Усадочные этикетки из ориентированной полистирольной пленки, включающей мелкие частицы каучука, низкое содержание геля частиц каучука и блок-сополимеры

Усадочные этикетки из ориентированной полистирольной пленки, включающей мелкие частицы каучука, низкое содержание геля частиц каучука и блок-сополимеры

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к ориентированной полистирольной пленке, модифицированной каучуком, которая имеет предпочтительную ориентацию в направлении растяжения, и к пленке для усадочных этикеток, включающей такую полистирольную пленку, а также к композиции, применяемой для изготовления таких пленок.

Описание предшествующего уровня техники

Усадочные этикетки обычно подразделяются на две категории: накатываемые усаживаемые этикетки (ROSO) и этикетки рукавного типа; рукавные этикетки также иногда называют круговыми этикетками. Этикетки ROSO являются листами пленки, которые наматывают вокруг контейнера. Рукавные этикетки имеют конфигурацию пустотелого цилиндра и плотно прилегают к контейнеру при их размещении вокруг контейнера. Подвод тепла к размещенной вокруг контейнера усадочной этикетке приводит к тому, что наклейка усаживается и плотно прилегает к контейнеру.

Для плотного прилегания к контейнеру каждый тип этикетки должен усаживаться предпочтительно (то есть в большей степени, чем в любом другом направлении) по окружности вокруг контейнера. Пленки ROSO обычно располагают на контейнере в продольном направлении (MD) вокруг контейнера по окружности. Поэтому пленки ROSO преимущественно усаживаются в продольном направлении (MD), вследствие преимущественной ориентации в продольном направлении (MDO). В отличие от этого, рукавные этикетки обычно располагают на контейнере в поперечном направлении к этикетке (TD), охватывающей контейнер по окружности. Поэтому рукавные этикетки усаживаются преимущественно в поперечном направлении пленки (TD), вследствие преимущественной ориентации в поперечном направлении (TDO).

В то время как применение этикеток ROSO дает преимущества в производительности, исторически сложилось так, что применение рукавных этикеток давало преимущество в степени усадки вокруг контейнера. Рукавные этикетки обычно усаживаются до 70 процентов (%) по окружности контейнера. Рукавные этикетки, которые применяют либо без нанесенного слоя клея, либо с нанесенным слоем клея, тщательно отверждаемым до аппликации на контейнере, могут выносить большие величины напряжения во время усадки.

Так исторически сложилось, что рукавные этикетки характеризуются большей степенью усадки и поэтому более плотно прилегают к контейнерам, чем этикетки ROSO. Однако этикетки ROSO имеют преимущество производственного характера в силу того, что они ориентированы в продольном направлении, то есть в направлении, в котором они перемещаются через используемое оборудование в процессе их производства. Поэтому желательно создать ориентированную пленку, подходящую для получения этикетки ROSO, которая могла бы усаживаться по окружности контейнера в большой степени, чем полипропиленовые этикетки ROSO, но, предпочтительно, без нарушения клеевого соединения этикетки.

Полистирол (ПС) является особенно подходящим полимером для усадочных этикеток. Например, пленки для усадочных этикеток из полипропилена (ПП) обычно усаживаются только примерно не более чем на 20% в любом направлении при температуре ниже 120°C. Для получения дополнительной ориентации кристаллическая природа ПП требует нагревания выше температуры плавления кристаллического ПП. В отличие от этого, пленки для усадочных этикеток на основе ПС, вследствие его аморфного характера, требуют только превышение температуры стеклования полимера (которая обычно является более низкой, чем температура плавления кристаллического ПП). Поэтому ПС пленки позволяют достигать большей степени усаживания при более низких температурах переработки, чем ПП пленки.

Кроме того, ПС сохраняет более высокую поверхностную энергию после обработки коронным разрядом (обычно необходимым, для того чтобы сделать поверхность полимерной пленки пригодной для печати) в течение более длительных периодов времени по сравнению с ПП. Поэтому, в отличие от ПП пленок, обработка ПС пленок коронным разрядом может происходить в процессе их производства, а не непосредственно перед печатанием этикеток.

В отличие от сополиэфирных или поливинилхлоридных (ПВХ) пленок, применение ПС пленок облегчает возможность переработки для вторичного использования бутылки и этикетки, так как более низкая плотность материала этикетки позволяет легко ее отделять от бутылок, изготовленных из материала с более высокой плотностью (например, из полиэфира). Кроме того, более низкая плотность ПС позволяет получать дополнительные преимущества за счет более высокого выхода пленки, или более высокого отношения площадь/фунт или площадь/кг пленки. Более высокая плотность такого исходного сырья для этикеток, как сополиэфирные или ПВХ пленки, не дает таких преимуществ.

