施加压敏收缩标签至制品的方法 交叉引用相关申请
本申请要求于 2008 年 9 月 25 日提交的美国专利申请号 12/237,761 的权益， 其是 2008 年 4 月 4 日提交的 PCT/US08/59397 的部分延续， 该 PCT/US08/59397 要求 2007 年 4 月 5 日提交的美国临时申请系列号 60/910,282 和 2007 年 5 月 15 日提交的美国临时申请系列 号 60/938,019 的优先权， 它们的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及压敏收缩标签。更具体地， 本发明涉及对具有复杂形状的容器具有优 异贴合性的压敏标签以及施加这种标签的方法。 背景技术
将标签施加在容器或瓶子上以提供信息如容器的供应商或容器的内含物是常有 的实践。 这样的容器和瓶子可具有多种形状和尺寸， 以容纳许多不同类型的材料如洗涤剂、 化学药品、 个人护理产品、 马达油、 饮料等。 已经描述聚合物膜材料和膜面材在多个领域用作标签。对于许多应用， 对聚合物 标签有增长的需求， 尤其是透明的聚合物标签， 因为其为装饰性玻璃和塑料容器提供无标 签外观。纸标签阻碍了容器和 / 或容器中内含物的可见性。透明的聚合物标签增加了容器 的可视美感， 因此在包装装饰市场该产品正以比纸标签更快的速度增长， 这是因为消费品 公司正不断地尝试更新其产品的外观。聚合物膜标签还具有优异的机械性能， 如拉伸强度 和抗磨性。
传统的压敏粘合剂 (PSA) 标签常常难以平滑地粘附至具有曲面和 / 或复杂形状的 容器而不在曲面上褶皱、 突起 ( 起刺， darting) 或拱起 (lifting)。典型的 PSA 标签的标签 尺寸被限定为离容器或制品的曲面边缘 ( 起始处 ) 不大于 1/4 英寸。 收缩套筒标签 (shrink sleeve labels) 一般被用于这类复合容器。贴标签操作通过使用以下过程和方法来施行 ： 该过程和方法需要形成热收缩膜管或套筒， 所述热收缩膜管或套筒被放置在容器上并加热 以便收缩膜以与容器的尺寸和形状相贴合。可选地， 容器被收缩标签使用以下方法完全地 包裹 ： 其中直接将收缩膜从连续膜材料辊上施加在容器上， 然后加热以使包裹的标签与容 器相贴合。 但是， 在简单或复合形状的瓶子上贴标签的操作中， 在施加期间或施加后的过程 中， 可发生标签缺陷。这些误用的标签造成多的废料或可能高成本的额外的处理步骤。
本发明提供这样的压敏粘合剂标签， 其可被施加到容器和制品的复杂形状和复 曲面上， 而比收缩套筒标签或收缩包裹标签 (shrink wrap label) 需要更少的材料和更 低的成本。另外， 本发明的标签可使用户将传统压敏标签的广告 (billboard) 或图形 (graphics) 区域展开在具有复杂形状和 / 或复曲面的容器和制品上。
发明内容
提供了包括热收缩膜和压敏粘合剂的在弯曲或非平面表面上施加的标签。 在一个实施方式中， 提供了在具有至少一个复曲面的表面上施加的压敏粘合剂标签， 所述标签包 括： 具有内表面和外表面以及纵向和横向的热收缩膜， ； 和在热收缩膜内表面上的压敏粘合 剂层所述膜的最大收缩 S 在至少一个方向上在 90℃时至少为 10％， 其中在另一方向上的所 述收缩为 S±20％。所述收缩膜在所述纵向和所述横向都具有中等的和平衡的收缩。在一 个实施方式中， 所述膜在至少一个方向上在 90℃具有至少为 10％的最大收缩 S， 在另一方 向上的所述收缩为 S±10％。所述标签可进一步包括粘结在粘合剂层上的可移除的剥离衬 层。
还提供带有标签的制品， 其包括 ： 具有包含至少一个复曲面的表面的制品 ； 和含 具有内表面和外表面的热收缩膜的压敏标签， 以及所述热收缩膜内表面上的压敏粘合剂 层， 其中所述标签被施加在至少一个复曲面上。
提供将标签施加在制品上的方法， 其中所述制品具有含至少一个复曲面的表面。 所述方法包括 ： (a) 提供具有含至少一个复曲面的表面的制品 ； (b) 提供标签， 所述标签包 含 (i) 具有内表面和外表面的热收缩膜和 (ii) 在所述热收缩膜内表面上的压敏粘合剂层， 其中所述标签具有中心部分和外围部分 ； (c) 使所述标签的中心部分的粘合剂层与所述制 品接触 ； (d) 从所述中心部分向所述外围部分以向外方向对所述标签施加压力， 其中所述 标签的至少一部分被施加至所述制品的至少一个复曲面 ； 和 (e) 向所述标签的至少一部分 施加热以使所述标签的至少所述部分收缩并将所述标签粘附到所述制品。 在施加热后或施 加热期间， 所述标签可以进一步被压缩或擦平以使标签完全粘附在制品上并消除标签中任 何残余的缺陷。
在本发明的一个方面， 提供将标签施加至制品的方法， 所述方法包括步骤 ： 提供具 有包含至少一个复曲面的表面的制品 ； 提供标签， 所述标签包括 (i) 具有内表面和外表面 的热收缩膜 ； 和 (ii) 所述热收缩膜内表面上的压敏粘合剂层， 其中所述标签具有第一边缘 和接触区域 ； 使所述标签的接触区域中的粘合剂层与所述制品接触 ； 以及以从所述接触区 域到所述第一边缘的方向同时向所述标签施加热和压力， 以使所述标签的所述第一边缘粘 附至所述制品， 并且所述标签收缩以贴合所述制品的复曲面， 其中通过至少一个包括加热 空气源、 流量控制机械装置和一个或多个热气刀狭孔 (hot air knife slot) 的热气刀组件 来施加所述热和压力。
在一个实施方式中， 所述标签包括中心和与所述第一边缘相对的第二边缘， 所述 接触区域靠近所述标签的中心或处于所述标签的中心中。在另一实施方式中， 所述标签包 括与所述第一边缘相对的第二边缘， 并且所述接触区域靠近所述标签的所述第二边缘。
可通过热气刀组件将热和压力施加在所述标签上以将所述标签粘附在所述制品 上， 所述热气刀组件包括至少两个从所述标签中心向所述第一和第二边缘向外旋转的热气 刀狭孔。
在本发明的方法的一个实施方式中， 第一热气刀狭孔将热和压力施加至所述标签 的中心向外至所述标签的第一边缘， 第二热气刀狭孔将热和压力施加至所述标签中心向外 至所述标签的第二边缘。在通过所述第二热气刀狭孔将热和压力施加到所述标签之前， 所 述制品可被旋转约 180°。附图说明 图 1 图解施加本发明标签的容器的正视图， 其与现有技术压敏标签对比。
图 2A 到 2D 图解在向标签施加热之前和之后贴标签的容器。
图 3A 到 3D 图解施加本发明标签的、 具有复杂形状和复曲面的容器的实施方式。
图 4A 和 4B 图解具有不规则表面的容器的实施方式的正视图。
图 5 是具有复曲面的贴标签制品的一部分的三维图。
图 6A-6D 示意性地图解将所述标签施加至具有复曲面的制品的方法。
图 7A 和 7B 示意性地图解将标签施加至制品的方法的实施方式， 其中使用步进梁 (walking beam)。
图 8A 和 8B 是同时将热和压力施加至标签的气刀组件的示意图
图 9A-9E 是使用多个气刀狭孔将标签施加至制品的方法的示意图。
具体实施方式
提供压敏粘合剂标签， 通过与容器或制品的外部轮廓贴合以及通过提供增大的广 告外观， 所述压敏粘合剂标签可改善贴标签容器和制品的外观。终端用户和产品设计者现 在必须改变其设计以适应传统产品装饰技术的限制。 本发明的标签在产品设计方面给设计 者提供更多的自由度以产生更多的货架吸引力并携带更多的信息。 带有复曲面的容器和制品一般必须完全用收缩膜包裹以便给制品贴标签或装饰制 品。 本发明的标签能够在复杂曲面上展开标签而不必完全包裹制品。 这种部分标签覆盖对产 品成本以及产品外观发生影响。 一般的压敏标签不能被施加到容器和制品上而不使标签不期 望地突起和褶皱。 “突起” 被定义为过量标签材料的堆积， 其从施加标签的制品上隆起。
