涂层膜的改进或关于涂层膜的改进
专利汇可以提供涂层膜的改进或关于涂层膜的改进专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及有涂层的 聚合物 膜，该膜用于一种利用高速 包装 机将一令纸包装到包装膜中的方法，该 包装机 配备有打褶板，该聚合物膜在其各个主要表面具有涂层，每个有涂层的表面具有范围在Dyn0.30～0.50的膜对膜 摩擦系数 ，一个主要有涂层表面的涂层表面对纸的摩擦系数值大于其他涂敷表面对打褶板表面的摩擦系数值，涂敷到该主要表面的涂层含有抗粘连剂，以有效调节该表面对打褶板表面的摩擦系数，而且其量大于涂敷到聚合物膜的其他主要表面的涂层中的抗粘连剂量。，下面是涂层膜的改进或关于涂层膜的改进专利的具体信息内容。
1.一种有涂层的聚合物膜，用于一种利用一种高速包装机将一令纸 包装到包装膜中的方法，该包装机配备有打褶板，所述聚合物膜在各个主 要表面上具有涂层，每个有涂层的表面具有范围在Dyn0.30～0.50的膜对膜 的摩擦系数，一个主要的有涂层表面的涂层表面对纸的摩擦系数值大于其 他有涂层表面对打褶板表面的摩擦系数值，涂敷到该主要表面的涂层含有 抗粘连剂，以有效调节该表面对打褶板表面的摩擦系数，而且其量大于涂 敷到所述聚合物膜的其他主要表面的涂层中的抗粘连剂量。
2.如权利要求1所述的有涂层的聚合物膜，其中，用于调节所述有涂 层表面对打褶板表面的摩擦系数的所述抗粘连剂包括聚甲基丙烯酸甲酯 颗粒。
3.如权利要求2所述的有涂层的聚合物膜，其中，用于调节所述有涂 层表面对打褶板表面的摩擦系数的所述抗粘连剂包括球形聚甲基丙烯酸 甲酯颗粒。
4.如权利要求2所述的有涂层的聚合物膜，其中，用于调节所述有涂 层表面对打褶板表面的摩擦系数的所述抗粘连剂包括片形聚甲基丙烯酸 甲酯颗粒。
5.如权利要求2所述的有涂层的聚合物膜，其中，用于调节所述有涂 层表面对打褶板表面的摩擦系数的所述抗粘连剂包括片形和球形的聚甲 基丙烯酸甲酯颗粒的掺合物。
6.如权利要求3或5所述的有涂层的聚合物膜，其中，所述的球形聚 甲基丙烯酸甲酯颗粒具有范围在4～12微米的直径，平均直径为6微米。
7.如权利要求4或5所述的有涂层的聚合物膜，其中，所述的片形聚 甲基丙烯酸甲酯颗粒的纵横比为2比1，平均颗粒大小为7.5～8微米。
8.如权利要求2～7中任一项所述的有涂层的聚合物膜，其中，所述抗 粘连剂的添加量是所述涂层重量的0.5～2.5％。
9.如权利要求1～8中任一项所述的有涂层的聚合物膜，该聚合物膜用 于一种利用高速包装机将一令纸包装到包装膜中的方法，该包装膜在每一 侧面具有涂层，该包装机配备有打褶板，有涂层的每一侧面具有范围在 Dyn0.30～0.50的摩擦系数，且有涂层的每一侧面可容易地用溶剂基和水基 墨印刷而且抗热和抗潮湿粘连，所述涂层由一种组合物形成，该组合物中 能够形成热密封的丙烯酸共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物的掺合物构成整 个涂层的至少90～99重量％，一个有涂层的侧面的膜对纸的摩擦系数值大于 其他侧面对打褶板表面的摩擦系数值。
10.如权利要求1～10中的任一项所述的有涂层的聚合物膜，其中，所 述涂层含有约1～10重量％的蜡。
11.如权利要求10所述的有涂层的聚合物膜，其中，所用的蜡是卡那 巴蜡或蒙旦蜡。
