相关申请的引用
本申请为专利合作条约(pct)申请，其要求2015年3月21日申请的美国临时专利申请第62/165,050号的优先权，其以全文引用的方式并入本文中。
本公开涉及经涂布的聚合膜的非粘着性层状结构。
背景技术：
本公开大体上涉及与经涂布的膜用于例如
技术实现要素：
在一个实例实施例中，公开一种结构和组合物，其包括容易接受电子照相墨水的可印刷涂料、具有涂料侧和层压侧的任选定向膜，其中所述可印刷涂料涂覆到所述涂料侧，以及干式层压到所述层压侧的衬底。
在另一实例实施例中，公开前述段落的用于包裹、容纳或鉴别食品或非食品物品的结构和组合物，即打算用于生产、制造、填充、加工、制备、处理、包装、运输、标记、用带缠住或盛放食品或非食品物品的多层膜应用。
在另一实例实施例中，公开一种用于制备层压膜的方法。所述方法可以包括共挤压第一经涂布膜与第二经涂布膜，其中所述第一经涂布膜包含印刷到容易接受印刷的涂料上的电子照相墨水。此外，所述方法可以包括在共挤压之后，层压使得电子照相墨水包封在第一经涂布膜与第二经涂布膜之间。
附图说明
为了可以详细地理解实现上文叙述的本公开的特征、优势和目标的方式，在上文中简单概括的更具体的描述可以参考附图中所说明的实施例。
然而，应注意，附图仅说明本公开的典型实施例且因此不应被视为限制本公开的范围，因为本公开可以承认其它同等有效的实施例。
图1是用于膜上的可印刷表面的涂料组合物的表格，所述膜可以根据所公开的方法、装置和组合物密封/层压到衬底，例如另一膜。
具体实施方式
下文中，使用如“在……上方”、“在……下方”、“上部”、“下部”、“前部”、“后部”、“顶部”、“底部”等方向性术语方便的参照附图。一般来说，“在……上方”、“上部”、“朝上”、“顶部”和类似的术语指的是远离地球表面的方向，并且“在……下方”、“下部”、“朝下”、“底部”和类似的术语指的是朝向地球表面的方向，但仅仅用于说明性目的，并且所述术语不打算限制本公开。
术语“包含”和其派生词并不打算排除任何其它组分、步骤或程序的存在，无论其是否专门公开。为了避免任何疑问，除非规定为相反，否则通过使用术语“包含”所要求的任何方法和组合物可以包括任何额外步骤、设备、添加剂、助剂或聚合或呈其它形式的化合物。相比之下，术语“基本上由……组成”从任何随后列举的范围中排除任何其它组分、步骤或程序，对可操作性来说不是必不可少的那些除外。术语“由……组成”排除没有具体叙述或列出的任何组件、步骤或程序。除非另外说明，否则术语“或”指的是单独以及以任何组合形式列举的成员。
除非相反地陈述、从上下文暗示或所属领域惯用的，否则所有份数和百分比都以重量计，并且所有测试方法都是到本公开的申请日为止的现行方法。任何参考专利、专利申请或公开案的内容，尤其关于合成技术、定义(与本公开中专门提供的任何定义不一致的程度)和所属领域中的通用知识的公开内容，以全文引用的方式併入本文中。
如本文所用，“聚合物”意思是通过聚合相同或不同类型的单体制备的化合物。如本文所用的术语“聚合物”大体上包括但不限于均聚物、共聚物、互聚物、三元共聚物等，例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物、三元共聚物等，以及其掺合物和改性。如本文所用，除非另外规定，否则术语“共聚物”指的是通过聚合至少两种不同单体形成的聚合物。举例来说，术语“共聚物”包括丙烯和α-烯烃，如乙烯的共聚反应产物。然而，术语“共聚物”还包括例如超过两种单体的混合物的共聚，如乙烯-丙烯-丁烯。
