CN1688439A

CN1688439A - 多层薄膜结构,特别是多层薄膜标签结构

Info

Publication number: CN1688439A
Application number: CNA038245183A
Authority: CN
Inventors: 彼得·海曼
Original assignee: Gerro Plast GmbH
Current assignee: Gerro Plast GmbH
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-10-26
Also published as: US20060159879A1; AU2003271592A1; WO2004024445A1; EP1536947A1

Abstract

本发明涉及一种多层结构(1)，特别是具有可收缩性的薄膜标签结构，优选以共挤出工艺生产，具有第一(3)和第二(4)外层、以及第一(3)与第二(4)外层之间的第三内层(2)，所有的层基本由聚苯乙烯构成。为实现有利的标签原料，本发明提出，第一(3)和第二(4)层为标签结构总重量的约50至75％，其总厚度在0.5至至少4密耳(0.012至0.102mn)的范围内，且第一(3)和第二(4)层由一般用途苯乙烯树脂构成，而第三层(2)为改性韧聚苯乙烯，诸如Philpps Petroleum Chemicals的“K树脂”。

Description

多层薄膜结构，特别是多层薄膜标签结构

技术领域

本发明涉及一种多层薄膜结构，特别是用于标记瓶、玻璃瓶和塑料瓶、金属罐、广口瓶或其它容器的标签结构。这种结构已在大量的各种组合中为人所熟知。参考文献例如为EP-B1-84360、EP-B1-450331、GB-PS-1383622、GB-PS-1284766、US-PS-4 207 402、US-PS-4 904 324、DE-OS-43 15 006、EP-A1-612 613、US-PS-3,275,720、以及比利时专利706 673。

背景技术

薄膜结构，特别是印刷有例如商品名、用户指南或其它信息的，可以用于诸如制品包装、印刷单页，例如用于放置在餐桌上的盘子下。多层薄膜标签结构将用于瓶子、广口瓶等的标记。

所有的已知标签结构都具有与特别的标记目的要求相关的特定优点和缺点。存在对于透明标签和不透明标签的需求。另外，很需要良好的可印刷性。另外，标签应该能够用在收缩或非收缩的应用。对于标签边缘及其应用与上述容器的接合，应该可以对于可能相同的标签原料使用胶水或溶剂或者热密封技术。相对产品的要求，应该可以生产不同修改的标签而无需过大改动生产线或甚至使用不同的生产线。其它的方面在于期望易于循环再生和扩展对各种印刷技术的应用。标签表面用于印刷应该可以无需或几乎无需预处理。

发明内容

基于此，本发明关注于提供多层薄膜结构，特别是薄膜标签结构概念的技术问题，其能够达到即使不是全部也是大多数目前的要求，特别是标记的要求，其能够用基本相同的设备产生透明和不透明性质，由此可以使该结构的总体成本处于较低的范围。

该技术问题首先通过权利要求1的概念解决，其提供了具有可收缩性的多层薄膜标签结构的概念，具有第一和第二外层、以及第一与第二外层之间的第三内层，所有的层基本由聚苯乙烯构成，由此总厚度在0.5至至少4密耳(0.012至0.102mm或更大)的范围内，且第一和第二层由一般用途苯乙烯树脂构成，而第三层由具有一定改性剂的量的诸如丁二烯和/或丙烯酸的改性剂和/或类似改性剂的改性韧聚苯乙烯构成，改性剂的量使得第三层可以起到用于第一和第二层的载体层的作用，为方便生产根据共挤出工艺(coextrusion process)的标签结构。总厚度可以特别地上至0.03；或在后一值与上至0.06之间；或在后一值与上至0.09之间；或在后一值与上至0.10之间；或在后一值与上至0.11之间；或在后一值与上至0.12之间。这还包括所谓吹膜工艺。优选共挤出工艺是因为基本成本以及操作和控制的方便。在共挤出技术中，优选的操作为采用具有圆环形开口的共挤出模具，且复合结构首先通过现有技术称作的“管形吹膜”技术形成为管形。这种类型的共挤出模具在SPE Journal，1969年11月，第25卷，第4页中名为“Coextrusion Blown Film Lamination”中介绍。在这种已知的共挤出技术中，圆形开口从两个或更多个独立的挤出机提供，在特定的情况下，外层可以从独立或共同的挤出机提供。中间层将从与用于其它层的不同的挤出机形成。从模具出来的管形部件通过包括气泡内和外表面的空气冷却的传统“气泡”形成技术吹成膜。随着沿机器方向给予为标签形成收缩性质的气泡冷却应力，气泡从模具沿垂直方向拖开。通过平衡机器方向拖拉与吹膜，可以控制用于收缩的期望机器方向和交叉方向性质。优选，收缩性质为四比一或更大的比例(例如，五比一、六比一、七比一、八比一)。还可以采用其它的已知共挤出技术，例如，平模具挤出工艺。