12.如权利要求1～11中的任一项所述的有涂层的聚合物膜，其中，每 一个主要表面上的所述涂层包含1重量％或以下的抗粘连剂，该抗粘连剂除 了所添加的用以调节与打褶板表面接触的表面摩擦系数的抗粘连剂以外， 还选自聚甲基丙烯酸甲酯颗粒，和/或二氧化硅和/或其他适宜的抗粘连剂。
13.如权利要求9～12中任一项所述的有涂层的聚合物膜，其中，选择 在每一个表面涂层中的构成丙烯酸共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物掺合物 的量，以获得：
(e)每一个表面的摩擦系数值在Dyn0.30～0.50范围，优选在0.35～0.4；
(f)宽的热密封范围在80～140℃；
(g)用水基和溶剂基墨的令人满意的印刷效果；
(h)光学透明性。
14.如权利要求13所述的有涂层的聚合物膜，其中，每一个表面的涂 层含有20～50重量％的丙烯酸共聚物和50～80重量％的乙烯丙烯酸酯共聚物 的掺合物。
15.如权利要求13所述的有涂层的聚合物膜，其中，每一个表面的涂 层含有约35重量％的丙烯酸共聚物和约60重量％的乙烯丙烯酸酯共聚物的 掺合物。
16.如前述任一项权利要求所述的有涂层的聚合物膜，其中，所述膜 是聚丙烯膜。
17.如权利要求16所述的有涂层的聚合物膜，其中，所述聚丙烯膜已 被双轴定向。
18.如权利要求17所述的有涂层的聚合物膜，其中，所述聚丙烯膜已 被双轴定向而且已形成为多层膜，该多层膜具有聚丙烯的均聚物核心，该 核心的每一侧面或主要表面上形成表皮层。
19.如权利要求18所述的有涂层的聚合物膜，其中，所述表皮层由共 聚物，如丙烯和乙烯的共聚物，或丙烯、乙烯和丁烯的三元聚合物形成。
20.如权利要求18所述的有涂层的聚合物膜，其中，所述表皮层由丙 烯乙烯嵌段共聚物形成。
21.如前述任一项权利要求所述的有涂层的聚合物膜，以0.5～1.5g/m2 的涂层重量被涂敷。
22.如权利要求20或21所述的有涂层的聚合物膜，以1g/m2的涂层重量 被涂敷。
23.一种密封的捆束包装，具有可剥离的密封，其通过利用一种高速 包装机将一令纸包装在如权利要求22所述的有涂层的膜中形成。
24.一种密封的捆束包装，其通过利用一种高速包装机以每分钟140 个包装的速度等级将一令纸包装在如前述任一项权利要求所述的有涂层 的膜中形成，基本没有因挤压或拽出产生的产品损失。
技术领域
本发明涉及涂层膜的改进或关于涂层膜的改进，特别是有涂层的热塑 性膜，如聚丙烯膜，用于包装，特别是捆束包装。捆束包装(Ream wrap) 涉及用于材料如成捆的纸或成批的单个包装或硬纸盒的包装膜。这类包装 通常用以每分钟80～140个包装的速度运行的高速机器来完成。这种机器 产生的一个问题是内包装松弛或者压紧。产生的另一个问题是所谓的“拽 出”，那是由高速包装机用的被称为打褶板的装置的动作引起的。
背景技术
较好的涂层材料是聚丙烯，特别是已经被定向或双轴定向的聚丙烯 膜。双轴定向的聚丙烯膜可以形成为多层膜，该多层膜具有聚丙烯均聚物 核心，该核心的每一侧面或主要表面上形成表皮层。这类表皮层可以由共 聚物，如丙烯和乙烯的共聚物，或丙烯、乙烯和丁烯的三元共聚物形成。 为了获得任何涂层对该表皮层的令人满意的粘附性，有必要在涂敷任何涂 层以前用底漆对表皮层进行处理。这类底漆包括聚乙烯亚胺。下文使用的 术语BOPP指一种膜，该膜由聚丙烯均聚物的芯层组成，该芯层具有共聚 物或三元共聚物或其掺合物形成的表皮层，该表皮层已经用底漆处理过。 无疑地，共聚物包括一种嵌段共聚物。
