CN111440568A - 变色胶水、变色胶膜及变色胶膜制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变色胶水、变色胶膜及变色胶膜制备方法。以质量份计，制备该变色胶水的原料包括：主体材料20份~40份、第一辅助材料20份~50份、客体分子1份~10份以及溶剂40份~60份；其中，上述主体材料为重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团的高分子材料，上述第一辅助材料为含有羧基的粘性材料，上述客体分子为碘单质。利用上述变色胶水制成变色胶膜用于纸质包装后，其变色过程可用于指示时间进程，进而指示产品品质。

Description

变色胶水、变色胶膜及变色胶膜制备方法
技术领域
本发明涉及胶水及胶膜领域，尤其涉及一种变色胶水、变色胶膜及变色胶膜制备方法。
背景技术
胶水被广泛应用于包装领域，但现有的胶水功能单一，仅仅起到胶粘的作用，不具备变色计时功能，为了使包装具备变色计时效果，往往通过额外贴附计时标签的方式来实现，导致包装成本的增加。
任何产品都有保质期，特别是食品和药品，需在特定的时间内食用或使用，否则将给人体带来伤害，现有技术往往是通过在包装上喷墨打印生产日期，消费者结合使用日期判断食品或药品是否过期，然而，喷墨打印的生产日期往往不够明显，难以快速找到，特别是对一些视力不佳的老年人，更是难以辨识。
目前，市场上存在一种时间指示标签，激活后其指示区域可与空气发生变色反应，从而通过颜色变化指示时间进程，然而，该类标签稳定性差，其变色速率受空气流动速率影响，指示误差较大。
发明内容
基于此，有必要提供一种易于识别且稳定的计时变色胶水及变色胶膜。
此外，还提供一种变色胶膜的制备方法。
一种变色胶水，以质量份计，制备所述变色胶水的原料包括：
Figure BDA0002453381680000011
其中，所述主体材料为重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团的高分子材料，所述第一辅助材料为含有羧基的粘性材料，所述客体分子为碘单质。
在一个实施方式中，所述三角含氧官能团为醛基，所述四方平面含氧官能团为乙酸酯基。
在一个实施方式中，所述主体材料选自聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、尼龙、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、淀粉及羟丙基纤维素中的至少一种。
在一个实施方式中，所述第一辅助材料选自丙烯酸树脂及聚氨酯中的至少一种。
在一个实施方式中，还包括5份～10份第二辅助材料，所述第二辅助材料为含有羧基的烷烃衍生物。
在一个实施例中，所述第二辅助材料选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、花生酸及松香树脂中的至少一种。
上述变色胶水，在干燥前，胶水各成分溶解在溶剂中，处于游离状态，此时胶水呈客体分子溶解后的颜色，在胶水干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料及客体分子在氢键及范德华力的作用下实现自组装，其中，主体材料的三角或四方平面含氧官能团作为受体和第一辅助材料分子的羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，客体分子通过范德华力被束缚在局部笼状的三维主体结构中央，从而构成三维结构主客体系，由于该主客体系可吸收特定波长的光谱，对外呈现第一颜色，形成有色包合物。由于范德华力作用较弱，因此，客体分子易从笼状三维主体结构中逃逸，随着时间的流逝，客体分子逃逸的数量逐渐增加，胶水的颜色逐渐变浅，并最终呈现第二颜色，因此，胶水颜色的深浅可指示时间进程。
一种变色胶膜，包括：
基材层；
变色胶粘层，所述变色胶粘层层叠设置于所述基材层的表面；
其中，所述变色胶粘层由变色胶水干燥后得到，所述变色胶水按质量分数计，包括20份～40份的主体材料，20份～50份的第一辅助材料，1份～10份的客体分子，40份～60份的溶剂。所述主体材料为重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团的高分子材料，所述第一辅助材料为含有羧基的粘性材料，所述客体分子为碘单质。
在一个实施方式中，所述基材层选自PET薄膜、PVC薄膜、PP薄膜、BOPP薄膜、PVA薄膜、PVDC薄膜及EVOH薄膜中的一种。
在一个实施方式中，还包括去粘层，所述去粘层设于所述基材层远离所述变色胶粘层的一侧。
上述变色胶膜，变色胶粘层设于基材层的一侧，由于变色胶粘层具有粘性，其可附着在产品包装的表面。当其附着在非致密材料制成的产品或产品包装表面后，由于透明致密薄膜的阻隔作用，客体分子只能通过非致密的产品或产品包装材料一侧逃逸，因此，可杜绝外界气流对变色速率的影响，从而实现高精度的时间进程指示。此外，当变色胶膜附着在产品包装表面后，与断续的喷码字符相比，大面积的色块更加醒目，容易被消费者观察及识别。
