CN1156808C

CN1156808C - 软接触标签

Info

Publication number: CN1156808C
Application number: CNB998116769A
Authority: CN
Inventors: P・J・尼尔; P·J·尼尔; 了漳; E·范伊苏姆
Original assignee: Advanced Elastomer Systems LP
Current assignee: Advanced Elastomer Systems LP
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: ES2186400T3; WO2000008622A1; JP2002522807A; AU5510999A; US6503619B1; CN1321291A; EP1103042A1; DE69903644T2; DE69903644D1; EP1103042B1; BR9912782A

Abstract

本发明涉及包括热塑料性弹性体和聚烯烃的共挤塑片材的软接触印刷标签。

Description

软接触标签

本发明领域

本发明涉及包括热塑性弹性体(TPE)和聚烯烃层共挤塑薄膜的软接触标签。

本发明背景

用作自粘或热收缩薄膜标签的现行材料(例如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等)具有塑料的硬感觉或触觉。包装工业已经对用作自粘或热收缩标签的“软接触”薄膜的概念表示兴趣。而许多热塑性弹性体材料具有内在的软感觉，这些材料的薄膜难于通过印刷和层压设备成型和加工生产标签。由于热塑性弹性体具有超过100％的高伸长率特征，在这些薄膜上印刷将导致印刷变形和颜色不同步。在制造标签条件下，尺寸稳定的热塑性弹性体薄膜将是所希望的。

本发明的概述

本发明涉及当用于制造压敏标签时尺寸稳定的热塑性弹性体薄膜。现在我们已经发现所述薄膜的尺寸稳定是通过所述热塑性弹性体和聚烯烃材料的共挤塑取得的，由此使得所述薄膜适用于标签应用。

本发明具体涉及包括一粘合剂层2和一共挤塑薄膜3的标签1，其中3包括

(a)最上面的热塑性弹性体层4，选自

-热塑性聚烯烃和硫化橡胶的共混物，所述硫化橡胶可选自乙烯-丙烯共聚物橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚氯丁二烯橡胶、C_4-7的异单烯烃与对-C_1-8-烷基苯乙烯或其卤化衍生物的共聚物、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶，或

-苯乙烯/共轭二烯/苯乙烯嵌段共聚物；和

(b)聚烯烃或聚酯层5。

本发明的优选实施方案如下：

-在所述共挤塑薄膜的聚烯烃/聚酯层的外表面、热塑性弹性体层的外表面或两者上进行印刷；

-将所述共挤塑薄膜的聚烯烃/聚酯侧面层压上另外的可以被印刷的聚烯烃片材/基标签；

-在所述共挤塑薄膜和所述聚烯烃基标签之间的层压受层压粘合剂层的影响；

-所述另外的聚烯烃片材选自聚乙烯或聚丙烯片材；

-所述粘合剂层由压敏粘合剂形成；

-所述共挤塑片材的聚烯烃选自聚乙烯或聚丙烯；

-所述共挤塑片材的聚酯是无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯；

-将所述标签施加于优选为纸的基体上；

-所述共挤塑薄膜是单轴性热收缩或双轴性热伸长薄膜；

-所述共挤塑薄膜具有40μm-120μm的厚度；

-所述共挤塑片材的热塑性弹性体层与聚烯烃层的比率为1∶9至1∶1；

-在所述热塑性弹性体中橡胶被部分地、完全地或没有硫化。

术语“压敏”标签，它的意思是不需要提供热，用粘合剂面向着物品就能有效粘合。

术语“软”、“软接触”或“软热塑性弹性体”意思是来源于所述热塑性弹性体的共挤塑片材的最上层的性能具有至少35，优选至少40至至高80，优选至高70，并更优选至高60的肖尔A硬度(ASTM D 2240)。

附图的简要说明

附图中图示了本发明的各种实施方案。图1表示包括粘合剂层2和共挤塑薄膜3的标签1，其中薄膜3包括聚烯烃层5和热塑性弹性体层4。热塑性弹性体层4形成最上层，印刷层6施加于聚烯烃层5的外表面。压敏粘合剂层2在印刷层6和衬背纸之间作为标签基体层9。

