чувствительная к давлению ламинированная лента из бумаги и пластиковой пленки

Формула изобретения

1. Чувствительная к давлению запечатывающая лента для приклеивания к различным изделиям в применениях, включающих скрепление лентой и запечатывание, имеющая достаточную плотность, чтобы позволить выдачу из традиционного устройства для выдачи и отрыва ленты, содержащая бумажный слой, ориентированный водонепроницаемый пластиковый пленочный слой, имеющий первую поверхность, обработанную коронным разрядом, причем эта первая поверхность, обработанная коронным разрядом, адгезивно ламинирована к бумажному слою холодным ламинированием без приложения тепла, которое могло бы ухудшить прочность или ориентацию пластиковой пленки, с образованием ламината из бумаги и пластиковой пленки, имеющего первую и вторую противоположные наружные поверхности; и слой чувствительного к давлению адгезивного покрытия на одной из указанных первой и второй наружных поверхностей, причем указанное чувствительное к давлению адгезивное покрытие открыто для использования при приклеивании ламината из бумаги и пластиковой пленки к различным изделиям; при этом свойства ориентированной пластиковой пленки сохранены в ламинате благодаря холодному ламинированию, и ориентированный пластиковый пленочный слой имеет достаточную прочность, чтобы позволить отслаивание пленки целиком с изделия, к которому приклеен ламинат.

2. Лента по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит слой противоадгезивного агента на оставшейся непокрытой одной из указанных первой и второй наружных поверхностей.

3. Лента по п.2, отличающаяся тем, что противоадгезивный агент представляет собой силикон.

4. Лента по п.1, отличающаяся тем, что бумажный слой имеет толщину около 3 - 6 мил (76-152 мкм), а слой пластиковой пленки имеет толщину около 1 - 3 мил (25,4-76 мкм).

5. Лента по п.1, отличающаяся тем, что пластиковая пленка содержит полимер, выбранный из группы, состоящей из полипропилена, полиэтилена и полиэфира, при этом бумажный слой содержит крафт-бумагу.

6. Лента по п.1, отличающаяся тем, что первая поверхность, обработанная коронным разрядом, адгезивно ламинирована к бумажному слою водным адгезивом.

7. Лента по п.6, отличающаяся тем, что водный адгезив включает акриловую сополимерную композицию или поливинилацетатный сополимер.

8. Лента по п.1, отличающаяся тем, что чувствительный к давлению адгезив включает резину, виниловую резину, поливиниловый эфир, поливинилбутирал, полиизобутилен или акриловые соединения.

9. Лента по п.1, отличающаяся тем, что чувствительный к давлению адгезив наносят на бумажную сторону ламината.

10. Лента по п.1, отличающаяся тем, что чувствительный к давлению адгезив наносят на сторону пленки ламината.

11. Лента по п.1, отличающаяся тем, что наружная поверхность слоя пластиковой ленты металлизирована.

12. Лента по п.1, отличающаяся тем, что адгезив, используемый, чтобы адгезивно ламинировать первую поверхность, обработанную коронным разрядом, к бумажному слою, образует более прочное соединение, чем соединение чувствительного к давлению адгезива, позволяющее отслаивание ламината из бумаги и пластиковой пленки целиком с изделия.

13. Лента по п.1, отличающаяся тем, что наружная поверхность слоя пластиковой пленки обработана коронным разрядом, чтобы обеспечить для указанной поверхности восприимчивость к типографской краске.

14. Лента по п.1, отличающаяся тем, что слой пластиковой пленки содержит первую и вторую противоположные поверхности, причем указанные первая и вторая поверхности слоя пластиковой пленки обработаны коронным разрядом, при этом одна указанная поверхность, обработанная коронным разрядом, адгезивно ламинируется к указанному бумажному слою, а оставшаяся неламинированная поверхность указанного слоя пластиковой пленки снабжена слоем противоадгезивного агента.