一种变色胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基材层的一侧涂布变色胶水并干燥，得到所述变色胶膜；
其中，所述变色胶水按质量分数计，包括20份～40份的主体材料，20份～50份的第一辅助材料，1份～10份的客体分子，40份～60份的溶剂。所述主体材料为重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团的高分子材料，所述第一辅助材料为含有羧基的粘性材料，所述客体分子为碘单质。
上述变色胶膜的制备方法，普通的涂布干燥设备即可实施，操作简单。
附图说明
图1为一实施方式的变色胶膜结构示意图；
图2为另一实施方式的变色胶膜结构示意图；
图3为图2中变色胶膜的卷装结构示意图；
图4为一实施方式的变色胶膜的制备方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”或“连通”，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本文中，除非有特殊地说明，各原料的份数均指重量份。
一实施方式的变色胶水，以质量份计，制备所述变色胶水的原料包括：
Figure BDA0002453381680000041
其中，上述主体材料为重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团的高分子材料；优选地，上述的主体材料的重均分子量高于30000；上述第一辅助材料为含有羧基的粘性材料；上述客体分子为碘单质。
需要说明的是，上述主体材料可溶于溶剂，在溶液中处于游离状态，随着溶剂的干燥，主体材料的分子动能减弱，在干燥过程中，其三角含氧官能团或四方平面含氧官能团可与第一辅助材料中的羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。
具体地，三角含氧官能团为醛基，四方平面含氧官能团为乙酸酯基。
进一步地，主体材料选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙(PA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟乙基纤维素(HEC)、淀粉及羟丙基纤维素(HPC)中的至少一种。
优选地，主体材料选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙(PA)中的一种。
第一辅助材料为含有羧基的粘性材料，其可溶于溶剂，一方面，随着溶剂的干燥，第一辅助材料的分子动能减弱，在干燥过程中，其羧基可与主体材料中的三角含氧官能团或四方平面含氧官能团形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。另一方面，溶剂干燥后，可使变色胶水保持粘性，从而可附着在产品或包装表面。
具体地，第一辅助材料选自丙烯酸树脂及聚氨酯中的至少一种。
优选地，第一辅助材料为丙烯酸树脂。丙烯酸树脂作为包装领域常用的胶粘剂，通过选择不同型号的丙烯酸树脂，可满足不同产品对粘度、及环境温度的使用要求。
客体分子可溶于溶剂，在溶液状态下，客体分子处于游离状态，随着溶剂的挥发，客体分子动能减弱，在干燥过程中，主体材料的三角或四方平面含氧官能团作为受体和第一辅助材料分子的羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，此时，客体分子通过范德华力被束缚在该局部笼状三维主体结构内，从而构成三维结构主客体系，形成有色包合物，从而呈现第一颜色。
具体地，客体分子为碘单质。
在一些实施例中，还包括5份～10份的第二辅助材料，第二辅助材料具有羧基并可溶于溶剂，在干燥过程中，随着溶剂的挥发，第二辅助材料的分子动能减弱，其羧基可与主体材料中的三角含氧官能团或四方平面含氧官能团形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。由不同第二辅助材料分子与主体材料分子通过氢键结合形成三维主体结构对客体分子的范德华力大小也不同，实验证明，通过加入不同的第二辅助材料，可得到不同变色速率的变色胶水。即，可通过选择加入不同的第二辅助材料，以调节变色胶水的变色速率。
具体地，第二辅助材料为含有羧基的烷烃衍生物。
进一步地，第二辅助材料为碳原子数大于4的烷烃衍生物。
更进一步地，第二辅助材料选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、花生酸及松香树脂中的至少一种。
优选地，第二辅助材料选自硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、花生酸及松香树脂中的至少一种。