Для повышения прочности этикетки (например, сопротивления раздиру) усадочная этикетка из пленок на основе полистирола может включать компонент из ударопрочного полистирола (УППС). Однако частицы каучука в типичном для УППС интервале размеров имеют среднюю величину частиц более чем один микрометр (смотрите, например, патентный документ US 6897260, кол. 4, стр. 26-27). Крупные частицы каучука обычно понижают яркость пленки для этикетки, что препятствует ее применению для нанесения печати на обратной стороне (печатание этикетки на стороне пленки, которая непосредственно соприкасается с контейнером), для того чтобы ее можно было прочесть через пленку, а также, чтобы можно было видеть через этикетку контейнер или продукт. Обычный УППС также содержит более чем 7 процентов каучука от суммарной массы УППС. Высокие концентрации каучука могут препятствовать возможности нанесения печати на пленке, понижать яркость пленки, снижать размерную стабильность и нежелательно повышать количество геля в готовой пленке. Однако в некоторых случаях, таких как бутылки малого диаметра или бутылки с узким горлышком, применение одного только УППС не может обеспечить достаточную прочность для предотвращения растрескивания под действием механического напряжения.

Желательно иметь ориентированную ПС пленку, которая подходила бы для применения в качестве усадочной этикетки. Кроме того, для того чтобы достичь повышенной ударной вязкости без значительного ухудшения характеристик при нанесении печати или снижения яркости пленки желательно, чтобы пленка содержала ударопрочный полистирол, который содержит более мелкие частицы каучука и более низкие концентрации каучука, чем типичный УППС. Кроме того, для дополнительного повышения ударной прочности пленки, желательно, чтобы пленка содержала прозрачный ударопрочный полистирол, полученный на основе технологии блок-сополимеризации. Кроме того, еще желательно, чтобы такую пленку можно было использовать в качестве усадочной этикетки, которая характеризуется усаживаемостью вокруг контейнера, сравнимой с усаживаемостью, достигаемой в случае ПВХ или полиэфира.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение совершенствует технологию получения усаживаемой этикетки в результате создания ориентированной пленки на основе полистирола, подходящей для использования в качестве усадочной этикетки, и содержащей УППС с размером частиц каучука и концентрацией каучука ниже значений, типичных для УППС, а также блок-сополимер полистирола для повышения ударной вязкости, стойкости к ударным нагрузкам или их комбинации, и полистирол общего назначения. Настоящее изобретение позволяет создать модифицированную каучуком полистирольную пленку, и усадочную этикетку, включающую такую пленку, которая неожиданно характеризуется одним или более из таких свойств, как высокая яркость, соответствующая жесткость при высокоскоростной печати, для которой указаны предпочтительные интервалы 1% секущего модуля как для MD, так и для TD, от 90000 до 300000 фунт/дюйм² (от 620 до 2070 МПа), и высокая усаживаемость в направлении ориентации, которая характеризуется предпочтительными интервалами степени усаживаемости от 20 до 80% в направлении основной ориентации, измеренной на открытом воздухе при 110°C в течение 10 минут.

В первом аспекте, настоящим изобретением является полимерная композиция, состоящая из: (a) по меньшей мере, одного компонента из ударопрочного полистирола (УППС), содержащего: (i) блок-сополимер стирола и каучукоподобного диена с сопряженными двойными связями, где сополимер прививают на полистирол; (ii) необязательно, два массовых процента или более и 8 массовых процентов или менее гомополимера каучука от массы компонента УППС; (iii) суммарное содержание каучукоподобного диена с сопряженными двойными связями от одного массового процента или более до семи массовых процентов или менее от суммарной массы компонента УППС; (iv) концентрацию геля менее чем 10 мас.%, определенную с помощью экстракции смесью метилэтилкетон/метанол; (v) средний размер частиц каучука менее чем 1,0 микрометр, и 0,01 микрометра или более; (vi) примерно от 40 до 90 объемных процентов частиц каучука с диаметром примерно менее чем 0,4 микрона, и примерно от 10 до 60 объемных процентов частиц каучука с диаметрами примерно от 0,4 до 2,5 микрон; (vii) большинство частиц каучука с морфологией типа ядро-оболочка; (viii) и который присутствует при концентрации, по меньшей мере, примерно от 10 массовых процентов и до не более чем 70 массовых процентов от массы полимеров в композиции, и составляет один или более и пять или менее процентов по массе от массы каучукоподобного диена относительно суммарной массы композиции; и (b) по меньшей мере, одного полистирола общего назначения с средневесовой молекулярной массой более чем 200000 грамм на моль и 350000 грамм на моль или менее, и который присутствует при концентрации, по меньшей мере, примерно от 10 массовых процентов и до не более чем 50 массовых процентов от массы полимеров в композиции; и (c) по меньшей мере, одного блок-сополимера стирола, который присутствует при концентрации, по меньшей мере, примерно от 2 массовых процентов и до не более чем 80 массовых процентов от массы полимеров в композиции; (a), (b) и (c) составляют 100 процентов по массе полимеров в полимерной композиции. Эту полимерную композицию необязательно смешивают с известными в технике добавками, примерно до 5 массовых процентов от объединенной массы полимерной композиции и добавок, для получения композиции, подходящей для производства пленок.