本公开大体上涉及与经涂布的膜用于例如
回到墨水的前述论述，膜可以通过使用电子照相墨水，如可接受用于食品包装行业的那些墨水数字打印。膜衬底上的数字打印由于膜衬底的柔韧性而变得更常见，这允许从计算机直接向膜衬底可变图像。
电子照相墨水可以是带静电以形成图像的液体或干燥墨粉，所述图像转移并且熔融到衬底。电子照相墨水可用于数字印刷膜衬底，这需要层压来针对最终用途(例如包装食品或非食品产品)保护墨水的表面，从而防止产品与不批准直接接触产品(当产品是食品时间尤其如此)的墨粉或溶剂直接接触。
令人遗憾的是，用于层压保护膜与电子照相打印膜的粘着剂由于低粘着剂粘合而不适用于食品包装。
本文使用热和/或压力层压代替粘着剂将膜层压到基于保护纸的衬底，如在纸、书封面、计划书等上打印图形，例如us6,153,298中所述。打算通过热和/或压力干式层压的膜可以例如具有非常厚的基于乙基乙烯醇(“eva”)或乙烯丙烯酸(“eaa”)的热层压膜树脂的层(例如约15μm)，并且可以用于热粘合到数字打印的桌面纸衬底。
双轴定向聚丙烯(“bopp”)膜可以用于食品或非食品包装，并且可以具有与数字印刷法，如使用电子照相墨粉的那些方法相容的涂料。用相同涂料涂布的bopp膜可以热层压到含有电子照相墨水的数字打印膜。
出乎意料地发现相同涂料既可以用于电子照相印刷又可以用于热层压，尽管是基于不同原理。电子照相印刷可以包括液体墨粉，并且是基于涂料聚合物被液体墨粉中所用的溶剂溶胀。数字印刷法中的热量用于调整液体墨粉的粘度并且蒸发溶剂。然而，在热层压中，通过使用高于聚合物的熔融温度的热来熔融聚合物进行层压。
电子照相印刷是可以在塑料和纸衬底上使用的数字印刷法，并且是带静电来形成图像的基于液体或固体墨粉，所述图像转移和热熔融到衬底。休利特-帕卡德公司(hewlett-packardcompany)开发了这种基于液体墨粉的印刷方法(即如us2005/0221209中所述的indigo)。xerox和xeikon开发的印刷，这种方法基于固体墨粉。液体墨粉-化学处理可见于us7,078,141中，并且可以基于乙烯-共-甲基丙烯酸(“emaa”)和eaa、离聚物的聚合物，以及具有顺丁烯二酸酐官能团的相同聚合物和eva。固体墨粉-化学处理可见于颁予赛康(xeikon)的ep0913735。固体墨粉-化学处理是基于聚酯聚合物或苯乙烯-丙烯酸聚合物中的颜料。塑料衬底通常需要经涂布从而与电子照相墨水相容。已发现用作bopp膜上可热密封的涂料的基于eaa的分散液可以通过液体墨粉印刷，如颁予美孚(mobil)的专利us5,789,123中所述。其它涂料公开于颁予麦可门(michelman)的ep0913735中，并且是基于eaa和聚氨基甲酸酯的掺合物。
进行热层压的bopp膜可以具有非常厚的可热密封的聚合物(如eaa、eva或离聚物)的层(例如约10-15μm)，如颁予沃尔富(wolff)的us5,126,197和颁予通用结合公司(generalbindingcorp)的us6,153,298中所述的那些。厚的热活化层在bopp加工期间施加(例如在mdo和tdo之间挤压涂布以避免粘在mdo辊上)或在预涂布的bopp膜上离线挤压涂布。那些膜经特别设计以层压到基于纸的衬底，生产起来昂贵并且可能由于热层压层的粘性而不容易适应柔性包装应用。
相应地，本公开描述可以在可热印刷的膜上使用电子照相打印墨水的方法中和结构和组合物上使用的薄涂层。