相较于传统收缩标签， 本发明的标签提供显著的处理优势。 例如， 本发明的压敏收 缩标签允许更多传统的打印和二次处理， 如贴箔和热印。典型的收缩标签必须表面下打印 (subsurface printed)， 而本发明的标签可被表面打印， 其增强了打印图像的色彩质量、 清 晰度和纹理。可通过水性柔性版印刷 ( 水性苯胺版印刷， water flexographic)、 紫外柔性 版印刷 (UV flexographic)、 紫外凸版印刷 (UV letterpress)、 紫外模板丝印 (UV screen)、 溶剂凹版印刷 (solvent gravure) 和烫印 (hot foil stamp) 来打印标签膜。
压敏标签包括 (a) 具有内表面和外表面以及纵向和横向的热收缩聚合物膜 ； 和 (b) 在热收缩膜内表面上的压敏粘合剂层。热收缩聚合物膜的收缩在纵向和横向上是平衡 的。 在至少一个方向上， 最大收缩 (S) 在 90℃至少为 10％， 在另一方向上， 收缩为 S±20％。 作为平衡收缩的说明， 如果在 105 ℃纵向上的收缩是 40 ％， 那么在 105 ℃横向上的收缩为 40 ％ ±20 ％或在 20 ％到 60 ％范围内。在一个实施方式中， 最大收缩 (S) 在 90 ℃至少为 10％， 而在另一方向上， 收缩为 S±10％。本文所用的术语 “最大收缩” 指膜在特定收缩温度 下能够达到的最大收缩， 通过 ASTM 方法 D 1204 测量。
标签并不作为将整个制品包封的收缩套筒或管， 或者包绕制品包裹并形成其中标 签末端相连的结合面 (seam) 的收缩包裹标签提供。相较于传统压敏标签或收缩包裹标签 或收缩套筒标签， 本发明标签可以以多种适合于施加该标签的制品或容器的形状提供， 给 予容器设计者在容器构型上和标签设计上的更大自由度。通过任何已知的方法， 包括例如 冲切和激光切割， 标签可被切成期望的形状。 在一个实施方式中， 标签被冲切成这样的特定
构型， 其弥补标签收缩和施加标签的制品的形状。
由于标签是可贴合的， 贴标签的容器的广告板或图像区域可被进一步扩展到容器 边缘上和容器的复曲面区域上。标签可以比标准的 PSA 标签大 10％到 30％。本文所用的 术语 “复曲面” 指这样的表面， 其不存在无曲率的方向。例如， 球体表面或椭圆体表面在各 个方向上具有曲率， 因此具有复曲面。 另一方面， 圆柱体至少在一个方向具有没有曲率的表 面。因此， 简单的圆柱体并不具有复曲面。
图 1 图解本发明的压敏收缩标签的扩展的广告区域。瓶 10 具有粘附至其上的压 敏收缩标签 12。虚线 14 指标准压敏标签的外边界。标准 ( 即非收缩 ) 压敏标签不能延伸 到瓶子的具有复曲面 16 的区域 ( 介于内虚线和外实线之间的区域 )。当标签 12 最初被施 加到瓶子 10 上时， 可在在瓶子的具有复曲面 16 的区域中靠近标签外周的地方形成突起和 皱褶。
一旦压敏标签被施加在容器上， 按照需要施加热以消除任何标签施加缺陷如突 起、 边缘隆起和褶皱。在一个实施方式中， 除了施加热以外， 还可使用压力和 / 或擦平以消 除任何缺陷。
参考图 2A-2D， 图解了本发明标签和施加本发明标签的方法。在图 2A 和 2B 中， 将 标签 12——其包括其上施加有连续的压敏粘合剂层的收缩膜——围绕容器外周施加在具 有复曲面的容器 10 上， 然后擦平。没有对标签施加热。标签 12 扩展至复曲面 16 上， 其中 在靠近标签外周 20 处形成突起 18。图 2C 和 2D 所示为在对标签施加热之后图 2A-2B 的贴 有标签的容器。突起 18 被消除， 并且标签 12 在靠近标签外周 20 处贴合在容器 10 的复曲 面上而没有任何缺陷。 施加标签的制品或容器可以以多种形式或形状提供。 合适的制品的非限制性实例 包括具有和不具有封口的容器、 盘、 盖、 玩具、 器具等。制品或容器可由任何传统的聚合物、 玻璃或金属如铝制成。合适的聚合物材料的例子包括高密度聚乙烯 (HDPE)、 低密度聚乙 烯 (LDPE)、 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、 聚丙烯 (PP)、 聚氯乙烯、 聚碳酸酯、 尼龙、 氟化乙 烯 - 丙烯、 聚苯乙烯等。制品或容器可通过本领域已知的多种不同方法制备， 如吹塑、 注塑、 热成型、 滚塑等。
有用的容器包括例如瓶顶部有封口的瓶子、 瓶底部有封口的倒转的瓶子、 带有泵 分配器或泡沫分配器的瓶子、 带封口的管子和带封口的瓶子。
容器或制品可以具有透明的外观。在一个实施方式中， 容器或制品具有半透明的 外观。 可以通过例如处理透明的容器或制品、 向原料聚合物中加入如染料和珠光剂的成分、 使用与澄清剂混合的聚丙烯和 / 或聚乙烯来获得半透明的外观。处理包括例如喷涂、 喷砂 处理和塑模表面处理。
容器或制品可包括美学特征， 包括例如纹理、 压纹、 柱状透镜、 彩色、 全息图、 霜花 色 (frosted color) 或亚光色 (matte color) 等。 可在施加标签前处理容器或制品的表面。 例如， 容器或制品的表面可被火焰处理或可施加底漆。
图 3A、 3B 和 3C 每个都图解具有复杂形状和复曲面的容器。图 3A 是具有对称的、 球形的容器 30a 的正视图， 其中容器在顶部具有锥形凹入区域 32 并且朝向底部具有较宽的 凸出区域 33。 一般而言， 将使用收缩套管为该容器提供功能标签。 使用本发明， 压敏收缩标 签 31 可被平滑地施加在容器 30a 上而没有出现标签缺陷。图 3B 是具有不对称形状的容器
30b 的正视图， 其中容器的一侧同时具有凹入区域 34 和凸出区域 35， 相对的一侧以沿容器 的长度基本类似的方式弯曲。给容器 30b 贴标签的传统方法是施加收缩套筒标签以与容器 的复杂形状相贴合。压敏收缩标签 31 可以被施加至容器 30b 以用少得多的标签材料提供 充足的广告区域。图 3C 是容器 30c 的正视图， 容器 30c 是在底部具有封口 36 的倒转的瓶 子， 标签 31 被施加至其前表面。图 3D 是容器 30c 的侧视图。虚线内的区域 37 指示能够被 施加至容器的标准压敏标签的外边界。 该容器的复杂形状要求两个分离的标准压敏标签以 装饰该容器， 因为施加一个连续的标准压敏标签将导致突起和皱褶缺陷形成。压敏收缩标 签 31 可以覆盖大得多的区域， 这为产品设计者提供了更多的设计选项。
图 4A 和 4B 每个都图解了具有规则表面的容器。图 4A 是容器 40a 的正视图， 其沿 容器的一侧具有隆起的脊 42。容器相反的一侧具有平滑的表面。图 4B 是容器 40b 的正视 图， 其沿容器的长度具有外周凹进的环 43。 应当注意， 并不从本文所要求保护的制品中排除 具有复曲面的圆柱体形状的制品如容器 40a 和 40b。
图 5 是已经施加标签的容器的一部分的示意性三维图。容器 50 的表面包含复曲 面。标签 52 被施加至容器并覆盖复曲面区域的一部分。线 54 指示典型的压敏标签可以被 施加而不会在标签中形成缺陷的外边界。区域 56 指示用本发明标签可获得的没有形成缺 陷如皱褶、 边缘隆起或突起的扩展的广告区域。 收缩膜
