Этикетка (варианты)
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к этикеткам, и более конкретно к полимерным пленочным этикеткам, используемым для нанесения полимерных пленочных этикеток на контейнеры с использованием водного адгезива. Задачей изобретения является получения этикеток, прежде всего полимерных пленочных этикеток, которые можно наносить на контейнеры с помощью водного адгезива, причем высушивание адгезива и приклеивание этикетки к контейнеру происходит в приемлемый период времени. Поставленная задача решается тем, что этикетка содержит полимерный наружный материал с верхней и нижней поверхностями, нанопористый слой с верхней и нижней поверхностями и водный адгезив, размещенный в контакте с нижней поверхностью нанопористого слоя, причем верхняя поверхность нанопористого слоя расположена под наружным материалом, нанопористый слой имеет поры со средним диаметром от приблизительно 1 до приблизительно 100 нм, а пористость слоя составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мл/г. 2 н. и 48 з.п. ф-лы, 3 табл., 11 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к этикеткам (ярлыкам), более конкретно к полимерным пленочным этикеткам, которые можно наносить на контейнеры с использованием водного адгезива.
Уровень техники
Обычно на практике этикетки наносят на контейнеры или бутылки, изготовленные из полимеров или стекла. Такие контейнеры и бутылки выпускаются в широком ассортименте различной формы и размера, и предназначены для хранения различных типов материалов, таких как ПАВ, химикаты, моторные масла, безалкогольные напитки, акогольные напитки и т.п. На этикетках указана информация о содержимом контейнера и другой тип информации, например фирма-поставщик контейнера или содержимого контейнера.
В одном из широко распространенных и известных методов нанесения этикеток используют водный адгезив, а такой метод известен под названием "приклеивание холодным клеем" или "приклеивание типа пластыря". Такой метод приклеивания этикеток заключается в следующем: водный адгезив наносят на этикетку, которая обычно расположена в виде пачки в подающем устройстве, затем этикетка направляется в линию для обработки и наносится на соответствующий контейнер. При использовании водных адгезивов требуется, чтобы высушивание происходило за счет испарения воды. В связи с этим ранее в такой технологии, которая преимущественно применяется до сих пор, использовали этикетки, изготовленные из бумажных субстратов, которые характеризуются высокой паропроницаемостью по воде (ППВ) и, следовательно, процесс высушивания адгезива после нанесения этикетки на контейнер проходит беспрепятственно. При использовании бумажных этикеток высушивание происходит через несколько часов после нанесения этикетки на контейнер. Несмотря на то, что при использовании водных адгезивов в сочетании с бумагой обеспечивается быстрое высушивание, при этом возникает ряд проблем, известных на производстве, таких как низкое сопротивление разрыву, чувствительность к влаге, относительно низкий срок службы, образование складок, сморщивание и т.п. Кроме того, в настоящее время распространено повторное использование пластиковых и стеклянных контейнеров, и если на таких контейнерах приклеена бумажная этикетка, то такой контейнер нельзя использовать повторно, при этом возникает необходимость в удалении этикетки перед повторным использованием контейнера.
Полимерные пленочные материалы и пленочные наружные слои используют в качестве этикеток в различных областях, но их использование в процессе нанесения этикеток, описанном выше, с применением водных адгезивов ограничено, так как полимерные пленки практически непроницаемы для воды и при этом существенно затруднен процесс удаления водных паров, который необходим для ускорения процесса высушивания. Медленное высушивание водного адгезива при использовании полимерных пленок и материалов для наружного слоя, предназначенных для изготовления этикеток, также приводит к увеличению периода времени, необходимого для образования прочного приклеивания этикетки к контейнеру. В результате часто наблюдается сдвиг этикеток в процессе обработки и хранения, а также наблюдается эффект "пузырения" поверхности этикетки, что отрицательно сказывается на эстетическом виде изделия. Пузырение прежде всего происходит при повышенной температуре, например, летом. В настоящее время возрастает потребность в прозрачных полимерных этикетках, так как они не портят вид контейнеров из декорированного стекла и пластика. Бумажные этикетки искажают внешний вид контейнера и/или содержимое контейнера. Прозрачные этикетки способствуют улучшению внешнего эстетического вида контейнера и, следовательно, продукта, причем такие этикетки все больше вытесняют бумажные этикетки на рынке декорированных упаковок, так как фирмы по производству потребительских товаров постоянно усовершенствуют внешний вид выпускаемой продукции для витрин магазинов.
