专利名称：具摇变性的热封性树脂组成物及利用其所制得的膜内标签的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热封性树脂组成物，特别是涉及一种具摇变性的热封性树脂组成物(heat-sealable resin composition of thixotropy)，以及由摇变性树脂组成物所制得的膜内标签(in-mold label)，及该膜内标签的制备方法。
背景技术：
一般而言，使用膜内标签时会常遭遇的问题包括因标签的一面具有热封性黏着层(heat-sealable adhesive layer)，故在印刷加工时滑动性不佳。另，经印刷、裁切的标签成品在高温下运送时彼此间易因压力而彼此黏合(回黏)，因此在使用自动标签供给装置将标签供至模具时，易产生同时供给2片以上的标签的现象(亦即，标签插入模具的失误)，因此膜内贴标签时会造成不良品。再者，标签贴合于容器的过程中因无法有效排气，而致使贴合于容器上的标签内存有非所欲的气泡等。
因此，以往用以改善上述问题的方法包含，已揭露在TW 491766的方法，该专利揭示一种在以聚乙烯系树脂为主的热封性黏着层中添加脂肪酸酰胺的膜内标签，由于脂肪酸酰胺的添加使得标签在加工过程中具有较佳的滑动性，另外，该专利亦揭示无机或有机粒子于该热封性黏着层的使用，以及于热封性黏着层进行浮雕加工，以改善排气的问题。
在TW 491766专利中用以制备标签的方法为制备用以构成标签各层材料的酯粒、将该等酯粒分别供给至一共押出模头、于模头内完成积层、将积层后的模予以延伸干燥，继而进行印刷等加工步骤。因此，该制备方法中必须使用押出机，而如业界所了解的，押出机设备昂贵、机动性差、各层厚度控制不易、必须大量生产方符合经济效益，且押出机的参数设定大大受限于所使用的树脂配方，在参数上的调控较不易。另外，由于该专利所使用的热封性黏着层的组份不具摇变性，故该专利中用以加强排气的方式是于干燥过程中的半熔融状态下对该热封性黏着层予以压纹(或浮雕加工)，无法以较简易的刷纹(rubbing)方式产生导气用沟槽。
另，于US 6,210,795B1中揭示一包含一基材与一黏着涂层的可热封黏着标签，其中该黏着涂层含有复数包含淀粉的粒子，以使该黏着涂层表面具有粗糙性，该专利的说明书中亦揭示，当该标签是作为膜内标签使用时，该等粒子的平均粒径较佳是介于25μm至35μm之间，以使该黏着涂层表面具有一定的粗糙度并达防止标签间黏合的目的，故于该专利案的实施例中所例示的标签的表面粗糙值(roughness)至少约为5μm～7μm之间，虽此专利在防止标签间彼此黏合有一定的效用，但当被应用至膜内贴时，成品上的标签表面会因粗糙而有触感差与视觉效果不佳的缺点，另外，此专利的黏着涂层并无导气用的纹路，故在进行膜内贴时无法较完全地排除气泡，而使得成品的标签上会残留气泡。
因此，对膜内标签相关的制造业者而言，对于一可以简易的涂布设备直接涂布于基材，及可进一步利用刷纹制造出导气沟槽的制备膜内标签的方法，以及一表面平滑但却又不易产生彼此黏合的膜内标签，确实存在一需求。
发明内容
为解决前述现有技术的缺点，本案申请人思及，若能发展一易涂布、刷纹且于刷纹后不易流平的热封性组成物，则可解决前述问题，而此种热封性组成物可借由掺混各种彼此不互溶的组份来获得，因为组份间不互溶的特性会使得该组成物具有摇变性，亦即静态黏度会高于动态黏度且二者的比值会介于一定的范围内。
因此，本发明首先提供一种具摇变性的热封性树脂组成物，其静态黏度与动态黏度的比值是介于1.5至2.5之间，且包含下列组份50％重量至70％重量的含苯乙烯-丁二烯橡胶组份(Styrene-ButadieneRubber-containing component)；10％重量至12％重量的含丙烯酸树脂组份(acrylic-containingcomponent)；12％重量至18％重量的含聚胺基甲酸酯树脂组份(PU-containingcomponent)；3％重量至10％重量的含C5石油树脂组份(C5 resin-containingcomponent)；以及5％重量至10％重量的用以降低回黏性的填充粒子(fi1ler)。
在另一方面，本发明提供一种由该具摇变性的热封性树脂组成物的干燥产物所构成的膜内标签，其包含一热塑性树脂基材层1，以及一位于该基材层一侧的热封性树脂层2，其中该热封性树脂层2的远离该基材层的表面形成有复数沟渠，且该热封性树脂层2包含下列组份50％重量至70％重量的苯乙烯-丁二烯橡胶；10％重量至12％重量的丙烯酸树脂；12％重量至18％重量的聚胺基甲酸酯树脂；3％重量至10％重量的C5石油树脂；以及5％重量至10％重量的用以降低回黏性的填充粒子。
