专利名称：容器的可移除标签的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合层压材料结构和由其制成的可容易移除的标签，尤其涉及用于可重复使用的容器上的可洗掉压敏标签。
背景技术：
通常将标签施用于容器的表面上，例如由聚合物或玻璃制成的瓶子，以提供装饰、 识别、和/或提供信息(如容器的内容物)。与纸质标签相比塑料标签更优选的，例如由于其更吸引人的外观(例如透明度)和更好的机械特性。容器，像饮料工业的瓶子，通常重复使用很多次，因此存在对在传统的洗涤工序中(例如在加热至50-90°C稀释的苛性钠)，容易完全从容器表面移除的塑料标签的需要。
现有技术中已知的可移除塑料标签已基于洗涤工序可溶解粘合剂、水渗透型标签薄膜(以在洗涤中可以帮助溶解粘合剂)、热缩标签薄膜或具有不同热膨胀系数的不同材料层(并因此在洗涤工序中的升高温度下卷曲或可逆卷曲，以帮助移除标签)组成的标签结构。
美国专利US6，680，097披露了一种可洗掉的标签结构，其包括粘合剂层以粘结所述标签至层压制品，该层压制品具有拉伸的、非热固定的塑料薄膜层(例如具有高度收缩度的单轴或双轴取向热缩聚酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)薄膜)。在传统的80-85°C洗涤条件下在包含1-4 %苛性钠的碱性溶液中，具有上述结构的所述基底PVC或PET热缩薄膜剧烈收缩，导致整个标签卷曲，让所述腐蚀性(causing)溶液作用于所述粘合剂，因而所述粘合剂和标签就从瓶子上分离。该情况中所述瓶子通常可以是玻璃瓶或聚酯瓶。
通常，已知的可洗掉标签结构典型地还包括印刷层，优选的由透明保护层例如清漆或层压薄膜覆盖。印刷层还可以是例如，反转印刷的薄膜，例如聚丙烯薄膜。在反转印刷薄膜中印刷在用层压粘合剂覆盖和层压至基础层压材料结构之前实施于所述薄膜的反面上。
这些传统的可洗掉标签结构的最大缺点是都很昂贵另外有时候它们使用对环境不友好的PVC溶液。从环境的角度来看，标签材料优选是可再生资源。发明内容
本发明的目的是提供用于标识可重复使用的容器，如塑料和玻璃瓶子的可洗掉标签的层压复合结构，其不仅比已存在的解决方案更经济，也对环境更友好地包含来自再生资源的可生物降解的聚乳酸(PLA)聚合物。更进一步的目的是提供具有良好印刷和分配 (dispensing)性能的标签用层压材料。
根据本发明的第一方面，为具有复合基础结构的可洗掉标签提供一种压敏层压材料，该复合基础结构包括作为上层的聚丙烯薄膜。在聚丙烯薄膜上部有乳酸基聚合物(聚丙交酯)薄膜作为覆盖层压薄膜层(overlaminating film layer)。
根据本发明有利的实施方案，聚丙烯薄膜和聚丙交酯薄膜均是双轴取向的、透明的并且在升高温度下不收缩的。
根据本发明另一有利实施方案，聚丙烯和聚丙交酯薄膜与粘合剂层的的层压标签结构在升高温度下是不收缩的。
根据本发明有利的实施方案，该非收缩薄膜和层压标签结构的尺寸变化小于5%。
根据本发明有利的实施方案，基于乳酸的聚合物薄膜是玉米淀粉基聚丙交酯。
根据本发明一个实施方案，复合基础结构的聚丙烯薄膜用作印刷基底层并且聚丙交酯薄膜用作保护层和活性层。
根据本发明另一实施方案，聚丙交酯薄膜用作印刷基底层、保护层和活性层。
根据本发明有利实施方案，聚丙交酯薄膜厚度为20至50微米，优选20或40微米。
