在柔性包裝應(yīng)用中的最終白用作層壓粘合劑的方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及制造層壓制品的方法，包括：用最終可能量固化的粘性油墨涂覆至少第一基底的至少一部分；將至少第二基底施加至所述第一基底的所涂覆的部分以形成層壓制品；和將所述層壓制品固化。本申請(qǐng)還涉及粘性油墨組合物，其包括至少一種丙烯酸酯單體、至少一種顏料、至少一種潤(rùn)濕劑和至少一種分散劑。
【專利說(shuō)明】在柔性包裝應(yīng)用中的最終白用作層壓粘合劑的方法
【背景技術(shù)】
[0001] 用于制造用于食品（例如，咸味零食、肉類和奶酪）、甚至非食品（例如清潔劑、織物 柔順劑等）的小袋形式的包裝的層壓制品通過(guò)將兩個(gè)膜層壓到一起而制成。通常上膜是反 印的且隨后被層壓至相似的膜或相異的膜。在包裝中所用的常規(guī)層壓制品結(jié)構(gòu)的示例的非 詳盡清單包括：
[0002] ΦΒ0ΡΡ(雙向拉伸聚丙烯)/反印的/粘性的/可熱封的金屬化的Β0ΡΡ(用于咸味零 食的典型層壓制品結(jié)構(gòu)）；
[0003] ·ΡΕΤ/反印的/粘性的/高阻隔密封膜(用于特定處理的肉類和奶酪的典型結(jié)構(gòu)）；
[0004] ·ΡΕ/反印的/粘性的/密封的PE膜(用于清潔劑的典型結(jié)構(gòu)）；和
[0005] ΦΒ0ΡΡ/反印的/粘性的/Β0ΡΡ(用于瓶上標(biāo)簽的典型結(jié)構(gòu)）。
[0006] 在印刷和層壓中所涉及的典型步驟包括透明的第一膜的反印、將第一膜層壓到第 二膜、在任何和/或所有步驟期間的固化。層壓制品還可以經(jīng)受可選的后處理步驟，例如切 害J、產(chǎn)品填充等。
[0007] 第一步驟涉及透明第一膜的反印。例如，這可以是在上述示例中描述的膜中的任 一種膜。膜可以利用印刷方法來(lái)印刷，其包括：（a)基于溶劑或水的CI-柔性版印刷，其中熱 力干燥機(jī)干燥油墨；（b)UV固化堆棧柔性版印刷，其中UV將油墨固化；（c)基于水的堆棧柔性 版印刷，其中熱力干燥機(jī)干燥油墨；（d)基于溶劑或水的凹版印刷，其中熱力干燥機(jī)干燥油 墨；（e) UV或EB固化膠版印刷，其中UV或EB將油墨固化；和（f)熱固化數(shù)字印刷（例如HP indigo)〇
[0008] 通常使用最終白色油墨層(本文也稱為"最終白"、"最終白色"或"白色"），其在已 經(jīng)施加所有的顏色或其他油墨層之后施加，且通常稱為最終油墨層面(deck)。白色油墨層 的作用是提供美學(xué)上的良好不透明度并且在透明膜被用作第二膜的情況下充當(dāng)擋光板。該 白色油墨層通常被流涂(flood coated)以提供先前表面(油墨）的完全覆蓋。然而，非常常 見(jiàn)的是在包裝中具有小的窗口使得人們可以看見(jiàn)被包裝的產(chǎn)品。在這些情況中，白色油墨 層可以被印花。白色油墨可以是基于溶劑或水的，在該情況中，使用熱力干燥機(jī)?？商孢x地， 白色油墨層可以利用合適的固化設(shè)備進(jìn)行UV固化或EB固化。
[0009] 在單獨(dú)的第二步驟中，利用層壓設(shè)備(例如，層壓機(jī)），通過(guò)粘合劑將所印刷的第一 膜層壓至第二膜。層壓粘合劑的示例包括(a)無(wú)溶劑粘合劑(例如，可用作兩部分體系的聚 氨酯類型的粘合劑，例如Henkel Liofol LA7773-21/LA6016-21無(wú)溶劑粘合劑）；（b)基于溶 劑的粘合劑(例如這可以是一部分體系或兩部分體系）；和(c)基于水的粘合劑。
[0010]粘合劑(b)和粘合劑(c)需要使用熱力干燥機(jī)，而粘合劑(a)不需要熱力干燥機(jī)。粘 合劑(b)和粘合劑(c)可以通過(guò)凹版方法或柔版方法來(lái)施加，但是粘合劑(a)需要特定的三 輥式涂布機(jī)以施加。這些特定的粘合劑施加方法通常可以在層壓設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。并且，這些粘 合劑都是考慮時(shí)間的固化粘合劑。因此，根據(jù)所選的粘合劑的最終用途需求和類型，固化時(shí) 間可以在任何位置從約24小時(shí)變化至約10天。在該固化時(shí)間期間，粘合劑必須保持在受控 環(huán)境中以確保層壓制品的合適粘結(jié)。
[0011] 在固化之后，層壓制品準(zhǔn)備進(jìn)行其他可選的操作步驟，諸如切割、產(chǎn)品填充等。
[0012] 層壓制品的發(fā)展隨時(shí)間而演變。例如，存在用以實(shí)現(xiàn)來(lái)自這些層壓制品粘合劑的 即時(shí)粘結(jié)以允許市場(chǎng)要求的即時(shí)的后處理步驟以及因此較短的周轉(zhuǎn)時(shí)間的市場(chǎng)需求。能量 固化的UV粘合劑或EB粘合劑滿足了這些需求。多個(gè)立即固化EB粘合劑的示例公開(kāi)于美國(guó)專 利申請(qǐng)公布No · 2003/0031865、Ν〇 · 2006/003123、N〇 · 2006/000312和No · 2006/0000545和美 國(guó)專利No. 8，163，127中。選擇EB是因?yàn)槠浯┩覆煌该髂ひ怨袒澈蟿┑哪芰?，以及更容?地與食品法規(guī)相符。