其中，该填充粒子的主要作用为降低热封性树脂层2的黏度，以避免标签间彼此压接黏合，因此，本发明的填充粒子在作用上与前述US 6,210,795B1中粒子借由提供粗糙度来预防黏合并不相同，且当控制本发明填充粒子的粒径而使其是被埋于该热封性树脂层2中时，本发明的该热封性树脂层2表面是平滑精致的，不论在视觉或触感上都较佳。
又另一方面，因本发明的组成物具有摇变性质，使其适合用涂布与刷纹的方式来加工制成膜内标签，因此，本发明亦提供一种用于制备上述膜内标签的方法，包含步骤为(i)提供一具摇变性的热封性树脂组成物，其静态黏度与动态黏度的比值是介于1.5至2.5之间，且包含下列组份50％重量至70％重量的含苯乙烯-丁二烯橡胶组份；10％重量至12％重量的含丙烯酸树脂组份；12％重量至18％重量的含聚胺基甲酸酯树脂组份；3％重量至10％重量的含C5石油树脂组份；5％重量至10％重量的用以降低回黏性的填充粒子；(ii)将该热封性树脂组成物涂布至一热塑性树脂基材上；(iii)于该热封性树脂组成物表面进行刷纹(rubbing)，而获得一表面具刷纹的双层湿膜；以及(iv)将该双层湿膜予以干燥，即可制得该膜内标签。
由于本发明的热封性组成物是借由互不相溶的各组份所制得，故其动态与静态黏度的特殊比值关系会使其展现出异于现有热封树脂的摇变特性，因此特别适合以涂布方式涂覆至一热塑性基材上，并继而以刷纹的方式制成一表面具有导气沟渠的膜内标签，而不需以操作不易且成本较高的共押出方式进行制备，且由于本发明组成物中添加有降低黏度的填充粒子，使得本发明的膜内标签本身较不易发生回黏现象，且拥有极佳的平滑触感，当被膜内贴至譬如塑料瓶后，并不会有以往粗糙不平及残留气泡的缺点。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明图1是一示意图，说明本发明膜内标签具有二层结构的态样；及图2是一示意图，说明本发明膜内标签具有三层结构的态样。
具体实施例方式
本发明为改善一般以共押出技术制造膜内标签的缺点，因此首先发展出一种适于利用涂布与刷纹方式进行加工的具摇变性的组成物，利用各种本身黏稠度不高的组份苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸树脂、聚胺基甲酸酯树脂以及C5石油树脂间不互溶的特性，而获致一在动态下黏度较低(易涂布与刷纹)，但在静态下黏度较高(刷纹后不易流平)的组成物。另，为制造一种表面平滑且黏度较低的膜内标签，以改善前述现有膜内标签易回黏与表面粗糙的缺点，因此本发明的组成物中更添加有复数用以降低黏度的填充粒子。
因此，本发明首先提供一种具摇变性的热封性树脂组成物，其静态黏度与动态黏度的比值是介于1.5至2.5之间，且包含下列组份50％重量至70％重量的含苯乙烯-丁二烯橡胶组份；10％重量至12％重量的含丙烯酸树脂组份；12％重量至18％重量的含聚胺基甲酸酯树脂组份；3％重量至10％重量的含C5石油树脂组份；以及5％重量至10％重量的用以降低回黏性的填充粒子。
较佳地，本发明组成物的静态黏度与动态黏度的比值是介于1.5至2.0之间。
该含苯乙烯-丁二烯橡胶组份可单独包含苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，较佳地是包含苯乙烯-丁二烯橡胶以及一适量的第一溶剂，且更佳地，该第一溶剂为甲苯。由于本发明组成物是着重在具有互不相溶的各组份的选择，因此有关适用于本发明的苯乙烯-丁二烯橡胶并无特殊的限制，譬如可获自台湾博典公司代理的3M的SBR，或台湾橡胶与日本旭化成所生产者。
该含丙烯酸树脂组份可单独包含丙烯酸树脂，较佳地是包含丙烯酸树脂以及一适量的第二溶剂，且更佳地，该第二溶剂为甲乙酮(MEK)。同前述，有关适用于本发明的丙烯酸树脂亦无特殊的限制，譬如可获自日本三菱化学或台湾台昌树脂所生产。
该含聚胺基甲酸酯树脂组份可单独包含聚胺基甲酸酯树脂，较佳地是包含聚胺基甲酸酯树脂与一适量的第三溶剂，且更佳地，该第三溶剂为异丙醇(IPA)。有关适用于本发明的聚胺基甲酸酯树脂亦无特殊的限制，譬如可获自台湾协麟树脂所生产。较佳地，该聚胺基甲酸酯树脂为多元酯型多元醇与一异氰酸盐的反应产物。
该含C5石油树脂组份可单独包含C5石油树脂，较佳地是包含C5石油树脂与一适量的第四溶剂，且更佳地，该第四溶剂为甲苯。同前述，有关适用于本发明的C5石油树脂亦无特殊的限制，譬如可获自日本三菱化学。