В связи с этим в настоящее время существует необходимость в получении этикеток, прежде всего полимерных пленочных этикеток, которые можно наносить на контейнеры с помощью водного адгезива, причем высушивание адгезива и приклеивание этикетки к контейнеру происходит в приемлемый период времени.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к этикетке, которая согласному одному варианту воплощения включает:
(А) полимерный наружный материал (предварительно изготовленную заготовку), имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность,
(Б) нанопористый слой, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность нанопористого слоя располагается под (ниже) полимерного наружного материала, а нанопористый слой содержит поры со средним диаметром от приблизительно 1 до приблизительно 100 нм и пористость слоя составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мл/г и
(В) водный адгезив, размещенный в контакте с нижней поверхностью нанопористого слоя.
Другой вариант воплощения настоящего изобретения относится к этикетке, включающей:
(A) полимерный наружный материал, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность,
(Б) нанопористый слой, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность нанопористого слоя расположена под полимерным наружным материалом, а нанопористый слой содержит поры со средним диаметром от приблизительно 1 до приблизительно 100 нм и пористость слоя составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мл/г, и
(B) металлический слой, располагающийся над верхней поверхностью полимерного наружного материала или располагающийся под полимерным наружным материалом, причем упомянутый металлический слой расположен между полимерным материалом и нанопористым слоем и содержит верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу нанесения этикетки на подложку с использованием описанных выше этикеток и водных адгезивов.
Краткое описание чертежей
На фиг.1-11 показано поперечное сечение конструкций этикеток по настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
Термин "располагается над или выше (поверх)" и родственные термины, такие как "располагающийся выше" и т.п., если они относятся к описанию расположения одного или первого слоя относительно другого или второго слоя, означают, что первый слой частично или полностью покрывает второй слой. Первый слой, располагающийся выше второго слоя, может контактировать или не контактировать со вторым слоем, т.е. размещен "со стороны" второго слоя. Первый слой, располагающийся выше второго слоя, может контактировать или не контактировать со вторым слоем. Например, между первым и вторым слоем могут быть расположены один или более дополнительных слоев. Термин "располагается ниже (под)" или родственные термины, такие как "располагающийся ниже" и т.п., имеют аналогичное значение за исключением того, что первый слой частично или полностью лежит ниже второго слоя, а не выше.
Термин "прозрачный", если он относится к описанию одного или более слоев пленки для этикетки, означает, что любой чернильный или печатный слой, нанесенный под такими слоями, будет виден через такие слои. Термин "прозрачная или просвечивающая этикетка", относящийся к прозрачным контейнерам, таким как пивные бутылки, означает, что сквозь этикетку видно пиво, находящееся внутри бутылки.
Термин "прозрачный", относящийся к одному или более слоев этикетки или к самой этикетке, означает, что непрозрачность слоев или этикетки составляет приблизительно менее 5%, а матовость слоев или этикетки составляет приблизительно менее 10%. Непрозрачность определяют по стандартной методике TAPPI Test T425 os, а матовость по стандартной методике ASTM Test, метод D-1003.
Этикетка согласно первому варианту воплощения (далее в контексте "первый вариант" или "этикетка по первому варианту") включает:
(A) полимерный наружный материал, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность,
(Б) нанопористый слой, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность нанопористого слоя располагается ниже полимерного наружного материала, а нанопористый слой содержит поры со средним диаметром от приблизительно 1 до приблизительно 100 нм и пористость слоя составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мл/г, и
(B) водный адгезив, который контактирует с нижней поверхностью нанопористого слоя.
Этикетки согласно первому варианту показаны на фиг.1-5. На фиг.1 показана этикетка 10, которая включает полимерный наружный материал 11, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, нанопористый слой 12, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность нанопористого слоя 12 контактирует с нижней поверхностью полимерного материала 11 и приклеена к его нижней поверхности, а также включает водный адгезив 16, который контактирует с нижней поверхностью нанопористого слоя.
