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用于片材进给印刷的膜,由这种膜形成的片材和由这种片材形成的标签

摘要

多张塑料片材,其将被进给到高速印刷机中以形成印刷的标签和类似物品,以及从片材形成的印刷标签的堆叠。每张片材或标签包括芯层以及相反的上部外表层和下部外表层。上部外表层包括按重量计作为其主要组分的聚烯烃聚合物,并且该上部外表层能够在其上接收印刷标记。芯层包括按重量计作为其主要组分的聚烯烃聚合物。下部外表层包括按重量计作为下部外表层主要组分的聚烯烃聚合物;改进之处在于其中下部外表层包括有机和无机抗粘连剂的共混物,或无机抗粘连剂的共混物;共混物包括按重量计小于10%的下部外表层。

著录项

  • 公开/公告号CN106457797A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-02-22

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 泰格雷工业公司;

    申请/专利号CN201580034062.7

  • 发明设计人 布鲁斯·S·马克斯;

    申请日2015-04-29

  • 分类号B32B27/08;B32B27/18;B32B27/32;B41M5/50;B41M5/52;

  • 代理机构北京市磐华律师事务所;

  • 代理人董巍

  • 地址 美国特拉华州

  • 入库时间 2023-06-19 01:39:50

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-01-07

    授权

    授权

  • 2017-03-22

    实质审查的生效 IPC(主分类):B32B27/08 申请日:20150429

    实质审查的生效

  • 2017-02-22

    公开

    公开

说明书

相关申请的交叉引用

本PCT申请根据35U.S.C§119(e)要求于2014年4月30日提交的题为“(用于片材进给印刷的膜,由这种膜形成的片材和由这种片材形成的标签)(FILM FOR SHEET FEDPRINTING,SHEETS FORMED FROM SUCH FILM AND LABELS FORMED FROM SUCH SHEETS)”的序列号为61/986,484的美国专利申请的优先权和权益,其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体涉及多层膜结构;由所述膜结构形成的用于在片材进给印刷操作中使用的离散片材,更具体地涉及进给到高速印刷机中以形成标签和其它印刷片材的片材。此外,本发明涉及在片材进给印刷操作中使用的片材,并且还涉及由卷材或片材形成的切割和堆叠标签以及堆叠进给的模内标签(stack-fed in-mold label),所述切割和堆叠标签可从堆叠分离,并且同时用作在预成型物品(例如容器,盒,瓶等)上的缠绕和点标签,并且所述堆叠进给的模内标签可从堆叠分离以用于模内以及切割和堆叠贴标应用。

背景技术

在塑料片材、优选聚烯烃片材的高速印刷中的重要争论或问题是实现所要印刷的相邻片材的所需分离,以确保在高速印刷操作中各片材的适当逐张进给和印刷。应当理解的是,朝向印刷机引导的各片材具有许多应用,包括用于形成适于各种容器结构(包括预成型结构)的标签和用于模内贴标。

在高速印刷操作中,待印刷的各片材可从堆叠逐张进给,或者备选地,本发明的多层膜的连续卷材可通过位于印刷机之前的分片装置(sheeting device)排队依次(in-line)进给以形成之后被引导通过印刷机的各片材。无论片材是从堆叠进给还是从卷材连续地进给,各片材在被引导逐张通过印刷机时被定位成叠瓦(shingled)布置,以实现期望的高速印刷操作。为了进一步解释,当前片材(leading sheet)被引导通过印刷机时,其远端被提升以允许相邻后片材(trailing sheet)的近端以叠瓦状布置设置在前片材远端的下方。这提供了相邻片材的近端之间的期望的紧密定位,以实现片材的期望的高速印刷,前提是当叠瓦状片材被引导通过印刷操作时它们从彼此适当地分离。