根据本发明另一方面，可洗掉标签具有由至少两个不同聚合物薄膜层压的结构并且至少一个薄膜由在热洗涤液体作用下卷曲的基于乳酸的聚合物组成。基于乳酸的聚合物薄膜的卷曲是由于聚合物中的部分无定形链(portions of the amorphous chains)引起， 该部分无定形链结晶并引起所述薄膜尺寸稳定性的变化。基于乳酸的聚合物薄膜由于吸湿引起的膨胀也可有助于卷曲并移除标签。
根据本发明另一方面，所述可洗掉标签用于标识可重复使用容器。
聚丙交酯材料由于其生态友好的特性(如其由可再生材料开发和生物降解性)而具有好处。源自于从可再生和不可再生资源获得的乳酸的聚丙交酯PLA是一种可生物降解的、热塑性、脂族聚酯。聚丙交酯PLA可经由许多热塑性材料相似的方式加工成纤维、薄膜或其它传统熔化加工工艺制造的产品。由于乳酸的手性性质和不同的环状二酯、丙交酯立体异构体，存在几种截然不同形式的聚丙交酯，如L-丙交酯均聚物PLLA和L-丙交酯和 D-丙交酯的立体共聚物P (L/D) LA或L-丙交酯和DL-丙交酯的立体共聚物P (L/DL) LA。
以下将参照附图对本发明进行详细描述，其中
图1是根据本发明示例实施方案的用于标签的层压复合结构的横截面图，
图加是根据本发明一个示例实施方案的印刷并覆盖层压的聚丙烯薄膜的横截面图；和
图2b是根据本发明一个示例实施方案的印刷聚丙交酯薄膜的横截面图。具体实施方式
根据本发明的一个示例实施方案，如图1所示，用于标签的层压复合结构1包括合成衬底2，优选为聚酯，衬底2的一侧上施加有脱离剂(release agent)涂层，优选为硅酮。 然后所述释放衬底进一步由压敏粘合剂层4覆盖，在粘合剂层上又用优选15-50微米厚度的聚丙烯薄膜6层压。优选地所述聚丙烯为双轴取向的(BOPP)、透明的并且为非收缩薄膜。 本申请中，非收缩意思是塑料薄膜和由不同塑料薄膜层压的结构都不会在升高温度下收缩 (热收缩)并且在温度为65至90°C时具有基本小于5%的平均尺寸改变，甚至在潮湿的条件下也如此。在移除衬底后，该标签可以通过粘合剂层粘贴至物体表面。这里使用的粘合剂使得标签能被洗掉。优选地所述粘合剂使得在洗涤液体和温度的影响下在一定程度上它失去它的粘合性但不溶解于洗涤液体中。因此，洗涤液体不会被粘合剂污染。以上描述的衬底 /脱离剂/粘合剂/聚丙烯薄膜结构3，在下文中也称为基础层压结构或复合基础结构，可进一步通过任何已知印刷方法直接印刷在聚丙烯薄膜上部表面，也称为顶表面上，然而优选地使用凹版印刷或苯胺印刷方法。因此，聚丙烯薄膜作为印刷基底层。图加示出了基础层状结构的聚丙烯薄膜层6 (在上部表面上具有印刷层5)。印刷后，聚丙烯薄膜6用厚度 20-50微米的聚丙交酯(PLA)薄膜8覆盖层压。上覆于印刷PP层的PLA薄膜是双轴取向的、透明的并且不会收缩的PLA薄膜。包括由聚丙交酯薄膜覆盖层压的聚丙烯薄膜的该层压结构在下文中也称为面材(facestock)。覆盖层压意思是使材料层，例如分开的塑料薄膜层，通过对这些薄膜的适当表面处理，在层之间打底或层压粘合剂布置在一起。PLA层8被提供在基础层状结构3的上部表面上以保护印刷的PP层6，因而可以叫做保护层。于是标签可以从层压复合结构上冲切并且随后用于诸如瓶子或其它容器的物体表面上。根据本发明另一示例实施方案，如图2b所示，PLA薄膜8用作印刷基底层。