较佳地，该填充粒子具有一介于3μm至10μm之间的粒径，且是由一被选自于由下列所构成的群组中的物质所构成二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛，以及此等的一组合。在本发明的一具体例中，是使用多孔性二氧化硅粉末作为填充粒子。
再者，本发明提供一种具优异导气功能且不易回黏的膜内标签，其是由该具摇变性的热封性树脂组成物的干燥产物所构成，如图1所示，该膜内标签包含一热塑性树脂基材层1，以及一位于该基材层一侧的热封性树脂层2，其中该热封性树脂层2的远离该基材层的表面形成有复数沟渠，且该热封性树脂层2包含下列组份50％重量至70％重量的苯乙烯-丁二烯橡胶；10％重量至12％重量的丙烯酸树脂；12％重量至18％重量的聚胺基甲酸酯树脂；3％重量至10％重量的C5石油树脂；以及5％重量至10％重量的用以降低回黏性的填充粒子。
较佳地，该热塑性树脂基材层1的熔点比该热封性树脂层2的熔点高15℃至20℃，以避免在进行膜内贴时的高温下造成热塑性树脂基材层1熔融，并在冷却后影响标签的平整性。该热塑性树脂基材层1可由各种热塑性树脂所构成，譬如包含PP、PE等在内的聚烯烃，此为该技术领域中具有通常知识者所熟知的，所以在此不再详细说明。较佳地，该热塑性树脂基材层1是由聚丙烯(PP)为主体所构成，在本发明的一具体例中，该热塑性树脂基材层1是为三层共挤压双轴延伸的聚丙烯透明膜或白色聚丙烯合成纸。
有关热塑性树脂基材层1的厚度，可视产品的用途与需求而改变，较佳地，该热塑性树脂基材层1具有一介于80μm至100μm的厚度。
较佳地，该热封性树脂层2的该等沟渠具有一介于10μm至25μm之间的深度，以有效地在进行膜内贴时导出气体。
本发明的膜内标签可进一步在热塑性树脂基材层1的远离该热封性树脂层侧，施予一易于油墨印刷的表面印刷处理层3，而获得一具有三层结构的膜内标签，如图2所示。适用于构成该表面印刷处理层3的物质包含聚胺基甲酸酯等树脂。
最后，本发明还提供一种用于制备该膜内标签的方法，包含步骤为(i)提供前述本发明的具摇变性的热封性树脂组成物，(ii)将该热封性树脂组成物涂布至一热塑性树脂基材上；(iii)于该热封性树脂组成物表面进行刷纹，而获得一表面具刷纹的双层湿膜；以及(iv)将该双层湿膜予以干燥，即可制得该膜内标签。
有关此制备方法中的热塑性树脂基材的适用材质是如前述，在此不再赘述。
较佳地，该步骤(ii)中的涂布是以一介于10/min至30m/min之间的速度来进行。且较佳地，该步骤(ii)中涂布的厚度是介于40μm至45μm之间。
较佳地，该步骤(iii)中的刷纹是借由使用一具有0.5mm至0.7mm线宽的线棒来进行。在本发明的一具体例中是使用线棒Meyer-Bar#20(线宽为0.5mm，桦欣公司制)来刷纹。
以下将进一步借具体实施态样说明本发明，惟该等实施态样只为例示说明用途，而非用以限制本发明。
实施例I.具摇变性的热封性树脂组成物(A)具摇变性的热封性树脂组成物的制备将下列组份于室温下混合，即可制得该组成物
(B)摇变性测试利用R00KFIELD公司制品名为LVT的黏度计#2转棒对上述制得的组成物进行动态与静态黏度的测试，以#2转棒慢转3转所测得静态黏度约为430cps，而快转30转所测得的动态黏度约为230cps，因此静态黏度与动态黏度的比值约为1.87。
II.膜内标签的制备借由涂布机(Comma coater)附属的涂布设备沾料轮，将I.所制得的组成物涂布至一个三层共挤压双轴延伸的聚丙烯膜(台湾南亚制，品名PP-100，进行速度约为20m/min)上，继而使用线棒(Meyer-Bar#20)以5～8m/min的逆转速度在该热封性树脂层上刷纹，使热封性树脂层表面上形成复数平行的沟渠(深度约为10～25μm)以形成一热封性树脂层并使其厚度为约43±3μm，最后以烘箱干燥该双层膜，即可制得膜内标签。
权利要求
1.一种具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于其静态黏度与动态黏度的比值是介于1.5至2.5之间，且包含下列组份50％重量至70％重量的含苯乙烯-丁二烯橡胶组份；10％重量至12％重量的含丙烯酸树脂组份；12％重量至18％重量的含聚胺基甲酸酯树脂组份；3％重量至10％重量的含C5石油树脂组份；以及5％重量至10％重量的用以降低回黏性的填充粒子。