我们已经在于2004年12月2日递交的共同未决申请GB042651.7中 说明了如何获得摩擦系数为0.30～0.50Dyn的涂层，同时获得具有宽的热密 封范围的涂层。(Dyn用于指动力学摩擦系数)。使用具有这个范围摩擦 系数的涂层能够使我们控制“压紧”的问题。就使用打褶板而产生的问题 而言，我们认识到重要的是不仅要考虑膜对膜的摩擦系数，还要考虑膜对 纸的摩擦系数，以及膜对金属的摩擦系数。另外膜的一侧面可以印刷，而 且在某些情况下印刷的表面被面漆覆盖。因此，接触纸的膜表面可以是印 刷的表面，涂有一种面漆或能够形成热密封的涂层的印刷的表面。我们已 经发现，只要确保接触纸的该膜表面的摩擦系数超过接触打褶板表面的该 膜表面的摩擦系数，那么就基本上减少或消除了由于拽出而产生的问题。
在将包装膜绕一令纸包裹以及将该包装好的一令纸转移入库的过程 中，存在三个面与面的滑动接触，其中有必要确保这些面与面滑动接触的 相对摩擦系数值是这样的，以消除或基本上减少压紧和“拽出”这类问题。
这些面与面的滑动接触是：
A.一个包装和另一个包装之间的接触，即缠绕一个包装的膜的外侧 面与缠绕另一个包装的膜的外侧面之间的滑动接触。
B.在向里打褶以形成包装的一个端时，膜的一个表面与纸表面之间 的接触。
C.在向里打褶以形成包装的一个端时，膜的一个表面与装置如打褶 板表面之间的接触，该打褶板用于设计为在包装膜中包裹一令纸的机器 中。
术语膜表面用于指当从膜卷供膜给机器时，膜表面的任何状态，该机 器设计成在包装膜中包裹一令纸。这个状态将由供给该机器前膜所接受的 处理来规定。因此，膜表面可能已经：
(1)涂有一种热可密封涂层；
(2)印刷；和/或
(3)涂有一种面漆。
纸表面是指被包装的纸表面的任何状态，例如该纸可以是涂层纸。
打褶板表面是指在打褶操作过程中与包装膜接触的表面的任何状态。 这可以简单地是一金属表面如不锈钢，或用于改善打褶板操作或减少磨损 的涂层。
发明内容
本发明提供一种有涂层的聚合物膜，该膜用于一种利用高速包装机在 将一令纸包装到包装膜中的方法，该包装机配备有打褶板，该膜在每一个 主要表面具有涂层，每一个有涂层的表面具有范围在Dyn0.30～0.50的膜对 膜摩擦系数，一个主要的有涂层的表面的涂层表面对纸的摩擦系数值大于 其他涂层表面对打褶板表面的摩擦系数值，涂敷到主要表面的涂层含有一 定量的抗粘连剂(anti blocking agent)，以调节该表面对打褶板表面的摩 擦系数，该量大于防止粘连所需的量，并大于涂敷到膜的其他主要表面上 的涂层中的量。
用于调节涂层表面对打褶板表面的摩擦系数的该抗粘连剂优选是球 形颗粒形式的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)。涂层组合物中这种球形颗粒 的量最好是涂层的0.5～2.5重量％。
最好选择该球形颗粒以使颗粒大小分布是颗粒直径为4～12微米，平 均值为约5～约7微米，最好是约6微米。
还可以用具有纵横比为2比1的片形的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒。优选 使用具有平均颗粒大小为约7微米～约9微米的片形，例如约7.5～约8微 米。
