CN101240153A - 一种降低“无标签样”标签生产中剥离力增加的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种降低“无标签样”标签生产中剥离力增加的方法，具体地，涉及一种丙烯酸酯分散体粘合剂，其含有至少一种紫外吸收剂，所述紫外吸收剂选自苯甲酸酯及苯甲酸酯衍生物、肉桂酸酯及肉桂酸酯衍生物、二苯甲酮及二苯甲酮衍生物、氰双苯丙烯酸辛酯、阿伏苯宗和樟脑衍生物，以及使用这些粘合剂制得的层合物。本发明还涉及一种生产这些层合物的工艺以及这些层合物在生产“无标签样”标签中的用途。

Description

一种降低“无标签样”标签生产中剥离力增加的方法
技术领域
本发明涉及用在“无标签样”(no label look)标签上的新型层合物以及其含有的丙烯酸酯分散体粘合剂。本发明还涉及一种生产这些层合物的工艺以及这些层合物在生产自粘“无标签样”标签中的应用。
背景技术
自粘标签的用途很广。例如它们可以被用做产品、货物、常用物品或容器的突显和标记。
在本申请之前，带有压敏粘合剂的标签通常粘结在所谓的剥离膜或剥离纸上。在上述两种情况中，都有带有可以降低压敏粘合剂与背衬粘结倾向的剥离涂层的平面背衬。此处十分重要的是设定标签和背衬间的粘结，使得标签可以有目的地从背衬上撕下或移开。粘性标签与背衬间要有足够的粘结强度，例如在使用机器施用标签时，它们在通过偏转滚轴运动时不会过早分离。然而另一方面，为了随后的使用，标签要能够在其粘结强度不受实质性损害的情况下从涂层的背衬膜或背衬纸上剥离下来。各种压敏粘合剂需要不同粘结水平的剥离涂层。由标签和剥离膜或剥离纸形成的组合物被称作层合物。
将标签从背衬膜或背衬纸剥离下来所需要的力被称作剥离力，通常以cN/2.5cm计。
通过在背衬上涂敷所谓的粘合剂涂层化合物然后固化该化合物，使背衬纸或背衬膜上带有剥离涂层。
现有技术中用于生产剥离涂层的化合物包括反应性的硅氧烷，它们可以通过温度作用或紫外线(UV)辐射或电子束的方法交联。通常要加入能被温度作用、UV辐射或电子束所活化的合适的催化剂或引发剂，从而起动导致固化的化学反应。
通过自由基机制固化的辐射固化粘合剂涂层化合物被记录在US-A-4421904、US-A-4547431、US-A-4952657、US-A-5217805、US-A-5279860、US-A-5340898、US-A-5360833、US-A-5650453、US-A-5866261和US-A-5973020中，以及US-A-4201808、US-A-4568566、US-A-4678846、US-A-5494979、US-A-5510190、US-A-5552506、US-A-5804301、US-A-5891530和US-A-5977282中。含有两种或更多种带有不同链长和/或不同修饰类型的这种涂层化合物的混合物在US-B-6548568和US-B-6268404中提到，还在Goldschmidt公开物“TEGORC Silicones，使用手册”中提到。这种体系中的可聚合基团典型地为丙烯酸酯基团。
通过阳离子机制固化的辐射固化粘合剂涂层化合物被记录在US-A-5057549，US-A-5231157，US-A-4421904，US-A-4547431，US-A-4952657，US-A-5217805，US-A-5279860，US-A-5340898，US-A-5360833，US-A-5650453，US-A-5866261和US-A-5973020中。这种体系中可聚合的基团典型地为乙氧基团。
在紫外线交联的情况中，光引发剂被加入到有机硅化合物中。适合的光引发剂记录在下述参考文献中，包括J.P.Fouassier，“Polymerization photoinitiators：Excited state process andkinetic aspects”，Progress in Organic Coating，18(1990)，229-252；J.P.Fouassier，“Photochemical reactivity of UVradical photoinitiators of polymerisation：A generaldiscussion”；Recent Res.Devel.Photochem.