在本发明的标签构造中有用的聚合物膜拥有平衡的收缩性能。 当所述标签被施加 于弯曲表面上时， 平衡的收缩性能允许所述膜绷紧最初在标签中形成的突起和皱褶， 并且 允许突起和皱褶被擦平， 标签的图形扭曲最小化。具有不平衡收缩的膜， 即， 在一个方向上 具有高度收缩而在另一方向上具有低度到中度收缩的膜并不是特别有用， 这是因为虽然一 个方向上的突起可以被除去， 但是在另一方向上加剧突起形成。具有平衡收缩的有用的膜 允许许多种类的标签形状被施加至许多种类的容器形状。
在一个实施方式中， 如通过 ASTM 方法 D1204 测量的， 所述聚合物膜在 90℃在至少 一个方向上的最大收缩 (S) 为至少 10％， 在另一方向上， 所述收缩为 S±20％。在另一实施 方式中， 所述膜在 70℃在至少一个方向上的最大收缩 (S) 为约 10％至约 50％， 在另一方向 上， 所述收缩为 S±20％。在一个实施方式中， 在 90℃所述最大收缩 (S) 为至少 10％， 在另 一方向上， 所述收缩为 S±10％。在一个实施方式中， 所述膜的收缩起始温度在约 60℃至约 80℃的范围内。
所述收缩膜必须是热可收缩的并且还应具有足够的硬度以使用传统的贴标签设 备和方法——包括印制、 冲切和标签转移——进行分配。所要求的膜的硬度取决于标签的 尺寸、 施加的速度和所使用的贴标签的设备。在一个实施方式中， 所述收缩膜在纵向 (MD) 上的硬度为至少 5mN， 如由 L&W 抗弯曲性测试 (Bending Resistance test) 测得的。在一 个实施方式中， 收缩膜具有至少 10mN 或者至少 20mN 的硬度。收缩膜的硬度对于在剥离盘 (peel plate) 上以较高的线速度适当地分配标签是重要的。
在一个实施方式中， 在自动化贴标签生产线过程中以每分钟至少 100 单位或每分 钟至少 250 单位或每分钟至少 500 单位的线速度将所述冲切标签施加至所述制品或容器。
在一个实施方式中， 收缩膜具有以下的 2％割线模量， 如由 ASTMD882 测得的， 在纵 向 (MD) 上为约 20,000 至约 400,000psi， 在横向 ( 或横截 ) 方向 (TD) 上为约 20,000 至约
400,000psi。在另一实施方式中， 膜的 2％割线模量在纵向上为约 30,000 至约 300,000， 在 横向上为约 30,000 至约 300,000。所述膜在横向上可以具有比在纵向上低的模量， 以使所 述标签易于分配 (MD)， 同时为贴合性和 / 或可压缩性 (squeezability) 在 TD 保持足够低的 模量。
所述聚合物膜可由传统方法制成。例如， 所述膜可以使用双泡法 (double bubble process)、 拉幅法制成或者可以包括吹塑膜。
在标签中有用的收缩膜可以是单层构造或多层构造。收缩膜的层 ( 一层或多层 ) 可以由选自以下的聚合物形成 ： 聚酯、 聚烯烃、 聚氯乙烯、 聚苯乙烯、 聚乳酸、 其共聚物和共 混物。
聚烯烃包括烯烃的均聚物或共聚物， 所述烯烃是具有一个或更多个碳碳双键的脂 族烃。烯烃包括含 1- 烯烃也称为 α- 烯烃的链烯烃， 如 1- 丁烯， 和碳碳双键在碳链的非末 端碳原子上的内部链烯烃， 如 2- 丁烯， 具有一个或更多个碳碳双键的环烯烃， 如环己烯和 降冰片二烯， 以及环多烯， 其是具有两个或更多个碳碳双键的非环状脂肪族烃， 如 1， 4- 丁 二烯和异戊二烯。 聚烯烃包括来自单个链烯烃单体的链烯烃均聚物， 如聚丙烯均聚物 ； 来自 至少一个链烯烃单体和一个或更多个另外的烯烃单体的链烯烃共聚物， 其中第一个列出的 链烯烃是共聚物的主要成分， 如丙烯 - 乙烯共聚物和丙烯 - 乙烯 - 丁二烯共聚物 ； 来自单个 环烯烃单体的环烯烃均聚物 ； 和来自至少一个环烯烃单体和一个或更多个另外的烯烃单体 的环烯烃共聚物， 其中所述第一个列出的环烯烃是共聚物的主要成分 ； 以及任何前述的烯 烃聚合物的混合物。
在一个实施方式中， 收缩膜是包括一个核心层和至少一个表层的多层膜。表层可 以是可印刷的表层。 在一实施方式中， 多层收缩膜包括一个核心层和两个表层， 其中至少一 个表层是可印刷的。多层收缩膜可以是复合薄膜。
膜的厚度可以在 0.5-20 或 0.5-12 或 0.5-8 或 1-3 密耳的范围内。膜层内的差异 可包括热塑性聚合物组分的差异、 添加剂组分的差异、 方位的差异、 厚度的差异或其组合。 核心层的厚度可以是膜厚度的 50-95％、 或 60-95％或 70-90％。表层或两个表层组合的厚 度可以是膜厚度的 5-50％、 或 5-40％或 10-30％。
就可印刷性或对粘合剂的粘合性而言， 膜可以进一步在一个表面上进行处理或上 表面和下表面都进行处理以增强性能。处理包括使用表面涂层如例如天然漆， 对表面施加 包括电晕放电在内的高能放电， 对表面施加火焰处理， 或任何前述处理的组合。 在本发明的 实施方式中， 膜在两个表面上都进行处理， 在另一个实施方式中， 膜在一个表面上进行电晕 放电处理而在另一表面上进行火焰处理。
如果期望， 收缩膜层可以包含颜料、 填料、 稳定剂、 光保护剂或其它合适的改性剂。 膜还可以进一步包含防结块剂、 润滑添加剂和抗静电剂。 有用的防结块剂包括无机颗粒， 如 粘土、 滑石、 碳酸钙和玻璃。本发明中有用的润滑添加剂包括聚硅氧烷、 蜡、 脂肪酰胺、 脂肪 酸、 金属皂和颗粒如硅石、 合成无定形硅石和聚四氟乙烯粉末。 本发明中有用的抗静电剂包 括碱金属磺酸盐、 聚醚改性的聚二有机硅氧烷、 聚烷基苯基硅氧烷和叔胺。
在一个实施方式中， 收缩膜被微穿孔以允许截留的空气从标签和标签粘附制品之 间的界面释放。在另一个实施方式中， 收缩膜是可渗透的以允许流体从粘合剂溢出或从制 品表面溢出。在一个实施方式中， 在收缩膜中提供排气孔或狭缝。粘合剂
有 用 的 压 敏 粘 合 剂 的 描 述 可 见 于 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering( 聚 合 物 科 学 和 工 程 百 科 全 书 )， Vol.13， Wiley-lnterscience Publishers(New York， 1988)。 有 用 的 PSA 的 另 外 描 述 可 见 于 Polymer Science and Technology( 聚合物科学和技术 )， Vol.1， lnterscience Publishers(New York， 1964)。传 统的 PSA， 包括丙烯酸基 PSA、 橡胶基 PSA 和硅树脂基 PSA 是有用的。PSA 可以是溶剂型粘合 剂或者可以是水基的粘合剂。也可以使用热熔性粘合剂。在一个实施方式中， PSA 包括丙 烯酸乳液粘合剂。
粘合剂与施加粘合剂的膜的一侧具有足够的相容性以确保良好的粘性固定。 在一 个实施方式中， 选择粘合剂以使标签施加后直至 24 小时可以从 PET 容器完全地移除。也选 择粘合剂以使粘合剂组分不迁移入膜中。