图2代表一个实施方案，其中在共挤塑片材3的聚烯烃层5外表面印刷6，并通过层压粘合剂层8粘附施加于聚烯烃薄膜7(也称为基标签(base lable))上。

图3表示一个实施方案，其中通过层压粘合剂层8将共挤塑薄膜3层压在印刷聚烯烃片材7上。

按照本发明，聚酯层可以代替聚烯烃层5应用于teh标签。

本发明的详细说明

共挤塑薄膜3

1.热塑性弹性体层4；

术语“热塑性弹性体”(TPE)一般定义为聚烯烃和橡胶的共混物，在所述共混物中的橡胶相没有硫化，也就是所谓的热塑性烯烃(TPO)；定义为聚烯烃和橡胶的共混物，在所述共混物中的橡胶相通过硫化方法部分或完全硫化，形成热塑性硫化橡胶(TPV)，或未硫化的苯乙烯/共轭二烯/苯乙烯嵌段共聚物或其共混物。

按照本发明的热塑性弹性体可以选自橡胶和聚烯烃的共混物，其中所述橡胶已经部分或完全硫化或其中所述橡胶没有硫化、苯乙烯/共轭二烯/苯乙烯嵌段共聚物或它们的氢化衍生物和它们的共混物。

1.1聚烯烃/橡胶共混物：

聚烯烃：

所述聚烯烃包括热塑性、结晶的聚烯烃均聚物和共聚物。要求它们从具有2-7个碳原子的单烯烃单体制备，所述单烯烃单体为例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯等，它们的混合物和它们与(甲基)丙烯酸酯和/或醋酸乙烯酯的共聚物等。然而，优选所述单体具有3-6个碳原子，最优选是丙烯。在说明书和权利要求书中使用的术语“聚丙烯”包括丙烯的均聚物和反应剂和/或聚丙烯无规共聚物，可包含大约1至大约20％(重量)的乙烯和/或大约4至大约16个碳原子的α-烯烃共聚单体以及它们的混合物。聚丙烯可以是高结晶全同立构或间同立构的聚丙烯。商业可得的聚烯烃可用于本发明的实践中。按照发明可以使用的另外的烯烃是高、低、线性-低、甚低密度聚乙烯以及乙烯与(甲基)丙烯酸酯和/或醋酸乙烯酯的共聚物等。

上面提到的聚烯烃可以通过常规的齐格勒-纳塔催化剂体系或茂金属基(单点)催化剂体系制备。

橡胶组分：

适合用在热塑性弹性体制造中的硫化橡胶可能是单烯烃共聚物橡胶(弹性体)，包括两个或多个α-单烯烃的非极性橡胶态共聚物，优选与至少一个聚合物共聚，通常是二烯。可以使用饱和的单烯烃共聚物橡胶，例如乙丙共聚物橡胶(EPM)。

然而，不饱和的单烯烃橡胶例如EPDM橡胶更适合。EPDM是乙烯、丙烯和非共轭二烯的三元共聚物。适合的非共轭二烯包括5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)、1，4-己二烯、5-亚甲基-2-降冰片烯(MNB)、5-乙烯基降冰片烯(VNB)、1，6-辛二烯、5-甲基-1，4-己二烯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯、1，3-环戊二烯、1，4-环己二烯和二环戊二烯(DCPD)等。

丁基橡胶也可用作本发明的组成。在说明书和权利要求书的术语“丁基橡胶”包括异烯烃和共轭单烯烃的共聚物、异烯烃和共轭单烯烃的三元共聚物、异烯烃和有或没有共轭单烯烃、二乙烯基芳族单体的三元共聚物以及这些共聚物和三元共聚物的卤化衍生物(卤化丁基橡胶)。

有用的丁基橡胶共聚物包括大部分异烯烃和通常少于大约30％(重量)的少量共轭多烯烃。优选的共聚物包含大约85-99.5％(重量)的C_4-7异烯烃(如异丁烯)和15-0.5％(重量)的含有4-14个碳原子的多烯烃(例如异戊二烯、丁二烯、二甲基丁二烯和1，3-戊二烯)。在本发明中有用的商品丁基橡胶、氯丁橡胶、溴丁橡胶，是异丁烯和少量的异戊二烯与含有少于大约3％卤素的卤丁基衍生物的共聚物。其它丁基共聚物和三元共聚物橡胶在US-A-5,916,180的说明书中阐明(通过引用结合到本文中来)。