溶剂用于溶解主体材料、第一辅助材料、第二辅助材料及客体分子。
具体地，溶剂选自乙醇、乙二醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环己醇、丙酮、环己酮及水中的至少一种。
优选地，溶剂选自乙醇、异丙醇和水中的至少一种。
上述变色胶水，在溶液状态下，胶水各成分溶解在溶剂中，处于游离状态，此时胶水呈客体分子溶解后的颜色，在胶水干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料及客体分子在氢键及范德华力的作用下实现自组装，其中，主体材料的三角或四方平面含氧官能团作为受体和第一辅助材料分子的羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，客体分子通过范德华力被束缚在局部笼状的三维主体结构中央，从而构成三维结构主客体系，由于该主客体系可吸收特定波长的光谱，对外呈现第一颜色，形成有色包合物。由于范德华力作用较弱，客体分子易从笼状三维主体结构中逃逸，随着时间的流逝，客体分子逃逸的数量逐渐增加，胶水的颜色逐渐变浅，并最终呈现第二颜色。因此，变色胶水只有在干燥后才开始呈现第一颜色并开始变色进程，故，其可在常温下密封存储，相比同类需冷藏保存的活性变色材料，该变色胶水可大幅降低储存成本。
请参阅图1，一实施方式的变色胶膜10，包括基材层100及变色胶粘层200。
基材层100为透明致密薄膜，用于承载变色胶粘层200，其致密的特征可阻止变色胶粘层中的客体分子通过基材层100向外逃逸，此外，由于其透明的特征，用户可透过基材层100实时观察变色胶粘层的颜色。
具体地，可选的基材层100包括但不限于PET薄膜、PVC薄膜、PP薄膜、BOPP薄膜、PVA薄膜、PVDC薄膜及EVOH薄膜中的一种。
优选地，基材层100材料为PET薄膜或PVC薄膜。
变色胶粘层200层叠设置于基材层100的表面，由上述变色胶水干燥后得到。变色胶粘层200可随时间的流逝变色且具有粘性，其可通过粘性贴附在产品或产品包装表面。其中，变色胶粘层200包括20份～40份的主体材料、20份～50份的第一辅助材料及1份～10份的客体分子，上述主体材料为重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团的高分子材料，上述第一辅助材料含有羧基，上述客体分子为碘单质。
主体材料重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团，可溶于溶剂，在干燥过程中，其三角含氧官能团或四方平面含氧官能团作为受体和第一辅助材料分子的羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。
具体地，三角含氧官能团为醛基，四方平面含氧官能团为乙酸酯基。
进一步地，主体材料选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙(PA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟乙基纤维素(HEC)、淀粉及羟丙基纤维素(HPC)中的至少一种。
更进一步地，主体材料选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙(PA)中的一种。
第一辅助材料含有羧基且具有粘性，其可溶于溶剂，在干燥过程中，其羧基可与主体材料中的三角含氧官能团或四方平面含氧官能团形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。同时，溶剂干燥后，变色胶粘层200具有粘性，从而可附着在产品或产品包装表面。
具体地，第一辅助材料选自丙烯酸树脂及聚氨酯中的至少一种。
优选地，第一辅助材料为丙烯酸树脂。丙烯酸树脂作为包装领域常用的胶粘剂，通过选择不同型号的丙烯酸树脂，可满足不同产品对粘度、及环境温度的使用要求。
客体分子可溶于溶剂，在干燥过程中，客体分子通过范德华力被束缚在由主体材料与第一辅助材料构成的局部笼状三维主体结构内，从而构成三维结构主客体系，该三维主客体系可吸收特定波长的光谱，形成有色包合物，从而呈现初始的第一颜色。
具体地，客体分子为碘单质。
在一些实施例中，变色胶粘层200还包括5份～10份的第二辅助材料，第二辅助材料具有羧基并可溶于溶剂，在干燥过程中，随着溶剂的挥发，第二辅助材料的分子动能减弱，在干燥过程中，其羧基可与主体材料中的三角含氧官能团或四方平面含氧官能团形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。由不同辅助材料分子与主体材料分子通过氢键结合形成三维主体结构对客体分子的范德华力大小也不同，实验证明，通过加入不同的第二辅助材料，获得到不同变色速率的变色胶膜。