为了熟悉本文所用的术语，多层膜可以具有a/b/c结构，所述结构包含至少一个“核心层”“c”、任选的“连接层”“b”和“表层”“a”，连接层处于核心层和密封剂层之间。功能上，层赋予保护/空腔/颜色并且可以合意地是聚合物或聚合物混合物的共挤出层。多层膜可以包括加工助剂或一种或多种添加剂，如乳浊剂、着色剂、墨水、颜料空化剂、助滑剂、抗静电剂、防结块剂以及其组合，从而根据需要制造半透明或不透明膜。
如本文所用，“聚合物”可以用于指均聚物、共聚物、互聚物、三元共聚物等。
多层膜可以是或不是单轴定向或双轴定向。沿挤压方向定向称为加工方向(“md”)定向。垂直于挤压方向的定向称为横向方向(“td”)定向。可以通过首先在md中，随后在td中伸展或牵引膜来实现定向。方向可以视所需膜特征而定依序或同时进行。定向比通常是md中介于约三倍挤压宽度与约六倍挤压宽度之间且td中介于约四倍挤压宽度与约十倍挤压宽度之间。
吹塑膜可以通过控制如溶解和吹胀比等参数定向。流延膜可以通过溶解速度在md方向中定向，并且在td中，通过使用拉幅设备定向。吹塑膜或流延膜还可以通过在膜挤压工艺之后进行拉幅架定向，从而在一个或两个方向中定向。典型商业定向方法是双轴定向的聚丙烯(“bopp”)拉幅法和线性马达同时伸展(“lisim”)技术。
多层膜的外暴露表面中的一个或两个可以经表面处理来提高膜的表面能，从而使膜容易被金属化、涂料、印刷墨水和/或层压接受。表面处理可以根据所属领域中已知的方法之一进行。示范性处理包括但不限于电晕放电、火焰、等离子体、化学、借助于极性火焰或其它方式。
多层膜的外表面中的一个或两个可以金属化。一般来说，当膜金属化时，金属化层是外表层和/或密封剂层中之一。然而，如果不存在表层或密封剂层，那么核心层的表面可以经金属化。这类层可以使用如真空沉积等常规方法，从如铝、铜、银、铬或其混合物的氧化物或其它化合物，来进行这类金属的金属层的金属化。
在一些实施例中，膜可以首先经表面处理，例如火焰处理，接着在即将金属化之前在金属化室中例如通过等离子体处理再次处理。
现在结果是第一多层膜的进一步公开。第一多层膜的核心层可以包括一种或多种聚合物，例如但不限于基于聚丙烯的聚合物(“pp”)或其共聚物、基于聚酯的聚合物(“pet”)(例如基于聚乙烯-萘二甲酸酯的聚合物(“pen”)、基于聚丙交酯的聚合物(“pla”)等)、基于聚乙烯的聚合物(“pe”)或其共聚物、基于聚酰胺的聚合物(“pa”)、其它聚合物，以及前述的组合。第一多层膜可以通过任何适合方式制备，包括共挤压、流延、定向，接着如通过涂布、印刷、裁切或其它转换方法针对其预定用途制备。核心层可以进一步包括弹性体、塑性体、基于乙烯-乙烯醇(“evoh”)的聚合物以及其组合。核心层还可包括如先前定义的添加剂。
在一个实例实施例中，核心层膜包括bopp，如乙烯-丙烯(“ep”)共聚物、乙烯-丙烯-丁烯(“epb”)三元共聚物、pp均聚物以及其组合，添加或不添加一种或多种塑性体、弹性体或基于evoh的聚合物，以及其组合。这类聚合物的密度、立构规整性和制造方法可以改变或不改变，例如茂金属催化、齐格勒-纳塔催化(zeigler-natta-catalyzed)、酶催化非催化等。适合弹性体/塑性体的实例包括但不限于