Во втором аспекте, изобретением является ориентированная пленка, состоящая из от 95 до 100 массовых процентов полимерной композиции изобретения и от 0 до 5 массовых процентов добавок, где проценты рассчитываются от объединенной массы полимеров и добавок; и где предпочтительно, чтобы пленка имела степень растяжения в направлении основного вытягивания (обычно MDO для ROSO или TDO для рукавных апплицирований) более чем 4:1, более предпочтительно - 6:1, и степень растяжения в направлении меньшего вытягивания 1,2:1 или менее, и где степень растяжения в направлении, которое получило большое вытягивание, является большей, чем степень растяжения в другом направлении.

В третьем аспекте, настоящим изобретением является усадочная этикетка, включающая аксиально-несбалансированную ориентированную полимерную пленку (то есть пленку, имеющую степень ориентации в MD, отличную от степени ориентации в TD) первого аспекта, где предпочтительно, чтобы пленка имела нанесенную печать на одной или обеих сторонах. Предпочтительно, чтобы усадочной этикеткой являлась либо этикетка ROSO, либо рукавная этикетка, наиболее предпочтительно - рукавная этикетка.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пленки настоящего изобретения включают полимерную композицию, включающую компонент УППС, полистирол общего назначения (ОНПС), компонент блок-сополимера стирола. Комбинация компонента УППС, ОНПС и компонента блок-сополимера стирола составляет 100 процентов по массе (мас.%) от массы полимеров в композиции, не считая добавки, то есть от массы полимерной композиции. Желательно, чтобы полимерная композиция составляла 95 мас.% или более, предпочтительно 97 мас.% или более, и может включать 100 мас.% от суммарной массы композиции пленки или массы пленки. Когда полимерная композиция составляет менее чем 100 мас.% от массы пленки, недостающие до 100 мас.% количества представляют собой добавки, включая любые добавки, которые могут быть частью компонента УППС, ОНПС, и компонентов блок-сополимера стирола, поставляемых промышленностью или специально синтезированных. Добавки включают известные в технике наполнители, вещества для улучшения технологических свойств, добавки, понижающие трение, или пластификаторы и необязательно включают полимерные добавки.