15. Лента по п.1, отличающаяся тем, что указанный водонепроницаемый слой пластиковой пленки дополнительно содержит вторую поверхность, противоположную указанной первой поверхности, обработанной коронным разрядом, при этом указанная вторая поверхность не обработана коронным разрядом, чтобы предотвратить приклеивание к смежному перекрывающему слою ленты, когда указанная лента наматывается в устройстве для выдачи и отрыва ленты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение в целом касается чувствительных к давлению запечатывающих лент, и более точно, ламинированной ленты из бумаги и пластиковой пленки высокой прочности и с достаточной плотностью, чтобы позволить выдачу ленты традиционной машиной для выдачи лент.

Патент США 4,351,877 (Williams) описывает ленту для запечатывания картонных коробок, образованную из слоя с высокопрочной поверхностью из синтетического пластикового пленочного материала, ламинированного на основной слой бумаги, наружная поверхность которого покрыта способным повторно увлажняться адгезивом. Эта лента сворачивается в рулон и выдается из стандартной машины для выдачи ленты из крафт-бумаги, которая включает резервуар для воды, чтобы увлажнять адгезивное покрытие, когда лента выдвигается из устройства для выдачи.

Как указано в патенте Williams, хотя запечатывающая лента, образованная из тонкой пленки из синтетического пластикового материала является более прочной, чем лента из крафт-бумаги, особенно если пленочная лента ориентирована вытяжкой, рулон такой пленочной ленты не может выдаваться из машины для выдачи ленты из крафт-бумаги.

Причина состоит в том, что эта машина использует продольную жесткость бумажной ленты, чтобы разматывать ее из рулона и продвигать через выходное отверстие устройства для выдачи, где лента разрезается по желаемой длине. Тонкая пластиковая пленка не может выдаваться продольно из машины для выдачи крафт-бумаги или подобной машины, поскольку ленте из гибкой пластиковой пленки присуще провисание и ей недостает жесткости или сопротивления для этой цели.

Поэтому, чтобы придать ленте достаточную жесткость, чтобы она могла правильно выдаваться, Williams ламинирует бумажный слой на слой из пластиковой пленки. Для ламинирования бумажного слоя на пластиковый слой Williams использует традиционный клей. Если этот клей является клеем горячего расплава, типа клея, обычно используемого для ламинирования бумаги на пленку, полученное тепло ухудшит ориентацию и прочность пленки.

Патенты данного заявителя США 5,780,150 и 5,804,024 описывают ламинированную запечатывающую ленту из бумаги и пленки, имеющую основной слой из ориентированной пленки, нанесенной посредством холодного ламинирования, с помощью адгезива на основе воды, на поверхность бумажного слоя, так чтобы поддерживалась его ориентация, причем открытая поверхность основного слоя пленки покрыта способным повторно увлажняться адгезивом. Настоящее изобретение заключается в ламинированной ленте из бумаги и пластиковой пленки, которую наносят на запечатываемую поверхность с приложением давления, в отличие от ленты по патенту Williams и нашей более ранней заявки, в которой адгезивный слой является повторно увлажняемым.

Как упомянуто выше, основная задача данного изобретения состоит в обеспечении чувствительной к давлению ламинированной запечатывающей ленты из бумаги и пластиковой пленки, имеющей высокую прочность и достаточную плотность, чтобы позволить выдачу этой ленты традиционным устройством для выдачи и отрыва ленты.

Более точно задача изобретения состоит в обеспечении ленты вышеуказанного типа, в которой слой пластиковой пленки биаксиально ориентирован, чтобы придать ей высокую прочность, и нанесен холодным ламинированием на бумажный слой посредством водного адгезива, так что ламинирование осуществляется без тепла, которое будет ухудшать ориентацию и прочность слоя пластиковой пленки.

Важный признак ленты по изобретению состоит в том, что лента является высокоустойчивой к расслоению, а при ее отслаивании с коробки или другого изделия, она удаляется целиком.

Кратко упомянутые, эти задачи решаются посредством ленты, чувствительной к давлению, для запечатывания коробок и других применений, требующих гибкой ленты с высокой прочностью и достаточной плотностью, так чтобы лента в форме рулона могла выдаваться из традиционного устройства для выдачи и отрыва ленты.