在一个实施方式中， 所述粘合剂可以由丙烯酸基聚合物形成。考虑能够形成具有 足够粘附至基底的粘性的粘合剂层的任何丙烯酸基聚合物可以在本发明中发挥作用。在 一些实施方式中， 用于压敏粘合剂层的丙烯酸聚合物包括由烷基中包含约 4 至约 12 个碳 原子的至少一种烷基丙烯酸酯单体聚合形成的那些， 并以按聚合物或共聚物的重量计约 35-95％的量存在， 如在美国专利号 5,264,532 中所公开的。任选地， 所述丙烯酸基压敏粘 合剂可由单个聚合物种类形成。 包含丙烯酸聚合物的 PSA 层的玻璃化转变温度可以通过调节共聚物中的极性单 体或 “硬单体” 的量而变化， 如通过引用并入本文的美国专利号 5,264,532 所教导的。丙烯 酸共聚物的硬单体的重量百分比越大， 玻璃化转变温度越高。考虑对本发明有用的硬单体 包括乙烯酯、 羧酸和甲基丙烯酸酯， 其以重量计的浓度在按聚合物的重量计约 0 至约 35％ 范围内。
PSA 可以是丙烯酸基的， 如在美国专利号 5,164,444( 丙烯酸乳液 )、 美国专利号 5,623,011( 粘性丙烯酸乳液 ) 和美国专利号 6,306,982 中所教导的那些。 粘合剂也可以是 橡胶基的， 如美国专利号 5,705,551 中所教导的那些 ( 橡胶热熔体 )。 其也可以是单体与引 发剂和其它成分的辐射可固化的混合物， 如美国专利号 5,232,958(UV 固化丙烯酸 ) 和美国 专利号 5,232,958(EB 固化 ) 中所教导的那些。因其涉及丙烯酸粘合剂， 所以这些专利公开 通过引用并入。
商 业 化 可 得 的 PSA 可 用 于 本 发 明 中。 这 些 粘 合 剂 的 实 例 包 括 从 H.B.Fuller Company， St.Paul， Minn 以 HM-1597、 HL-2207-X、 HL-2115-X、 HL-2193-X 可得的热熔性 PSA。 其它有用的商业化可得的 PSA 包括从 Century Adhesives Corporation， Columbus， Ohio 可 得的那些。另一有用的丙烯酸 PSA 包括乳液聚合物颗粒与分散体增粘剂颗粒的共混物， 如 美国专利号 6,306,982 的实施例 2 中一般性描述的。聚合物通过丙烯酸 2- 乙基己酯、 乙酸 乙烯酯、 马来酸二辛酯和丙烯酸以及甲基丙烯酸共聚单体的乳液聚合制成， 如美国专利号 5,164,444 中所描述的， 产生重均直径为约 0.2 微米的胶乳颗粒尺寸和约 60％的凝胶含量。
热熔性粘合剂的商业化实例是由 Wis， Wauwatusa 的 Ato Findley， Inc. 出售的 H2187-01。此外， 美国专利号 3,239,478 中描述的橡胶基嵌段共聚物 PSA 也可以用于本发 明的粘合剂构造， 因此该专利因其这类热熔性粘合剂的公开通过引用并入， 该粘合剂将在 以下更充分地描述。
在另一实施方式中， 包含有用的橡胶基弹性体材料的压敏粘合剂包括以二嵌段结 构 A-B、 三嵌段 A-B-A、 星形或偶联结构 (A-B)n 表示的线性、 支化、 接枝或星形嵌段共聚物， 以及这些的组合， 其中 A 表示硬的热塑性相或嵌段， 其在室温下为非橡胶态或玻璃态或晶 态但在较高温度下为液体， B 表示软段， 其在使用时或室温下为橡胶态的或弹性体的。这些 热塑性弹性体可以包含从以重量计约 75％至约 95％的橡胶态链段和从以重量计约 5％至 约 25％的非橡胶态链段。
非橡胶态链段或硬段包括单环芳香烃聚合物和多环芳香烃聚合物， 更特别地包括 可以本质上是单环或双环的乙烯基取代的芳香烃。橡胶材料如聚异戊二烯、 聚丁二烯和苯 乙烯 - 丁二烯橡胶可被用于形成橡胶态嵌段或链段。特别有用的橡胶态链段包括聚二烯和 乙烯 / 丁烯或乙烯 / 丙烯共聚物的饱和烯烃橡胶。后一橡胶可以由相应的不饱和聚链烯烃 部分如聚丁二烯和聚异戊二烯通过其氢化获得。
可以使用的乙烯基芳香烃与共轭二烯的嵌段共聚物包括显示弹性体性能的那些 的任何一个。嵌段共聚物可以是二嵌段、 三嵌段、 多嵌段、 星形嵌段、 多聚嵌段或接枝嵌段 共聚物。贯穿本说明书， 给出术语二嵌段、 三嵌段、 多嵌段、 多聚嵌段和接枝物或接枝嵌 段就嵌段共聚物的结构特征而言的标准含义为文献中所定义的其标准含义， 所述文献如 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering( 聚合物科学和工程百科全书 )， Vol.2， (1985)John Wiley & Sons， Inc.， New York， 325-326 页和 J.E.McGrath 在 Block Copolymers( 嵌段共聚物 )， Science Technology， Dale J.Meier， Ed.， Harwood Academic Publishers， 1979， 1-5 页。 这样的嵌段共聚物可以包含不同比例的共轭二烯与乙烯基芳香烃， 包括包含按重 量计上至约 40％的乙烯基芳香烃的那些。因此， 多嵌段共聚物可以被使用， 其是线性的或 星形对称或不对称的， 并且其具有以通式 A-B、 A-B-A、 A-B-A-B、 B-A-B、 (AB)0， 1， 2… BA 等表示 的结构， 其中 A 是乙烯基芳香烃的聚合物嵌段或共轭二烯 / 乙烯基芳香烃递变共聚物嵌段 (tapered copolymer block)， B 是共轭二烯的橡胶态聚合物嵌段。
嵌段共聚物可以由任何熟知的嵌段聚合或共聚合方法制备， 方法包括单体的连续 加入、 单体的递增加入或偶联技术， 如例如美国专利号 3,251,905、 3,390,207、 3,598,887 和 4,219,627 中所阐述的。众所周知， 通过利用共轭二烯和乙烯基芳香烃单体的共聚反应 速率的差异， 使共轭二烯和乙烯基芳香烃单体的混合物共聚合， 可以将递变共聚物嵌段并 入多嵌段共聚物中。多个专利包括美国专利号 3,251,905、 3,639,521 和 4,208,356 描述了 含有递变共聚物嵌段的多嵌段共聚物的制备， 这些专利的公开通过引用并入。
可被用于制备聚合物和共聚物的共轭二烯是包含 4 至约 10 个碳原子、 更通常地包 括 4 至 6 个碳原子的那些。实例包括 1， 3- 丁二烯、 2- 甲基 -1， 3- 丁二烯 ( 异戊二烯 )、 2， 3- 二甲基 -1， 3- 丁二烯、 氯丁二烯、 1， 3- 戊二烯、 1， 3- 己二烯等。 也可以使用这些共轭二烯 的混合物。
可以被用于制备共聚物的乙烯基芳香烃的实例包括苯乙烯和各种取代的苯乙烯 如邻甲基苯乙烯、 对甲基苯乙烯、 对叔丁基苯乙烯、 1， 3- 二甲基苯乙烯、 α- 甲基苯乙烯、 β- 甲基苯乙烯、 对异丙基苯乙烯、 2， 3- 二甲基苯乙烯、 邻氯苯乙烯、 对氯苯乙烯、 邻溴苯乙 烯、 2- 氯 -4- 甲基苯乙烯等。
许多上述共轭二烯和乙烯基芳香化合物的共聚物是商业可得的。在氢化之前， 嵌
段共聚物的数均分子量为约 20,000 至约 500,000， 或约 40,000 至约 300,000。
共聚物内各嵌段的平均分子量可以在一定限定值内变化。在大多数情况下， 乙烯 基芳香嵌段具有约 2000 至约 125,000 或介于约 4000 和 60,000 之间的数量级的数均分子 量。在氢化之前或氢化之后， 共轭二烯嵌段具有约 10,000 至约 450,000 或约 35,000 至 150,000 的数量级的数均分子量。
同样， 在氢化之前， 共轭二烯部分的乙烯基含量通常为约 10 ％至约 80 ％， 或约 25％至约 65％， 特别地， 当期望改性的嵌段共聚物显示出橡胶弹性时， 其为 35％至 55％。 嵌 段共聚物的乙烯基含量可以通过核磁共振测得。