具体地，第二辅助材料为含有羧基的烷烃衍生物。
进一步地，烷烃衍生物为碳原子数大于4的烷烃衍生物。
更进一步地，烷烃衍生物选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、花生酸及松香树脂中的至少一种。
优选地，第二辅助材料选自硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、花生酸及松香树脂中的至少一种。
在变色胶粘层200中，主体材料的三角含氧官能团或四方平面含氧官能团与第一辅助材料含有羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，客体分子通过范德华力被束缚在该笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色，形成有色包合物。当变色胶膜10贴附在产品或产品包装表面后，由于范德华力作用较弱，变色胶粘层200主客体系中的客体分子在一定情况下可克服范德华力的作用向远离基材层100的一侧逃逸，随着时间的流逝，逃逸的客体分子逐渐增加，变色胶粘层200的颜色逐渐变浅，并最终变为第二颜色，因此，可通过其颜色的变化指示时间进程。
请参阅图2及图3，在一些实施例中，变色胶膜20在基材层100远离变色胶粘层200的一侧还设置有去粘层300。变色胶膜20在收卷过程中，其变色胶粘层200附着在去粘层300上，因此，在基材层100远离变色胶粘层200的一侧设置去粘层300，可防止变色胶粘层200与基材层100发生粘连，且在放卷过程中，变色胶粘层200可快速地从去粘层300上剥离，无需单独设置离型层，从而达到节约成本的目的。
具体地，去粘层300材料选自硅油、有机硅树脂及水性石蜡中的至少一种。
上述变色胶膜20，变色胶粘层200兼具变色计时功能及粘性，当其处于卷装状态时，变色胶粘层200被夹在两个致密基材层100之间，主客体系中的客体分子无法向外逃逸，因此，变色胶膜20处于休眠状态，当变色胶膜20附着在非致密产品或产品包装表面后，变色胶粘层200中主客体系的客体分子可通过非致密的产品或产品包装一侧向外逃逸，开始变色进程，由于其外表面为致密的基材层100所覆盖，因此，变色胶粘层200的变色速率不受外界气流环境影响，变色精度大幅提高，由于变色胶粘层200为一整体色块，用户轻易可透过透明基材层100观察变色胶粘层200的颜色，从而直接判断产品是否处于保质期内，简单方便，易于识别。
如图4所示，一实施例的变色胶膜的制备方法，包括以下步骤：
在基材层的一侧涂布变色胶水并干燥，得到变色胶膜；
其中，所述变色胶水按质量分数计，包括20份～40份的主体材料，20份～50份的第一辅助材料，1份～10份的客体分子，40份～60份的溶剂。所述主体材料为重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团的高分子材料，所述第一辅助材料为含有羧基的粘性材料，所述客体分子为碘单质。
上述主体材料可溶于溶剂，在溶液中处于游离状态，随着溶剂的干燥，主体材料的分子动能减弱，在干燥过程中，其三角含氧官能团或四方平面含氧官能团可与第一辅助材料中的羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。
具体地，三角含氧官能团为醛基，四方平面含氧官能团为乙酸酯基。
进一步地，主体材料选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙(PA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟乙基纤维素(HEC)、淀粉及羟丙基纤维素(HPC)中的至少一种。
优选地，主体材料选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙(PA)中的一种。
第一辅助材料为含有羧基的粘性材料，其可溶于溶剂，一方面，随着溶剂的干燥，第一辅助材料的分子动能减弱，在干燥过程中，其羧基可与主体材料中的三角含氧官能团或四方平面含氧官能团形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。
具体地，第一辅助材料选自丙烯酸树脂及聚氨酯中的至少一种。
优选地，第一辅助材料为丙烯酸树脂。丙烯酸树脂作为包装领域常用的胶粘剂，通过选择不同型号的丙烯酸树脂，可满足不同产品对粘度、及环境温度的使用要求。
客体分子可溶于溶剂，在溶液状态下，客体分子处于游离状态，随着溶剂的挥发，客体分子动能减弱，在干燥过程中，主体材料的三角或四方平面含氧官能团作为受体和第一辅助材料分子的羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，此时，客体分子通过范德华力被束缚在该局部笼状三维主体结构内，从而构成三维结构主客体系，形成有色包合物，从而呈现第一颜色。