Адгезивные этикетки по первому варианту могут содержать и в основном содержат другие слои, например, как показано на фиг.2, этикетка 20 может содержать металлический слой 13, который располагается выше слоя полимерного наружного материала 11 и контактирует с ним. В другом варианте печатный слой 14 может быть расположен на верхней поверхности полимерного наружного материала 11, как показано на фиг.3. Адгезивная этикетка 30, как показано на фиг.3, включает полимерный наружный материал 11, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, нанопористый слой 12, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность слоя 12 контактирует с нижней поверхностью полимерного материала 11, а также слой водного адгезива 16, который контактируете нижней поверхностью нанопористого слоя 12, и печатный слой 14, который располагается выше полимерного наружного материала 11 и контактирует с ним.
На фиг.4 показана этикетка 40, которая включает полимерный наружный материал 11, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, нанопористый слой 12, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность нанопористого слоя 12 контактирует с нижней поверхностью полимерного материала 11, а также слой водного адгезива 16, который контактирует с нижней поверхностью нанопористого слоя 12, и печатный слой 14, который располагается выше верхней поверхности полимерного наружного материала 11 и контактирует с ней, и прозрачный защитный слой 15, который располагается выше верхней поверхности печатного слоя 14 и контактирует с ней.
На фиг.5 показана этикетка 50, аналогичная этикетке, представленной на фиг.4, но отличающаяся тем, что этикетка на фиг.5 включает дополнительный полимерный слой антистатика 17, расположенный между полимерным материалом 11 и печатным слоем 14. Полимерный слой антистатика 17 может включать любую защитную композицию антистатика, описанную ниже.
Этикетки, показанные на фиг.1-5, могут также включать слои, способствующие адгезии (ССА), расположенные между одним или более указанных слоев. Например, ССА может быть всключен между полимерным наружным материалом 11 и нанопористым слоем 12, между полимерным наружным материалом и металлическим слоем или печатным слоем и т.п. Согласно второму варианту воплощения настоящего изобретения (далее "второй вариант воплощения" или "этикетка согласно второму варианту") настоящее изобретение относится к этикетке, включающей:
(A) полимерный наружный материал, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность,
(Б) нанопористый слой, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность нанопористого слоя располагается ниже полимерного наружного материала, а нанопористый слой содержит поры со средним диаметром от приблизительно 1 до приблизительно 100 нм и пористость слоя составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мл/г, и
(B) металлический слой, причем металлический слой имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.
Этикетки согласно второму варианту показаны на фиг.6-8. На фиг.6 показана этикетка 60, которая включает полимерный наружный материал 11, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, нанопористый слой 12, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность слоя 12 контактирует с нижней поверхностью полимерного наружного материала 11, а также металлический слой 13, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность металлического слоя 13 располагается выше верхней поверхности полимерного наружного материала 11 и контактирует с ней. Этикетка 70, показанная на фиг.7, аналогична этикетке, представленной на фиг.6, но, кроме того, включает дополнительный печатный слой 14, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность печатного слоя 14 контактирует с верхней поверхностью металлического слоя 13. Этикетка 80, показанная на фиг.8, аналогична этикетке, представленной на фиг.7, но кроме того, включает прозрачный защитный наружный или поверхностный слой 15, который имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность прозрачного защитного наружного или поверхностного слоя 15 контактирует с верхней поверхностью печатного слоя 14. Этикетки, описанные в данном контексте, могут содержать один или более слоев ССА (на фиг.6-8 не показано). Например, ССА может быть включен между полимерным наружным материалом 11 и металлическим слоем 13, между полимерным наружным материалом 11 и нанопористым слоем 12 и/или между металлическим слоем 13 и печатным слоем. При нанесении на подложку этикеток, показанных на фиг.6-8, на нижнюю поверхность нанопористого слоя 12 наносят водный адгезив, подробно описанный ниже, в основном непосредственно перед нанесением этикетки на подложку.
Согласно третьему варианту воплощения настоящего изобретения (далее "третий вариант воплощения" или "этикетка согласно третьему варианту") настоящее изобретение относится к этикетке, включающей:
(A) полимерный наружный материал, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность,
(Б) нанопористый слой, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность нанопористого слоя располагается ниже полимерного наружного материала, а нанопористый слой содержит поры со средним диаметром от приблизительно 1 до приблизительно 100 нм и пористость слоя составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мл/г, и
(B) металлический слой, располагающийся ниже полимерного наружного материала и расположенный между полимерным материалом и нанопористым слоем, причем металлический слой имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.