В рамках данной заявки все проценты, предпочтительные количества или измерения, интервалы и их предельные значения являются включающе-отличающимися, то есть выражение "примерно менее чем 10" включает величину около 10. Поэтому выражение "по меньшей мере" является эквивалентом выражению "больше чем или равно" и, следовательно, выражение "не более чем" является эквивалентом выражению "менее чем или равно". Выражение для числового значения "или более" является эквивалентным выражению "по меньшей мере" это числовое значение. Аналогично, выражение "или менее" после числового значения является эквивалентным выражению "не более чем" это числовое значение. Здесь числовые значения имеют точность не выше той, которая указана. Поэтому значение "105" включает, по меньшей мере, значения от 104,5 до 105,49. Кроме того, все списки являются включающе-отличающимися для комбинаций двух или более элементов этого списка. Все интервалы от числовых параметров, описываемых как "по меньшей мере", "больше чем", "больше чем или равно" или подобно, до числовых параметров, описываемых как "не больше чем", "вплоть до", "менее чем", "менее чем или равно" или подобно, являются предпочтительными интервалами, независимо от относительной степени предпочтения, указанной для каждого параметра. Поэтому интервал, который имеет предпочтительный нижний предел, объединенный с наиболее предпочтительным верхним пределом, является предпочтительным для осуществления этого изобретения. Все количества, соотношения, содержания и другие измеренные величины выражаются по массе, если не указано иначе. Если не указано иначе, то все величины в процентах относятся к массовым процентам от суммарной массы композиции в соответствии с осуществлением изобретения, за исключением процентов содержания мономеров в полимере, и, если не указано иначе, являются массовыми процентами. Если не указано иначе или очевидно, что иное не возможно, для специалистов в этой области, стадии описанного здесь способа необязательно проводят в последовательности, отличной от той последовательности, в которой стадии здесь обсуждаются. Кроме того, стадии необязательно проводят раздельно, одновременно или с перекрытием во времени. Например, в технике такие стадии, как нагревание и смешение, часто проводят раздельно, одновременно или с частичным перекрытием во времени. Если не указано иное, то когда элемент, материал или стадия, способные вызывать нежелательные эффекты, присутствуют в таком количестве или в такой форме, когда они не вызывают нежелательного эффекта в неприемлемой степени, их считают практически отсутствующими при осуществлении этого изобретения. Кроме того, термины "неприемлемый" и "неприемлемо" используют для обозначения отклонения от тех показателей, которые могут быть полезными при промышленном использовании, или же полезными в данной ситуации, или вне заранее определенных пределов, которые меняются в конкретных ситуациях и применениях, и могут быть установлены путем предварительного определения, например определения технических характеристик. Для специалистов в этой области очевидно, что приемлемые пределы зависят от типа оборудования, условий, областей применения и других переменных, и они могут быть определены без проведения излишних экспериментов в каждом случае их использования. В некоторых случаях может быть приемлемым изменение или отклонение одного параметра, когда требуется достижение другой цели.

Термин "включающий" является синонимом термину "заключающий", "содержащий" или "свойственный" и является включающе-отличающим или неограниченным, и не исключает дополнительные, неперечисленные элементы, материалы или стадии. Термин "состоящий в основном из" указывает, что в дополнение к указанным элементам, материалам или стадиям могут присутствовать элементы, неперечисленные материалы или стадии в количествах, которые неприемлемо ощутимо не воздействуют, по меньшей мере, на одну основную и новую характеристику объекта изобретения. Термин "состоящий из" указывает, что присутствуют только заявленные элементы, материалы или стадии. Термин "включающий" включает в себя термин "состоящий в основном из" и "состоящий из".

Компонент УППС является полимером стирола, содержащим привитый компонент каучука. Прививка компонента каучука на полистирол позволяет повысить ударную вязкость и механическую прочность полистирола. Присоединение каучука к полистиролу с помощью прививки имеет технические преимущества над простым смешением полистирола с компонентом каучука. Присоединение каучука обычно позволяет получать материал с более высокой эластичностью и эквивалентной прочностью при ударе при более низком содержании каучука, чем при просто механически смешиваемом каучуке. Компонент каучука прививают на полимере стирола путем объединения компонента каучука с мономерами стирола, обычно путем растворения каучука в мономерах стирола перед полимеризацией мономеров стирола. Полимеризация мономеров стирола затем приводит к образованию матрицы из полистирола, содержащей каучук, привитый на полимеры стирола.

Для обеспечения требуемого уровня технологических характеристик и механических свойств матрица из полистирола в композиции обычно имеет достаточно высокую средневесовую молекулярную массу (Mw), которая обычно составляет, по меньшей мере, 100000, предпочтительно - по меньшей мере, примерно 120000, более предпочтительно - по меньшей мере, примерно 130000, и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, примерно 140000 грамм на моль (г/моль). Для того чтобы обеспечить соответствующие технологические характеристики, полистирол обычно имеет Mw, которая меньше чем или равна примерно 260000, предпочтительно - меньше чем или равна примерно 250000, более предпочтительно - меньше чем или равна примерно 240000 и наиболее предпочтительно - меньше чем или равна примерно 230000 г/моль. Измеряют Mw матрицы из полистирола с помощью гельпроникающей хроматографии с использованием для калибровки стандарта из полистирола.