&Photobiol.，4(2000)，51-74；D. Ruhlmann等，“Relationsstructure-propriétés dans les photoamorceurs depolymerisation-2. Dérives de Phényle Acétophénone”，Eur.Polym.J.Vol.28，No.3，第287-292页，1992，和K.K.Dietliker，“Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings，Inks & Paints”，第3卷，Sita Technology Ltd.，UK，以及DE-A-10248111和US-A-4347111。
经典的自粘标签的制造首先是使背衬上带有剥离涂层以形成剥离膜或剥离纸。随后将粘合剂应用到剥离纸或剥离膜上，如果需要的话，进行固化。在接下来的步骤中，层合上表面层(face stock)以获得完整的层合物。为了得到即用标签，通常随后印上表面层，并且，如果需要的话，给其提供进一步的涂层(finishes)。最后标签可以被冲切和转换。
用来印刷的油墨通常通过UV辐射的方法来固化。一般在一次印刷中使用的油墨达到12种。标签因此要经过多重的紫外线辐射。
一段时间以来，出现了所谓的“无标签样”标签的发展趋势，这种标签的特点在于其表面层是透明的膜。这种类型的膜一般由聚乙烯(PE)和聚内烯(PP)制成。“无标签样”标签尤其在化妆品工业中被用作个人护理产品的装饰和区分。粘合剂一般使用丙烯酸酯分散体粘合剂，但也包括热熔胶(包括紫外线热熔胶)。典型的水溶性丙烯酸酯分散体粘合剂的固体分数大约是40重量％到60重量％。在这个数值中，例如丙烯酸酯聚合物的聚合物分散体为约10重量％到60重量％，用来调节粘性的增粘剂分散剂为约0重量％到50重量％，润湿剂为约0.5重量％到1.5重量％，消泡剂为约0.1重量％到0.5重量％。此外还可包括增稠剂和氨。对于膜标签，通常采用不含增粘剂的分散体粘合剂。
在这些“无标签样”标签的生产过程中，可以观察到与非印刷状态相比，将标签从剥离纸或剥离膜上分离所需要的力(剥离力)在印刷操作后显著地增加。这种效应能够显著到足以影响机器分离或分配标签。
发明内容
本发明的目的就在于降低在“无标签样”标签生产中这种不期望的剥离力的增加。
已经意想不到地发现，如果使用添加了少量合适的紫外线吸收剂的丙烯酸酯分散体粘合剂，则上述在“无标签样”标签生产中剥离力的增加能够被显著的降低。
本发明因此提供了“无标签样”标签层合物生产中使用的丙烯酸酯分散体粘合剂，其至少含有一种紫外线吸收剂，选自苯甲酸酯及苯甲酸酯衍生物、肉桂酸酯及肉桂酸酯衍生物、二苯甲酮及二苯甲酮衍生物、氰双苯丙烯酸辛酯(octocrylene)、阿伏苯宗和樟脑衍生物。
优选的苯甲酸酯衍生物可以是，例如水杨酸4-叔丁基苯酯、水杨酸苯酯、水杨酸辛基苯酯、二苯甲酰间苯二酚、双(4-叔丁基苯甲酰)间苯二酚、苯甲酰间苯二酚、2，4-二叔丁基苯基3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、十六烷基苯甲酸酯、苯甲酸异壬酯、十八烷基3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、2-甲基-4，6-二叔丁基苯基3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、或4-氨基苯甲酸乙酯。
优选的肉桂酸酯衍生物可以是，例如4-甲氧基肉桂酸乙酯、4-甲氧基肉桂酸辛酯、肉桂酸异戊酯、或肉桂酸2-乙基己酯。
优选的紫外线吸收剂也可以是二苯甲酮和取代的二苯甲酮衍生物，例如羟甲氧苯酮(即(2-羟基-4-甲氧基苯基)苯基甲酮)或二羟甲氧苯酮(即(2-羟基-4-甲氧基苯基)(2-羟基苯基)-甲酮)。氰双苯丙烯酸辛酯或阿伏苯宗(来自商品名Parsol1789，Eusolex9020或Escalol517)以及樟脑衍生物(例如4-甲基亚苄基樟脑)也同样适用。