在不透明设计的情况下，可以添加在挤出温度下形成为气体的色素和添加剂从而形成多孔(且低密度)不透明结构。术语“一般用途苯乙烯树脂”指具有少量或无橡胶改性的苯乙烯树脂。其还分别称作所谓结晶聚苯乙烯或纯聚苯乙烯或具有非常低添加剂或改性剂的聚苯乙烯。术语“改性韧聚苯乙烯”特别指高橡胶改性聚苯乙烯，诸如已知该耐冲击聚苯乙烯或中等耐冲击聚苯乙烯。后者对于不透明形式的结构特别有利。另外，对于改性韧聚苯乙烯，已知为所谓styrolux和“K树脂”。“K树脂”为Philpps PetroleumChemicals的产品。Styrolux为苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，具有例如20至28％的量的丁二烯。Styrolux为BASF的产品和商标。

术语“改性韧聚苯乙烯”还指具有欧洲专利0 983 308 B1中介绍的添加剂的聚苯乙烯。此欧洲专利的公开作为本申请的参考引入。这还对于所述欧洲专利中介绍的特征，在本申请的权利要求中引入。

上述概念的优点首先在于生产透明或不透明形式的灵活性。其次在于外层非常好的性质，外层由一般用途的苯乙烯树脂或聚苯乙烯构成，特别是对于可印刷性。这些特别通过诸如凝胶的孔隙颗粒实现，经常出现在100％高改性苯乙烯的表面上，诸如styrolux膜。另外，对于收缩的应用。而收缩的应用非常经常用于包装，特别是标签技术，优点在于此处介绍的标签结构还可以无需改动而用于非收缩应用。还作为优点的是，这种标签原料可以利用高量的常规、一般用途的聚苯乙烯生产，其目前可以以相对较低的成本获得，而诸如丁二烯、丙烯酸等的添加剂与已知结构相比减少，特别是基于聚苯乙烯的标签结构。还作为优点的是，根据此处介绍的概念的结构，特别是标签结构，包括透明和不透明的，可以在共挤出工艺或所谓吹膜工艺成产，优选是一次吹膜工艺、或二次吹膜工艺。不必使用非常昂贵的强化拉伸工艺(intensive tenter frame process)。吹膜或共挤出工艺也可以是水平工艺，而垂直工艺是优选的。在提供不透明形式的另一细节中，优选地，第三层为有色素的、有孔隙的、或发泡的。对于发泡的，还优选的是，在化学的基础上发泡，而还优选的是，以惰性添加剂发泡。除此以外，还可以有利地使用平模具共挤出技术。成孔隙或发泡步骤为该结构，特别是标签结构提供两个期望的特征，小孔隙产生的较低的密度和透射光的光散射改善的不透明性。显见，成孔隙对重量也是有利的。对于一般的概念，第一和第二层将提供标签总重量/厚度的从10至75％。更详细的，在第三层为透明的情况下，由此整个结构，特别是标签结构为透明的情况下，份额为40至75％(特别上至45％或在后一值与上至50％之间；或在后一值与上至55％之间；或在后一值与上至60％之间；或在后一值与上至65％之间；或在后一值与上至70％之间；或在后一值与上至75％之间)，由于第一和第二层在所有的情形下都是透明的。在第三层是不透明的情况下，其处于10至50％的范围内(特别上至15％或在后一值与上至20％之间；或在后一值与上至25％之间；或在后一值与上至30％之间；或在后一值与上至35％之间；或在后一值与上至40％之间；或在后一值与上至45％之间；或在后一值与上至50％之间)。表面层或外层分别平衡且形成在使用的材料的主体。