因此,无论片材在以叠瓦状布置被引导通过印刷机之前处于堆叠下或者在其中多层膜的卷材在片材印刷之前被分片的连续印刷操作中被定位成叠瓦状布置下,前片材的底表面需要从相邻后片材的上表面彻底地分离,以便不会不利地影响印刷操作。在从堆叠进给片材的情况下,在从堆叠分离之前,前片材的整个底表面接合相邻后片材的整个上表面。因此,当片材从堆叠进给时,在从堆叠彻底分离相邻片材并且随后当它们被引导通过印刷机时接着将相邻的片材从它们的接触的叠瓦状布置分离时存在问题。在其中离散的片材从膜卷材切割、然后以叠瓦状布置被引导通过印刷操作的连续操作的情况下,只有前片材的底表面的远端接合相邻后片材上表面的近端,并且只有这些接合表面区域需要被彻底分离。如果相邻的接触片材不从彼此彻底地分离,则当前片材从后片材分离并被引导到或通过印刷机时,前片材可能不期望地拖曳或移动与其接触的后片材。后片材的这种不适当的移动可由相邻片材的接合表面之间的粘连、接合表面之间静电荷的积聚和/或这些表面之间的摩擦阻力所导致。当片材在印刷之前已经在堆叠中保持显著时间段时,不期望的粘连效应更为常见。在这种情况下,堆叠的重量倾向于从相邻片材的接触表面之间排出空气以产生粘连效果。然而,静电荷积聚和/或摩擦阻力的不利影响在从片材堆叠的片材的高速印刷中或在片材被引导通过印刷操作之前从多层膜的连续卷材切割的连续印刷操作中是普遍的。

此外,无论在高速印刷操作中如何形成标签,它们通常以堆叠的形式提供;作为切割和堆叠标签或作为堆叠供给的模内标签。在任一种情况下,接触标签需要从彼此彻底地分离。因此,提供被引导通过印刷机的片材的可靠和正确分离的问题也适用于由片材形成的,或甚至以卷材到卷材(roll-to-roll)的印刷操作由连续卷材形成的标签的堆叠。

已知的是,在接触的相邻片材或标签之间产生粗糙表面在它们之间捕获空气以防止粘连、静电荷积聚和/或阻力,从而在模内贴标过程的情况下有助于允许前片材或标签在相邻的后片材或标签的下方接合表面上方自由移动并分离,以允许各片材的精确分离和印刷以及对于产品上或模具内的标签的精确分离和应用。

实现粗糙表面纹理的一种方法是使用不光滑的(matte)聚合物化合物,其通常由两种不混溶聚合物(即均聚物聚丙烯和高密度聚乙烯或其它聚乙烯结构)的物理混合物构成。然而,已经确定使用不相容聚合物的共混物可能在拉幅生产线(tenter line)上加工膜时导致困难,特别是当在挤出的膜的芯层中使用高结晶聚丙烯(HCPP)时。具体地,由于共混物中存在相对低熔点的聚乙烯,因此沿机器方向拉伸HCPP所需的高加工温度可导致不光滑的表面聚合物粘附在机器方向取向(MDO)的辊(roll)上。

尽管在现有技术中已经提出通过在表面层中包括通过其表面突出的抗粘连材料来提供粗糙表面,但是这些建议是相当普遍的;在选择用于提供所需粗糙外表面的抗粘连化合物的期望组合以便当各片材逐张被引导和/或通过高速印刷操作时,以允许单独的前聚烯烃片材和后聚烯烃片材从彼此连续的、可靠的分离方面提供很少的指导。

在取向聚烯烃膜的皮肤表面或其它层中使用抗粘连添加剂的代表性公开包括在美国专利6,623,866(Migliorini等人)中;美国公开号2003/0211298(Migliorini等人);美国公开号2012/0282447(Gringoire等人);欧洲公开026491(Hayes);美国公开2007/0248810(McGee等人);美国专利6,939,602(McGee等人);国际公开WO 2011/162882(Squire等人)和国际公开WO 2009/042299(Keung)。在这些现有技术出版物中的公开内容通过引用完全并入本文。