Этикетки согласно третьему варианту показаны на фиг.9-11. На фиг.9 показана этикетка 90, которая включает полимерный наружный материал 11, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, металлический слой 13, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность металлического слоя 13 контактирует с нижней поверхностью полимерного наружного материала 11 и приклеена к ней, а также нанопористый слой 12, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем верхняя поверхность слоя 12 контактирует с нижней поверхностью металлического слоя 13 и приклеена к ней. Этикетка 100, показанная на фиг.10, аналогична этикетке, представленной на фиг.9, но, кроме того, включает дополнительный слой 14, который является печатным слоем, имеющим верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность печатного слоя 14 контактируете верхней поверхностью слоя полимерного наружного материала 11. На фиг.11 показана этикетка 110, которая аналогична этикетке 100, представленной на фиг.10, но кроме того, включающая дополнительный слой водного адгезива 16, который контактирует с нижней поверхностью нанопористого слоя 12. Слои ССА могут быть расположены между одним или более слоев, указанных на фиг.9-11 (на фиг.9-11 не показано).
Слой полимерного наружного материала может являться однослойной пленкой или многослойной пленкой. Многослойная пленка может включать от двух до десяти или более слоев. Полимерный наружный материал может быть ориентированным или неориентированным. В зависимости от назначения полимерный материал может быть прозрачным или непрозрачным. Непрозрачные материалы в основном включают полимер, описанный ниже, и один или более пигментов для окрашивания наружного материала или одного из слоев многослойного наружного материала в требуемый цвет. Используемые для этой цели пигменты известны в данной области техники. Например белые пленки получают введением диоксида титана или других пигментов белого цвета в полимер. Для окрашивания наружного материала в черный или серый цвет в него можно вводить сажу.
Для получения полимерных наружных материалов по настоящему изобретению можно использовать множество полимерных пленочных материалов. Например, полимерный пленочный материал включает полимеры и сополимеры, такие как по меньшей мере один полиолефин, полиакрилат, полистирол, полиамид, поливиниловый спирт, поли(алкиленакрилат), поли(этиленвиниловый спирт), поли(алкиленвинилацетат), полиуретан, полиакрилонитрил, сложный полиэфир, сополимер сложных полиэфиров, фторполимер, полисульфон, поликарбонат, сополимер стирола и малеинового ангидрида, сополимер стирола и акрилонитрила, иономеры на основе солей натрия или цинка этиленметакриловой кислоты, полимеры на основе производных целлюлозы, сополимер алкилена и винилацетата, или смеси двух или более упомянутых полимеров.
К полиолефинам, которые могут использоваться в качестве полимерного пленочного материала, относятся полимеры и сополимеры олефиновых мономеров, содержащих от 2 до приблизительно 12 атомов углерода, таких как этилен, пропилен, 1-бутен и т.п., или смеси таких полимеров и сополимеров. В другом варианте воплощения полиолефины включают полимеры и сополимеры этилена и пропилена. В еще одном варианте воплощения полиолефины включают гомополимеры пропилена и сополимеры, такие как сополимеры пропилена и этилена и сополимеры пропилена и 1-бутена. Можно также использовать смеси полипропилена и полиэтилена друг с другом или смеси каждого из них или обоих полимеров с сополимером полипропилена и полиэтилена. В другом варианте воплощения в качестве полиолефиновых пленочных материалов используют материалы с высоким содержанием пропилена, как гомополимер полипропилена или сополимеры пропилена и этилена или смеси полипропилена и полиэтилена с низким содержанием этилена, так и сополимеры пропилена и 1-бутена или смеси полипропилена и поли-1-бутена с низким содержанием бутена. Используемые пропиленовые гомополимеры и сополимеры описаны в патенте США №5709937 (Adams et al.). Сополимеры включают сополимеры пропилена и этилена, включающие до 10 мас.% этилена, а сополимеры пропилена и 1-бутена включают до 15 мас.% 1-бутена. В качестве полимерного материала для этикеток по настоящему изобретению могут использоваться ориентированные прозрачные пленки, описанные в патенте 5709937. Описание патента США №5709937 включено в данный контекст в качестве ссылки.
В качестве полимерного пленочного материала можно использовать различные полиэтилены, включая полиэтилены низкой, средней и высокой плотности и их смеси. Пример используемого полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) включает REXENE 1017 фирмы Huntsman. Пример используемого полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) включает FORMOLINE LH5206 фирмы Formosa Plastics. В одном варианте воплощения полимерный пленочный материал включает смесь от 80 до 90% ПЭВП и 10-20% ПЭНП.