聚甲基丙烯酸甲酯的任一种形式都可用于涂层组合物，作为抗粘连剂 以调节与打褶板表面接触的膜表面的摩擦系数。如下面的实施例2中所示， 在涂敷到与打褶板表面接触的膜表面的组合物中，优选使用聚甲基丙烯酸 甲酯的两种形式的掺合物，而在涂敷到膜的其他主要表面的组合物中使用 片形。涂敷到与打褶板表面接触的膜表面的组合物中的用量将根据要达到 的摩擦系数或摩擦系数范围变化，而且该用量通过实验容易确定，但是在 膜表面形成的涂层中的量应不小于涂层的约0.25重量％，也不大于约3.5 重量％，最好是不小于涂层的约0.5重量％，也不大于约2.5重量％。
其他抗粘连剂如二氧化硅可以替代聚甲基丙烯酸甲酯颗粒或与聚甲 基丙烯酸甲酯颗粒混合使用。
用于涂敷到不与打褶板接触的主要膜表面的组合物中添加的抗粘连 剂的量通常在涂层中占由抗粘连剂构成的涂层的少于约1.5重量％，优选 是少于约1重量％。
本发明还涉及有涂层的聚合物膜，该膜用于一种利用高速包装机在包 装膜中包装一令纸的方法，该膜在每一侧面具有涂层，该包装机配备有打 褶板，每一个有涂层的侧面具有范围在Dyn0.30～0.50的摩擦系数，而且每 一个有涂层的侧面可容易地用溶剂基和水基墨进行印刷并且抗热和抗潮 湿粘连，该涂层由一种组合物形成，该组合物中能够形成热密封的丙烯酸 共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物的掺合物构成整个涂层的至少约80重量％ 到约99.5重量％，最好是约90重量％到99重量％，一个有涂层的侧面的 膜对纸的摩擦系数值大于其他侧面对打褶板的摩擦系数值。
该涂层可以含有约1～10重量％的蜡，如卡那巴蜡或蒙旦蜡。
该组合物还可以包含抗粘连剂，通常少于1重量％。可用的抗粘连剂 包括PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)颗粒和二氧化硅。
优选在BOPP膜的每一侧面形成涂层。
所用的丙烯酸共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物的量与所要获得的要求 有关：
(a)每一个表面的摩擦系数值在Dyn0.30～Dyn0.50范围，优选在 0.35～040；
(b)宽的热密封范围，例如在80～140℃范围；
(c)用水基和溶剂基墨的都令人满意的印刷效果；和/或
(d)光学透明性。
发现通过应用丙烯酸共聚物和乙烯丙烯酸酯共聚物的掺合物可以获 得期望的摩擦系数值，同时还能保持宽的热密封范围和其他期望的性能。
具有涂层的膜表面的任何表面之间的界面处的摩擦系数可以通过有 涂层的表面的组合物的变化来调节。这可以通过如调节涂层中的抗粘连剂 的量来达到。添加大于涂敷到膜的外表面(即与打褶板表面接触的表面) 上的涂层的常用量，可以减少打褶板表面和有涂层的膜的外表面之间的相 互作用，同时还将膜对膜表面的摩擦系数水平保持在0.30～0.5Dyn范围， 这是当以每分钟约140个包装的速度在高速包装机上进行捆束包装时克服 压紧所必需的。
附图说明
图1是显示涂层的热密封温度或密封阈值温度的图表，当与乙烯丙烯 酸酯共聚物共存的丙烯酸共聚物的量从0％到100％变化时，膜的密封强度 达到200g/25mm。沿X轴绘出的是涂层组合物，沿Y轴绘出的是热密封 温度。
图2是显示当与乙烯丙烯酸酯共聚物共存的丙烯酸共聚物的量从0％ 到100％变化时，有涂层的膜的摩擦系数变化的图表。沿X轴绘出的是涂 层组合物，沿Y轴绘出的是动力学摩擦系数。
具体实施方式