具体地，客体分子为碘单质。
在一些实施例中，还包括5份～10份的第二辅助材料，第二辅助材料具有羧基并可溶于溶剂，在干燥过程中，随着溶剂的挥发，第二辅助材料的分子动能减弱，其羧基可与主体材料中的三角含氧官能团或四方平面含氧官能团形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，从而具备容纳客体分子的能力。由不同第二辅助材料分子与主体材料分子通过氢键结合形成三维主体结构对客体分子的范德华力大小也不同，实验证明，通过加入不同的第二辅助材料，可得到不同变色速率的变色胶水。即，可通过选择加入不同的第二辅助材料，以调节变色胶水的变色速率。
具体地，第二辅助材料为含有羧基的烷烃衍生物。
进一步地，第二辅助材料为碳原子数大于4的烷烃衍生物。
更进一步地，第二辅助材料选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、花生酸及松香树脂中的至少一种。
溶剂用于溶解主体材料、第一辅助材料、第二辅助材料及客体分子。
具体地，溶剂选自乙醇、乙二醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环己醇、丙酮、环己酮及水中的至少一种。
优选地，溶剂选自乙醇、异丙醇和水中的至少一种。
上述变色胶水，在溶液状态下，胶水各成分溶解在溶剂中，处于游离状态，此时胶水呈客体分子溶解后的颜色，在胶水干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料及客体分子在氢键及范德华力的作用下实现自组装，其中，主体材料的三角或四方平面含氧官能团作为受体和第一辅助材料分子的羧基形成O-H…:O氢键，进而形成局部笼状的三维主体结构，客体分子通过范德华力被束缚在局部笼状的三维主体结构中央，从而构成三维结构主客体系，由于该主客体系可吸收特定波长的光谱，对外呈现第一颜色，形成有色包合物。由于范德华力作用较弱，客体分子易从笼状三维主体结构中逃逸，随着时间的流逝，客体分子逃逸的数量逐渐增加，胶水的颜色逐渐变浅，并最终呈现第二颜色。因此，变色胶水只有在干燥后才开始呈现第一颜色并开始变色进程。
在一些实施例中，变色胶水干燥后的涂层厚度为0.01mm～0.2mm。
上述变色胶膜的制备方法，普通的涂布干燥设备即可实施，操作简单。
以下为具体地实施例。
实施例1
按质量份数计，本实施例的变色胶水包括20份主体材料(上海影佳实业发展有限公司提供的型号为YJ1001的聚乙烯醇缩丁醛)、20份第一辅助材料(东莞市豪圣塑胶原料有限公司提供的型号为B331的丙烯酸树脂)、1份客体分子(碘)及40份溶剂(异丙醇)。在溶液状态下，变色胶水呈碘单质溶解后的黄色。
本实施例的变色胶膜10结构如图1所示，包括基材层100及变色胶粘层200，其中，基材层100的材料为PET膜，厚度为18μm，变色胶粘层200由上述胶水干燥制成，厚度为0.01mm。
如图4所示，本实施例的变色胶膜10的制备过程具体如下：
在基材层(PET薄膜)100的一侧涂布上述变色胶水并干燥，即制得变色胶膜10。
在干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料及客体分子的分子动能降低，当其将低至一定程度的时候，主体材料(聚乙烯醇缩丁醛)中的含氧官能团与第一辅助材料(丙烯酸树脂)中的羧基通过氢键形成局部笼状的三维主体结构，且客体分子通过范德华力被束缚在笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色绿色，形成有色包合物，从而制得变色胶粘层200厚度为0.01mm的变色胶膜10。
本实施例制得的变色胶膜10，作为一层保护膜整体附着在纸质包装上后，变色胶粘层主客体系中的客体分子逃逸时可被纸张的微孔吸附，随着时间的推移，客体分子逃逸数量的增加，变色胶膜10由第一颜色绿色逐渐渐变至第二颜色无色，通过实验测得该变色胶膜10的变色周期为30天，因此，使用者通过观察变色胶膜10的颜色即可判断产品的时间进程，从而判断产品是否过期失效。由于变色胶膜10作为一层保护膜附着在包装表面，面积覆盖整个包装盒，因此，用户无论从那个角度看产品包装，都可轻易看见变色粘层的颜色。
实施例2
本实施例与实施例1的变色胶水相似，不同之处在于，在变色胶水中加入5份第二辅助材料(油酸)。在溶液状态下，变色胶水呈黄色。
本实施例的变色胶膜10结构如图1所示，包括膜基材层100及变色胶粘层200，其中，基材层100的材料为PET膜，厚度为18μm，变色胶粘层200由上述胶水干燥制成，厚度为0.01mm。
如图4所示，本实施例的变色胶膜10的制备过程具体如下：
在基材层(PET薄膜)100的一侧涂布上述变色胶水并干燥，即制得变色胶膜10。