可以热层压的侧的另一侧还可以包括用于额外功能、印刷和/或其它用途的涂层。用于另一侧的涂料的实例包括提供层状结构在包装机上的良好机械加工性和提供气味保护的丙烯酸系涂料；聚乙烯二氯化物(“pvdc”)，其可以提供密封性；和氧气屏障保护聚乙烯醇(“pvoh”)，其可以提供氧气屏障保护；其它聚合物，以及其组合。在额外或替代实例实施例中，多层膜本身可以是经涂布的膜，并且因此产生具有超过一个经涂布的层的多层膜。举例来说，向第一多层膜涂覆evoh涂料来实现屏障特性。这种多层膜将具有超高屏障特性和密封剂技术优势，始终避免在定向器上共挤出evoh层与聚丙烯的复杂性。
可以涂布第一多层膜来形成a/b多层膜结构。这类涂料可以是乙烯丙烯酸，但其化学性质可以通过替代方式，如通过图1中示出的那些实例聚合物(例如离聚物、弹性体、乙烯乙酸乙烯酯等)拓宽。涂层可以提供可印刷表面，如用
在向第一多层膜涂覆涂料之前，可以涂覆底涂剂来提高例如第一多层膜的涂层的湿润和/或粘着，其还可以用作密封层。实例实施例可以具有包括一种或多种聚合物的底涂剂，例如但不限于基于聚乙烯亚胺的聚合物(“pei”)、基于聚氨基甲酸酯的聚合物(“pu”)，如弹性体和/或塑性体等聚合物，以及其组合。在不同实例中，底涂剂的涂料重量可以在0.05到0.5g/m2范围内。在替代实例实施例中，涂层还可以包括涂布到第一多层膜的核心层上的聚烯烃分散液(“pod”)。pod可以具有高固体含量，例如超过25重量％。pod可以使用bluewavetm技术和
如先前所提及，在另一实例实施例中，所公开的方法、组合物和结构可以包括除了前述层以外的可以位于热层压侧相反位置的层。这类的实例可以包括第一多层膜的核心层的一个或多个直接或间接涂层。在这种意义上，多层膜直接或间接侧接具有任选密封功能的涂层，其中如先前所公开，核心层的第二侧可以在涂覆任何涂层之前预涂布。可密封涂层可以包括一种或多种聚合物，例如但不限于基于eaa的聚合物；基于丙烯酸的聚合物；一种或多种离聚物，如
在任选并且其它实例实施例中，代替或补充前述层，第一多层膜可以如先前论述金属化。对于这类金属化，金属氧化物层可以沉积于核心层和/或任选预涂布/密封的涂层的中间。在替代实施例中，金属氧化物层可以用如直接或逆向凹板、弹性印刷或胶版等涂布法涂布。如先前论述，第一多层膜的任一层在金属化之前可以经处理。
进一步公开一种第二多层膜，其像第一多层膜一样，可以通过任何适合方式制备，包括共挤压，流延，定向，接着针对其预定用途如通过涂布、印刷、裁切或其它转换方法进行制备。核心层可以包括基于bopp的聚合物、基于pe/bope的聚合物、基于bopet的聚合物、其它聚合物以及其组合。另外或替代地，核心层可以在机械或横向方向中单轴定向；在替代方案中，核心层可以双轴定向(“bo”)。
在实例实施例中，第二多层膜的核心层可以包括一种或多种bopp，如ep共聚物、epb三元共聚物、pp均聚物、其它聚合物以及其组合，添加或没有添加一种或多种塑性体、弹性体、基于evoh的聚合物、其它聚合物以及其组合。适合弹性体/塑性体的实例包括但不限于
与第一多层膜一样，第二多层膜的核心层可以具有任选地赋予密封性的一种或多种涂层，并且这类涂层可以如先前所论述经预涂布、处理和/或金属化。这类涂层可以存在于第二多层膜的核心层的第一侧和/或第二侧。
在各种实施例中，所公开的方法、系统和结构可以提供两种经涂布的柔性bopp、pe/bope、bopet、bopa或具有pp、pet、pa或其它核心层的核心层的其它多层膜。另外，这类膜可以具有密封层，其具有至少一个基于水的乙烯-酰亚胺或氨基甲酸酯聚合物底涂层；前述中的任一个还可以任选地包括弹性体和/或塑性体，以及至少一个密封层，其包含乙烯丙烯酸、离聚物(例如钾、钠或锌)、弹性体、塑性体、eva、mapp和/或其掺合物，如图1中报道的那些。