В первом варианте выполнения изобретение предлагает чувствительную к давлению запечатывающую ленту, приспособленную для приклеивания к различным изделиям в применениях, включающих скрепление лентой и запечатывание, и имеющую достаточную плотность, чтобы позволить выдачу из традиционного устройства для выдачи и отрыва ленты. Лента включает бумажный слой и водонепроницаемый пластиковый пленочный слой, имеющий первую поверхность, обработанную коронным разрядом. В одном варианте выполнения пленочный слой, кроме того, включает вторую поверхность, противоположную первой поверхности, обработанной коронным разрядом. Вторая поверхность не обработана коронным разрядом, так что смежные, перекрывающие друг друга слои ленты не приклеиваются друг к другу при наматывании, например, в устройстве для выдачи и отрыва ленты.

Первую поверхность, обработанную коронным разрядом, пластикового пленочного слоя адгезивно ламинируют к бумажному слою с образованием ламинированной ленты из бумаги и пластиковой пленки, имеющей первую и вторую противоположные наружные поверхности. Лента, кроме того, включает слой чувствительного к давлению адгезивного покрытия на одной из первой и второй наружных поверхностей. Чувствительное к давлению адгезивное покрытие является открытым, для использования при приклеивании ламината из бумаги и пластиковой пленки к различным изделиям. Слой пластиковой пленки имеет достаточную прочность, чтобы обеспечить отслаивание пленки целиком с изделия, к которому приклеена ламинированная лента.

Лента по изобретению, кроме того, может содержать слой противоадгезивного агента на оставшейся непокрытой наружной поверхности. Предпочтительные противоадгезивные агенты для использования по изобретению включают силиконы.

В одном варианте выполнения изобретения, бумажный слой имеет толщину от около 3 до около 6 мил (76 мкм - 152 мкм), при этом слой пластиковой пленки имеет толщину от около 1 до около 3 мил (25,4 мкм - 76 мкм).

В еще одном варианте выполнения компонент из пластиковой пленки чувствительной к давлению запечатывающей ленты представляет собой ориентированную пленку, содержащую полимер, выбранный из группы, состоящей из полипропилена, полиэтилена и полиэфира. В варианте выполнения объекта, бумажный слой предпочтительно содержит крафт-бумагу.

В другом варианте выполнения первая поверхность, обработанная коронным разрядом, слоя пластиковой пленки может быть адгезивно ламинирована к бумажному слою с помощью водного адгезива. Водный адгезив может включать, например, акриловую сополимерную композицию или поливинилацетатный сополимер. Чувствительный к давлению адгезив, предпочтительный для использования по изобретению, может быть выбран из резин, виниловых резин, поливиниловых эфиров, поливинилбутиралов, полиизобутиленов и акриловых соединений. Чувствительный к давлению адгезив может наноситься либо на бумажную сторону, либо на сторону пленки ламината. Кроме того, если желательно, наружная поверхность слоя пластиковой пленки может быть металлизирована.

При формировании чувствительной к давлению запечатывающей пленки по настоящему изобретению предпочтительно использовать адгезив для ламинирования первой поверхности, обработанной коронным разрядом, к бумажному слою, который будет образовывать более прочное соединение, чем соединение, образованное чувствительным к давлению адгезивом, чтобы позволить отслаивание целиком ламината из бумаги и пластиковой пленки с изделия, к которому он приклеен.

В другом варианте выполнения чувствительная к давлению запечатывающая лента по изобретению содержит бумажный слой, имеющий первую поверхность и вторую противоположную поверхность; ориентированную водонепроницаемую пластиковую пленку, имеющую первую поверхность, обработанную коронным разрядом, и вторую, противоположную поверхность, при этом первая поверхность, обработанная коронным разрядом, адгезивно ламинируется к первой поверхности бумажного слоя с образованием ламината из бумаги и пластиковой пленки; открытый слой чувствительного к давлению адгезива, покрывающий вторую поверхность бумажного слоя; и слой противоадгезивного агента, расположенный на второй, противоположной поверхности пластиковой пленки. Пластиковый слой, включенный в вышеописанный вариант выполнения, должен иметь достаточную прочность, чтобы позволить отслаивание ленты целиком с изделия, к которому приклеен этот ламинированный материал.