Гомополимеры пропилена, которые используют в качестве полимерного пленочного материала по настоящему изобретению в отдельности или в комбинации с описанным в данном контексте пропиленовым сополимером, включают множество гомополимеров пропилена, индекс текучести расплава (ИТР) которых составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 20, определенный по стандартной методике испытаний ASTM Test D 1238. В одном варианте воплощения обычно используют гомополимеры пропилена, ИТР которых составляет менее 10, предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 10. Пригодные гомополимеры пропилена характеризуются также плотностью в интервале от приблизительно 0,88 до приблизительно 0,92 г/см3. Множество используемых гомополимеров пропилена выпускаются рядом фирм и некоторые пригодные полимеры включают 5А97 фирмы Dow Chemical, ИТР которого составляет 12,0 г/10 мин, а плотность 0,90 г/см3; DX5E66 фирмы Dow Chemical, ИТР которого составляет 8,8 г/10 мин, а плотность 0,90 г/см3, и WRD5-1057 фирмы Dow Chemical, ИТР которого составляет 3,9 г/10 мин, а плотность 0,90 г/см3. Пригодные коммерческие препараты пропиленовых гомополимеров выпускаются также фирмами Fina и Montel.
Примеры используемых полиамидных смол включают смолы, выпускаемые фирмой EMS American Grilon Inc., Sumter, SC, с торговым названием GRIVORI, такие как CF6S, CR-9, ХЕ3303 и G-21. GRIVORY G-21 означает аморфный нейлоновый сополимер, температура стеклования которого составляет 125°С, ИТР (DIN 53735) составляет 90 мл/10 мин и относительное удлинение при разрыве (ASTM D638) составляет 15. GRIVORY CF65 означает пленкообразующий нейлон 6/12, температура плавления которого составляет 135°С, ИТР составляет 50 мл/10 мин и относительное удлинение при разрыве (избыточное) составляет 350%. GRILON CR9 означает другой пленкообразующий нейлон 6/12, температура плавления которого составляет 200°С, ИТР составляет 200 мл/10 мин и относительное удлинение при разрыве составляет 250%. GRILON XE 3303 означает пленкообразующий нейлон 6.6/6.10, температура плавления которого составляет 200°С, ИТР составляет 60 мл/10 мин и относительное удлинение при разрыве составляет 100%. Другие используемые полиамидные смолы включают коммерческие препараты, выпускаемые, например, фирмой International Paper of Wayne, New Jersey, с торговым названием продукты серии UNI-REZ, и полиамидные смолы на основе димеров, выпускаемые фирмой Bostik, International Paper, Fuller, Henkel (продукты серии VERSAMID). Другие пригодные полиамиды включают продукты, полученные при конденсации димеров растительных кислот с гексаметилендиамином. Примеры полиамидов, выпускаемых фирмой Arizona Chemical включают UNI-REZ 2665, UNI-REZ 2620, UNI-REZ 2623 и UNI-REZ 2695.
В качестве полимерного наружного материала можно также использовать полистиролы, которые включают гомополимеры и сополимеры стирола и замещенного стирола, такого как альфа-метилстирол. Примеры сополимеров и терполимеров стирола включают сополимеры акрилонитрила, бутена и стирола (АБС), стирола и арилонитрила (СА), стирола и бутадиена (СБ), стирола и малеинового ангидрида (СМА) и стирола и метилметакрилата (СММА) и т.п. Пример используемого сополимера стирола включает препарат KR-10 фирмы Phillips Petroleum Co. KR-10 означает сополимер стирола и 1,3-бутадиена.
В качестве полимерного пленочного материала можно также использовать полиуретаны, которые включают алифатические и ароматические полиуретаны.
Полиуретанами обычно являются продукты взаимодействия (А) полиизоцианата, содержащего по крайней мере две изоцианатные функциональные группы (-NCO) на одну молекулу, с (Б) по крайней мере одной взаимодействующей с изоцианатом группой, такой как полиол, содержащий по крайней мере две гидроксильные группы, или с амином. Пригодные полиизоцианаты включают мономеры диизоцианата и олигомеры. Пригодные полиуретаны включают ароматические (простой полиэфир)полиуретаны, алифатические (простой полиэфир)полиуретаны, ароматические (сложный полиэфир)полиуретаны, алифатические (сложный полиэфир)полиуретаны, ароматические поликапролактамполиуретаны и алифатические поликапролактамполиуретаны. Прежде всего пригодные полиуретаны включают ароматические (простой полиэфир)полиуретаны, алифатические (простой полиэфир)полиуретаны, ароматические (сложный полиэфир)полиуретаны и алифатические (сложный полиэфир)полиуретаны.