Migliorini等人的'298公开文献公开了一种多层结构,其可在其下部或内部表层中包括抗粘连剂。该公开文献大体公开了抗粘连剂可包括滑石和可能的其它添加剂,并且提供了可将不同尺寸和形状共混在一起以优化可机械加工性的一般性公开内容。然而,该公开文献提供关于不同抗粘连剂应当组合以实现任何期望结果的方式的很少指导,并且实际上不涉及增强堆叠中各片材的分离以进给到高速印刷机中的问题。

Migliorini等人的'866专利还大体公开了使用有机和无机抗粘连添加剂诸如滑石和PMMA的组合,但公开了这些添加剂在内层或粘结层中的使用,而不是在外表层中用于增强被引导到高速印刷机中的一叠片材中的各片材的分离。

类似地,Hayes的'491欧洲公开文献也公开了使用有机和无机抗粘连剂,但仅在多层产品的内部基底层中使用。此外,使用有机和无机抗粘连剂的一般性公开内容不包括关于如何组合这些材料以增强各片材从要被引导到高速印刷机中的堆叠分离的任何细节。

McGee等人的'810公开文献还包括在膜中使用有机和无机抗粘连剂以防止接收涂层的背面粘合剂和意旨在其上接收印刷的正面层之间粘连的一般性公开。该公开文献不提供关于有机或无机抗粘连剂应当如何组合以实现本发明所期望和获得益处的方式的任何指导,如下文更详细论述的那样。

Squire等人的'882国际公开文献公开了聚甲基丙烯酸甲酯是用作抗粘连剂的公知添加剂,并且还指出无机颗粒可用作抗粘连剂。该公开文献指出抗粘连剂可掺入到任何层中,包括表层,但是没有提供关于为了允许堆叠中的各片材分离以允许这些片材被引导通过高速印刷操作应当添加的有机和无机添加剂的期望组合的任何指导。

ExxonMobil Oil Corporation的美国专利6,326,068公开了一种多层膜,其可以使用不可变形的有机聚合物和无机颗粒的共混物。尽管'068专利公开了在多层聚烯烃膜中使用有机和无机抗粘连材料的共混物,但该专利没有公开确定有利地用于本发明的以特定量的特定抗粘连剂组分的组合。

McGee等人的'602专利公开了一种多层标签结构,其在第一表层的第一侧上使用无机涂层以防止粘连。通常确定的示例性涂层是滑石、胶体二氧化硅和无定形二氧化硅。

Gringoire等人的'447公开文献公开了两侧涂覆的复合膜或标签,并且讨论了当膜被卷起或堆叠时现有技术的膜/标签粘连的问题。该公开文献大体公开了许多无机组合物,其可用作抗粘连剂,并且在所列组合物中包括二氧化硅和滑石。'447公开文献指出通常无机材料的存在量为约10wt%至约70wt%;更优选35-50,最优选10-30,其中无机材料是二氧化硅。没有具体公开将二氧化硅与任何其它特定聚合物组合以及它们应当组合的百分比。

Keung的'299国际公开文献公开了包括两个表层的多层不透明膜。公开的示例性抗粘连剂包括硅基产物、PMMA和聚硅氧烷。此外,公开了滑石作为合适的填料。没有公开以任何规定的或期望的比例采用任何抗粘连剂的组合。

在现有技术中,特别是在刚性塑料物品的形成中,已经公开了使用偶联剂,例如马来酸酐改性的聚丙烯均聚物和其它聚合物和非聚合物组合物,以协助将无机材料(诸如滑石)粘合在产物层中。使用公开偶联剂的已公开目的是使转化过程中滑石的析出最小化。现有技术中没有公开或暗示在单独的多层膜或片材中使用马来酸酐改性的聚丙烯均聚物使得可以使用,与原本被认为可能实现当前片材和后片材逐张进给通过高速印刷操作时前片材和后片材的接触表面之间的期望的彼此分离的滑石量相比,基本上更少量的滑石。

在本发明之前,人们认为需要基本上高水平的精细分离的滑石颗粒,其数量级按重量计为表层的25%,才能够使得各片材从堆叠和/或叠瓦布置按照期望地逐张进给到高速印刷机内和通过高速印刷机。事实上,已确定,使用这样高百分比的滑石确实能够实现多张片材的所希望的逐张分离,但是已产生干扰加工操作的不希望的过度粉尘问题。本发明实现了在将片材引导通过高速印刷操作时,在相邻的前片材和后片材之间期望的抗粘连、静电减少和阻力减小,同时还消除了任何不希望的粉尘问题。