В еще одном варианте выполнения изобретение направлено на чувствительную к давлению запечатывающую ленту для приклеивания к различным изделиям в применениях, включающих скрепление лентой и запечатывание, при этом лента обладает достаточной плотностью, чтобы позволить выдачу из традиционного устройства для выдачи и отрыва ленты. Лента содержит первый бумажный слой; водонепроницаемый слой пластиковой пленки, имеющий первую и вторую поверхности, обработанные коронным разрядом, причем первая поверхность, обработанная коронным разрядом адгезивно ламинируется к бумажному слою с образованием ламината из бумаги и пластиковой пленки, имеющего первую и вторую противоположные наружные поверхности; и открытый слой чувствительного к давлению адгезива, покрывающего одну из наружный поверхностей ламината. Слой пластиковой пленки имеет достаточную прочность, чтобы позволить отслаивание пленки целиком с изделия, к которому приклеивается ламинат.

При желании чувствительная к давлению запечатывающая лента может дополнительно содержать слой противоадгезивного агента на оставшейся непокрытой одной из первой и второй противоположных наружных поверхностей ламината.

В предпочтительном варианте выполнения бумажный слой имеет толщину от около 3 до около 6 мил (76-152 мкм), а слой пластиковой пленки имеет толщину от около 1 до около 3 мил (25,4-76 мкм).

Пластиковая пленка, используемая в вышеописанной чувствительной к давлению запечатывающей ленте, может быть ориентированной пленкой и, кроме того, может быть образована из материала, выбранного из полипропилена, полиэтилена и полиэфира. Бумажный слой предпочтительно содержит крафт-бумагу. Кроме того, первая поверхность, обработанная коронным разрядом, то есть водонепроницаемого слоя пластиковой пленки, может быть адгезивно ламинирована к бумажному слою с помощью адгезива на основе воды. Кроме того, чувствительный к давлению адгезив может включать резину, виниловую резину, поливиниловый эфир, поливинилбутирал, полиизобутилен и акриловые соединения.

При желании вышеописанная чувствительная к давлению запечатывающая лента может дополнительно содержать второй бумажный слой. В варианте выполнения объекта первая поверхность, обработанная коронным разрядом, слоя пластиковой пленки адгезивно ламинируется к первому бумажному слою, а вторая поверхность, обработанная коронным разрядом, слоя пластиковой пленки адгезивно ламинируется ко второму бумажному слою с образованием ламината с конструкцией бумага - пластиковая пленка - бумага, имеющего первую и вторую противоположные наружные поверхности, образованные из, например, крафт-бумаги. Лента, кроме того, содержит открытый слой чувствительного к давлению адгезива, покрывающего одну из наружный поверхностей. Слой пластиковой пленки ламината должен иметь достаточную прочность, чтобы позволить отслаивание пленки целиком с изделия, к которому приклеивается ламинат.

Краткое описание чертежей

Чтобы лучше понять изобретение, а также другие его задачи и признаки, ниже приводится подробное описание изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых

фиг.1 - вид в сечении предпочтительного варианта выполнения запечатывающей ленты по изобретению, в увеличенном масштабе;

фиг.2 - лента в форме рулона, загруженная в устройство для выдачи ленты; и

фиг.3 - вид ленты при удалении с коробки.

Лента.

Как показано на фиг.1 и 2, один предпочтительный вариант выполнения запечатывающей ленты Т по изобретению включает основной слой 10, образованный из крафт-бумаги, или другого бумажного полотна. Основной слой 10 наносят путем холодного ламинирования с помощью адгезивного слоя 11 на пленочный слой 12 из высокопрочной, синтетической пластиковой пленки, такой как полиэтилен. Предпочтительно пленка образована из биаксиально ориентированного материала, такого как полипропилен или полиэфир (MYLAR). Внутренней поверхности пленочного слоя 12 обеспечивается смачиваемость внутреннего слоя 12 пленки посредством обработки коронным разрядом для активизации этой поверхности, так что она является восприимчивой к адгезивам.