[0013] 還存在開(kāi)發(fā)即時(shí)固化阻隔性粘合劑的市場(chǎng)需求。該阻隔性粘合劑除了提供優(yōu)異的 即時(shí)粘結(jié)之外，還必須提供對(duì)于特定包裝用途所需的優(yōu)異的氧氣和香味阻隔性。該技術(shù)公 開(kāi)在包括以下的各個(gè)專利中：美國(guó)專利No.6,399，171、No.6,514,584、No.6,436,498、No.6, 416,817和Νο·7,026,635。
[0014] 然而，當(dāng)前已知的層壓工藝一直具有需要解決的技術(shù)限制以及成本無(wú)效率問(wèn)題。
[0015] 例如，以上描述的含有最終白色油墨層的所有第一基底需要被層壓到第二膜，這 需要使用單件的層壓設(shè)備以及如所指出的層壓粘合劑。這需要額外的設(shè)備和材料。
[0016] 各種ΕΒ合適的有機(jī)功能性的gelflex油墨被描述在公開(kāi)號(hào)為2013/0192483、2012/ 0220683和2011/0247508的美國(guó)專利申請(qǐng)中。該油墨例如可以用EB以約30kGy至約35kGy的 劑量以及約110kV的電子能量固化。在一些實(shí)施方式中，最終白色被施加到初始油墨層，其 然后全部通過(guò)電子束被固化到一起。然而，如上文指出，該固化的基底然后必須利用將層粘 結(jié)在一起的單獨(dú)的粘合劑材料在單獨(dú)的層壓站被層壓至另一基底。需要更加成本有效的和 技術(shù)上先進(jìn)的溶液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 在一個(gè)實(shí)施方式中，本申請(qǐng)的發(fā)明人考慮了更有效的方法，其通過(guò)將可EB固化的 層壓粘合劑性能并入印刷的第一膜基底的最終白色油墨層，然后將第一膜基底層壓至第二 膜基底，最終用一個(gè)電子束處理步驟固化整個(gè)層壓結(jié)構(gòu)。該方法更加精簡(jiǎn)，需要較少的設(shè)備 且需要較少的固化步驟。
[0018] 令所有發(fā)明人驚訝的是，該方法可行并且是意料之外的?？紤]可EB固化的最終白 色層，出乎意料地，具有油墨的較高的顏料負(fù)載以實(shí)現(xiàn)所需的粘度以及選擇EB合適的可固 化成分，產(chǎn)生了這樣的油墨：當(dāng)固化時(shí)，該油墨建立了在基底之間的合適粘性以及所需的最 終產(chǎn)品的總體粘結(jié)性。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下實(shí)施例僅是例證性的，且不應(yīng)該被理解成限制本公開(kāi)。
[0020]實(shí)施例1-最終白色層壓粘合劑的配方(EB和UV)
[0021] EB 配方：

[0025] 實(shí)施例2
[0026] 第一膜:利用基于常規(guī)溶劑的油墨反印的聚乙烯。50微米(μπι)厚。
[0027] 第二膜:透明聚乙烯，50μπι厚。
[0028] 如通過(guò)達(dá)因筆所測(cè)量的，兩種膜被電暈處理至38達(dá)因/厘米至40達(dá)因/厘米的達(dá)因 水平。利用Myer桿#6,如實(shí)施例1中所制備的白色層壓粘合劑被施加到第一膜。第二膜然后 被層壓到該第一膜。層壓制品于是用輥乳制以提供在粘合劑和膜之間的良好的表面接觸。 該層壓制品然后在ESI pilot EB裝置上在140kV和30kGy下被固化。
[0029] 實(shí)施例3
[0030]第一膜:利用基于常規(guī)溶劑的油墨反印的聚乙烯。50μπι厚。
[0031]第二膜:透明Β0ΡΡ，30μπι 厚。
[0032] 如通過(guò)達(dá)因筆所測(cè)量的，兩種膜被電暈處理至38達(dá)因/厘米至40達(dá)因/厘米的達(dá)因 水平。利用Myer桿#6,如實(shí)施例1中所制備的白色層壓粘合劑被施加到第一膜。第二膜然后 被層壓到該第一膜。層壓制品于是用輥乳制以提供在粘合劑和膜之間的良好的表面接觸。 該層壓制品然后在ESI pilot EB裝置上在140kV和30kGy下被固化。
[0033]在EB處理之后，利用TEE剝離標(biāo)準(zhǔn)在1英尺寬的帶材上測(cè)試兩種層壓制品的粘性。 對(duì)于這兩種層壓制品，觀察膜撕裂。層壓制品的不透明度是優(yōu)異的。這些實(shí)施例示出最終白 色可以用作層壓粘合劑。
[0034]實(shí)施例4-最終白色層壓粘合劑的配方