发明内容

根据本发明,根据本发明的由连续的塑料膜卷材形成的单张塑料片材将被进给到并通过高速印刷机以形成印刷的标签和类似物品。当片材在通过印刷操作被进给时当片材从堆叠进给时和/或当片材处于叠瓦状布置下时,各片材的底表面接合相邻的后片材的上部可印刷表面。每个片材包括芯层以及相反的上部外表层和下部外表层。上部外表层包括按重量计作为其主要组分的聚烯烃聚合物,并且该外表层能够在其上接收由高速印刷机施加的印刷标记。芯层包括按重量计作为其主要组分的聚烯烃聚合物,并且下部外表层包括按重量计作为其主要组分的聚烯烃聚合物。

在印刷标签的形成中,多个标签印刷在每个片材上,或者备选地从卷材印刷,并且各标签从片材切割并堆叠,通常堆叠到盒中,作为切割和堆叠标签或作为堆叠进给的模内标签。然后将单独的标签分离并且单独地进给到贴标的设备中,以将各标签施加到预成型物品(诸如容器)的外表面,或者施加到用于形成模内标签的模具中。因此,本发明还涉及切割和堆叠标签并且涉及堆叠进给模内标签,而不管标签如何形成,例如在连续的卷材到卷材印刷操作中或从各片材的印刷。

根据本发明的改进在于多层膜卷材的下部外表层的组成;由所述卷材形成的各片材以及从所述片材或卷材切割的堆叠的印刷标签。应当指出的是从本发明的印刷片材切割的各标签具有与本发明的片材相同的多层结构,并且具有形成片材的多层膜卷材。在切割和堆叠的布置中,标签具有与片材和/或卷材中的各层的取向相同的各层的取向,如通过印刷操作引导的那样。

因此,本发明片材的下部外表层的结构(其允许片材单独地从用于进给到高速印刷机中的相邻的后片材的上部可印刷表面分离)与存在于从片材切割的各标签的下部外表层的结构相同。这允许标签从这样的标签的堆叠单独地和彻底地分离,以执行期望的贴标操作。

尽管本发明主要将结合进给通过高速印刷机的各片材的结构进行描述,但是该描述同样适用于形成片材的塑料膜的多层卷材的结构,以及还适用于单独进给到期望的贴标操作中的从片材切割和堆叠的印刷标签,例如用于给预成型物品贴标或用于模内贴标操作。

具体地,塑料膜的下部外表层、由其形成的片材和由片材形成的各标签包括有机和无机抗粘连剂的共混物或仅有无机抗粘连剂的共混物;所述共混物包括按重量计小于10%的下部外表层。

在本发明的一个实施例中,共混物包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(即有机抗粘连化合物)和滑石(即无机抗粘连化合物),滑石以高于PMMA的重量百分比存在。

在本发明最优选的实施例中,共混物包括有机抗粘连化合物和至少两种无机抗粘连化合物;一种所述无机化合物是具有不规则表面的大致球形的不规则颗粒形状,而另一种所述无机化合物通常是板状的。在最优选的实施例中,大致球形的颗粒是二氧化硅,以及板状颗粒是滑石。优选的有机抗粘连化合物是PMMA。在该最优选的实施例中,已经确定与现有技术的片材相比,各片材可以更快的速度从堆叠进给并逐张通过印刷机,而没有灰尘,并且从堆叠中更少地双重拾取印刷的片材,甚至比在包括滑石与PMMA或二氧化硅组合的本发明范围内的片材更快。

在本发明的优选形式中,每个片材的下部外表层包括基于下部外表层重量的按重量计小于2%的滑石,并且还使用用于协助将滑石粘附在下部外表层内的偶联剂,例如马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物和可能的其它聚合物和非聚合物组合物,此外其中基于下部外表层的重量,PMMA以小于1重量%存在。