Открытая поверхность основного бумажного слоя 10 покрыта чувствительным к давлению адгезивным слоем 13, так что запечатывающая лента может приклеиваться к коробке, упаковке или другому изделию. Чувствительный к давлению слой 13 может быть любым подходящим чувствительным к давлению адгезивом, таким как резина, виниловая резина, поливиниловый эфир, поливинилбутирал, полиизобутилен или акриловые соединения. Лента действует, чтобы закрыть створки или соединения коробки, или несет любую другую традиционную запечатывающую функцию.

Толщина поверхности слоя 12 пластиковой пленки не превышает 3 мил (76 мкм) и предпочтительно составляет около 1 мил (25,4 мкм), следовательно, сама по себе она не обладает достаточной жесткостью и плотностью. Основной слой 10 из крафт-бумаги имеет более значительную толщину, предпочтительно 2 (51 мкм) или 3 (76 мкм) мил, но не более чем около 6 мил (152 мкм), при этом придавая ленте в некоторой степени жесткость и плотность.

Когда пленочный слой 12 биаксиально ориентирован, он имеет высокую прочность на разрыв, причем такая ориентация осуществляется путем вытягивания пленки как вдоль поперечной, так и вдоль горизонтальной оси, чтобы ориентировать ее структуру на молекулярном уровне. Прочность более толстого основного бумажного слоя 10, по себе, не является высокой, но ламинат бумаги и пленки имеет и упругость, и высокую прочность, так что рулон ленты можно использовать в традиционном устройстве для выдачи и отрыва ленты.

Холодное ламинирование осуществляется с помощью адгезива на основе воды, предпочтительно полиакриловой сополимерной композиции, имеющей аффинность как к бумажному слою, так и к пленочному слою. Поскольку адгезив на основе воды при температуре окружающей среды представляет собой жидкость и не является адгезивом горячего расплава, то никакое тепло не требуется прикладывать к биаксиально ориентированной пленке, когда ее ламинируют к бумажному слою. Адгезив на основе воды, однажды затвердевший, не растворим в воде и не способен повторно увлажняться.

Важно иметь в виду, что биаксиально ориентированная пленка чувствительна к теплу, и что при повышенных температурах пленка ослабляется и теряет свою молекулярную ориентацию и прочность. Известно, например, что, когда два листа биаксиально ориентированной пленки полиэфирной пленки сшивают вместе с использованием запечатывающего стержня, работающего на ультразвуке, который создает внутреннее трение и нагрев пленки, это приводит к умягчению и плавлению совмещенных пленок. Полученная линия шва является ослабленной, и сшитые листы затем стремятся к разрыву вдоль этой линии. Поэтому холодное ламинирование является важным для настоящего изобретения, чтобы получить ламинированную ленту из бумаги и пленки высокой прочности.

Следует заметить, что синтетический пластиковый пленочный материал, такой как полипропилен, обычно не восприимчив к адгезивам, особенно к адгезивам на основе воды. Следовательно, если нанести на поверхность этой пленки адгезив на основе воды, который является текучим при температуре окружающей среды, или при температуре немного выше температуры окружающей среды, но не при повышенной температуре адгезива горячего расплава, адгезив не будет адсорбироваться пленкой.

Важно для изобретения, что внутренняя поверхность пленки, образующая поверхностный слой ленты, обрабатывается так, чтобы обеспечить смачиваемость и, следовательно, восприимчивость к адгезивам. С этой целью указанная поверхность подвергается обработке коронным разрядом, которая повышает поверхностную энергию, как измерено в динах, и, при этом обеспечивает смачиваемость, чтобы позволить улучшенное связывание адгезива, нанесенного на нее. Полученное соединение как для пленки, так и для бумаги является настолько прочным, что лента является высокоустойчивой к расслоению.