在本发明烯烃橡胶范围内的另一个适合的共聚物是C_4-7异单烯烃和对-C_1-8-烷基苯乙烯的共聚物，并优选它的卤化衍生物。在所述共聚物中卤素的含量(主要在对-烷基苯乙烯中)为大约0.1至大约10％(重量)。优选的例子是异丁烯和对甲基苯乙烯的溴化共聚物。这些共聚物在US-A-5,162,445有更完全的描述(通过引用结合到本文中来)。

适合于本发明的另外的烯烃橡胶是天然橡胶。天然橡胶的主要组分是顺式-1，4-聚异戊二烯线性聚合物。通常是以烟片和皱片形式的商品得到。也可以使用合成的聚异戊二烯。此外，也可以使用聚丁二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯-共聚物橡胶。

除了单烯烃橡胶，还可使用任何上述烯烃橡胶的共混物。

此外适合橡胶是丁腈橡胶。含腈基的橡胶的例子包括一个烯键式不饱和腈化合物和一个共轭二烯的共聚物橡胶。此外，所述共聚物橡胶可以是被卤化的共聚物橡胶的共轭二烯单元中的一个。所述烯键式不饱和腈化合物具体的例子包括丙烯腈、α-氯代丙烯腈、α-氟代丙烯腈、甲基丙烯腈等。在它们之中，特别优选丙烯腈。

共轭二烯的例子包括1，3-丁二烯、2-氯丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯(异戊二烯)。在它们之中，特别优选丁二烯。特别优选的丁腈橡胶包括1，3-丁二烯和大约10至大约50％的丙烯腈的共聚物。

按照本发明另一个适合的橡胶是基于聚氯化丁二烯(如聚氯丁二烯橡胶)的橡胶。这些橡胶可得自商品名为Neoprene^和Bayprene^的商品。

在所述聚烯烃和橡胶的共混物中，所述橡胶占所述聚烯烃/橡胶共混物的量的20-60％(重量)，更优选40-50％(重量)。

所述橡胶/聚烯烃共混物的弹性体(橡胶)组分可以以非硫化形式使用以形成TPOs或它可部分或完全硫化(交联)以形成TPVs。那些本领域的技术人员会明白进行所述橡胶硫化的适当数量、硫化体系的类型和硫化条件。为了获得所需的最佳交联，所述弹性体可用不同数量硫化剂、不同温度和不同硫化时间硫化。只要在所用的弹性体或各种弹性体的混合物的硫化条件下是适合的，并且与所述TPV的热塑性聚烯烃组分相容，就可以使用任何已知的硫化体系。这些硫化剂包括有和没有促进剂和活性助剂的硫磺、给硫体、金属氧化物、酚醛树脂体系、马来酰亚胺、过氧化物基体系、高能量辐射等。

另一个可以使用的硫化体系是氢化硅烷化体系，包括使用了铂或铑衍生物催化的硅烷氢化物硫化剂。这样的体系在例如EP-A-0776937中公开。优选酚醛树脂硫化剂用于本发明的TPV组合物的制备，这样的硫化体系在本领域和弹性体的硫化文献中是众所周知的。它们在TPV组合物中的使用在US-A-4,311,628中有更充分描述，该公开通过引用充分结合到本文中。通常每100重量份的待硫化橡胶使用大约5到大约20重量份硫化剂或硫化剂体系。

在聚烯烃基体中的橡胶的动态硫化方法是本领域众所周知的。早期工作参见US-A-3,037,954，其公开了动态硫化技术，其中可硫化弹性体分散在树脂热塑性聚合物中，在硫化剂存在情况下在连续混合和剪切所述聚合物共混物下硫化所述弹性体。所得的组合物[动态硫化合金，或热塑性硫化橡胶(TPV)]是在热塑性聚合物未硫化基体中硫化弹性体的微粒凝胶分散体。从那时以来技术有极大提高。为进一步了解全面的背景资料，可查阅EP-A-0 473 703、EP-A-0 657 504、WO-A-95/26380或申请人的其它专利申请。