Компонентом каучука является сополимер каучукоподобного диена с сопряженными двойными связями и стирола (сополимер каучука) или смесь, включающая сополимер каучука и незначительное количество гомополимера каучукоподобного диена с сопряженными двойными связями (гомополимера каучука). Диеном с сопряженными двойными связями в обоих каучуках обычно является 1,3-алкадиен, предпочтительно - бутадиен, изопрен или и бутадиен, и изопрен, наиболее предпочтительно - бутадиен. Предпочтительно, чтобы сополимером каучукоподобного диена с сопряженными двойными связями являлся блок-сополимер стирол/бутадиен (С/Б). Желательным гомополимером каучука является полибутадиен.

Желательно, чтобы сополимер каучука имел Mw порядка 100000 г/моль или более, предпочтительно - 150000 г/моль или более, и желательно - 350000 г/моль или менее, предпочтительно - 300000 г/моль или менее, более предпочтительно - 250000 г/моль или менее. Измеряют Mw с помощью гельпроникающей хроматографии под тремя углами рассеяния света.

Кроме того, желательно, чтобы сополимер каучука имел вязкость раствора в интервале примерно от 5 до 100 сантипуаз (сП) (примерно от 5 до 100 миллипаскаль-секунда (мПа·с)), предпочтительно - примерно от 20 до 80 сП (примерно от 20 до 80 мПа·с); и содержание цис-звеньев - по меньшей мере, 20%, предпочтительно - по меньшей мере, 25%, и более предпочтительно - по меньшей мере, примерно 30%, и желательно - 99% или менее, предпочтительно - 55% или менее, более предпочтительно - 50% или менее. Примерами предпочтительных сополимеров каучука являются каучук марки Buna BL 6533 T и другие аналогичные каучуки.

Включение гомополимера каучука с сополимером каучука при получении компонента УППС может способствовать повышению механической характеристики УППС полимера в результате увеличения значения растяжимости при разрыве. Желательно, чтобы подходящие гомополимеры каучука имели температуру перехода второго рода порядка нуля градусов Цельсия (°C) или менее, предпочтительно - -20°C или менее. Предпочтительно, чтобы гомополимер каучука имел вязкость раствора в интервале примерно от 20 до 250 сП (примерно от 20 до 250 мПа·с), более предпочтительно - примерно от 80 сП до 200 сП (примерно от 80 до 200 мПа·с). Желательно, чтобы гомополимер каучука имел содержание цис-звеньев, по меньшей мере, около 20%, предпочтительно, по меньшей мере, около 25% и более, предпочтительно - по меньшей мере, около 30%, и желательно - около 99% или менее, предпочтительно - 55% или менее, более предпочтительно - 50% или менее. Желательно, чтобы гомополимеры каучука имели Mw порядка 100000 г/моль или более, более предпочтительно - 150000 г/моль или более, и желательно - 600000 г/моль или менее, предпочтительно - 500000 г/моль или менее. Измеряют Mw с помощью гельпроникающей хроматографии под тремя углами рассеяния света. Примером подходящего гомополимера каучука является марка каучука Diene(TM) 55 (Diene является торговой маркой фирм Firestone).

Гомополимер каучука, в случае, если он присутствует, обычно включает, по меньшей мере, около 2 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере, около 4 мас.%, более предпочтительно - по меньшей мере, около 6 мас.%, и наиболее предпочтительно - по меньшей мере, около 8 мас.% от суммарной массы каучука в УППС полимере. Для предотвращения слишком низкой прозрачности или яркости, желательно, чтобы содержание гомополимера каучука составляло 25 мас.% или менее, предпочтительно - 20 мас.% или менее, более предпочтительно - 16 мас.% или менее, и наиболее предпочтительно - 12 мас.% или менее от суммарной массы каучука.

Компонент УППС имеет суммарное содержание диенового компонента из компонента каучука (то есть содержание, которое обусловлено присутствием каучукоподобного диена с сопряженными двойными связями, как в качестве сополимера каучука, так и гомополимера каучука при получении компонента УППС) около одного мас.% или более, предпочтительно - 1,5 мас.% или более, более предпочтительно - 2 мас.% или более, еще более предпочтительно - 2,5 мас.% или более, и наиболее предпочтительно - 3 мас.% или более от массы компонента УППС. Концентрации каучука ниже примерно 1 мас.% не позволяют получать требуемый уровень механической прочности и ударной вязкости. Для обеспечения требуемой прозрачности концентрация каучука обычно составляет 7 мас.% или менее, предпочтительно - 6 мас.% или менее, более предпочтительно - 5 мас.% или менее, еще более предпочтительно - 4 мас.% или менее, от суммарной массы компонента УППС.