本发明的丙烯酸酯分散体粘合剂优选含有0.05重量％到2重量％的紫外线吸收剂，更优选上限为1重量％。例如，基于固化的粘合剂(干浓度)，恰好0.05重量％到2重量％的紫外线吸收剂足以得到剥离力增加的显著减少。在很多时候，上限为1重量％的浓度已经足够。紫外线吸收剂能够以纯品形式、乳剂形式或分散剂形式加入到粘合剂中。
根据本发明，任何可商购的丙烯酸酯分散体粘合剂都可以使用。优选固体分数约为40重量％到60重量％的水溶性丙烯酸酯分散体粘合剂。在这个数值中，例如丙烯酸酯聚合物的聚合物分散剂为约10重量％到60重量％；用来调节粘性的增粘剂分散剂为约0重量％到50重量％；润湿剂为约0.5重量％到1.5重量％；消泡剂为约0.1重量％到0.5重量％。此外还可包括增稠剂和氨。根据本发明优选的可商购的丙烯酸酯分散体粘合剂包括BASF公司的CR62、CR23和A220。
本发明进一步提供了“无标签样”标签层合物，其包括背衬膜或背衬纸、辐射固化粘合剂剥离涂层、粘合剂层和透明表面层，层合物其中粘合剂层含有本发明的丙烯酸酯分散体粘合剂。
在本发明的一个优选实施方式中，剥离涂层含有阳离子固化的环氧硅氧烷，此类环氧硅氧烷见Goldschmidt GmbH公司的产品TEGORC1402、RC1403、RC1406和RC1411中。
在本发明更进一步优选的实施方式中，剥离涂层含有自由基固化的硅氧烷丙烯酸酯，此类硅氧烷丙烯酸酯见Goldschmidt GmbH公司的产品TEGORC902、RC726、RC711、RC708、RC709、RC715和RC706中。
本发明进一步提供了一种生产本发明层合物的方法，包括下列步骤：
a)将剥离涂层施加到背衬膜或背衬纸上，
b)将粘合剂层施加到步骤a)得到的剥离膜或剥离纸上并在需要时固化，
c)将透明的表面层层合到步骤b)中施加的粘合剂层上，
以及层合物用于生产自粘“无标签样”标签的本发明的层合物的用途。
具体实施方式
实施例：
在残余氧气含量＜50ppm的氮气保护，以及传送速度(web speed)为20m/min的条件下，通过在平面背衬(双轴取向的聚丙烯膜，Poli-M514)上施加70份Tego RC902、30份Tego RC711和2份Tego光引发剂A17的混合物，并且用现有技术中紫外线输出量为50W/cm的中压汞蒸汽灯产生的紫外线照射来使该组合物固化，以检测表现性能。每个例子中的施加比例约是1g/m2。
Tego RC902和Tego RC711是Goldschmidt GmbH公司的可商购硅氧烷丙烯酸酯。Tego photoinitiator A17是Goldschmidt GmbH公司的可商购光引发剂。Poli-M514膜购自Polinas(土耳其)。
得到的剥离膜被涂覆上不同的分散体粘合剂，粘合剂的干使用重量(干燥后的重量)是约20g/m2。使用的粘合剂是购自BASF AG公司的CR62、CR23和A220。分散体粘合剂根据本发明与紫外线吸收剂一起使用或不与紫外线吸收剂一起使用。随后粘合剂在约100℃的温度下在干燥炉中干燥，并层合上聚乙烯(PE)膜(Groflex85μmPE，clear)。得到的层合物随后分别被安装在传送带上的实验用紫外灯(80W/cm)照射一次和八次，此灯的通过速度是10m/min。
随后测量处理过的层合物的剥离力。
剥离力测量：
使用25mm宽的层合物带来测量剥离力。为了测量粘附度，首先固定该层合物带，然后测量以30cm/min的速度和180°剥离角度分离相应层合物所需的力。这种力被定义为剥离力。一般的测量过程与“Fédération Internationale des Fabricants et TransformateursD’Adhésifs et Thermocollants sur Papier et autres Supports”(FINAT)上的测试方法No.10(test method No.10)相一致。
结果汇编在如下表格中。
表1：紫外吸收剂的变化
 使用的粘合剂 紫外吸收剂1  没有紫外线照射时的剥离力[cN/2.5cm]  一倍紫外线照射后的剥离力[cN/2.5cm]  八倍紫外线照射后的剥离力[cN/2.5cm]
CR62(BASF) ---      4      8      15
 CR62(BASF) 2-乙基己基-4-甲氧基-肉桂酸酯      4      4      12