最优选TPVs选自部分或全部硫化的EPDM橡胶/聚丙烯TPVs。

最优选的TPOs选自EPDM橡胶和聚丙烯的共混物。

1.2苯乙烯/共轭二烯/苯乙烯嵌段共聚物：

另一个热塑性弹性体是苯乙烯/共轭二烯/苯乙烯的嵌段共聚物或它们的混合物，其中任选所述共轭二烯被全部或部分氢化。通常这个嵌段共聚物可能包含大约10至大约50％(重量)、更优选大约25至大约35％(重量)的苯乙烯和大约90至大约50％(重量)、更优选大约75至大约35％(重量)的共轭二烯，基于所述嵌段共聚物计。然而，最优选含有大约30％(重量)的苯乙烯和大约70％(重量)的共轭二烯的嵌段共聚物。所述共轭二烯选自丁二烯、异戊二烯或它们的混合物。具体的苯乙烯/共轭二烯/苯乙烯型嵌段共聚物是SBS、SIS、SIBS、SEBS和SEPS嵌段共聚物。这些嵌段共聚物是本领域已知的，并是商业可得的。

示例性的苯乙烯/共轭二烯/苯乙烯嵌段共聚物是苯乙烯-丁二烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物或它的氢化衍生物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和它们的共混物。

2.层5

适合的聚烯烃层5选自常规的聚乙烯和聚丙烯，聚酯层5是本领域技术人员已知的通过铸塑或吹塑方法制备的无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯共挤塑薄膜。

共挤塑薄膜3包含具有40μm到120μm、更优选60μm到100μm、最优选60μm到80μm的厚度的TPE层4和聚烯烃/聚酯层5。

TPE层4与聚烯烃/聚酯层5的厚度比为1∶9到1∶1，更优选从2∶8到1∶1。

在另一个实施方案中共挤塑薄膜3可以是单轴或双轴热伸长，由此使其为可热收缩的。热收缩受在印刷薄膜3之前的现有技术方法水平的影响。

聚烯烃层/基标签7

适合的聚烯烃层7选自聚乙烯和聚丙烯，如在上文中对聚烯烃/聚酯层5定义的那些。

如果存在聚烯烃基标签7，其具有20μm到60μm，优选30μm到50μm的厚度。在本发明的一个优选的实施方案中聚烯烃基标签7是印刷的。

标签1具有45μm到200μm，优选60μm到175μm的总厚度(包括任选的基标签7和所述层压粘合剂层和所述压敏粘合剂层)。

4、5和6层可以任选和独立地含有本领域已知的添加剂，例如增强或非增强填料、抗氧化剂、热稳定剂、抗静电剂、颜料、阻燃剂、UV稳定剂和加工助剂。所述添加剂的总量根据添加剂本身的性质为大约0.05至15％(重量，基于该层的组合物计)。

共挤塑片材3的TPE层4或聚烯烃/聚酯层5以及聚烯烃基层片材7的外表面印刷是本领域的常规技术。可以使用的印刷方法例如轮转凸版印刷、轮转丝网印刷、凹版印刷、苯胺印刷、胶版印刷、激光印刷或喷墨印刷。

各个层的表面可进行预处理使得容易印刷，例如通过电晕、火焰、等离子体处理或施加涂料。然而这些在本领域中是已知的和常规的技术。

共挤塑片材3的任一边或两边能被印刷。优选在聚烯烃/聚酯片材5上进行印刷，它具有印刷不受磨损和所述最上面TPE层的软接触不受印刷层损害的优点。如果将共挤塑片材3层压成聚烯烃基标签7，则聚烯烃片材7能在层压之前印刷，优选在层压了共挤塑片材3的聚烯烃/聚酯层5的那一面上进行印刷。

当然，结构是充分透明的，使得在所述标签上的印刷6能清楚可见，特别是在所述标签的聚烯烃/聚酯层5和/或基标签7上印刷的情况下。

用于将层压聚合层粘合在一起的层压粘合剂8是本领域已知的。参考Gerd Habenicht在“Kleben”，Springer-Verlag，第二版(1990)，3.8章和工业化学乌尔曼百科全书，VCH Verlagsgesellschaft mbH，第五版，1985，A1卷，从221页起的公开，所述公开通过引用结合到本文中来。

将粘合剂2施加于聚烯烃层5或7上，以将标签1粘附到基体9上，随后粘附到最后的物品上。如标签制造领域已知的当将所述标签从标签基体分开并施加到物品上时，所述粘合剂继续停留在所述标签上。适合的粘合剂选自本领域已知的例如热熔粘合剂、水基(分散体)粘合剂、可喷雾的溶剂基粘合剂。更多的细节可查阅G.Habenicht，在“Kleben”，Springer-Verlag，第二版，(1990)，12.3.3章中的公开，所述公开通过引用结合到本文中来。