Не углубляясь в теорию, следует отметить, что для предотвращения высокой степени сшивания в частицах каучука и снижения вероятности образования геля желательными являются более низкие концентрации каучука, такие как 7 мас.% или менее от массы УППС. Между тем, как некоторое сшивание в каучуке является желательным для сохранения целостности каучука во время воздействия деформации сдвига при получении пленки, высокая степень сшивания может препятствовать способности частиц каучука к деформации во время ориентации пленки. Яркость и прозрачность пленки повышается, по мере того как частицы каучука деформируются в частицы с более высокими отношениями размеров. Частицы каучука с меньшей степенью сшивания имеют тенденцию деформироваться и более легко сохранять деформированную форму, чем частицы каучука с более высокой степенью сшивания, что делает менее сшитые частицы более подходящими для ярких и прозрачных пленок. Трудно определить конкретную концентрацию каучука, при которой степень сшивания становится нежелательно высокой, так как она зависит от конкретных условий обработки. Даже концентрации каучука, составляющие 12 мас.% или более от массы УППС, приводят к нежелательной высокой степени сшивания.

Аналогично, не углубляясь в теорию, на качество пленок настоящего изобретения, вероятно, будет положительно влиять более низкая степень гелеобразования в результате более низкой концентрации каучука. Гели образуются в результате обширного сшивания агломератов каучука, которые в процессе производства пленки разрушаются в результате деформации сдвига на мелкие частицы. Сшитые гели агломератов могут вызвать проблемы при производстве пленки, например разрыв в результате раздува в процессе получения пленки экструзией с раздувом. Гели агломератов также вредно влияют на качество пленки, что проявляется в виде дефектов неоднородности в пленке и появлении утяжин в пленках, намотанных поверх агломератной частицы. Утяжины приводят к проблемам при нанесении на пленку печати, так как они препятствуют нанесению чернил на вдавленных участках поверхности пленки.

Кроме того, компонент УППС имеет определяемую с помощью экстракции смесью метилэтилкетон/метанол концентрацию геля, которая составляет менее чем 10 мас.% относительно суммарной массы компонента УППС. Такая низкая концентрация геля является желательной для достижения максимальной яркости пленки. Проведение экстракции смесью метилэтилкетон/метанол аналогично способу определения концентрации геля, описанному в патентном документе Unexamined Japanese Patent Application Kokai No. P2000-351860A. А именно: растворяют образец УППС (масса образца равна W1) в смешанном растворителе метилэтилкетон/метанол (объемное отношение 10:1) при комнатной температуре (около 23°C). Отделяют нерастворимую фракцию с помощью центрифугирования. Нерастворимую фракцию выделяют и сушат. Масса выделенной и высушенной фракции нерастворимой фракции равна W2. Концентрация геля в мас.% равна 100 x W2/W1.

Компонент УППС имеет объемный средний размер частиц каучука менее чем один микрометр (мкм), предпочтительно - 0,5 мкм или менее, и обычно 0,01 мкм или более, предпочтительно - 0,1 мкм или более, и более предпочтительно - 0,3 мкм или более. Такой объемный средний размер частиц каучука отличается от этого показателя для традиционных материалов УППС, которые имеют средний размер частиц каучука, по меньшей мере, один мкм (см., например, патентный документ US 6897260B2, кол. 4, стр. 22-34; который иллюстрирует ноу-хау и содержание которого приводится здесь путем ссылки на него в той степени, которая разрешена законом). Малые размеры частиц каучука являются желательными, так как они позволяют получать пленки с более высокой яркостью и более низкой замутненностью, чем пленки с более крупными частицами каучука. Однако частицы каучука менее 0,01 мкм, несмотря на их прозрачность и яркость, не позволяют создавать износоустойчивые композиции.

Частицы каучука в компоненте УППС имеют широкое распределение частиц по размерам в случае, когда большинство частиц являются более мелкими, и только ограниченное количество частиц являются более крупными. В частности, желательно иметь распределение, при котором примерно от 40 до 90 объемных процентов (об.%) частиц имеют диаметр примерно менее чем 0,4 мкм. Соответственно, желательно иметь распределение относительно крупных частиц, при котором примерно от 10 до 60 об.% частиц имеют диаметр примерно больше чем 0,4 мкм, и примерно менее чем 2,5, предпочтительно - примерно от 15 до 55 об.%, и более предпочтительно - примерно от 20 до 50 об.% частиц имеют диаметр больше чем или равный примерно 0,5 мкм, и менее чем или равный примерно 2,5 мкм. Предпочтительно, для относительно крупных частиц этого компонента, чтобы точно определенные процентные количества частиц имели диаметр примерно менее чем 2 мкм, более предпочтительно - примерно 1,5 мкм или менее, еще более предпочтительно - примерно 1,2 мкм или менее, еще более предпочтительно - примерно 1 мкм или менее.