而目前优选的，为具有总是且至少是三层结构，特别是标签结构，本发明的概念还指仅两层系统。在这种两层系统中，一层根据上述第一或第二层生产，第二层根据上述第三层生产。

更具体而言，这种结构，特别是标签结构，还可以再生，且具有与第三层或者甚至引入第四层，优选是内层结合的再生材料。对此，非基本但优选的，再生材料构成相同的标签原料。由于用于生产此处介绍的结构，特别是标签结构的材料是兼容的，所产生的不符合规格的原料，特别是标签原料，废料可以通过再调整上述添加剂，特别是用于第三层的新的“K”树脂的量，再生为不透明标签原料的外层。再生材料还可以设置在独立的内层中。

本发明的主题还在于一种成产聚苯乙烯基多层结构，特别是标签结构的方法，具有韧聚苯乙烯的中间层(第三层)，中间层具有诸如丁二烯和丙烯酸或由所谓“K树脂”构成的添加剂，由此关键在于，在第一步骤中，在中间层上优选通过共挤出设置一或两个外层，该外层主要由一般用途的苯乙烯树脂构成，如此构造的标签结构将在第二步骤中吹膜，由此中间层由于相对外层的韧度而起到载体作用。吹膜可以按所谓吹膜工艺进行。该方法更具体而言是指上述介绍。

本发明的其它主题还在于一种制品，诸如玻璃容器、以具有对于上述实施例中之一的多层标签结构标记。该容器还可以是金属容器或塑料容器。

对于所介绍的可收缩的所有产品和方法十分重要的是机器方向(MD)。特别是仅沿机器方向。这是指沿挤出方向。“仅”沿机器方向确实当然表示一定总是沿相对于机器方向的交叉方向(CD)有小量的可收缩性。然而，此CD的可收缩性尽可能低，例如，在MD的可收缩性的1至10％的范围内(2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、或甚至在这些值之间)。因此，下面，其在此范围内称为“几乎”仅沿机器方向的可收缩性。

附图说明

下面，本发明将参照附图以薄膜标签结构产品作为示例进行介绍，附图中：

图1为第一多层薄膜标签结构的垂直截面图；以及

图2为根据图1的第二标签结构的视图。

具体实施方式

首先参照图1介绍和示出具有中间层2和两外层3、4的第一多层薄膜标签结构1。该标签结构为透明的。

中间层2包括具有诸如丁二烯和/或丙烯酸的添加剂的聚苯乙烯。更具体而言，中间层2可以包括由Philpps Petroleum Chemicals生产的所谓“K树脂”。中间层2还可以包括约50％的聚苯乙烯和50％的Styrolux的混合物。“Styrolux”表示具有从20至28％的丁二烯的量的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(copolymere)。外层3和4为几乎完全或上至约75％纯度的所谓结晶聚苯乙烯。外层的其余物质也可以是诸如丁二烯和/或丙烯酸的添加剂。

根据图1的标签结构的总厚度D1为约0.5至至少4密耳(0.012至0.102mm)。该厚度甚至还可以基本上高于4密耳。中间层2的厚度d1为D1的约一半(d1的40％、45％、50％、55％或60％或这些值之间的值)或更小，然而外层3或外层4的厚度d2约为总厚度D1的四分之一(30％、28％、26％、24％或22％、20％或这些值之间的值)。

根据图1的标签结构的透明度比迄今已知的单层标签的高得多。另外，耐刮性得到改善。另外可印刷性得到改善。

根据图2的标签结构5是不透明的。标签结构5的中间层6包括基本与上述相同的聚苯乙烯。然而，中间层6是发泡的、有孔隙的或着色的，使得聚苯乙烯失去透明度。两外层7和8再次由纯结晶聚苯乙烯或轻微改性的聚苯乙烯构成，亦如上面参照图1所述。一个或两外层印刷有例如，产品的商品名、使用产品的信息等。

总厚度为7μm。该厚度可以在上述范围内变化。

已经在前面的介绍、附图以及权利要求中公开的本发明的特征对于本发明的实现的重要性可以是单独的以及自由组合。在此处的本发明的公开中，适合的/所附的优先权文件(在先申请的复印件)中的公开内容全文在此引入。