PLA薄膜可以在其反面(该薄膜的下表面上)印刷，而不是在聚丙烯薄膜的上表面印刷。于是将这种PLA薄膜7的印刷侧通过层压粘合剂层(优选基于聚氨酯)压至基础层状结构的聚丙烯层。PLA薄膜因此可以既是印刷基底也是保护层。同时在该情况下，标签进一步冲切并随后应用于瓶子或其它容器上。根据本发明一个有利的实施方案，标签的基础层状结构3包括具有大约25微米厚度的聚酯(PET)释放衬底、压敏粘合剂层和具有25微米厚度的双轴取向的聚丙烯(PP)层。 所述础层状结构进一步被40微米双轴取向的PLA薄膜覆盖层压。PLA薄膜作为位于所述 PP层之上的保护层和/或印刷层。也可以使用具有20微米厚度的PLA覆盖层压薄膜。根据本发明更进一步的实施方案，该层压复合结构包括两个分开的印刷基底层， 每个印刷基底层由不同的聚合物薄膜组成。印刷可以安排，例如，在每个聚丙烯薄膜的上表面和PLA薄膜的反侧上，然后这些薄膜印刷表面彼此相对地层压在一起。层状结构的顶部/上部表面将不会有印刷油墨。因此所述PLA薄膜作为层压复合结构的印刷基底和保护层。在一些应用中，使用两个分开的由不同聚合物组成的印刷基底层可以是有利的，并且允许使用不同类型的印刷方法和/或油墨，并且可以获得标签的极其优良的印刷性能。本发明的基于乳酸的聚合物薄膜(PLA)是一种玉米淀粉基乳酸的聚丙交酯。聚丙交酯初始具有部分结晶结构(包括结晶区和无定形区)。聚丙交酯也可以是完全无定形的。本发明的标签可以用于标识不同类型的容器，典型地可重复使用的容器，例如饮料容器，如瓶子，特别是用于软饮料或啤酒的玻璃或塑料瓶子。按以上描述方式生产的具有层压复合结构的标签适于在为65_90°C，优选在80°C 温度时的标准瓶子洗涤条件下被洗掉。根据本发明的一个实施方案，提供一种可洗掉标签，其具有包括至少两个不同聚合物的塑料薄膜层的层压面材结构。至少一个这些塑料薄膜层包括活性聚丙交酯层，其由被设置以在洗涤条件下卷曲的乳酸基聚合物组成。根据测试结果，所述PLA层充当活性层，其引起卷曲并移除标签。该潜在现象的理解为这种卷曲由于聚丙交酯结构的无定形区(其在洗涤条件下能结晶化)而发生。由基于乳酸的聚合物薄膜由于吸湿而膨胀也可以助于卷曲和标签移除。根据本发明，标签的以上描述的层压复合结构也将具有优良的印刷和分配性能。 例如，两个具有不同聚合薄膜的不同印刷基底层将允许更多的选择印刷技术和/或油墨并因此提高改变标签视觉外观的能力的可能性。由于层压复合结构，所述标签在从衬底移除标签过程中和将标签应用于基底表面时将具有优良的施用性。以下，本发明将通过一些实施例进行进一步说明，这些实施例不限制本发明范围。实施例1在80°C温度下在1. 5%稀苛性钠溶液中进行的实际洗涤测试中，观察到由上述方式生产的标签样本可以在低于60秒内从瓶子上洗涤掉，这与洗涤工艺的实际要求非常相匹配。根据本发明，单个的双轴取向的塑料薄膜和包括至少两个不同聚合物的塑料薄膜层的层压标签结构均不是收缩的，即在升高温度下不会明显收缩。然而，包括双轴取向的聚丙烯和聚丙交酯薄膜的层压结构在用80°C水浴的洗涤方法中显著卷曲，以允许腐蚀性溶液减小粘合剂的粘附作用并从粘贴表面上移除标签。在MDSC (调制差示扫描量热计)测量中观察到，在高于大约60°C的玻璃化转变温度，并且在为60-80°C的范围内，放热反应发生在PLA聚合物中。在这些条件下，看到PLA聚合物中的无定形链部分结晶，这导致标签的尺寸稳定性改变。这些尺寸稳定性变化通常约为1-3%。