Примеры коммерческих полиуретанов включают SANCURE 2710 и/или AVALUREUR445® (которые эквивалентны сополимерам полипропиленгликоля, изофорондиизоцианата и 2,2-диметилолпропионовой кислоты и которым присвоено название по международной номенклатуре косметических ингредиентов "сополимер PPG-17/PPG-34/PDI/DMPA), SANCURE 878, SANCURE 815, SANCURE 1301, SANCURE 2715, SANCURE 1828, SANCURE 2026 и SANCURE 12471 (все перечисленные полимеры выпускаются фирмой Noveon, Cleveland, Ohio), BAYHYDROL DLN (выпускаемый фирмой Bayer Corp., McMurray, Pa.), BAYHYDROL LS-2033 (Bayer Corp.), BAYHYDROL 123 (Bayer Corp.), BAYHYDROL PU402A (Bayer Corp.), BAYHYDROL 110 (Bayer Corp.), WITCOBOND W-320 (выпускаемый фирмой Witco Performance Chemicals), WITCOBOND W-242 (Witco Performance Chemicals), WITCOBOND W-160 (Witco Performance Chemicals), WITCOBOND W-612 (Witco Performance Chemicals), WITCOBOND W-506 (Witco Performance Chemicals), NEOREZ R-600 (политетраметилен(простой эфир)уретан с удлинененной цепью с использованием изофорондиамина) производства фирмы Avecia, прежнее название Avecia Resins), NEOREZ R-940 (фирмы Avecia) и NEOREZ R-960 (фирмы Avecia).
Примеры таких алифатических (простой полиэфир)полиуретанов включают SANCURE 2710 и/или Avalure UR 445, SANCURE 878, NEOREZ R-600, NEOREZ R-966, NEOREZ R-967 и WITCOBOND W-320.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения полимерные наружные материалы включают по крайней мере один (сложный полиэфир)полиуретан. Примеры таких уретанов включают вещества под тогрговыми названиями "SANCURE 2060" ((сложный полиэфир)полиуретан), "SANCURE 2255" ((сложный полиэфир)полиуретан), "SANCURE 815" ((сложный полиэфир)полиуретан), "SANCURE 878" ((сложный полиэфир)полиуретан) и "SANCURE 861" ((сложный полиэфир)полиуретан) фирмы Sanncor, с торговыми названиями "NEOREZ R-974" ((сложный полиэфир)полиуретан), "NEOREZ R-981" ((сложный полиэфир)полиуретан) и "NEOREZ R-970" ((сложный полиэфир)полиуретан) фирмы Avecia и дисперсию акрилового сополимера с торговым названием "NEOCRYL XK-90" фирмы Avecia.
В качестве пленочных материалов используют также полиэфиры, которые получают из различных гликолей или полиолов и одной или более алифатических или ароматических карбоновых кислот. Полиэтилентерефталат (ПЭТ) и ПЭТГ (модифицированный циклогександиметанолом ПЭТ), которые используют в качестве пленкообразующих материалов, выпускаются различными фирмами, включая фирму Eastman. Например, продукт KODAR 6763 представляет собой ПЭТГ, выпукаемый фирмой Eastman Chemical. Другой пригодный сложный полиэфир выпускается фирмой DuPont под торговым названием SELAR РТ-8307, который является полиэтилентерефталатом.
В качестве пленкообразующих материалов по настоящему изобретению используют акрилатные полимеры и сополимеры, а также алкиленвинилацетатные смолы (например, полимеры ЭВА). Коммерческие препараты полимеров включают ESCORENE UL-7520 (Exxon), сополимер этилена и 19,3% винилацетата; NUCRELL 699 (DuPont), этиленовый сополимер, содержащий 11% метакриловой кислоты и т.п.
Используют также иономеры (полиолефины, содержащие ионные связи в молекулярных цепях). Примеры иономеров включают иономерные сополимеры этилена, такие как SURLYN 1706 (DuPont), который предположительно включает межцепные ионные связи и полученный на основе соли цинка сополимера этилена и метакриловой кислоты. Пригодным иономером является также SURLYN 1702 фирмы DuPont.