Claims

1.优选的共挤出多层结构，特别是多层薄膜结构，具有第一和第二外层、以及第一与第二层之间的第三内层，所有的层基本由聚苯乙烯构成，由此总厚度在0.5至至少4密耳(0.012至0.102mm或更大)的范围内，且第一和第二层由一般用途苯乙烯树脂构成，而第三层由具有一定改性剂的量的诸如丁二烯和/或丙烯酸的改性剂和/或类似改性剂的改性韧聚苯乙烯构成，改性剂的量使得第三层可以起到第一和第二层的载体层的作用，以便生产根据该共挤出工艺的标签结构。

2.根据权利要求1的薄膜结构，其特征在于沿挤出方向的可收缩性。

3.根据上述权利要求中的一项或更多项或特别根据其中之一的结构，其特征在于第三层为着色的。

4.根据上述权利要求中的一项或更多项或特别根据其中之一的结构，其特征在于第三层为有孔隙的。

5.根据上述权利要求中的一项或更多项或特别根据其中之一的结构，其特征在于第三层为发泡的。

6.根据上述权利要求中的一项或更多项或特别根据其中之一的结构，其特征在于第一和第二层提供了总重量/厚度的约25％至约75％。

7.根据上述权利要求中的一项或更多项或特别根据其中之一的结构，其特征在于第一和第二层提供了总重量/厚度的约50％至约75％且第三层是透明的。

8.根据上述权利要求中的一项或更多项或特别根据其中之一的结构，其特征在于第一和第二层提供了总重量/厚度的约25％至约75％且第三层是不透明的。

9.根据上述权利要求中的一项或更多项或特别根据其中之一的结构，其特征在于可收缩性几乎仅存在于沿着挤出方向。

10.多层薄膜结构，特别是多层薄膜标签结构，沿挤出方向具有可收缩性，其按照共挤出工艺生产，具有第一和第二外层、以及第一与第二外层之间的第三内层，所有的层基本由聚苯乙烯构成，其特征在于，第一和第二层为标签结构总重量的约50至75％，其总厚度在0.5至至少4密耳(0.012至0.102mm或更大)的范围内，且第一和第二层由一般用途苯乙烯树脂构成，而第三层为改性韧聚苯乙烯，诸如Philpps Petroleum Chemicals的“K树脂”。

11.根据权利要求10所述的多层薄膜结构，其特征在于可收缩性几乎仅存在于沿着挤出方向。

12.多层薄膜结构，特别是多层薄膜标签结构，优选通过共挤出工艺生产，具有第一和第二外层、以及第一与第二外层之间的第三内层，所有的层基本由一般用途的苯乙烯树脂构成，其特征在于，第一和第二层为该结构总重量的约25至50％，该结构的总厚度在0.5至至少4密耳(0.012至0.102mm或更大)的范围内，第一和第二层由一般用途苯乙烯树脂构成，而第三层为改性韧聚苯乙烯，诸如Philpps Petroleum Chemicals的“K树脂”，且第三层为发泡的、有孔隙的、或着色的，从而为该结构提供不透明属性。

13.根据权利要求11所述的多层薄膜结构，其特征在于可收缩性沿着挤出方向。

14.根据权利要求12或13所述的多层薄膜结构，其特征在于提供另一内层(第四层)，第四层由再生材料构成。

15.根据权利要求12至14中的一项所述的多层薄膜结构，其特征在于可收缩性几乎仅沿挤出方向。

16.用于生产聚苯乙烯基多层结构的方法，该结构具有韧聚苯乙烯的中间层(第三层)，该中间层具有诸如丁二烯和/或丙烯酸或由所谓“K树脂”构成的添加剂，其特征在于在第一步骤中，在中间层上优选通过共挤出设置一或两个外层，该外层由一般用途的苯乙烯树脂构成，如此构造的结构将在第二步骤中优选通过吹膜工艺充气，由此中间层对外层的硬度起到载体作用。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于可伸缩性仅沿挤出方向。

18.容器，诸如玻璃容器、塑料容器、金属容器，以具有对于上述权利要求中的一个或多个中或根据权利要求中的方法生产的结构的上述一个或多个特征的多层标签结构标记。