二嵌段共聚物的具体实例包括苯乙烯 - 丁二烯 (SB)、 苯乙烯 - 异戊二烯 (Sl) 及其 氢化衍生物。三嵌段聚合物的实例包括苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯 (SBS)、 苯乙烯 - 异戊二 烯 - 苯乙烯 (SIS)、 α- 甲基苯乙烯 - 丁二烯 -α- 甲基苯乙烯和 α- 甲基苯乙烯 - 异戊二烯 α- 甲基苯乙烯。在本发明中可用作粘合剂的商业可得的嵌段共聚物的实例包括从 Kraton Polymers LLC 以商品名 KRATON 可得的那些。
在包含 1， 4 异构体和 1， 2 异构体混合物的橡胶态链段的 SBS 共聚物氢化后， 获得 苯乙烯 - 乙烯 - 丁烯 - 苯乙烯 (SEBS) 嵌段共聚物。类似地， SIS 聚合物的氢化产生苯乙 烯 - 乙烯 - 丙烯 - 苯乙烯 (SEPS) 嵌段共聚物。 嵌段共聚物的选择性氢化可以通过各种熟知的方法进行， 包括在催化剂如阮内 镍、 贵金属如铂、 钯等以及可溶性过渡金属催化剂的存在下进行氢化。 可以使用的适合的氢 化方法是其中将含二烯聚合物或共聚物溶入惰性烃稀释剂如环己烷并在可溶性氢化催化 剂的存在下与氢反应进行氢化的那些方法。这些方法被描述在美国专利号 3,113,986 和 4,226,952 中， 这些专利的公开内容通过引用并入本文。 嵌段共聚物的这种氢化以这样的方 式和程度进行， 以产生选择性氢化共聚物， 所述选择性氢化共聚物在聚二烯嵌段中具有的 剩余不饱和含量是氢化之前其原始不饱和含量的约 0.5％至约 20％。
在一个实施方式中， 嵌段共聚物的共轭二烯部分至少 90％是饱和的， 更常见地至 少 95％是饱和的， 同时乙烯基芳香部分未被明显氢化。特别有用的氢化嵌段共聚物是苯乙 烯 - 异戊二烯 - 苯乙烯的嵌段共聚物如苯乙烯 -( 乙烯 / 丙烯 )- 苯乙烯嵌段聚合物的氢化 产物。当聚苯乙烯 - 聚丁二烯 - 聚苯乙烯嵌段共聚物被氢化时， 期望在聚合物中 1， 2- 聚丁 二烯与 1， 4- 聚丁二烯之比为约 30 ∶ 70 至约 70 ∶ 30。当这样的嵌段共聚物被氢化时， 得 到的产物与常规的乙烯和 1- 丁烯嵌段共聚物 (EB) 类似。如以上所述， 当共轭二烯使用异 戊二烯， 得到的氢化产物与常规的乙烯和丙烯嵌段共聚物 (EP) 类似。
许多选择性氢化嵌段共聚物从 Kraton Polymers 以总商品名称″ Kraton G.″商 业可得。一个例子是 Kraton G1652， 其为氢化的 SBS 三嵌段， 包含以重量计约 30％的苯乙 烯末端嵌段， 和为乙烯与 1- 丁烯共聚物 (EB) 的中间嵌段。较低分子量形式的 G1652 以名 称 Kraton G1650 可得。Kraton G1651 是另一种 SEBS 嵌段共聚物， 其包含以重量计约 33％ 的苯乙烯。Kraton G1657 是 SEBS 二嵌段共聚物， 其包含约 13％ w 的苯乙烯。该苯乙烯含 量低于 Kraton G1650 和 Kraton G1652 中的苯乙烯含量。
在另一实施方式中， 选择性氢化嵌段共聚物具有以下化学式 ：
Bn(AB)oAp
其中 n ＝ 0 或 1 ； o 为 1 至 100 ； p为0或1 ； 每个 B 在氢化之前主要为具有约 20,000
至约 450,000 的数均分子量的聚合的共轭二烯烃嵌段 ； 每个 A 主要为具有约 2000 至约 115,000 数均分子量的聚合的乙烯基芳烃嵌段 ； 嵌段 A 构成共聚物的以重量计约 5％至约 95％ ； 嵌段 B 的不饱和度小于原始不饱和度的约 10％。在其它实施方式中， 嵌段 B 的不饱 和度在氢化后减小至小于其原始值的 5％， 氢化嵌段共聚物的平均不饱和度减小至小于其 原始值的 20％。
嵌段共聚物也可以包括官能化的聚合物， 如可以通过使 α， β- 烯烃不饱和的一 元羧酸或二元羧酸试剂反应到以上所述的乙烯基芳烃和共轭二烯的选择性氢化嵌段共聚 物上获得。 羧酸试剂在该接枝嵌段共聚物中的反应可以在自由基引发剂的存在下在溶液中 或通过熔融方法进行。
已用羧酸试剂接枝的共轭二烯和乙烯基芳烃的各种选择性氢化嵌段共聚物的制 备被描述在众多专利中， 包括美国专利号 4,578,429、 4,657,970 和 4,795,782， 涉及共轭二 烯和乙烯基芳香化合物的接枝选择性氢化嵌段共聚物以及这些化合物的制备的这些专利 的公开内容通过引用并入本文。美国专利号 4,795,782 描述并给出了通过溶液方法和熔融 方法制备接枝嵌段共聚物的实例。美国专利号 4,578,429 包含 Kraton G1652(SEBS) 聚合 物用马来酸酐与 2， 5- 二甲基 -2， 5- 二 ( 叔丁基过氧 ) 己烷通过熔融反应在双螺杆挤出机 中进行接枝的实例。
商业化可得的苯乙烯和丁二烯的马来酸化选择性氢化共聚物的实例包括 Kraton FG1901X、 FG1921X 和 FG1924X， 其常常称作马来酸化选择性氢化 SEBS 共聚物。FG1901X 包 含约 1.7％ w 的为琥珀酸酐的键合官能团 (bound functionality) 和约 28％ w 的苯乙烯。 FG1921X 包含约 1％ w 的为琥珀酸酐的键合官能团和 29％ w 的苯乙烯。 FG1924X 包含约 13％ 的苯乙烯和约 1％的为琥珀酸酐的键合官能团。
有 用 的 嵌 段 共 聚 物 也 可 以 从 Nippon Zeon Co.， 2-1， Marunochi， Chiyoda-ku， Tokyo， Japan 得到。例如， Quintac 3530 从 Nippon Zeon 可得， 并且其被认为是线性苯乙 烯 - 异戊二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物。
不饱和的弹性聚合物以及其它并非固有地为粘性的聚合物和共聚物当与外部增 粘剂混合时可被赋予粘性。 增粘剂通常为烃树脂、 木材树脂、 松香、 松香衍生物等， 当其以总 粘合剂组合物的以重量计约 40％至约 90％或者以重量计约 45％至约 85％的浓度存在时， 将压敏粘合剂的特性赋予所述弹性聚合物粘合剂配制物。 含以重量计少于约 40％的增粘剂 添加剂的组合物通常不显示足够的 “快粘” 或初始粘合力以作为压敏粘合剂起作用， 因此不 是固有地为粘性。另一方面， 具有过高增粘添加剂浓度的组合物通常显示出过小的粘结强 度而不能在大多数意欲使用依据本发明制成的构造应用中适当地发挥作用。
考虑本领域技术人员知晓的与弹性聚合物组合物相容的任何增粘剂可以被用于 本发明的实施方式。发现有用的一种这样的增粘剂是 Wingtak 10， 其是在室温下为液体的 合成多萜树脂， 由 Ohio， Akron 的 Goodyear Tire and Rubber Company 出售。Wingtak 95 是合成的增粘树脂， 也可从 Goodyear 获得， 其主要包含衍生自戊间二烯和异戊二烯的聚合 物。其它合适的增粘添加剂可以包括脂族烃树脂 Escorez 1310 和 C5-C9( 芳香改性脂族 ) 树脂 Escorez 2596， 均由 Tex， Irving 的 Exxon 制造。 当然， 如本领域技术人员可以理解的， 各种不同的增粘添加剂可用于实践本发明。