 CR62(BASF) 肉桂酸异戊酯      4      4      8
 A220(BASF) ---      3      9      21
 A220(BASF) 2-乙基己基-4-甲氧基-肉桂酸酯      4      8      17
 CR23(BASF) ---      4      9      20
 CR23(BASF) 2-乙基己基-4-甲氧基-肉桂酸酯      3      7      17
1紫外吸收剂在粘合剂中的干浓度＝0.6重量％。
表2：紫外吸收剂浓度的变化
 紫外吸收剂1，2的浓度[重量％]  没有紫外线照射时的剥离力[cN/2.5cm]  一倍紫外线照射后的剥离力[cN/2.5cm]  八倍紫外线照射后的剥离力[cN/2.5cm]
       0      4      8      15
       0.2      4      5      12
       0.4      4      4      9
       0.6      4      4      8
1使用的粘合剂：CR62(BASF)
2粘合剂中的干浓度，使用的紫外吸收剂是肉桂酸异戊酯
结果显示根据本发明在粘合剂中加入紫外吸收剂在经过紫外线照射后能够显著降低剥离力的增加。

Claims (11)

1.一种生产“无标签样”标签层合物的丙烯酸酯分散体粘合剂，包括至少一种紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂选自苯甲酸酯及苯甲酸酯衍生物、肉桂酸酯及肉桂酸酯衍生物、二苯甲酮及二苯甲酮衍生物、氰双苯丙烯酸辛酯、阿伏苯宗和樟脑衍生物。
2.如权利要求1所述的丙烯酸酯分散体粘合剂，其特征在于所述紫外线吸收剂选自水杨酸4-叔丁基苯酯、水杨酸苯酯、水杨酸辛基苯酯、二苯甲酰间苯二酚、双(4-叔丁基苯甲酰)-间苯二酚、苯甲酰间苯二酚、2，4-二叔丁基苯基3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、十六烷基苯甲酸酯、苯甲酸异壬酯、十八烷基3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、2-甲基-4，6-二叔丁基苯基3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、或4-氨基苯甲酸乙酯。
3.如权利要求1所述的丙烯酸酯分散体粘合剂，其特征在于所述紫外线吸收剂选自4-甲氧基肉桂酸乙酯、4-甲氧基肉桂酸辛酯、肉桂酸异戊酯、或肉桂酸2-乙基己酯。
4.如权利要求1所述的丙烯酸酯分散体粘合剂，其特征在于所述紫外线吸收剂选自(2-羟基-4-甲氧基-苯基)苯基甲酮、(2-羟基-4-甲氧基苯基)-(2-羟基苯基)-甲酮、氰双苯丙烯酸辛酯、阿伏苯宗和4-甲基亚苄基樟脑。
5.如权利要求1至4中任一项所述的丙烯酸酯分散体粘合剂，其特征在于，基于固化粘合剂，所述紫外线吸收剂的量为0.05重量％到2重量％。
6.如权利要求1至4中任一项所述的丙烯酸酯分散体粘合剂，其特征在于，基于固化粘合剂，所述紫外线吸收剂的量的上限为1重量％。
7.一种“无标签样”标签的层合物，包括背衬膜或背衬纸、辐射固化粘合剂剥离涂层、粘合剂层和透明的表面层，其特征在于粘合剂层含有权利要求1至6中任一项所述的丙烯酸酯分散体粘合剂。
8.如权利要求7所述的层合物，其特征在于所述剥离涂层含有阳离子固化的环氧硅氧烷。
9.如权利要求7所述的层合物，其特征在于所述剥离涂层含有自由基固化的硅氧烷丙烯酸酯。
10.一种制造“无标签样”标签层合物的方法，包括：
a)将剥离涂层施加到背衬膜或背衬纸上，
b)将粘合剂层施加到步骤a)得到的剥离膜或剥离纸上，如果需要，进行固化，
c)将透明的表面层层合到步骤b)中施加的粘合剂层上，
其特征在于如权利要求1至5中任一项所述的丙烯酸酯分散体粘合剂被用在粘合剂层中。
11.如权利要求7至9中任一项所述的层合物在制造自粘“无标签样”标签中的用途。
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