Используют также поликарбонаты следующих фирм: Dow Chemical Co (CALIBRE), G.E.Plastics (LEXAN) и Bayer (MAKROLON). Большинство коммерческих поликарбонатов получают при взаимодействии бисфенола А и карбонилхлорида на границе раздела фаз. Молекулярные массы типичных коммерческих поликабонатов могут изменяться в интервале от приблизительно 22000 до приблизительно 35000, а ИТР обычно изменяются в интервале от 4 до 22 г/10 мин.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения полимерный наружный материал может включать фторированный полимер. Фторированный полимер включает термопластичный фторуглерод, такой как поливинилиденфторид (ПВДФ). Фторированный полимер может также включать сополимеры и терполимеры винилиденфторида. Подходящим термопластичным фторуглеродом является поливинилиденфторид, известный под торговым названием KYNAR фирмы Pennwalt Corp. Этот полимер является полимером с высокой молекулярной массой (400000), характеризующийся пригодной долгосрочностью и химической стойкостью. Обычно используют высокомолекулярную смолу ПВДФ с высокой среднемассовой молекулярной массой в интервале от приблизительно 200000 до приблизительно 600000.
Полимерный наружный материал может не содержать неорганических наполнителей и/или пигментов для получения прозрачных материалов и прозрачных этикеток или полимерный наружный материал может содержать поры и пустоты и/или содержать неорганические наполнители и другие органические или неорганические добавки для обеспечения требуемых свойств, таких как внешний вид (матовые или окрашенные пленки), долговечность или технологические свойства. Для повышения степени кристалличности и, следовательно, повышения жесткости можно добавлять зародышеобразующие агенты. Примеры используемых материалов включают карбонат кальция, диоксид титана, металлические частицы, волокна, огнезащитные агенты, антиоксиданты, термостабилизаторы, светостабилизаторы, УФ-стабилизаторы, антиадгезивы, технологические добавки, поглотители кислот и т.п. Непрозрачные и/или белые полимерные материалы часто используют, если описанные в данном контексте этикетки не содержат металлического слоя, располагающегося выше слоя полимерного наружного материала.
Полимерный наружный материал выбирают таким образом, чтобы получить непрерывную полимерную пленку в составе пленки по настоящему изобретению с необходимыми свойствами, такими как улучшенная прочность на растяжение, удлинение, ударная вязкость, сопротивление разрыву и оптические свойства (затемнение и блеск). При выборе полимерного материала учитывают также его физические свойства, такие как вязкость расплава, прочность на разрыв при высокой скорости, процент удлинения и т.п. В одном варианте воплощения прозрачные или просвечивающие полимерные наружные материалы используют для получения этикеток, если необходимо получить прозрачные или просвечивающие этикетки.
Толщина полимерного наружного материала составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мил или от приблизительно 1 до приблизительно 5 мил. В одном варианте воплощения толщина полимерного наружного материала составляет от приблизительно 1 до приблизительно 3 мил. Полимерный наружный материал может включать единственный слой или пленкой может являться многослойная пленка из двух или более соседних слоев. Например, пленка может включать один слой из полиолефина и другой слой из смеси полиолефина и сополимера этилена и винилацетата (ЭВА). В другом варианте пленка включает три слоя, основной или центральный слой, например полиолефин, и наружные слои с обеих сторон основного или центрального слоя, который может состоять из одного полимера или смеси различных полимеров. Отдельные слои многослойного полимерного наружного материала выбирают с учетом требуемых свойств. Полимерные наружные материалы для монослойных и многослойных пленок, используемые для этикеток, могут быть получены методами, известными специалистам в данной области техники, такими как литье или экструзия. В одном варианте воплощения настоящего изобретения пленки получают экструзией или соэкструзией полимеров. Экструдат или соэкструдат полимерных пленок получают одновременной экструзией из подходящих известных головок экструдера или соэкструдата, причем в случае соэкструдата слои наносят один на другой в постоянно соединенном состоянии с образованием единого соэкструдата.