除了增粘剂， PSA 中可以包含其它添加剂以获得期望的性能。例如， 可以包括增塑剂， 已知增塑剂降低含有弹性聚合物的粘合剂组合物的玻璃化转变温度。有用的增塑剂 实例是 Shellflex 371， 可从 Texas， Shell Lubricants 得到的环烷加工油。也可以在粘合 剂组合物上包括抗氧化剂。适合的抗氧化剂包括从 Ciba-Geigy， Hawthorne， N.Y. 可得的 Irgafos 168 和 Irganox 565。粘合剂中也可以包括切削剂如蜡和表面活性剂。
压敏粘合剂可以从溶剂、 乳液或悬浮液或者以热熔体施加。可以通过任何已知的 方法将粘合剂施加至收缩膜的内表面。 例如， 可以通过模涂布 (die coating)、 帘幕式涂布、 喷涂、 浸涂涂布、 辊涂、 凹版涂布或柔性版技术施加粘合剂。 可以以连续层、 不连续层或图案 将粘合剂施加至收缩膜。图案涂布的粘合剂层基本上覆盖膜的整个内表面。如本文所用， “基本上覆盖” 意指以连续的图案覆盖膜表面， 而不意欲包括仅在沿膜的前缘或后缘的带施 加粘合剂或者在膜上施加为 “点焊” 。
在一个实施方式中， 粘性隔音材料 (deadener) 被施加至粘合剂层的部分以允许 标签粘附至复杂形状的制品。在一个实施方式中， 非粘性材料如油墨点或微珠被施加至粘 合剂表面的至少一部分以允许当标签被施加时粘合剂层在制品表面上滑动和 / 或允许在 标签和制品之间的界面存留的空气逸出。
可以使用单个粘合剂层或者可以使用多个粘合剂层。 取决于所使用的收缩膜和要 施加标签的制品或容器， 可以期望使用第一粘合剂层和第二粘合剂层， 第一粘合剂层邻近 收缩膜， 第二粘合剂层在要被施加至制品或容器的表面上具有不同的组成以获得足够的粘 性、 剥离强度和剪切强度。
在一个实施方式中， 压敏粘合剂具有足够的剪切强度或粘结强度以阻止在粘附至 制品的标签在热作用下将标签放置在制品后过度回缩， 具有足够的剥离强度以阻止标签的 膜从制品凸起， 并且， 具有足够的粘性或抓力以使标签在贴标签操作中能够充分地粘附至 制品。在一个实施方式中， 当收缩膜在加热后收缩时， 粘合剂与标签一起移动。在另一实施 方式中， 粘合剂固定标签在其位置以使随收缩膜收缩而标签不移动。
除了单层或多层热可收缩聚合物膜， 热收缩膜可以包括其它层。在一个实施方式 中， 金属薄膜的金属化涂层被沉积在聚合物膜的表面上。热收缩膜也可以在聚合物膜上包 括打印层。打印层可以被放置在热收缩层和粘合剂层之间， 或者打印层可以位于收缩层的 外表面上。 在一个实施方式中， 膜反面印制有设计、 图像或文字以使表皮的印制面直接与施 加膜的容器接触。在该实施方式中， 膜是透明的。
本发明的标签也可以包含吸墨组合物的层， 其增强聚合物收缩层或者金属层 ( 如 果存在 ) 的打印能力， 因此获得打印层的质量。各种这样的组合物是本领域已知的， 并且这 些组合物通常包括粘结剂和颜料， 如分散在粘结剂中的硅石或滑石。颜料的存在减少了一 些油墨的干燥时间。这样的吸墨组合物被描述在美国专利号 6,153,288(Shih 等 ) 中， 该专 利公开内容通过引用并入本文。
打印层可以是油墨层或图形层， 并且根据打印信息和 / 或所需的图示设计， 打印 层可以是单色打印层或多色打印层。这些包括可变的刻印数据如序列号、 条形码、 商标等。 打印层的厚度通常在约 0.5 至约 10 微米范围内， 在一个实施方式中为约 1 至约 5 微米， 在 另一实施方式中为约 3 微米。打印层中使用的油墨包括商业可得的水基、 溶剂基或辐射可 固化的油墨。这些油墨的实例包括 Sun Sheen(Sun Chemical 的产品， 鉴定为醇可稀释的聚 酰胺油墨 )、 Suntex MP(Sun Chemical 的产品， 鉴定为溶剂基油墨， 配制用于丙烯酸涂布基底、 PVDC 涂布基底和聚烯烃膜的表面打印 )、 X-Cel(Water Ink Technologies 的产品， 鉴定 为水基膜油墨， 用于打印膜基底 )、 Uvilith AR-109 Rubine Red(Daw Ink 的产品， 鉴定为 UV 油墨 ) 和 CLA91598F(Sun Chemical 的产品， 鉴定为 multibond 黑色溶剂基油墨 )。
在一个实施方式中， 打印层包括聚酯 / 乙烯基油墨、 聚酰胺油墨、 丙烯酸油墨和 / 或聚酯油墨。打印层可以以传统的方式形成， 通过例如凹版印刷、 柔性版印刷或 UV 柔性版 印刷等， 油墨组合物在膜的一个或多个期望区域上包括上述类型树脂、 适合的颜料或染料 以及一种或多种适合的挥发性溶剂。在应用油墨组合物之后， 油墨组合物的挥发性溶剂组 分蒸发， 仅留下非挥发性油墨组分形成打印层。
如果必要的话， 可以通过本领域技术人员熟知的技术提高油墨对聚合物收缩膜或 金属层 ( 如果存在 ) 表面的粘合力。例如， 如上所述， 油墨底漆或其它油墨粘合促进剂可以 在施加油墨之前被施加至金属层或聚合物膜层。可选地， 聚合物膜表面可以被电晕处理或 火焰处理以增强油墨对聚合物膜层的粘合力。
有用的油墨底漆可以是透明的或不透明的， 并且底漆可以是溶剂基的或水基的。 在一个实施方式中， 底漆是辐射可固化 ( 例如 UV) 的。油墨底漆可以包括漆和稀释剂。漆 可以由一种或多种聚烯烃、 聚酰胺、 聚酯、 聚酯共聚物、 聚氨酯、 聚砜、 聚偏二氯乙烯、 苯乙 烯 - 马来酸酐共聚物、 苯乙烯 - 丙烯腈共聚物、 基于钠盐或锌盐或者乙烯甲基丙烯酸的离聚 物、 聚甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸聚合物和共聚物、 聚碳酸酯、 聚丙烯腈、 乙烯 - 乙酸乙烯酯共 聚物及其两种或更多种的混合物组成。可以使用的稀释剂的实例包括醇如乙醇、 异丙醇和 丁醇 ； 酯如乙酸乙酯、 乙酸丙酯和乙酸丁酯 ； 芳族烃如甲苯和二甲苯 ； 酮如丙酮和甲基·乙 基酮 ； 脂族烃如庚烷 ； 以及其混合物。漆与稀释剂的比例取决于油墨底漆应用所要求的粘 度， 该粘度的选择在本领域技术内。油墨底漆层可以具有约 1 至约 4 微米或约 1.5 至约 3 微米的厚度。
透明的聚合物保护性外涂层或外覆层可以存在于本发明的标签中。 保护性外涂层 或外覆层在标签被固定至基底如容器之前和之后提供标签期望的性能。 打印层上存在透明 外涂层可以在一些实施方式中提供额外的性能如抗静电性能、 硬度和 / 或耐气候性， 并且 外涂层可以保护打印层免受例如天气、 阳光、 磨损、 潮气、 水等。 透明外涂层可以增强下面的 打印层的性能以提供更光泽和更丰富的图像。保护性透明保护层还可以被设计为耐磨损、 耐辐射 ( 例如 UV)、 耐化学品、 耐热， 因而保护标签特别是打印层免受这些原因引起的劣化。 保护性外覆层也可以包含抗静电剂或防结块剂以在标签高速施加至容器时提供更加容易 的处理。可以通过本领域技术人员知晓的技术将保护层施加至打印层。聚合物膜可以从溶 液沉积， 作为预成形膜施加 ( 层压至打印层 )， 等。
当存在透明的外涂层或外覆层时， 可以具有单层或多层结构。保护层的厚度通常 在约 12.5 至约 125 微米范围内， 在一个实施方式中为约 25 至约 75 微米。外涂层的实例描 述在美国专利号 6,106,982 中， 该专利通过引用并入本文。
保护层可以包括聚烯烃、 乙烯和丙烯的热塑性聚合物、 聚酯、 聚氨酯、 聚丙烯酸酯、 聚甲基丙烯酸酯、 环氧、 乙酸乙烯酯均聚物、 共聚物或三元共聚物、 离聚物及其混合物。