在干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料、第二辅助材料及客体分子的分子动能降低，当其将至一定程度的时候，主体材料(聚乙烯醇缩丁醛)中的含氧官能团与第一辅助材料(丙烯酸树脂)及第二辅助材料(油酸)中的羧基通过氢键形成局部笼状的三维主体结构，且客体分子通过范德华力被束缚在笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色绿色，形成有色包合物，从而制得变色胶粘层200厚度为0.01mm的变色胶膜10。
本实施例制得的变色胶膜10，作为一层保护膜附着在纸质包装上后，变色胶粘层主客体系中的客体分子逃逸时可被纸张的微孔吸附，随着时间的推移，客体分子逃逸数量的增加，变色胶膜10由第一颜色绿色逐渐渐变至第二颜色无色，通过实验测得该变色胶膜10的变色周期为20天，因此，使用者通过观察变色胶膜10的颜色即可判断产品的时间进程，从而判断产品是否过期失效。由于变色胶膜10作为一层保护膜附着在包装表面，面积覆盖整个包装盒，因此，用户无论从那个角度看产品包装，都可轻易看见变色粘层的颜色。
实施例3
按质量份数计，本实施例的变色胶水包括30份主体材料(无锡市亚泰联合化工有限公司提供的型号为K30的聚乙烯吡咯烷酮)、35份第一辅助材料(佛山市顺德区三升贸易有限公司提供的型号为PU-3514的醇溶性聚氨酯树脂)、5份客体分子(碘)及50份溶剂(乙醇)。在溶液状态下，变色胶水呈黄色。
本实施例的变色胶膜10结构如图1所示，包括膜基材层100及变色胶粘层200，其中，基材层100的材料为PVC膜，厚度为25μm，变色胶粘层200由上述胶水干燥制成，厚度为0.05mm。
如图4所示，本实施例的变色胶膜10的制备过程具体如下：
在基材层(PVC薄膜)100的一侧涂布上述变色胶水并干燥，即制得变色胶膜10。
在干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料及客体分子的分子动能降低，当其将至一定程度的时候，主体材料(聚乙烯吡咯烷酮)中的含氧官能团与第一辅助材料(聚氨酯树脂)中的羧基通过氢键形成局部笼状的三维主体结构，且客体分子通过范德华力被束缚在笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色绿色，形成有色包合物，从而制得变色胶粘层200厚度为0.05mm的变色胶膜10。
本实施例制得的变色胶膜10，作为一层保护膜附着在纸质包装上后，变色胶粘层主客体系中的客体分子逃逸时可被纸张的微孔吸附，随着时间的推移，客体分子逃逸数量的增加，变色胶膜10由第一颜色绿色逐渐渐变至第二颜色无色，通过实验测得该变色胶膜10的变色周期为120天，因此，使用者通过观察变色胶膜10的颜色即可判断产品的时间进程，从而判断产品是否过期失效。由于变色胶膜10作为一层保护膜附着在包装表面，面积覆盖整个包装盒，因此，用户无论从那个角度看产品包装，都可轻易看见变色粘层的颜色。
实施例4
本实施例的变色胶水与实施例3类似，不同之处在于，变色胶水中包括5份第二辅助材料(硬脂酸)。在溶液状态下，变色胶水呈黄色。
本实施例的变色胶膜10结构如图1所示，包括膜基材层100及变色胶粘层200，其中，基材层100的材料为PVC膜，厚度为25μm，变色胶粘层200由上述胶水干燥制成，厚度为0.05mm。
如图4所示，本实施例的变色胶膜10的制备过程具体如下：
在基材层(PVC薄膜)100的一侧涂布上述变色胶水并干燥，即制得变色胶膜10。
在干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料、第二辅助材料及客体分子的分子动能降低，当其将至一定程度的时候，主体材料(聚乙烯吡咯烷酮)中的含氧官能团与第一辅助材料(聚氨酯树脂)及第二辅助材料(硬脂酸)中的羧基通过氢键形成局部笼状的三维主体结构，且客体分子通过范德华力被束缚在笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色绿色，形成有色包合物，从而制得变色胶粘层200厚度为0.05mm的变色胶膜10。
本实施例制得的变色胶膜10，作为一层保护膜附着在纸质包装上后，变色胶粘层主客体系中的客体分子逃逸时可被纸张的微孔吸附，随着时间的推移，客体分子逃逸数量的增加，变色胶膜10由第一颜色绿色逐渐渐变至第二颜色无色，通过实验测得该变色胶膜10的变色周期为80天，因此，使用者通过观察变色胶膜10的颜色即可判断产品的时间进程，从而判断产品是否过期失效。由于变色胶膜10作为一层保护膜附着在包装表面，面积覆盖整个包装盒，因此，用户无论从那个角度看产品包装，都可轻易看见变色粘层的颜色。
实施例5
按质量份数计，本实施例的变色胶水包括35份主体材料(深圳市吉田化工有限公司提供的日本SEKISUI积水BM-SZPVB聚乙烯醇缩丁醛)、45份第一辅助材料(上海凯茵化工提供的日本三菱BR-115丙烯酸树脂)、8份客体分子(碘)及55份溶剂(乙醇)。在溶液状态下，变色胶水呈黄色。