Размером частицы каучука является размер содержащих каучук частиц, включающих все окклюзии моновинилиденового ароматического полимера в частицах каучука. Измеряют размер частицы каучука с помощью прибора светорассеивания LS230 и программного продукта фирмы Beckham Coulter. Инструкции производителя и публикация (JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, VOL. 77 (2000), page 1165, "A Novel Application of Using a Commercial Fraunhofer Diffractometer to Size Particles Dispersed in a Solid Matrix" by Jun Gao и Chi Wu) предлагают метод измерения размера частицы каучука с помощью прибора фирмы Beckham Coulter. Предпочтительно, чтобы при использовании этого прибора и программного обеспечения, оптическая модель для вычисления размера частицы каучука и статистика распределения была следующей: (i) показатель преломления жидкости 1,43, (ii) истинный показатель преломления образца 1,57 и (iii) кажущийся показатель преломления образца 0,01.

Большинство частиц каучука, предпочтительно - 70% или более, более предпочтительно - 80% или более, более предпочтительно - 90% или более частиц каучука в компоненте УППС должны иметь морфологию частиц типа ядро-оболочка. Морфология типа ядро-оболочка означает, что частицы каучука имеют тонкую внешнюю оболочку и содержат единственную, центрированную окклюзию матрицы полимера. Этот тип морфологии частиц обычно называют морфологией типа "одиночной окклюзии" или морфологией типа "капсулы". В отличие от этого, термины морфологии типа "переплетения" или типа "сот" относятся к другим более сложным морфологиям частиц каучука, которые включают "спутанные" структуры, структуры с "множественными окклюзиями", структуры типа "лабиринта", "спирали", "луковой кожуры" или "концентрической окружности". Определяют процент частиц каучука, имеющих морфологию типа ядро-оболочка, в виде процентного количества из 500 частиц по снимку компонента УППС, полученному с помощью трансмиссионного электронного микроскопа.

Частицы типа ядро-оболочка в компоненте УППС сшиты в такой степени, что они растягиваются, но не разрушаются, под действием полей сдвига (т.е. во время процесса ориентирования). Их тонкие стенки (в результате высокой совместимости, связанной с присутствием сополимеров каучука) становятся еще более тонкими, но остаются работоспособными для обеспечения необходимой механической прочности и прочности на разрыв. По-видимому, при ориентации пленки морфология ориентированного каучука очень близка к совместному непрерывному распределению очень тонких лент каучука, возможно в результате низкого количества мультиокклюзионных частиц в системе (сотовая морфология). Очень тонкие стенки оболочки имеют лучшее светопропускание, чем в случае более толстых стенок, и определенно лучше, чем в случае сотовых или мультиокклюзионных частиц, если бы они оставались, которые не распределяются в виде очень тонких лент при ориентации.

Компонент УППС необязательно не содержит или необязательно содержит другие добавки, такие как минеральное масло или другие пластификаторы. Соответствующие количества минерального масла могут улучшать механические свойства, такие как относительное удлинение при разрыве. Компонент УППС обычно содержит, по меньшей мере, около 0,4 мас.%, предпочтительно - 0,6 мас.% или более, более предпочтительно - 0,8 мас.% или более, и еще более предпочтительно - 1 мас.% или более минерального масла от суммарной массы компонента УППС. Для того чтобы получить требуемую яркость, компонент УППС обычно содержит менее чем около 3 мас.%, предпочтительно - 2,8 мас.% или менее, более предпочтительно - 2,6 мас.% или менее и наиболее предпочтительно - 2,4 мас.% или менее минерального масла от суммарной массы компонента УППС.

Подходящим материалом для использования в качестве компонента УППС является материал, описанный в патентной публикации US 2006-0084761 “IMPROVED RUBBER MODIFIED MONOVINYLIDENE AROMATIC POLYMERS AND THERMOFORMED ARTICLES”.

Компонент УППС отличается от стандартного УППС, полученного в результате полимеризации в массе или растворе, так как в нем распределение частиц каучука по размерам является относительно широким, и большинство частиц каучука имеет структуру типа ядро-оболочка. В отличие от этого, традиционные смолы УППС обычно имеют относительно узкое распределение по размерам частиц и преимущественно или, по меньшей мере, больший процент частиц с сотовой, мультиокклюзионной структурой.