在本发明的最优选的实施例中,偶联剂是通过使用约0.5%马来酸酐制备的马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物,并且每个片材的下部外表层包括基于下部外表层重量的按重量计1%和2%之间的滑石。马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物用于协助将滑石粘附在下部外表层中;其中基于下部外表层的重量,PMMA以小于0.5%的重量百分比存在。

然而,如本文更详细论述的那样,认为其它偶联剂可在本发明中用于将滑石结合到结构中,以防止不期望的起尘。除了需要将滑石有效地结合到结构中之外,在选择用于本发明的偶联剂时应该考虑到诸如可用性、成本、易于加工等因素。

最优选地,当使用马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物作为偶联剂时,基于下部外表层的重量,其以约5%的重量百分比存在,并且包括约0.5%的马来酸酐。

具体实施方式

本发明涉及进给通过高速印刷机以形成印刷标签和类似物品的连续的多层塑料膜以及从膜切割的各塑料片材。本发明还涉及由塑料片材或直接从塑料膜卷材形成的印刷标签。

最优选地,本发明的各片材或标签从其切割的连续多层膜通过在常规拉幅机上挤出形成,以及最优选地,膜在形成过程中双向拉伸(biaxially oriented)。用于形成单层和多层塑料膜的具体设备是本领域公知的,并且不构成对本发明最广泛方面的限制。此外,高速印刷机在本领域中是公知的;用于印刷各片材的特定印刷机不构成对本发明的限制。

然而,应当指出的是,在形成印刷片材中通常使用的高速印刷机包括用于提升被引导通过印刷机的前片材远端的叠瓦状装置,以便以叠瓦状布置将相邻的后片材的近端接收在前片材远端的下方。在本申请中较早地详细论述了相邻的前片材和后片材被引导通过高速印刷机时的叠瓦状布置。应当注意的是,在被引导通过印刷机的相邻的前片材和后片材之间提供叠瓦状布置,无论片材是从堆叠预成形和进给,还是在引导片材通过印刷操作之前由膜卷材连续地形成。

如上所述,尽管本发明将主要针对通过高速印刷机单独进给的各塑料片材的结构进行描述,但是下面的描述同样适用于形成片材的塑料膜卷材,并且同样适用于将从片材切割和堆叠的各印刷标签,以便从堆叠单独进给以施加到期望的物品,例如预成型物品或模内贴标操作,其中标签在其模压时应用于物品。

换言之,各片材中的层的具体结构和组成与形成片材的塑料膜和从片材切割的标签的结构和组成相同。此外,当它们被引导到和/或通过高速印刷操作时,允许相邻的前片材和后片材分离的机构与允许各标签从这样的标签堆叠分离的机构基本上相同。

然而,如前所述,当片材从被引导到印刷机之前已经在堆叠状态下保持相当长一段时间的堆叠分离时,堆叠中相邻的接触片材表面之间的空气趋于被排出以增强从将被引导并通过高速印刷操作的堆叠中分离的相邻片材的不期望的粘连。虽然当片材从膜卷材连续切割并且以叠瓦状布置被引导通过印刷机时,粘连问题不像被引导通过印刷操作的叠瓦状片材那么显著,但是仍然存在静电荷和阻力的不期望的产生,其会阻止前片材从下面的后片材的所需的“彻底”分离。相邻片材从彼此分离的这种不期望的故障导致在印刷机的进给中歪斜的片材或导致两个标签同时被同时地引导通过模内标签拾取操作,或两个切割和堆叠的标签被同时供给到容器上;一个通常被称为“双重拾取”的问题。在从膜的预切割片材的较不典型的印刷中,与依次分片的卷材相反,这个问题通常被称为“双重进给”。

如将在下文中详细指出的那样,在本发明的最优选的实施例中,除了PMMA之外,膜中使用的所有聚合物是聚烯烃。在芯层中主要的聚合物组分(按重量计)是聚丙烯均聚物;最优选是高结晶聚丙烯。