另外由于PLA薄膜的高吸水性能，薄膜的厚度正的变化。PLA薄膜的这些变化导致样品标签的卷曲然后这使得苛性钠溶液从瓶子表面洗掉标签。因此，在根据本发明的层压标签结构中，覆盖层压PLA层(作为活性层)产生必要的卷曲，其通过让洗涤液影响粘合剂而引起标签移除。实施例2由具有25微米厚度的PP薄膜，20或40微米厚的PLA薄膜和由40微米PLA覆盖层压的25微米PP层压复合结构制成的样品浸入80°C水里5分钟。所有的塑料薄膜均为双轴取向的。样品尺寸改变通过测量样品在浸水之前和之后的尺寸来定义。所有包括聚丙交酯薄膜的样品均观测到向上卷曲，这是标签远离粘合剂涂覆侧的情况。观测到的这种卷曲行为是不可逆的，也就是说，即使薄膜的温度返回至通常室温后样品仍然保持卷曲。平坦的PP薄膜则观测不到卷曲。根据进行的测量和测试，如下表1所示，样品纵向和横向尺寸变化很小。观测到样品正的厚度变化，这很可能是由于薄膜吸收水分。表1.塑料薄膜样品的尺寸变化
权利要求
1.一种具有层压结构的可洗掉标签，该层压结构包括复合基础结构，其特征在于聚丙烯薄膜形成所述复合基础结构的上层并且该聚丙烯薄膜用基于乳酸的聚合物薄膜覆盖层压。
2.如权利要求1所述的可洗掉标签，其特征在于所述聚丙烯薄膜和基于乳酸的聚合物薄膜为双轴取向的。
3.如权利要求1或2所述的可洗掉标签，其特征在于所述基于乳酸的聚合物薄膜是基于玉米淀粉的聚丙交酯。
4.如前述权利要求任一项所述的可洗掉标签，其特征在于，所述聚丙烯薄膜用作为印刷基底层。
5.如前述权利要求任一项所述的可洗掉标签，其特征在于，所述基于乳酸的聚合物薄膜至少用作为以下一种活性层， 保护层，或印刷基底层。
6.如前述权利要求任一项所述的可洗掉标签，其特征在于，所述基于乳酸的聚合物薄膜的厚度为20至50微米，优选为20或40微米。
7.如前述权利要求任一项所述的可洗掉标签，其特征在于，聚丙烯薄膜和基于乳酸的聚合物薄膜均为不收缩的。
8.如前述权利要求任一项所述的可洗掉标签，其特征在于，所述薄膜的尺寸变化小于5%。
9.如前述权利要求任一项所述的可洗掉标签，其特征在于，所述标签的层压结构是不收缩的。
10.如前述权利要求任一项所述的可洗掉标签，其特征在于，所述标签的尺寸变化小于5%。
11.一种具有由至少两个不同聚合物薄膜层压的结构的可洗掉标签，其特征在于，至少一个所述薄膜由被布置以在热洗涤液作用下卷曲的基于乳酸的聚合物组成。
12.如权利要求9所述的可洗掉标签，其特征在于，基于乳酸的聚合物薄膜被安排以发生卷曲，这是由于聚合物中的部分无定形链结晶，导致所述薄膜的尺寸稳定性改变。
13.如权利要求9所述的可洗掉标签，其特征在于所述薄膜的尺寸稳定性变化小于5%。
14.如前述权利要求任一项所述的可洗掉标签用于标识可重复使用容器的用途。
全文摘要
本发明涉及一种具有层压结构的可洗掉标签，所述层压结构包括一个复合基础结构，其中聚丙烯薄膜形成所述基础结构的上层并具有基于乳酸的聚合物薄膜作为覆盖层压层。本发明还涉及将该可洗掉标签用于标识可重复使用的容器的用途。
文档编号B32B27/00GK102497983SQ201080036821
公开日2012年6月13日 申请日期2010年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者K·梅特萨约基, N·米歇尔 申请人:Upm拉弗拉塔克公司