表1 组分 丙烯酸聚合物 ％ 100 75 62.5 50 37.5 25 12.5 0 WB1240 375 281.3 234.4 187.5 140.6 988 469 1000 Aqueseal 1290 0 250 375 500 625 750 875 0 水 625 468.8 390.6 312.5 234.4 156.3 78.1 0 固体％ 15 15 15 15 15 15 15 15
WB1240是由Cytec Surface Specialities of Rue d’Anderlect 33B-1620 Drogenbos Belgium提供的丙烯酸共聚物在水中的分散体。Aquaseal 1290 是由Paramelt BV.Costerstraat 18，P.O.Box 86，NL-1700AB Heerhugowaard 提供的乙烯丙烯酸酯共聚物的分散体。
优选的热密封范围是用20～50重量％的丙烯酸共聚物和50～80重量％ 的乙烯丙烯酸酯共聚物得到的。更优选在涂层中用的聚合物掺合物是丙烯 酸共聚物含量为约35重量％和乙烯丙烯酸酯共聚物含量为约60重量％。 可以从图2中看出，选择对于热密封强度优选的相同组合物中的掺合物导 致有涂层的膜的摩擦系数在优选范围Dyn0.35～0.4内。该图还显示与单独 使用任何一个组分相比，掺合物的使用如何导致摩擦系数的上升。
进一步发现涂层重量为约1gms而且当热可密封涂层是基于丙烯酸共 聚物和乙烯丙烯酸酯聚合物的掺合物时，选择其组合物，使得膜对膜的摩 擦系数在0.30Dyn～0.50Dyn范围，且该组合物涂敷于BOPP膜，该膜中表 皮层由丙烯乙烯嵌段共聚物形成，用所谓的可剥离密封能够形成密封的捆 束包装。
丙烯酸聚合物选自那些用于热可密封涂层的丙烯酸聚合物，如苯乙烯 丙烯酸酯聚合物。
乙烯丙烯酸酯聚合物一般通过乙烯和丙烯酸的高压共聚合制备。当乙 烯与丙烯酸共聚合时，通过大羧基沿共聚物的主链和侧链的随机包接，分 子结构显著改变。这些羧基任意形成键，并与任何聚合底物反应。膜以 0.5～1.5g/m2的重量被涂敷，优选是1gsm。
以下通过实施例进行说明，但不构成对本发明的限定，其中所有部分 都指重量百分数。
实施例1
第一部分
通过凹印法将涂层组合物以1g/m2的涂层重量涂到BOPP膜的两面， 得到涂有涂层的膜，并在烤炉中干燥涂层。该涂层组合物包含：
乙烯丙烯酸酯共聚物(Aquaseal 1290)60％；
丙烯酸共聚物(WB 1249)35％；以及
卡那巴蜡5％。
该涂层以固体含量为15％的水性分散体进行涂敷。
每一个面的摩擦系数通过滑动雪橇方法用由Specialist Engineering Unit 2，Knella Road Industrial Estate Welwyn Garden City Herts UK.提供的 滑动板测试仪进行测量。在涂敷后立即测量以及在从再卷的膜卷上取下并 切开后的一个月后进行测量。发现涂敷后两个面的摩擦系数值都是0.45而 一个月后是0.35。在六个星期以后的进一步实验显示摩擦系数基本没有变 化。
测试阻塞，且膜性能令人满意。热密封性测试显示热强度随着温度逐 渐升高。用于可印刷性测试的样品得出了合意的印刷质量。
第二部分
对于涂有与该实施例中第一部分所用的相同组合物的BOPP膜的另一 个样品的两个面，测量了膜对纸以及膜对金属的静摩擦系数和动摩擦系数 值。该样品在测试前已经涂敷四个星期了。纸是A4复印纸。其结果示于 表2中。