本实施例的变色胶膜20结构如图2和图3所示，包括膜基材层100、变色胶粘层200及去粘层300，其中，基材层100的材料为PVC膜，厚度为18μm，变色胶粘层200由上述胶水干燥制成，厚度为0.1mm。去粘层300为硅油，厚度为0.001mm。
如图4所示，本实施例的变色胶膜20的制备过程具体如下：
在一侧设置有去粘层300的基材层(PVC薄膜)100的另一侧涂布变色胶水200，并干燥，即制变色胶膜20。
在干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料、第二辅助材料及客体分子的分子动能降低，当其将至一定程度的时候，主体材料(聚乙烯醇缩丁醛)中的含氧官能团与第一辅助材料(丙烯酸树脂)中的羧基通过氢键形成局部笼状的三维主体结构，且客体分子通过范德华力被束缚在笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色绿色，形成有色包合物，从而制得变色胶粘层200厚度为0.1mm的变色胶膜20。由于在基材层的另一侧设置有去粘层300，因此，变色胶膜20呈卷状收集，致密的基材层可阻止客体分子逃逸，从而使变色胶膜20其处于休眠状态。
本实施例制得的变色胶膜20，作为一层保护膜附着在纸质包装上后，变色胶粘层主客体系中的客体分子逃逸时可被纸张的微孔吸附，随着时间的推移，客体分子逃逸数量的增加，变色胶膜20由第一颜色绿色逐渐渐变至第二颜色无色，通过实验测得该变色胶膜20的变色周期为210天，因此，使用者通过观察变色胶膜20的颜色即可判断产品的时间进程，从而判断产品是否过期失效。由于变色胶膜20作为一层保护膜附着在包装表面，面积覆盖整个包装盒，因此，用户无论从那个角度看产品包装，都可轻易看见变色粘层的颜色。
实施例6
本实施例与实施例5相似，不同之处在于，本实施例中在变色胶水中加入了3份第二辅助材料(松香树脂)。在溶液状态下，变色胶水呈黄色。
本实施例的变色胶膜20结构如图2和图3所示，包括膜基材层100、变色胶粘层200及去粘层300，其中，基材层100的材料为PVC膜，厚度为18μm，变色胶粘层200由上述胶水干燥制成，厚度为0.1mm。去粘层300为水性石蜡，厚度为0.002mm。
本实施例的变色胶膜20的制备过程具体如下：
在一侧设置有去粘层300的基材层(PVC薄膜)100的另一侧涂布变色胶水200，并干燥，即制变色胶膜20。
在干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料、第二辅助材料及客体分子的分子动能降低，当其将至一定程度的时候，主体材料(聚乙烯醇缩丁醛)中的含氧官能团与第一辅助材料(丙烯酸树脂)及第二辅助材料(松香树脂)中的羧基通过氢键形成局部笼状的三维主体结构，且客体分子通过范德华力被束缚在笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色绿色，形成有色包合物，从而制得厚度为0.1mm的变色胶膜20。由于在基材层的另一侧设置有去粘层300，因此，变色胶膜20呈卷状收集，致密的基材层可阻止客体分子逃逸，从而使变色胶膜20其处于休眠状态。
本实施例值得的变色胶膜20，附着在材质为纸张的包装上后，变色胶粘层200中的客体分子逃逸时可被纸张的微孔吸附，随着时间的推移，客体分子逃逸数量的增加，变色胶膜20由第一颜色绿色逐渐渐变至第二颜色无色，通过实验测得该变色胶膜20的变色周期为280天。面积覆盖整个包装盒，因此，使用者通过观察变色胶膜20的颜色即可判断产品的时间进程，从而判断产品是否过期失效。
实施例7
按质量份数计，本实施例的变色胶水包括40份主体材料(陕西圣瑞医药科技有限公司提供的医药级低取代羟丙基纤维素)、50份第一辅助材料(佛山市顺德区三升贸易有限公司提供的型号为PU-3514的醇溶性聚氨酯树脂)、10份客体分子(碘)及60份溶剂(异丙醇)。在溶液状态下，变色胶水呈透明状。
本实施例的变色胶膜20结构如图2和图3所示，包括膜基材层100、变色胶粘层200及去粘层300，其中，基材层100的材料为PP膜，厚度为18μm，变色胶粘层200由上述胶水干燥制成，厚度为0.2mm。去粘层300为水性石蜡，厚度为0.002mm。
本实施例的变色胶膜20的制备过程具体如下：
在一侧设置有去粘层300的基材层(PP薄膜)100的另一侧涂布变色胶水200，并干燥，即制变色胶膜20。
在干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料、第二辅助材料及客体分子的分子动能降低，当其将至一定程度的时候，主体材料(羟丙基纤维素)中的含氧官能团与第一辅助材料(聚氨酯树脂)中的羧基通过氢键形成局部笼状的三维主体结构，且客体分子通过范德华力被束缚在笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色绿色，形成有色包合物，从而制得变色胶粘层厚度200为0.2mm的变色胶膜20。由于在基材层的另一侧设置有去粘层300，因此，变色胶膜20呈卷状收集，致密的基材层100可阻止客体分子逃逸，从而使变色胶膜20处于休眠状态。