按照本发明，任何已知标签基体可以用来制造标签。例如用抗粘结组分(例如硅氧烷)处理其表面的纸，如所谓的剥离纸，或非极性聚合薄膜基体例如聚乙烯或聚丙烯薄膜。

按照本发明标签具有软感觉或触觉，在同一时间给物品在既湿又干的条件下的粘结提供抗滑性。因此，按照本发明的标签在包装装饰、抗滑垫和其它需要软及抗滑性能目标的领域特别有用。

通过下面的实施例对本发明作进一步解释。

实施例

使用材料：

Santoprene^8210-70：聚丙烯与具有肖尔A硬度为70(ASTMD2240)的完全交联的EPDM的共混物，可得自US Akron的AdvancedElastomer Systems的商品。

Borealis^HA 125J：聚丙烯，可得自Borealis的商品。

聚丙烯和热塑性弹性体的薄膜在科林共挤塑铸塑线上生产。Santoprene^8210-70热塑性弹性体和Borealis HA125J聚丙烯以50/50比率共挤塑形成总的薄膜厚度为120μm的薄膜。将所述热塑性弹性体在冷却辊面上挤塑。

所述薄膜的热塑性弹性体侧面具有平滑的软感觉，并且所述薄膜的尺寸稳定，适合进行印刷和制成标签。所述聚烯烃表面经过电晕处理后，然后通过轮转丝网印刷在所述薄膜的该表面上进行印刷。接着将改性的丙烯酸酯粘合剂施加于所述印刷表面，然后将其施加于硅化处理的纸上。获得的结构在图1中显示。

在说明书和图中使用的参考符号概述

1 标签

2 粘合剂层

3 共挤塑薄膜

4 热塑性弹性体层

5 聚烯烃层或，作为选择的聚酯层

6 印刷层

7 任选的印刷的聚烯烃片材/基标签

8 用以将片材5层压至片材7的粘合剂层

9 基体层

Claims

1.包括一粘合剂层(2)和一共挤塑薄膜(3)的标签(1)，其中所述共挤塑薄膜(3)包括

(a)最上面的热塑性弹性体层(4)，选自

-热塑性聚烯烃和能硫化的橡胶的共混物，所述能硫化的橡胶选自乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙丙三元橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚氯丁二烯橡胶、C_4-7的异单烯烃与对-C_1-8-烷基苯乙烯或其卤化衍生物的共聚物、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶，或

-苯乙烯/共轭二烯/苯乙烯嵌段共聚物；和

(b)聚烯烃或聚酯层(5)。

2.根据权利要求1的标签(1)，其中在所述共挤塑薄膜(3)的聚烯烃/聚酯层(5)的外表面，在所述热塑性弹性体层(4)的外表面，或在两者上进行印刷(6)。

3.根据权利要求1或2的标签(1)，其中将所述共挤塑薄膜(3)的聚烯烃侧面层压在聚烯烃片材(7)上。

4.根据权利要求3的标签(1)，其中所述聚烯烃片材(7)是印刷的。

5.根据权利要求3的标签(1)，其中层压受层压粘合剂层(8)的影响。

6.根据权利要求1的标签(1)，其中所述共挤塑薄膜(3)的聚烯烃(5)选自聚乙烯或聚丙烯。

7.根据权利要求1的标签(1)，其中所述共挤塑薄膜(3)的聚酯(5)选自无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯。

8.根据权利要求3的标签(1)，其中所述聚烯烃片材(7)选自聚乙烯或聚丙烯片材。

9.根据权利要求1的标签(1)，其中所述粘合剂层(2)是压敏粘合剂。

10.根据权利要求1或2的标签(1)，所述标签(1)在基体(9)上。

11.根据权利要求10的标签(1)，其中所述基体(9)是剥离纸、聚乙烯或聚丙烯。

12.根据权利要求1的标签(1)，其中所述共挤塑薄膜(3)是单轴性热收缩或双轴性热伸长薄膜。

13.根据权利要求1或2的标签(1)，其中所述共挤塑薄膜(3)具有40μm到120μm的厚度。

14.根据权利要求1或2的标签(1)，其中所述热塑性弹性体层(4)与聚烯烃/聚酯层(5)的厚度比为1∶9到1∶1。

15.根据权利要求1的标签(1)，其中所述橡胶是未硫化、部分硫化或完全硫化的。