2.如权利要求1所述的具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于其静态黏度与动态黏度的比值是介于1.5至2.0之间。
3.如权利要求1所述的具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于该含苯乙烯-丁二烯橡胶组份包含苯乙烯-丁二烯橡胶以及一适量的第一溶剂。
4.如权利要求1所述的具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于该含丙烯酸树脂组份包含丙烯酸树脂以及一适量的第二溶剂。
5.如权利要求1所述的具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于该含聚胺基甲酸酯树脂组份包含聚胺基甲酸酯树脂与一适量的第三溶剂。
6.如权利要求1所述的具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于该聚胺基甲酸酯树脂为多元酯型多元醇与一异氰酸盐的反应产物。
7.如权利要求1所述的具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于该含C5石油树脂组份包含C5石油树脂与一适量的第四溶剂。
8.如权利要求1所述的具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于该填充粒子具有一介于3μm至10μm之间的粒径。
9.如权利要求1所述的具摇变性的热封性树脂组成物，其特征在于该填充粒子是由一被选自于由下列所构成的群组中的物质所构成二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛，以及此等的一组合。
10.一种膜内标签，其特征在于包含一热塑性树脂基材层(1)，以及一位于该基材层一侧的热封性树脂层(2)，其中该热封性树脂层(2)的远离该基材层的表面形成有复数沟渠，且该热封性树脂层2包含下列组份50％重量至70％重量的苯乙烯-丁二烯橡胶；10％重量至12％重量的丙烯酸树脂；12％重量至18％重量的聚胺基甲酸酯树脂；3％重量至10％重量的C5石油树脂；以及5％重量至10％重量的用以降低回黏性的填充粒子。
11.如权利要求10所述的膜内标签，其特征在于该热塑性树脂基材层1的熔点比该热封性树脂层2的熔点高15℃至20℃。
12.如权利要求10所述的膜内标签，其特征在于该热塑性树脂基材层(1)是由聚烯烃所构成。
13.如权利要求10所述的膜内标签，其特征在于该热封性树脂层(2)的该等沟渠具有一介于10μm至25μm之间的深度。
14.如权利要求10所述的膜内标签，其特征在于该填充粒子具有一介于3μm至10μm之间的粒径。
15.如权利要求10所述的膜内标签，其特征在于该填充粒子是由一被选自于由下列所构成的群组中的物质所构成二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛，以及此等的一组合。
16.如权利要求10所述的膜内标签，其特征在于进一步具有一位于该热塑性树脂基材层(1)的远离该热封性树脂层侧的表面印刷处理层(3)。
17.一种用于制备如权利要求10所述的膜内标签的方法，其特征在于包含步骤为(i)提供一具摇变性的热封性树脂组成物，其静态黏度与动态黏度的比值是介于1.5至2.5之间，且包含下列组份50％重量至70％重量的含苯乙烯-丁二烯橡胶组份；10％重量至12％重量的含丙烯酸树脂组份；12％重量至18％重量的含聚胺基甲酸酯树脂组份；3％重量至10％重量的含C5石油树脂组份；5％重量至10％重量的用以降低回黏性的填充粒子；(ii)将该热封性树脂组成物涂布至一热塑性树脂基材上；(iii)于该热封性树脂组成物表面进行刷纹，而获得一表面具刷纹的双层湿膜；以及(iv)将该双层湿膜予以干燥，即可制得该膜内标签。
全文摘要
本发明公开了一种具摇变性的热封性树脂组成物，包含互不相溶的含苯乙烯－丁二烯橡胶组份、含丙烯酸树脂组份、含聚胺基甲酸酯树脂组份、含石油树脂组份，以及用以降低回黏性的填充粒子；由于该热封性组成物具摇变的特性，当其被运用于膜内标签的制造时，特别适用于利用涂布与刷纹来产生线状纹路，因此本发明还提供一种由该热封性组成物的干燥产物所制成的膜内标签，以及该膜内标签的制备方法。
文档编号G09F3/04GK1737040SQ200410058239
公开日2006年2月22日 申请日期2004年8月17日 优先权日2004年8月17日
发明者林嘉佑 申请人:岱稜科技股份有限公司