本实施例值得的变色胶膜20，以块状形式附着在材质为纸张的包装上后，变色胶粘层200中的客体分子逃逸时可被纸张的微孔吸附，随着时间的推移，客体分子逃逸数量的增加，变色胶膜20由第一颜色绿色逐渐渐变至第二颜色无色，通过实验测得该变色胶膜的变色周期为280天，由于变色胶膜20的块状面积较大，因此，使用者通过观察变色胶膜20的颜色即可判断产品的时间进程，从而判断产品是否过期失效。
实施例8
本实施例与实施例7相似，不同之处在于，在变色胶水中加入10份第二辅助材料(硬脂酸)。在溶液状态下，变色胶水呈黄色。
本实施例的变色胶膜20结构如图2和图3所示，包括膜基材层100、变色胶粘层200及去粘层300，其中，基材层100的材料为PP膜，厚度为18μm，变色胶粘层200由上述胶水干燥制成，厚度为0.2mm。去粘层300为水性石蜡，厚度为0.002mm。
本实施例的变色胶膜20的制备过程具体如下：
在一侧设置有去粘层300的基材层(PP薄膜)100的另一侧涂布变色胶水200，并干燥，即制变色胶膜20。
在干燥过程中，随着溶剂的挥发，主体材料、第一辅助材料、第二辅助材料及客体分子的分子动能降低，当其将至一定程度的时候，主体材料(羟丙基纤维素)中的含氧官能团与第一辅助材料(聚氨酯树脂)中的羧基通过氢键形成局部笼状的三维主体结构，且客体分子通过范德华力被束缚在笼状三维主体结构内，形成主客体系，该主客体系可吸收特定波长的光谱，从而呈现第一颜色绿色，形成有色包合物，从而制得变色胶粘层200厚度为0.2mm的变色胶膜20。由于在基材层的另一侧设置有去粘层300，因此，变色胶膜20呈卷状收集，致密的基材层100可阻止客体分子逃逸，从而使变色胶膜20处于休眠状态。
本实施例值得的变色胶膜20，以块状形式附着在材质为纸张的包装上后，变色胶粘层中的客体分子逃逸时可被纸张的微孔吸附，随着时间的推移，客体分子逃逸数量的增加，变色胶膜20由第一颜色绿色逐渐渐变至第二颜色无色，通过实验测得该变色胶膜的变色周期为220天，由于变色胶膜20的块状面积较大，因此，使用者通过观察变色胶膜20的颜色即可判断产品的时间进程，从而判断产品是否过期失效。
实施例1～实施例8的变色胶水配方如下表所示。
表1各实施例的变色胶水配方表
Figure BDA0002453381680000191
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种变色胶水，其特征在于，以质量份计，制备所述变色胶水的原料包括：
主体材料 20份~40份；
第一辅助材料 20份~50份；
客体分子 1份~10份；及
溶剂 40份~60份；
其中，所述主体材料为重均分子量高于10000且具有三角含氧官能团或四方平面含氧官能团的高分子材料，所述第一辅助材料为含有羧基的粘性材料，所述客体分子为碘单质。
2.根据权利要求1所述的变色胶水，其特征在于，所述三角含氧官能团为醛基，所述四方平面含氧官能团为乙酸酯基。
3.根据权利要求2所述的变色胶水，其特征在于，所述主体材料选自聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、尼龙、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、淀粉及羟丙基纤维素中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的变色胶水，其特征在于，所述第一辅助材料选自丙烯酸树脂及聚氨酯中的至少一种。
5.根据权利要求1~4任意一项所述变色胶水，其特征在于，还包括5份~10份第二辅助材料，所述第二辅助材料为含有羧基的烷烃衍生物。
6.根据权利要求5所述的变色胶水，其特征在于，所述第二辅助材料选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、花生酸及松香树脂中的至少一种。
7.一种变色胶膜，其特征在于，包括：
基材层；
变色胶粘层，所述变色胶粘层层叠设置于所述基材层的表面；
其中，所述变色胶粘层由权利要求1~6任意一项所述的变色胶水干燥后得到。
8.根据权利要求7所述的变色胶膜，其特征在于，所述基材层选自PET薄膜、PVC薄膜、PP薄膜、BOPP薄膜、PVA薄膜、PVDC薄膜及EVOH薄膜中的一种。
9.根据权利要求7所述的变色胶膜，其特征在于，还包括去粘层，所述去粘层设于所述基材层远离所述变色胶粘层的一侧。
10.一种变色胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基材层的一侧涂布变色胶水并干燥，得到变色胶膜；
其中，所述变色胶水为权利要求1~6所述的变色胶水。
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