在整个本申请中提及的为“聚丙烯”膜的膜是指下述膜,其中芯中的主要组分(按重量计)为聚丙烯均聚物、高结晶聚丙烯均聚物或微型无规共聚物(minirandomcopolymer)。

微型无规丙烯共聚物包括足够小百分比的乙烯,以避免不利地影响聚丙烯的结晶性质。最常见地,共聚物中乙烯的重量百分比小于2%,最优选为1%或更小。

在整个本申请中提及的“高结晶聚丙烯”是指具有至少95%、以及更优选至少98%的等规指数(isotactic index)的聚丙烯。

在整个本申请中提及的在标识多层片材或由片材形成的标签的外表层时的“上部”和“下部”是指片材和标签在其分别被单独进给到并通过高速印刷机和贴标操作时的外表层的取向或位置。

应当理解的是,芯层的特定组成不构成对本发明最广泛方面的限制。然而,本发明特别有利于在多层膜中使用,其中高结晶聚丙烯是芯层的以重量计的主要聚合物组分。这为从片材形成的标签提供最期望的刚度。此外,在形成不透明的膜中,在芯中可以常规的、众所周知的量包括空隙剂,例如碳酸钙。本发明适用于透明和不透明薄膜。

如上所述,本发明的用于解决分离和除尘问题的独特特征在于下部外表层的组成。表层包括在膜卷材、从膜切割的片材以及由片材形成的标签或其它印刷基材的多层结构的下外表层中的抗粘连组分的独特和非显而易见的共混物,如将在下文详细描述的那样。

根据本发明,多层聚烯烃膜包括中央芯层和相反的上部外表层和下部外表层。层的数量可根据本发明最宽泛的方面而变化。然而,多层膜应当是至少三层;包括中央芯和相反的上部外表层和下部外表层。如果需要,可在结构中使用一个或多个中间联接层(tielayers)。

在本发明的代表性实施例中,芯层具有330ga.(82.5微米)的标称厚度。在另一个代表性实施例中,芯层具有280ga.(70微米)的标称厚度。芯层的具体厚度不构成对本发明最广泛方面的限制。然而,芯层最优选是结构中最厚的层;远远超过三层结构中外表层的厚度。在本发明的代表性实施例中,芯层包括超过50%、更优选约70%的高结晶聚丙烯,其由Braskem America以名称Braskem Inspire 6025销售,其公司在宾夕法尼亚州费城;约7.5%的丙烯/乙烯共聚物,其包括由Braskem America以名称Braskem DS6D21销售的按重量计2.5%的乙烯;常规用于提供白色空隙结构的百分比的CaCO3(空隙剂)和TiO2(增白剂);以及小百分比的一种或多种增滑剂(slip agent),例如芥酸酰胺和山嵛酸酰胺,如本领域所公知的那样。

上述芯层的具体配方是用于说明性目的的,并不构成对本发明最广泛方面的限制。例如,在透明膜中,空隙剂将从芯中省略。

然而,如本文前面所述,在本发明的最优选实施例中,高结晶聚丙烯是在芯层中以重量计的主要聚合物组分。包括作为芯层主要聚合物组分的高结晶聚丙烯,其产生了比使用典型的膜级均聚物聚丙烯而获得的高得多的刚度膜(stiffness film)。这种刚度在各种标签结构中是非常需要的。

在本发明的代表性实施例中,上部外表层和下部外表层均具有约10ga.(2.5微米)的厚度,并且两层外表面优选被氧化处理,例如通过电晕处理。上部外表层的氧化处理增强其用于在其上接收印刷标记的表面条件,如本领域中公知的那样。

下部外表层的外表面的氧化处理实际上提高了最终产品(诸如标签)使用用于该目的的任何常用粘合剂(诸如热熔性粘合剂)粘合至基材的能力。

上部外表层可以是任何公知的适于在其上接收期望印刷标记的组合物;该具体组合物不构成对本发明最广泛方面的限制。例如,外层可包括约90%的C2C3共聚物和小于5%的C2均聚物。此外,上层可包括其它公知的添加剂,诸如增滑剂和抗静电剂。