另外，这类公开的膜任选地可以包括至少一种基于水(或其它溶剂)的可密封涂料，其至少临时粘着密封/层压层的相对面，其中所述密封涂料可以包括至少一个底涂层：基于水(或其它溶剂)的乙烯-酰亚胺、eaa、氨基甲酸酯或其它聚合物，和至少一个密封层，其包含基于eaa的聚合物、基于丙烯酸的聚合物、一种或多种离聚物，如
乙烯-酰亚胺或氨基甲酸酯聚合物底涂剂的涂料重量可以是0.050g/m2到0.50g/m2或其它范围。
所公开的膜在密封层上可以具有极低温密封涂料(“vltsc”)。举例来说，用于实现300克/英寸密封强度的密封活化温度处于80℃到90℃范围内。为了提高适用性，vltsc可以用蜡和/或粒子调配。可以调整蜡和固体粒子的含量使得在金属上的动态和静态摩擦系数(“cof”)低于0.80或0.60或0.50或0.40或0.30。
如从一开始所揭露，本文公开的组合物和方法能够进行多种应用。然而，值得重申的是，这类应用可以是包装、袋、标签、标识、卧式成型灌封(“hffs”)容器、立式成型灌封(“vffs”)容器、盖子、药囊、自立袋、外包装、例如标识、袋或前述中任一个的覆盖层压结构，以及多种其它应用。
展开所公开的膜的示范性方法可以包括在vffs或hffs(即“小袋”)机中并且贯穿所述机器形成袋子，其最后可以或可以不含有食品或非食品物品，其中所公开的膜的任选金属化侧面向或背离其中含有或其中打算含有的物品。
以下是实例#1-#3中的每一个中共挤压膜#1和膜#2以形成层压多层膜的实验结果。另外规定，共挤出和涂布膜#1和膜#2。通过层压膜，在这一实例中其至少意思是印刷在膜#1上的
下文的实例是bopp膜，其如us5,789,123中所述用基于eaa的分散液涂布。这些经涂布的bopp膜接着在hewlett-packardindigo印刷机上使用液体墨粉墨水印刷。将每个indigo印刷涂布的bopp膜热密封到膜来模拟热层压。根据标准测试方法测试热层压物组件来测定粘合强度。
实例#1：
膜#1：印刷在基于eaa的分散液涂布的bopp膜的顶部的
膜#2：eaa涂布的bopp
停留时间：0.2s
压力：25n/cm2或250kpa-压线钳
实例#2：
膜#l：印刷在基于eaa的分散液涂布的bopp膜的顶部的
膜#2：离聚物涂布的bopp
停留时间：0.2s
压力：25n/cm2或250kpa-压线钳
实例#3：
膜#l：印刷在基于eaa的分散液涂布的bopp膜的顶部的
膜#2：弹性体涂布的bopet
停留时间：0.2s
压力：25n/cm2或250kpa-压线钳
鉴于前述，可以由上述经涂布的柔性多层膜形成多种袋和膜。举例来说，在一个实施例中，食品袋由两次涂布的柔性多层膜形成，其中多层膜的任选金属化侧背向其中含有的食品。在另一实施例中，食品袋由经涂布的柔性膜形成，其中多层膜的任选金属化侧接触(即面向)其中含有的食品接触。并且，在另一实施例中，形成可以包括密封袋/小袋的食品包装，所述密封袋/小袋通过使用如hffs、vffs等机械包装设备和/或其它小袋包装机制备。
尽管前述针对本发明的实例实施例，但其它和进一步实施例可以经设计但不脱离其基本范围，其中所公开的应用、组合物、结构、标识等的范围由至少一种随后提交的非临时专利申请的一项或多项权利要求确定。