[0036] 當(dāng)用EB裝置以3Mrad至3.5Mrad的劑量固化在實(shí)施例4中所提供的層壓粘合劑配方 時(shí)，在實(shí)施例4中所提供的層壓粘合劑配方預(yù)期對(duì)諸如Β0ΡΡ、涂覆的PET、PE coex、高阻隔基 密封膜的相似的膜和相異的膜提供粘性。
[0037] 實(shí)施例5-最終白色層壓粘合劑的配方
[0039]當(dāng)用EB裝置以3Mrad至3.5Mrad的劑量固化在實(shí)施例5中所提供的層壓粘合劑配方 時(shí)，在實(shí)施例5中所提供的層壓粘合劑配方預(yù)期對(duì)諸如Β0ΡΡ、涂覆的PET、金屬化的Β0ΡΡ、鋁 箱和聚烯烴基密封膜的相似的膜和相異的膜提供粘性。
[0040] 實(shí)施例4和實(shí)施例5的層壓粘合劑配方也可以通過(guò)添加光引發(fā)劑而改性，如果必 要，進(jìn)行組成調(diào)整，使得層壓粘合劑配方是可UV固化的。
[0041] 從本申請(qǐng)的說(shuō)明書和實(shí)踐出發(fā)，本公開(kāi)的其他實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是 明顯的。其意圖是所有的說(shuō)明書和實(shí)施例僅僅作為示例性考慮，通過(guò)權(quán)利要求書指出本公 開(kāi)的真正范圍和精神。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制造層壓制品的方法，包括： 用最終可能量固化的粘性油墨涂覆至少第一基底的至少一部分； 將至少第二基底施加至所述第一基底的所涂覆的部分以形成層壓制品；和將所述層壓 制品固化。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在固化之前，對(duì)所述層壓制品施加壓力。3. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，利用輥施加壓力。4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，利用EB能量或UV能量使所述層壓制品固化。5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述可能量固化的粘性油墨被著色。6. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過(guò)流涂施加所述可能量固化的粘性 油墨。7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過(guò)花紋涂裝施加所述可能量固化的 粘性油墨。8. -種粘性油墨組合物，所述粘性油墨組合物包括至少一種丙烯酸酯單體、至少一種 顏料、至少一種潤(rùn)濕劑和至少一種分散劑。9. 如權(quán)利要求8所述的粘性油墨組合物，其中，所述至少一種顏料以約40%至約50%的 量存在。10. 如權(quán)利要求8所述的粘性油墨組合物，還包括穩(wěn)定劑。11. 如權(quán)利要求8至10所述的粘性油墨組合物，還包括光引發(fā)劑。12. 如權(quán)利要求8至11所述的粘性油墨組合物，還包括酸性官能團(tuán)三丙烯酸酯單體。13. 如權(quán)利要求8至12所述的粘性油墨組合物，其中，所述組合物是可EB固化的。14. 如權(quán)利要求8至12所述的粘性油墨組合物，其中，所述組合物是可UV固化的。15. 如權(quán)利要求8至14所述的粘性油墨組合物，其中，所述組合物具有良好的不透明度。16. 如權(quán)利要求8至14所述的粘性組合物，其中，所述組合物對(duì)選自由以下構(gòu)成的組的 膜呈現(xiàn)出粘性:BOPP、涂覆的PET、金屬化的BOPP、PE coex、高阻隔基密封膜、和鋁箱和聚烯 烴基密封膜。
【文檔編號(hào)】B32B37/02GK106068183SQ201580008267
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日 公開(kāi)號(hào)201580008267.8, CN 106068183 A, CN 106068183A, CN 201580008267, CN-A-106068183, CN106068183 A, CN106068183A, CN201580008267, CN201580008267.8, PCT/2015/15699, PCT/US/15/015699, PCT/US/15/15699, PCT/US/2015/015699, PCT/US/2015/15699, PCT/US15/015699, PCT/US15/15699, PCT/US15015699, PCT/US1515699, PCT/US2015/015699, PCT/US2015/15699, PCT/US2015015699, PCT/US201515699
【發(fā)明人】威爾遜·A·帕多安, 伊姆蒂亞茲·蘭格沃拉
【申請(qǐng)人】能源科學(xué)公司, 技術(shù)解決顧問(wèn)有限公司