Важно, что поверхность пленки подвергается обработке коронным разрядом незадолго до нанесения на нее адгезива, так что эффект такой обработки имеет относительно небольшую продолжительность. Таким образом, если после такой обработки пленка хранится в течение нескольких дней или более перед превращением в ленту, смачиваемость поверхности пленки будет значительно снижена.

Из-за слоя 13 чувствительного к давлению адгезива, который покрывает наружную поверхность основного бумажного слоя 10, если пленку сматывают с образованием рулона, витки рулона будут слипаться, вызывая так называемую “блокировку”, так что потом нельзя будет размотать рулон. Чтобы предотвратить такую блокировку, наружную поверхность слоя 12 пленки покрывают силиконом или другим противоадгезивным агентом 14 типа, обычно используемого в ленте типа “Скотч” и других чувствительных к давлению лентах из пластиковой пленки, которые поступают в форме рулона.

Полученный рулон 15, показанный на фиг.2, загружают в устройство 16 для выдачи и отрыва ленты, подходящее для чувствительной к давлению ленты, причем это устройство для выдачи включает режущее лезвие 17 в его выходном отверстии. Таким образом, лента, вытянутая из рулона 15, продолжается через выходное отверстие, и ее отрезок желаемой длины отрезается с помощью лезвия 17.

Фиг.3 показывает гофрированную картонную коробку 18, имеющую дополняющие друг друга створки, которые запечатываются с помощью ламината из бумаги и пластиковой пленки типа ленты Т по изобретению. Когда лента Т наносится таким образом, ее основной бумажный слой 10 приклеивается посредством чувствительного к давлению слоя адгезива к створкам коробки, чтобы закрыть коробку. Прочность адгезивного соединения между слоем пластиковой пленки и бумажным слоем ленты превышает чувствительное к давлению адгезивное соединение между бумажным слоем 10 и створкой коробки. Чтобы потом открыть коробку, целиком отрывают ленту Т. Это действие вызывает отрыв поверхностных волокон на створках коробки и приклеивание к слою чувствительного к давлению адгезива. Но никаких частей ленты не остается на коробке; следовательно, коробку можно переработать в устройстве для вторичной переработки бумаги.

Наружная поверхность слоя пластиковой пленки может быть металлизирована вакуумным осаждением, чтобы обеспечить декоративную запечатывающую ленту. И если природа синтетического пластикового материала, образующего пластиковый слой, такова, что он имеет присущие противоадгезивные характеристики, и поэтому не требует покрытия противоадгезивным агентом, наружная поверхность этого слоя может быть обработана коронным разрядом, чтобы обеспечить восприимчивость к печатной краске, так что эта поверхность может нести декоративную или другую печатную информацию.

На практике чувствительное к давлению адгезивное покрытие также может быть нанесено на пластиковую сторону ламината вместо бумажной стороны, как описано ранее, в этом случае противоадгезивный агент для предотвращения блокировки наносят на бумажную сторону ламината. И в этом варианте выполнения ленты, поскольку чувствительный к давлению адгезив наносят на открытую сторону слоя пленки, поверхность этого слоя должна быть сначала обработана коронным разрядом, чтобы обеспечить восприимчивость к адгезиву.

При производстве ленты по изобретению, ламинат, типа, описанного в патентах США данного заявителя 5,780,150 и 5,804,024, можно использовать для обработки коронным разрядом пластикового полотна, перед приклеиванием его к бумажному полотну для производства полотна ламината из бумаги и пленки. Это полотно ламината затем разрезают на ленты желаемой ширины.

Хотя здесь были описаны предпочтительные варианты выполнения изобретения, на практике возможно множество изменений без отхода от существа изобретения. Так, можно выполнить трехслойную чувствительную к давлению ленту, сердцевина которой является ориентированной пленкой, которую наносят путем холодного ламинирования на обе стороны бумажных слоев с помощью адгезива на основе воды, при этом чувствительный к давлению адгезив покрывает один бумажный слой, а другой бумажный слой сохраняется для печатной информации.