Предпочтительно, чтобы композиции и пленки настоящего изобретения содержали, по меньшей мере, около 10, более предпочтительно - по меньшей мере, около 20, наиболее предпочтительно - по меньшей мере, около 25, и предпочтительно - не больше чем около 70, более предпочтительно - не больше чем около 65, наиболее предпочтительно - не больше чем около 60 массовых процентов от суммарного количества полимера, присутствующего в компоненте УППС.

Суммарное содержание каучука (исходя из суммарного содержания диена из сополимера и гомополимера), обусловленное компонентом УППС, в пленках настоящего изобретения составляет 1 мас.% или более, предпочтительно - 3 мас.% или более, и 5 мас.% или менее от суммарной массы пленки.

Полимерная композиция настоящей пленки содержит кристаллический полистирол, также называемый полистиролом общего назначения (ОНПС). Желательно, чтобы ОНПС для применения в настоящем изобретении имел Mw более чем 200000 г/моль, предпочтительно - 280000 г/моль или более и 350000 г/моль или менее, предпочтительно - 320000 г/моль или менее. Измеряют Mw с использованием гельпроникающей хроматографии и известного стандарта. Желательно, чтобы ОНПС имел скорость течения расплава (СТР) один или более, предпочтительно - 1,2 грамм за 10 минут (г/10 мин) или более, и желательно - 3 г/10 мин или менее, предпочтительно - 2 г/10 мин или менее. Измеряют СТР в соответствии со стандартом ASTM методом D1238. ОНПС может не содержать или может содержать пластификаторы, такие как минеральное масло, этиленгликоль или пропиленгликоль, фталаты или стирольные олигомеры. Пластификаторы, если их используют, обычно присутствуют при концентрации 4 мас.% или менее, предпочтительно - 3 мас.% или менее, от массы ОНПС. В случае использования, пластификатор обычно составляет один мас.% или более от массы ОНПС. Примеры подходящего ОНПС включают полистирол общего назначения марок STYRON(R) 665 (STYRON является торговой маркой фирмы The Dow Chemical Company), STYRON 663, STYRON 685D, STYRON 660, и STYRON 6856E.

Предпочтительно, чтобы композиции и пленки настоящего изобретения содержали, по меньшей мере, 10, более предпочтительно - по меньшей мере, около 20, наиболее предпочтительно - по меньшей мере, около 35, и предпочтительно не больше чем около 50, более предпочтительно - не больше чем около 45, наиболее предпочтительно - не больше чем около 40 массовых процентов компонента ОНПС от суммарного количества присутствующего полимера.

Третьим компонентом композиции является, по меньшей мере, один блок-сополимер стирола. Термин "блок-сополимер стирола или стирольный блок-сополимер" означает полимер, имеющий, по меньшей мере, один сегмент блока стирольного мономера в комбинации, по меньшей мере, с одним сегментом насыщенного или ненасыщенного мономера каучука, и более предпочтительно - не имеющий блока полимера, который не является ни каучуковым, ни стирольным. Подходящие блок-сополимеры стирола, имеющие фрагменты ненасыщенного мономера каучука, включают, но этим не ограничивая, стирол-бутадиен (СБ), стирол-изопрен (СИ), стирол-бутадиен-стирол (СБС), стирол-изопрен-стирол (СИС), α-метил-стирол-бутадиен-α-метилстирол, α-метилстирол-изопрен-α-метил-стирол, и другие подобные блок-сополимеры. Используемый здесь термин "блок-сополимер стирола и бутадиена" включает в себя СБ, СБС и более высокие количества блоков стирола и бутадиена. Аналогично, используемый термин "блок-сополимер стирола и изопрена" включает в себя полимеры, имеющие, по меньшей мере, один блок стирола и один блок изопрена. Структура блок-сополимеров стирола, применяемых в настоящем изобретении, может быть линейной или радиального типа, и может быть диблоком, триблоком или иметь большее количество блоков. В некоторых вариантах осуществления, желательно, чтобы стирольные блок-сополимеры имели, по меньшей мере, четыре различных блока или пару двух повторяющихся блоков, например повторяющиеся блоки стирол/бутадиен или стирол/этилен-пропилен. Блок-сополимеры стирола хорошо известны специалистам в этой области и