个实施例中，核心层包含MAH接枝的乙烯类聚合物。在另一个实施例中，MAH接枝的乙烯类聚合物的熔融指数(I2)是0.5到15g/10min或1到10g/10min。

在一个实施例中，官能化的MAH接枝的乙烯类聚合物包含至少一个选自以下的官能团：

酸酐以及其组合；并且其中R是氢或烷基，R'是氢或烷基。在另一个实施例中，每个烷基独立地是甲基、乙基、丙基或丁基。在一个实施例中，官能化乙烯类聚合物选自官能化乙烯均聚物或官能化乙烯/α-烯烃互聚物。在另一个实施例中，官能化乙烯类聚合物是官能化乙烯均聚物。在另一个实施例中，官能化乙烯类聚合物是官能化乙烯/α-烯烃互聚物，并且进一步是官能化乙烯/α-烯烃共聚物。优选的α-烯烃包括C3-C8α-烯烃，并且进一步包括丙烯、1-丁烯、1-己烯以及1-辛烯。

在一实施例中，层B的马来酸酐含量可以在0.01-2.0重量百分比范围内。0.01与2.0重量百分比之间的任何和所有范围包括于本文中且公开于本文中，例如，层B的马来酸酐含量可以在0.1-1.5重量百分比、0.2到1.3重量百分比或0.25-1.1重量百分比范围内。

马来酸酐改性的塑性体的密度在0.860-0.925g/cm³范围内。0.860与0.925g/cm³之间的任何和所有范围包括于本文中且公开于本文中，例如，马来酸酐改性的塑性体的密度可以在0.863-0.920g/cm³或0.870-0.910g/cm³范围内。

在各种实施例中，马来酸酐(MAH)改性的塑性体以按核心层的总重量计在15-100重量百分比范围内的量存在。15与100重量百分比之间的任何和所有范围包括于本文中且公开于本文中，例如，MAH改性的塑性体以在22-90重量百分比、35到82重量百分比以及45到70重量百分比范围内的量存在于核心层中。

层B可以任选地含有聚烯烃，所述聚烯烃不含密度在0.860-0.925g/cm³范围内的马来酸酐。聚烯烃的实例包括(但不限于)乙烯/α-烯烃共聚物，诸如ENGAGE^TMEG 8100(由陶氏化学公司(the Dow Chemical Company)出售)、AFFINITY^TM8200G(由陶氏化学公司出售)；或低密度聚乙烯(LDPE)，如LDPE 722(由陶氏化学公司出售)。

任选的聚烯烃的密度在0.860-0.925g/cm³范围内。0.860与0.925g/cm³之间的任何和所有范围包括于本文中且公开于本文中，例如，任选的聚烯烃的密度可以在0.875-0.920g/cm³或0.88-0.920g/cm³范围内。

层A的厚度百分比是1％到99％。1％与99％之间的任何和所有值包括于本文中且公开于本文中，例如，层A的厚度百分比可以是2-89％、10-80％或40-50％。

层B的厚度百分比以多层收缩膜的总厚度计在1到99％范围内。1％与99％之间的任何和所有值包括于本文中且公开于本文中，例如，层B的厚度百分比可以是2-89％、10-80％或30-60％。

多层收缩膜的总密度小于1.0g/cm³。小于1.0g/cm3的任何和所有密度包括于本文中且公开于本文中，例如多层收缩膜的总密度可以小于0.95g/cm³。通过具有小于0.95g/cm3的密度，由这一多层收缩膜制备的标签可以在回收过程期间漂浮，使得其能够与其瓶分离。

在共挤出时，层A与层B的粘度比是0.5:1到1.5:1。0.5:1与1.5:1之间的任何和所有范围包括于本文中且公开于本文中，例如，层A与层B的粘度比可以是0.8:1到1.2:1或1:1到1.1:1。

多层收缩膜可以含有其它添加剂(如矿物油)或其它塑化剂，以及如所属领域中一般已知的其它添加剂。这包括如下材料，如无机填料、中空玻璃珠、导电填料、颜料、抗氧化剂、除酸剂、阻燃剂、紫外吸收剂、加工助剂(如硬脂酸锌)、挤出助剂、滑爽添加剂、渗透性调节剂、抗静电剂、防粘连添加剂以及其它热塑性聚合物。

多层收缩膜的总浊度值(total haze value)在小于10％范围内。小于10％的任何和所有值包括于本文中且公开于本文中，例如，多层收缩膜的总浊度小于7％、5％、2％或1％。

多层收缩膜的45度光泽度大于80％。大于80％的任何和所有值包括于本文中且公开于本文中，例如，多层收缩膜的45度光泽度可以是85％、87％、91％或95％。

多层收缩膜也具有足够的粘着力以预防研磨过程或pH大于6的液体浴中的层间分层。如使用剥离粘着测试例如粘着剂的剥离抗性(Peel Resistance of Adhesive)(T-剥离测试)ASTM D1876所测量，当层A与层B之间的粘着剂粘合(adhesive bond)的剥离强度大于150N/m时，层间分层降到最低。当暴露于湿气时一些粘着剂将显著降低其层间粘着力。在回收方法的分离步骤期间，多层膜浸没在pH大于6的高pH水溶液中。水分离相的pH可使用任何数量的常规添加剂如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨或其组合来调节。

在一实施例中，多层收缩膜是包含层A/层B/层A、厚度分布是10/80/10的3层结构。举例来说，可以使用Eastman EMBRACE^TM LV共聚酯作为两个层A，并且使用来自陶氏化学公司的50％AFFINITY^TM PL 1850和也来自陶氏化学公司的50％XUS 69106.01作为层B。XUS69106.01是通过反应性挤出制备的马来酸酐接枝聚合物(密度是0.870g/ccm，熔融指数(I2)是4.5g/10(2.16kg，190℃)并且MAH含量大于0.25wt％)。

Claims

1.一种多层收缩膜，其包含两个相邻的层

层A)包含非晶形玻璃状聚合物材料的至少一个表层；和

层B)包含以下各者的至少一个核心层

i)15-100重量百分比的密度在0.86-0.925g/cm³范围内的马来酸酐改性的塑性体；和

ii)任选地不含密度在0.86-0.925g/cm³范围内的马来酸酐的聚烯烃

其中所述多层收缩膜的总密度小于1.0g/cm³。

2.根据权利要求1所述的多层收缩膜，其中层A与层B之间的剥离强度大于150N/m。

3.根据权利要求1或2所述的多层收缩膜，其中层A与层B之间的剥离强度在暴露于pH大于6的含水浴后大于150N/m。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其中所述多层收缩膜的总密度小于0.95g/cm³。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其中所述非晶形玻璃状聚合物材料包含乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETg)。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其进一步包含填料。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其中以所述多层收缩膜的总厚度计，层A的厚度百分比是1％到99％并且层B的厚度百分比在1％到99％范围内。

8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其中所述马来酸酐改性的塑性体的密度是0.860到0.890g/cm³。

9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其中马来酸酐以0.01到2.0重量百分比的范围存在于所述核心层中。

10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其中不含马来酸酐的所述聚烯烃的密度在0.860到0.890g/cm³范围内。

11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其中在共挤出时，表层与核心层的粘度比是0.5:1到1.5:1。

12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其总浊度在小于10％范围内。

13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的多层收缩膜，其45度光泽度大于80％。