透明的保护层可以包括紫外光吸收剂和 / 或其它抗光剂。在紫外光吸收剂中 有用的是受阻胺吸收剂， 其从 Ciba Specialty Chemical 以商品名″ Tinuvin ″可得。 可以使用的抗光剂包括从 Ciba Specialty Chemical 以商品名 Tinuvin 111、 Tinuvin123( 二 -(1- 辛氧基 -2， 2， 6， 6- 四甲基 -4- 哌啶基 ) 癸二酸酯 )、 Tinuvin 622( 琥珀酸二甲 酯与 4- 羟基 -2， 2， 6， 6- 四甲基 -1- 哌啶乙醇的聚合物 )、 Tinuvin 770( 二 -(2， 2， 6， 6- 四甲 基 -4- 哌啶基 )- 癸二酸酯 ) 和 Tinuvin 783 可得的受阻胺抗光剂。 其它抗光剂包括从 Ciba SpecialtyChemical 以商品名″ Chemassorb″、 特别是 Chemassorb 119 和 Chemassorb 944 可得的受阻胺抗光剂。紫外光吸收剂和 / 或抗光剂的浓度在上至以重量计约 2.5％的范围 内， 在一个实施方式中为以重量计约 0.05％至约 1％。
透明保护层可以包括抗氧化剂。可以使用在制备热塑性膜中有用的任何抗氧化 剂。这些包括受阻酚和有机亚磷酸盐。实例包括从 Ciba Specialty Chemical 以商品名 Irganox 1010、 Irganox 1076 或 Irgafos 168 可得的那些。抗氧化剂在热塑性膜组合物中 的浓度可以在上至以重量计约 2.5％的范围内， 在一个实施方式中为以重量计约 0.05％至 约 1％。
剥离衬层可以被粘附至粘合剂层以在将标签施加至基底之前在运输、 储存和处理 期间保护粘合剂层。 衬里允许在标签被冲切并且基体从面材层剥离之后以及直至个体标签 在贴标签生产线上被顺序分配时有效处理一系列个体标签。 剥离衬层可以具有浮凸的表面 和 / 或具有非粘性材料如微珠或印制的油墨点施加至衬层的表面。 方法
将标签施加至制品或容器的方法包括非传统的操作和设备。 该方法开始于传统的 分配设备， 该设备通过剥离板或尖端从剥离衬层分离标签， 将具有暴露的粘合剂的标签递 送至要被装饰的容器或制品。参考图 6A 至 6D， 标签 62 具有中心部分 61 和围绕中心部分的 外围部分 63， 并且具有被标签边缘限定的外部边界， 首先通过向标签的中心部分施加压力 使标签 62 与容器 60 接触。初始粘性点 ( 一个或多个 )64 位于标签的更中心部分而不是标 签的前缘或外围部分， 这有利于所施加标签的前缘和后缘之间形成的任何突起或皱褶更平 均分布。这又有利于加热除去突起或皱褶。
对于那些同时具有复曲面和相对平坦区域的制品来说， 最初可以不在复曲面上， 而是接近于容器表面的相对平坦区域或者在该平坦区域内使标签与容器接触。
在一个实施方式中， 标签被预热以软化收缩膜和 / 或活化粘合剂层。
用一系列刷子、 辊、 擦拭器、 涂刷器、 气动辊或步进梁以如箭头 65 所示的中心向外 的方向向转移的标签施加压力， 以获得标签与容器或制品之间的紧密接触。该方法在本文 中被称为 “擦平” 标签。中心至边缘的擦拭动作迫使标签下存留的任何空气至外缘， 如箭头 66 所指， 并在标签的边缘产生较小的更平均分布的突起。当标签覆盖制品的复曲面时， 过 量的标签材料通常在标签的外围部分以突起、 褶状物、 沟槽、 起泡和其它施加缺陷的形式积 聚。向标签的至少一部分施加热以充分和平滑地将标签粘附至容器， 如图 6D 所示。
在 一 个 实 施 方 式 中， 使 用 装 配 有 泡 沫 辊 (foam roller) 或 泡 沫 覆 盖 梁 (foam covered beam) 的步进梁系统向标签施加压力。泡沫辊或泡沫梁以纵向向下施加压力至标 签的中心区域， 然后行进到标签的外缘， 将标签下存留的任何空气以及褶状物、 皱褶和 / 或 其它缺陷引出至标签的外缘。该实施方式图解于图 7 中， 其中具有施加在其上的标签 71 的 容器 70 位于步进梁的下部泡沫模块 72a 上。当标签和容器被压在步进梁的泡沫模块之间 时， 上部泡沫模块 72b 在容器 70 的标签 71 上向下施加压力以将空气从标签的中心部分下 推至标签的外围。
一旦标签被施加并且最初的擦平完成， 通过加热标签的至少一部分以使突起和 / 或皱褶收缩， 消除多余的标签材料突起和缺陷。 可以经过穿过热通道、 强力空气、 蒸汽通道、 直接接触热垫或热模型 (form) 来加热标签。 在一个实施方式中， 将标签加热至至少 40℃的 温度。在一个实施方式中， 将标签加热至至少 60℃或者至少 70℃或者至少 80℃。
随后可以进行擦平标签以消除标签中任何剩余的突起或皱褶。 再次以中心向外方 向向标签施压。用一系列辊、 擦拭器、 涂刷器、 刷子、 气动辊或步进梁进行第二次擦平。随后 的擦平可以与加热标签同时进行， 或者在加热后进行。
当向制品或容器施加标签时， 最初可以通过在标签的接触区域施加压力， 然后以 至标签的第一边缘的方向施加压力在整个标签上， 将标签粘至制品。接触区域可以位于标 签的中心或者可以靠近与第一边缘相对的标签的第二边缘。例如， 最初的接触可以在标签 的中心进行， 然后以向外的方向将压力施加至标签的边缘或外围。 可选地， 最初的接触可以 接近于标签的一个边缘进行， 然后施加压力在整个标签至标签的相对边缘。当向制品或容 器施加标签时， 将多余的标签材料即突起或皱褶移动至至少一个标签边缘是期望的。多余 的材料通常在复曲面的方向上移动， 其中施加至标签的热将使标签收缩并允许其与复曲面 贴合， 消除形成的任何突起或皱褶。可以同时向标签施加热和压力。
在本发明的一个实施方式中， 将标签施加至制品的方法包括步骤 ： 提供具有含至 少一个复曲面的表面的制品 ； 提供标签， 所述标签包含 (i) 具有内表面和外表面的热收缩 膜和 (ii) 在所述热收缩膜内表面上的压敏粘合剂层， 其中所述标签具有第一边缘和接触 区域 ； 使所述粘合剂层与所述制品接触 ； 和从所述接触区域向所述第一边缘的方向上同时 向所述标签施加热和压力， 以使所述标签的第一边缘粘附至制品， 并且所述标签收缩以与 所述标签的复曲面贴合， 其中通过至少一个包括热空气源、 流量控制机械装置和一个或多 个热气刀狭孔的热气刀组件来施加热和压力。 所述接触区域可以处于所述标签的中心中或 靠近所述标签的中心。可选地， 所述接触区域可以靠近与所述第一边缘相对的所述标签的 第二边缘。
图 8 阐述本发明的实施方式， 其中热气刀组件被用于将标签施加至制品或容器。 标签可以被施加至容器的一侧或两侧。为简化说明起见， 标签仅施加至图 8 容器的一个表 面。 热气刀组件包括热空气源、 流量控制机械装置和一个或多个热气刀狭孔。 如图 8A 所示， 两个热气刀狭孔 84a、 84b 将热空气以高速引向标签 82 的中心区域 83c。 首先用标准的剥离 尖端分配法 (peel-tip dispensing process)( 未显示 ) 将标签 82 施加至容器 81 的中心 区域 83c， 前缘 ( 第一边缘 83a) 和后缘 ( 第二边缘 83b) 没有粘住。标签粘附的容器经输 送机传输至气刀组件。根据容器的尺寸和结构， 可以使用额外的热气刀狭孔和 / 或热空气 组件向标签施加热和压力。如图 8B 所示， 向外旋转热气刀 84a、 84b 以将热空气从标签的中 心区域 83c 引向标签 82 的第一边缘 83a 和第二边缘 83b。当热空气压向标签 82， 标签和容 器 81 之间的空气被推向标签的边缘 83a、 83b 以使标签平滑并消除或减少标签下的空气泡。 导引到标签 82 的热空气使标签软化和收缩。来自气刀狭孔 84a、 84b 的热和压力同时应用 至标签， 迫使标签 82 与容器 81 的表面——包括容器的复曲面 ( 一个或多个 )——相贴合。 可以使用任选的随后加热步骤以使标签进一步收缩。该方法的优点是， 不与标签直接接触 使得表面缺陷不可能被给予标签。一个优势是， 由于优异的向标签传热和气刀组件的连续 热回收而获得的高速处理的能力。 该方法可被用于可以将标签施加至各种容器形状而不需要更改设备。