Кроме соэкструзии для получения многослойного пленочного полимерного материала по настоящему изобретению можно использовать экструзию непрерывной пленки с образованием одного слоя с последующим нанесением одного или более дополнительных слоев на полученный экструдат путем экструзии одного или более дополнительных слоев, а также с использованием ламинирования предварительно сформированной полимерной пленки на предварительно сформированную функциональную пленку или нанесением дополнительных слоев на предварительно сформированную пленку из эмульсии или раствора пленкообразующего полимерного материала.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения полимерные наружные материалы могут быть неориентированными, то есть полимерные наружные материалы и пленки не подвергаются стадиям вытягивания в горячем состоянии и отжига. В другом варианте воплощения полимерный наружный материал, входящий в состав этикеток по настоящему изобретению, может быть ориентирован по направлению оси машины (одноосно-ориентированный материал) или по направлению двух осей, оси машины и в поперечном направлении (двуосно-ориентированный материал) на стадиях вытягивания в горячем состоянии и отжига с использованием известных методов. Например, пленки можно подвергать горячему растяжению только по направлению оси машины в соотношении по крайней мере 2:1 или в большинстве случаев от приблизительно 2:1 до приблизительно 9:1. После растяжения пленки в горячем состоянии, в основном, ее пропускают через валки отжига, при этом пленку отжигают или отверждают при нагревании при температурах в интервале от приблизительно 50°С или в большинстве случаев от 100 до приблизительно 150°С, а затем охлаждают. В еще одном варианте полимерный наружный материал является двуосно-ориентированным.
В большинстве случаев требуется, чтобы пленки проявляли определенную жесткость в направлении оси машины и поперечном направлении, что позволяет упростить процессы обработки, печати и нанесения. Таким образом величина жесткости в направлении оси машины и в поперечном направлении должна составлять по крайней мере 14 Гурлей (мг), причем жесткость определяют по методике TAPPI Test T543 pm, а в другом варианте жесткость по Гурлею в обоих направлениях составляет приблизительно 5 единиц Гурлея (иногда называется "равновесная жесткость").
Используемые для получения этикеток полимерные наружные материалы по настоящему изобретению выпускаются рядом фирм, таких как Avery Dennison Corp., Painesville, Ohio; АМТОРР, отделение фирмы Interplast Group LTD, Livingston, New Jersey 07039, Exxon Mobil Chemical Co., Macdon, New York 14502; AET Films, New Castle, Delaware 19720; UCB Films Inc., Smyrna, Georgia 30080. Указанные фирмы выпускают прозрачные пленки и пленки белого цвета.
Некоторые примеры используемых полипропиленовых наружных материалов, выпускаемых фирмами, включают:
Поверхностную энергию обеих поверхностей полимерного наружного материала можно увеличить обработкой коронным разрядом, огневой обработкой, обработкой плазмой и т.д., при этом получают поверхности с требуемыми свойствами, такими как повышенная адгезия к последовательно нанесенным слоям. Способы обработки коронным разрядом и огневой обработки полимерных пленок известны специалистам в данной области техники. В одном варианте воплощения настоящего изобретения полимерный наружный материал имеет верхнюю поверхность, обрабатанную коронным разрядом, и нижнюю поверхность, подвергнутую огневой обработке.
Этикетки по настоящему изобретению включают также нанопористый слой 12 (см. фиг.1-11), имеющий верхнюю и нижнюю поверхности, причем верхняя поверхность нанопористого слоя обычно контактирует и с нижней поверхностью полимерного наружного материала 11 и приклеена к ней или, в некоторых вариантах воплощения (например, фиг.9-11), с нижней поверхностью металлического слоя 13. В других вариантах между полимерным наружным материалом и верхней поверхностью нанопористого слоя расположены слои праймеров или активаторов склеивания. Нанопористые слои по настоящему изобретению содержат поры со средним диаметром от приблизительно 1 до приблизительно 100 нм, а объем пор таких слоев составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мл/г. В других вариантах воплощения настоящего изобретения диаметр пор нанопористых слоев находится в интервале от приблизительно 5 до приблизительно 80 нм или от приблизительно 10 до приблизительно 50 нм, объем пор может изменяться в интервале от приблизительно 0,1 до приблизительно 1,2 мл/г. В еще одном варианте объем пор составляет приблизительно 1 мл/г или менее. Такие размеры пор и объемы пор позволяют получить нанопористые слои при необходимости прозрачные и с требуемой абсорбционной способностью. Присутствие нанопористого слоя значительно снижает время, необходимое для высушивания полимерной пленочной этикетки после ее нанесения на подложку. Полагают, что нанопористый слой адсорбирует воду из адгезивного слоя на основе воды, повышая вязкость адгезива по мере его высыхания и прикрепления этикетки к подложке.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения нанопор