表2 面1 面2 静 动 静 动 膜对纸 0.36 0.30 0.38 0.31 膜对金属 0.30 0.29 0.29 0.28
该膜的样品用于用高速包装机包装成令的印刷纸，没有因压紧而导致 的产品损失，以及因拽出的产品损失方面明显减少。
实施例2
用涂敷膜的一个面的水性组合物制得涂有涂层的BOPP膜，该水性组 合物包含的抗粘连剂的量高于用于涂敷另一个面的水性组合物。在涂敷涂 层组合物之前，该BOPP膜已经用聚乙烯亚胺底漆对两个表面进行了底涂。 包含较高含量抗粘连剂的该组合物涂敷到膜上的一面，当该膜用于包装大 量纸时该面与打褶板表面即外侧面接触。由此可以在包装过程中降低打褶 板和膜表面之间的相互作用。
用于涂敷内侧面的组合物是：
乙烯丙烯酸酯共聚物(Aquaseal 1290)60.38％；
丙烯酸共聚物(WB 1240)35.37％；以及
卡那巴蜡4％；
片形的聚甲基丙烯酸甲酯抗粘连颗粒0.25％。
以水性分散体涂敷涂层，目标固体含量是19.5％。
用于外侧面的组合物是：
乙烯丙烯酸酯共聚物(Aquaseal 1290)59.38％；
丙烯酸共聚物(WB 1240)34.37％；
卡那巴蜡4％；
片形的聚甲基丙烯酸甲酯抗粘连颗粒0.25％；
聚甲基丙烯酸甲酯抗粘连颗粒2.0％(球形颗粒具有4～12微米的直径 分布，平均直径为约6微米)。
以水性分散体涂敷涂层，目标固体含量是19.5％。
制造两卷膜并测量从每个卷膜上取下的样品的摩擦系数值。从一个膜 卷到另一个膜卷的对于相同的表面对表面测量的摩擦系数值的变化，是在 测量摩擦系数中得到的通常限度内。其结果见表3和3a。
表3 膜卷1 面1 面2 静 动 静 动 膜对膜 0.51 0.43 0.40 0.30 膜对纸 0.40 0.34 0.40 0.32 膜对金属 0.32 0.30 0.21 0.21
表3a 膜卷2 面1 面2 静 动 静 动 膜对膜 0.48 0.40 0.38 0.29 膜对纸 0.40 0.33 0.37 0.31 膜对金属 0.33 0.32 0.24 0.22
两个样品膜卷用于以高速包装机上形成捆束包装，没有因“压紧”或 “拽出”而导致的问题。
实施例3
以下面的组合物在膜的两面涂敷涂层：
乙烯丙烯酸酯共聚物(Aquaseal 1290)60.38％；
丙烯酸共聚物(WB 1240)35.37％；
卡那巴蜡4％；
片形的聚甲基丙烯酸甲酯抗粘连颗粒0.25％。
以水性分散体涂敷，目标固体含量是19.5％。
如表4和表4a所示的摩擦系数值是测量两个膜样品得到的，这两个 膜在涂层上进行了相反的印刷，并接着在与纸接触的侧面上进行了不同的 顶涂。
表4 样品1 静COF 动COF 膜/膜 0.44 0.42 顶涂/顶涂 0.42 0.39 顶涂/纸 0.37 0.35 膜/金属 0.26 0.24
表4a 样品2 静COF 动COF 膜/膜 0.42 0.40 顶涂/纸 0.19 0.18 膜/金属 0.26 0.24
具有如上样品1和样品2所测得的摩擦系数的膜用于在高速包装机上 包装大量纸。具有如上所示的样品1和样品2的摩擦系数的膜没有压紧的 问题产生，但是当与纸接触的顶涂表面的摩擦系数小于与打褶板表面接触 的膜表面的摩擦系数时，对于具有如样品2所测得的摩擦系数的膜“拽出” 的问题更大。
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