图 9 阐述了一个实施方式， 其中多个气刀狭孔和 / 或气刀组件被用于按照步骤顺 序将标签施加至容器或制品。标签可以被施加至容器的一侧或两侧。为简化说明起见， 标 签仅施加至图 9 容器的一个表面。热气刀组件包括热空气源、 流量控制机械装置和一个或 多个热气刀狭孔。在图 9A 所示的初始阶段， 热气刀狭孔 94 将空气以高速引向标签 92 的中 心区域 93c。首先用标准的剥离尖端分配法 ( 未显示 ) 将标签 92 施加至容器 91 的中心区 域 93c， 前缘 ( 第一边缘 93a) 和后缘 ( 第二边缘 93b) 没有粘住。标签粘附的容器经输送机 传输至气刀组件。如图 9B 所示， 当容器 91 被输送机传输经过气刀狭孔 94 时， 热空气压向 标签 92 至标签的第一边缘 93a， 加热标签并使其与容器 91 的表面相贴合， 而第二边缘 93b 不贴合和 / 或未粘住。然后旋转容器约 180°， 如图 9C 所示。如图 9D 所示， 容器 91 与粘附 在其上的标签 92 然后被传输至第二热气刀狭孔 95， 第二热气刀狭孔 95 从标签的中心 93c 至第二边缘 93b 将热空气压向标签 92， 加热标签， 并使其与容器 91 的表面相贴合， 如图 9E 所示。根据容器的尺寸和结构， 可以使用额外的热气刀狭孔和 / 或热气组件向标签施加热 和压力。可以使用任选的随后的加热步骤使标签进一步收缩。
本发明的贴标签制品可用于各种应用， 包括但不限于个人护理产品、 家用化学产 品、 食品和饮料、 玩具、 电子设备、 药品、 健康护理产品、 工业产品和器具。
实施例
以下实施例仅意图阐述依据本发明的方法和实施方式， 因此不应被解释为强加限 制所述权利要求。
实施例 1 ：
压敏收缩标签由 3 密耳厚的来自 Sealed Air 的、 名称为 CorrTuff 的低密度聚乙 烯多层收缩膜制造。该膜被涂布以来自 Avery Dennison 的丙烯酸乳液粘合剂 S692N。该粘 合剂负载在薄玻璃纸 BG-40， 硅树脂涂布的剥离衬层上。标签是特大型的， 尺寸为约 5×3.5 英寸， 比工业标准推荐用于施加标签的瓶子的标签尺寸大 20％。
用水填充具有复曲面的 15 oz Johnson & Johnson Baby Lotion 瓶， 封口， 并用 Label-Aire 9000 系列贴标签机以每分钟 100 瓶 (BPM) 进行处理。贴标签机配有双进料螺 杆， 匹配速度的上带和下带， Label-Aire2115-CD 贴标签机头， 高力矩步进马达驱动。用步 进梁型擦平装置下压标签， 提供直接、 由中心向外的力将标签下存留的空气和产生的突起 / 褶状物缺陷引出至标签边缘。 该特大标签开始施加至瓶子时在标签的周边产生不可接受的 小突起和褶状物缺陷。然后通过 Leister 强力热空气、 输送机下擦系统以 100bpm 处理贴标 签的瓶子。高速度的 260℃的热空气加热瓶子和标签至 50℃， 使多余的标签材料突起和褶 状物收缩和吸收至瓶子表面。为了更好的标签接触， 用步进梁擦平标签。加热后突起收缩 并且易于擦平。
带有较大标签面积和较大图形内容的完成的贴有标签的瓶子被平滑擦平， 没有普 通的压敏特大标签中存在的突起、 褶状物、 隆起或皱褶缺陷。老化后突起不再重现。以下表 1 显示了标签部件的性能。
实施例 2 ：
根据实施例 1 中描述的方法， 由来自 Innovia 的、 名称为 CZPA 200 的 2 密耳厚的 聚丙烯多层收缩膜制成的压敏收缩标签被施加至具有复曲面的瓶子。在最初的擦平之后，形成中等尺寸的突起。用高速热空气加热所述瓶子和标签至 100℃。加热后突起收缩并且 易于擦平。老化后突起不再重现。
实施例 3 ：
根据实施例 1 中描述的方法， 由来自 Plastic Suppliers、 名称为 EARTHFIRST PLA 的 2 密耳厚的聚乳酸单层收缩膜制成的压敏收缩标签被施加至具有复曲面的瓶子。在最初 的擦平之后， 形成中等尺寸的突起。用高速热空气加热所述瓶子和标签至 70℃。加热后突 起收缩并且易于擦平。老化后突起不再重现。
对比实施例 4 ：
根据实施例 1 中描述的方法， 由来自 Avery Dennison 的 2 密耳厚的纵向定位的聚 丙烯单层滚缩 (roll-on-shrink-on) 膜制成的压敏收缩标签被施加至具有复曲面的瓶子。 用高速热空气加热所述瓶子和标签至 70℃。 加热后在标签的顶部和底部形成的突起收缩并 且易于擦平， 而在前缘和后缘形成的突起仍然存在。老化后去除的突起不再重现。
对比实施例 5 ：
根据实施例 1 中描述的方法， 由来自 Kloeckner、 名称为 Penta Label 的 1.9 密耳 厚的横向定位的聚氯乙烯单层膜制成的压敏收缩标签被施加至具有复曲面的瓶子。 用高速 热空气加热所述瓶子和标签至 60℃。 加热后在标签的前缘和后缘形成的突起收缩并且易于 擦平， 而在标签的顶部和底部形成的突起仍然存在。老化后已除去的突起不再重现。
对比实施例 6 ：
根据实施例 1 中描述的方法， 由来自 Mitsubishi、 名称为 Fusion 1775E 的 2 密耳 厚的横向定位的乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二酯 (PETG) 单层膜制成的压敏收缩标签被施 加至具有复曲面的瓶子。 用高速热空气加热所述瓶子和标签至 50℃。 加热后在标签的前缘 和后缘形成的突起收缩并且易于擦平， 而在标签的顶部和底部形成的突起仍然存在。老化 后已除去的突起不再重现。
对比实施例 7 ：
根据实施例 1 中描述的方法， 由来自 Kloeckner、 名称为 MF-L243/01 的 1.4 密耳厚 的纵向定位的聚氯乙烯单层膜制成的压敏收缩标签被施加至具有复曲面的瓶子。 用高速热 空气加热所述瓶子和标签至 60℃。膜不与容器相贴合。最初的擦平效果差， 在各个方向形 成许多突起。加热和第二次擦平之后仍有突起和隆起。膜显示出过度回缩。
对比实施例 8 ：
根据实施例 1 中描述的方法， 由来自 Vifan、 名称为 BTNY 的 2.0 密耳厚的聚丙烯多 层膜制成的压敏收缩标签被施加至具有复曲面的瓶子。 用高速热空气加热所述瓶子和标签 至 100℃。形成的突起在高温下未完全收缩并且未被完全擦平。老化后突起重现。
对比实施例 9 ：
根据实施例 1 中描述的方法， 由来自 Charter Films、 名称为 PE 85 的 3.4 密耳厚 的中密度聚乙烯 (MDPE) 多层膜制成的压敏收缩标签被施加至具有复曲面的瓶子。用高速 热空气加热所述瓶子和标签至 100℃。 形成的突起在高温下未完全收缩并且未被完全擦平。 老化后突起重现。
虽然参照其优选实施方式解释了本发明， 但应当理解在阅读本说明书之后本发明 的各种改进对本领域技术人员来说将变得明显。 因此， 应当理解， 本文公开的发明意图涵盖
落入所附权利要求的范围内的这些改进。