如上所述,上部外表层的具体组成不构成对本发明最广泛方面的限制。然而,显然优选使用聚烯烃作为上部外表层中的主要聚合物组分,并且最优选使用C2C3共聚物,其在氧化处理时非常容易在其上保留印刷标记。然而,其它聚合物和共聚物可以单独地或彼此组合的方式使用,例如C2C3C4三元共聚物,其可接受印刷标记。

下部外表层的组成提供本发明中可实现的独特益处。

根据本发明的最优选实施例,下部外表层主要是聚烯烃,并且包括有机和无机抗粘连剂的独特组合。最优选地,使用至少两种无机抗粘连剂;一种是不规则形状的并且通常是球形的,另一种是板状结构。最优选地,不规则形状的、通常为球形的无机抗粘连剂是二氧化硅;最优选的是表面处理的合成无定形二氧化硅。最优选地,板状结构是滑石。最优选地,滑石具有d50=2-3微米。

在最优选的实施例中,有机抗粘连剂是PMMA。在优选的结构中,提供偶联剂以将颗粒、抗粘连剂结合在一起;一种公知的偶联剂是马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物。此外,下部外表面,类似于上部外表面,可包括其它公知的添加剂,诸如增滑和抗静电添加剂。

在最优选的实施例中,主要是聚烯烃的下部外表层包括有机和两种无机抗粘连剂。该表层包括以下重量比的抗粘连剂:2500ppm(0.25%)的二氧化硅(无机大致球形颗粒材料);1.75%的滑石(无机板状材料)和2500ppm(0.25%)的PMMA(有机材料)。此外,下部外表层包括按重量计5%的偶联剂,优选包括0.5%马来酸酐的马来酸酐接枝聚丙烯,以及本领域公知的常规增滑剂和抗静电剂。

如上所述,在本发明的最优选的实施例中,无机抗粘连剂之一是具有不规则形状的大致球形的颗粒(例如二氧化硅),而其它无机抗粘连剂通常是板状的(例如滑石)。尽管不希望受到任何理论的束缚,但发明人认为使用大致球形的抗粘连剂和实质上板状的抗粘连剂的组合提供有益的结果,因为两种不同形状的抗粘连剂的组合产生额外的表面粗糙度,其允许在膜层之间的空气夹带,便于膜的片材进给层在印刷过程中更容易地在彼此上滑动,并且还允许在贴标操作中从料盒更容易的分配各标签。

在本发明的第二实施例中,下部外表层为约82%(以该层的重量计)的C2C3共聚物,并且还包括有机和无机抗粘连组合物。有机抗粘连剂是PMMA,无机抗粘连剂是滑石,二者都以与上面关于最优选实施例所述的下部外表层相同的重量百分比(即2500ppm的PMMA和1.75%的滑石)包括。此外,该下部外表层包括5%的马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物,其作为用于颗粒状抗粘连剂的偶联剂,以及常规量的增滑剂和抗静电剂;优选地,在本发明的最优选实施例的下部外表面中使用相同的增滑和抗静电剂,如上所述。

该后一描述的第二实施例已被确定为与现有技术的片材相比在减少双重拾取和增加印刷速度方面提供益处。然而,前面描述的最优选的实施例甚至比后面描述的第二实施例更好。

在本发明的第三实施例中,下部外表层包括约90%(以该层的重量计)的C2C3共聚物,C2C3共聚物包括小百分比(例如小于5%)的C2均聚物。此外,该实施例包括两种无机抗粘连剂;一种是具有不规则表面的大致球形的不规则形状的颗粒(例如,优选二氧化硅),另一种是板状颗粒材料(例如优选滑石)。在本发明的最优选实施例中包括大约是相同量的占下部外表层的一定重量百分比的二氧化硅和占下部外表层的一定重量百分比的滑石(即2500ppm的二氧化硅和1.75%的滑石)。此外,该第三实施例包括用于将抗粘连剂结合在一起的偶联剂。最优选地,偶联剂是马来酸酐接枝的聚丙烯,其以占下部外表层重量的约5%存在。如在本发明的其它实施例中,可以使用常规量的其它添加剂,例如增滑剂和抗静电剂。

