[发明专利]印刷用非PVC标签薄膜

说明书

交叉参考相关的专利申请

本申请要求2015年4月15日提交的第62/147,691号和2016年2月26日提交的第62/300,165号美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用结合到本申请中。

发明领域

本发明涉及无聚氯乙烯(PVC)的薄膜，它拥有能够使薄膜适合用在可使用激光印刷技术进行印刷的标签的特征。

发明背景

固体碳粉激光印刷技术或者通常所称的“激光印刷”广泛应用在压感胶粘剂标签的数字印刷。一般而言，激光印刷用在要求按需印刷、周转时间短、每次压印均更换图片的应用中。激光印刷机采用静电数字印刷术。印刷过程中确保油墨锚固在印刷媒介上的一个关键步骤就是定影过程。在典型的定影过程中，表面上具有粉末状油墨颗粒(即碳粉)的印刷媒介通过加热辊筒，即定影辊和承压辊。在高温高压下，碳粉熔入印刷媒介，并定影。定影过程中的高热量给热敏塑料标签的使用带来了挑战。

典型的塑料压敏标签包括一层作为印刷面的塑料薄膜、与印刷面相对的背面上的一层压感胶粘剂和背面上的一层离型膜。来自定影辊的高热量可能会使低热阻薄膜变形或熔化，同时导致印刷过程卡滞或者中断。在极端情况下，如果印刷媒介卡滞或者卡在印刷机内，长时间停留在印刷机可能会熔化塑料薄膜，使薄膜留在印刷机内部，然后要求清理出这些薄膜和/或进行清洁。

激光印刷的另一个问题涉及印刷媒介两面发生的不对称热，这可能造成印刷后印刷媒介“卷曲”。根据印刷条件的不同，接触印刷媒介印刷面的定影辊温度可能高达365°F(185℃)。其他接触印刷媒介非印刷面的辊(例如橡胶背辊)一般不会受热，因此，印刷媒介两面会形成温差。

暴露于相对较高的温度并冷却后，许多塑料薄膜将会收缩或者尺寸收缩。这是由于在制膜过程中，膜的聚合物链未完全松弛所致。收缩率和最终收缩张力的水平与薄膜所暴露的温度和化学特性以及处理历史有关。印刷媒介的印刷面与背面之间的明显温差会导致两面之间出现收缩差，这往往会造成印刷后，印刷媒介发生卷曲现象。激光印刷机印刷后卷曲是压感胶粘剂标签的一个非常常见的问题，尤其是带有纸质衬里的标签。在一些情况下，标签纸在印刷后会像纸卷一样“卷曲”。任何印刷后卷曲都是不符合要求的，在一些情况下，会对印刷件的美观造成不利影响，导致堆纸和其他下游操作以及终端应用出现问题。因此，印刷后“平铺”特征是人们非常希望实现的属性。

在目前的市场上，相比纸面，塑料标签面膜往往更具吸引力，原因涉及到多个方面，包括抗水性好、撕裂强度高、美观等。多年来，尽管低成本塑料标签面一直使用乙烯基塑料，但是乙烯基塑料的使用引发了一系列环境问题。

因此，急需有一种无PVC、且可以用在拥有离型纸的压感胶粘剂标签、耐热性好；在印刷过程中能够表现出良好的激光印刷机印刷后平铺特征；在标签转换过程中模切性、打孔性和成膜性俱佳；拥有非平整表面或基材上贴标所要求的高灵活性和一致性的经济型薄膜。

发明摘要

本发明解决了之前方法存在的困难和不足，具体如下。

在一个方面中，本发明提供一种单层膜，其包括至少一个Tg小于20℃的聚烯烃和至少一个Tg至少80℃的聚合物的混合物。Tg至少80℃的至少一个聚合物的重量比至少10％，具体基于薄膜的总重量。该薄膜也无聚氯乙烯。同时，该薄膜在暴露于100℃的温度长达1小时后的收缩率小于1％。

在另一个方面中，本发明提供一种多层膜，其包括第一层，其包括至少一个Tg小于20℃的聚烯烃和第二层，其包括至少一个Tg至少80℃的聚合物。Tg至少80℃的至少一个聚合物的重量比至少10％，具体基于薄膜的总重量，该薄膜无聚氯乙烯。

在另一个方面中，本发明提供一种涂膜，其包括一层单层膜，其包括(i)至少一个Tg小于20℃的聚烯烃和(ii)至少一个Tg至少80℃的聚合物的混合物。Tg至少80℃的至少一个聚合物的重量比至少10％，具体基于薄膜的总重量。而且，该薄膜无聚氯乙烯。涂膜还包括单层膜，该单层膜用以定义一个外表面和一层配置于单层膜外表面之上的涂层。

在另一个方面中，本发明提供一种涂膜，其包括一个多层膜，其包括(i)第一层，其包括至少一个Tg小于20℃的聚烯烃和(ii)第二层，其包括至少一个Tg至少80℃的聚合物。Tg至少80℃的至少一个聚合物的重量比至少10％，具体基于薄膜的总重量，该薄膜无聚氯乙烯。涂膜还包括多层膜，该多层膜用以定义一个外表面和一层配置于多层膜外表面之上的涂层。