后面描述的第三实施例已被确定为与现有技术的片材相比在减少双重拾取和增加印刷速度方面提供益处。然而,前面描述的最优选的实施例甚至比后面描述的第三实施例更好。

应当指出的是,在所有实施例中,下部外表层中的抗粘连剂的重量百分比小于10%。

而且,在所有优选实施例中,滑石的d50=2-3微米。

不可能通过简单比较这些相应片材的表面粗糙度值或摩擦系数值来预测本发明的上述片材的性能差异。考虑到标准偏差,适于本发明的相应三个实施例的值重叠;使得实际上不可能预测本发明最优选实施例(在下部外表面中包括一种有机抗粘连剂和两种无机抗粘连剂的多层聚烯烃片材)将比本发明的第二和第三实施例更好地执行,如上面详细论述的那样。

此外,目前认为包括的偶联剂是下部外表层中的重要组分,其与滑石配合以将滑石固定(secure)或结合到下部外表层中。尽管目前认为最优选用于本发明的偶联剂是马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物,但认为其它偶联剂也可用于本发明。事实上,根据本发明的最宽泛方面,可能不需要使用偶联剂将滑石结合到下部外表层中。

如上所述,尽管马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物目前被认为是可用于本发明的优选偶联剂,但是也可以使用其它偶联剂。例如但不限于硅烷(叠氮官能或酰氨基苯乙烯基官能),有机官能硅氧烷化合物,具有和不具有硅烷的氯化烃,钛酸盐,单体的原位聚合物,改性聚烯烃或乙烯极性三元共聚物(例如Arkema的LOTADER树脂)可用作本发明中的偶联剂。上述可能偶联剂的列举不是详尽的;仅表示多种类型的偶联剂可用于本发明。然而,目前马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物是可用于本发明的最优选的偶联剂。因此,下面的描述将限于使用马来酸酐-改性的聚丙烯作为本发明层压结构的下部外表层中所用的偶联剂。

如申请人目前所理解的那样,用偶联剂诸如马来酸酐-改性的聚丙烯均聚物将滑石结合到结构中允许滑石重量百分比的显著降低,其可用于与下部外表层中的PMMA配合以实现根据本发明的所需的抗粘连性质。具体地,如上所述,根据本发明的最优选的实施例,滑石在下部外表层中的重量百分比小于5%,同时与甚至更低重量百分比的PMMA和/或二氧化硅配合以提供所需的抗粘连性质,以便允许在将片材以高于现有技术片材使用的速度进给到高速印刷机中的过程中将各聚烯烃片材从堆叠中和从叠瓦状布置中进行期望的分离。与现有技术的结构相比,使用低百分比的滑石与偶联剂也减少粉尘的量。

应当理解的是,虽然已经结合三层片材结构或层压体描述了本发明,但是该结构或层压体中的层数可根据本发明的最宽泛方面而变化。例如,如果需要,片材或层压体可形成有三层、四层、五层或甚至更多层。

此外,片材的各层可以共挤出,或者在膜已被挤出和双向拉伸之后,或者膜已经在机器方向上取向之后,但片材在横向方向上取向之前,一些层可通过单独的涂布或挤出操作来施加。

根据本发明实现了许多益处。具体来说,除了其它之外本发明提供了以下益处:(1)从标签盒更好地标签拾取(去堆叠);(2)在从其上切割标签之前更好地完成/加工印刷的标签片材;(3)降低油墨偏移(在从片材切割标签并将其捆扎成堆叠体之前从堆叠中的印刷片材的上部印刷表面转移到下部背表面或外表面)的倾向;(4)降低标签在堆叠中粘连的倾向;(5)减少起尘;和(6)在引导片材通过印刷机时速度增加而没有双重拾取。

尽管已经结合其优选实施例描述了本发明,但是本领域技术人员应当理解的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可进行没有具体描述的添加、修改、替换和删除。

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