CN111945466A - 一种水粘胶纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水粘胶纸及其制备方法。本发明水粘胶纸包括层叠的基纸和水粘胶层，其中水粘胶层主要由聚乙烯醇类化合物、聚合物表面活性剂、甲壳低聚糖水溶性共聚物、助剂中的至少一种以及淀粉制备而成，这使水粘胶纸无需采用硅油即能实现自卷曲，及使用不干胶产生粘合性，产品更加环保，且其未湿水前不会粘纸，湿水后会产生粘性，将其用于打印时，水粘胶层不会影响打印内容的清晰度，可应用于连续打印，而当其打印后进行湿水粘附时，因水粘胶层遇水后具有良好的增粘性，确保了所打印内容的清晰度。
Description
技术领域
本发明属于纸技术领域，具体涉及一种水粘胶纸及其制备方法。
背景技术
无底纸标签因为没有底纸，与传统的不干胶标签相比较，减少了废物的生产。在运输、储存和粘贴方面，无底纸标签具有单标签成本，降低换卷频率和能源废料的消耗，符合国家节能环保的理念。
市售的无底纸标签多采用硅油、压敏胶等材料以实现自卷和粘附作用，如专利CN201720302279.8以及专利CN201720489144.7公开的无底纸标签均采用了硅油和压敏胶，但这些无底纸标签粘附于纸箱时，因硅油和压敏胶而导致难以回收利用，且不环保。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种水粘胶纸及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种水粘胶纸，其包括基纸和水粘胶层，所述水粘胶层涂布于所述基纸的一面，所述水粘胶层主要由聚乙烯醇类化合物、聚合物表面活性剂、甲壳低聚糖水溶性共聚物、助剂中的至少一种以及淀粉制备而成。
上述水粘胶层为水溶性胶层，主要由淀粉聚合而成，在上述特定原料作用下，水粘胶层具有多重优点：(1)该层即使经过加热干燥处理，其组分也不会迁移到基纸的另一面；(2)该层具有优异的化学稳定性以及遇水增粘性，其湿水前不会粘纸，湿水后则能粘附在纸、PVC塑料等材质的表面；(3)当所述水粘胶纸用于打印时，因甲壳低聚糖水溶性共聚物具有较好的成膜性和通透性而使该层的存在不会影响打印内容的清晰度，并使所述水粘胶纸能用于连续性打印，具有良好的可以印刷适性；(4)该层遇水后具有良好的增粘性，确保水不会渗透到基纸的另一面，保证了所打印的条码等内容的清晰度。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述水粘胶层主要由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯醇类化合物5-40份，淀粉25～80份，聚合物表面活性剂1～24份，甲壳低聚糖水溶性共聚物8～16份，助剂5～20份。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述聚乙烯醇类化合物为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇中的至少一种；所述淀粉为改性淀粉、可溶性淀粉、原淀粉中的至少一种；所述聚合物表面活性剂为亲水性的聚合物表面活性剂；所述甲壳低聚糖水溶性共聚物为壳聚糖的低聚物、低聚水溶性甲壳素中的至少一种；所述助剂为硼砂、脂肪醇类化合物、阳离子聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、乙烯基乳液、海藻酸钠、聚丙烯酸钠盐、羟丙基甲基纤维素、羧乙基纤维素、硬脂酸锌、十八烷酸锌、硅烷偶联合剂中的至少一种。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述聚乙烯醇以及所述改性聚乙烯醇的醇解度均为70～90％，聚合度均为500以上。作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述亲水性的聚合物表面活性剂为麦芽糖、葡萄糖中的至少一种。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述改性淀粉为酸酯改性淀粉、酸酐改性淀粉、羟基改性淀粉中的至少一种。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述酸酯改性淀粉为醋酸酯改性淀粉、棕榈酸酯改性淀粉、聚丙烯酸酯改性淀粉、氨基甲酸酯改性淀粉中的至少一种；所述酸酐改性淀粉为马来酸酐改性淀粉、烯基琥珀酸酐改性淀粉中的至少一种；所述羟基改性淀粉为羟甲基改性淀粉、羟乙基改性淀粉、羟丙基改性淀粉中的至少一种。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述可溶性淀粉为葡萄糖淀粉、氧化淀粉、麦芽淀粉、酶转化淀粉中的至少一种。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述原淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉中的至少一种。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述水粘胶层的涂胶量为8～30g/m2。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述基纸的重量规格为35～200g/m2，且湿强度大于0.3N/m。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述水粘胶纸还包括热敏涂料层，所述热敏涂料层涂布于所述基纸的另一面(即非涂胶面)。所述水粘胶层的存在并不会影响所述热敏涂料层的发色。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述热敏涂料层包括预涂层、发色层和防护层，所述预涂层、所述发色层和所述防护层按距离所述基纸由近及远的顺序层叠排列。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述预涂层主要由填料、胶粘剂、润滑剂以及助剂制备而成；所述发色层主要由显色剂、无色染料、增感剂和助剂制备而成；所述防护层主要由填料、润滑剂、胶粘剂和架桥剂制备而成。这样使得所述所述热敏涂料层具有优异的光泽、可印刷性和发色性能。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述预涂层的制备原料中，填料包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、热塑性颜料、片状瓷土中的至少一种，胶粘剂包括改性玉米淀粉、小麦淀粉、丁苯胶乳、聚乙烯醇中的至少一种，润滑剂包括脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、石蜡中的至少一种，助剂包括羧甲基纤维素钠、硬脂酸锌、表面活性剂、分散剂中的至少一种；所述发色层的制备原料中，显色剂包括3,3′-二烯丙基-4,4′-磺酰苯酚、2,4二苯砜基苯酚、4,4′-二羟基二苯砜中的至少一种，无色染料包括2-苯氨基-6-二丁氨基-3-甲基-荧烷、2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷中的至少一种，增感剂包括1,2-二苯氧基乙烷、1,2-二间甲苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺中的至少一种，助剂包括羧甲基纤维素钠、硬脂酸锌、表面活性剂、分散剂中的至少一种；所述防护层的制备原料中，填料包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、片状瓷土、有机硅粉中的至少一种，润滑剂包括脂肪酸酰胺、石蜡中的至少一种，胶粘剂包括改性玉米淀粉、小麦淀粉、丁苯胶乳、聚乙烯醇、苯丙烯酸胶乳、丙烯酸胶乳、苯乙烯胶乳中的至少一种，架桥剂包括聚氮丙啶、异氰酸酯、异氰酸苯酯中的至少一种。所述热敏涂料层采用高敏感热敏涂层材料，保证了所生产的水粘胶纸在配合水粘胶层的情况下，具有优异的连续打印性、可印刷性、发色性和显色性，并使所打印的信息得到防护，不易丢失。
作为本发明水粘胶纸的优选实施方式，所述热敏涂料层的总涂布量为5-20g/m2；所述水粘胶纸的重量规格为48-250g/m2。
第二方面，本发明还提供了上述水粘胶纸的制备方法，其包括以下步骤：将水粘胶层的制备原料混合均匀，加热制得胶液，再采用膜转移法、帘式涂布法、气刀涂布法或流延涂布法将所述胶液涂布于基纸的一面，干燥形成水粘胶层，即得所述水粘胶纸。
作为本发明制备方法的优选实施方式，所述加热温度为70～75℃。
作为本发明制备方法的优选实施方式，所述制备制备方法还包括以下步骤：将热敏涂料层的制备原料混合均匀，再涂布于所述基纸的另一面(即非涂胶面)以形成热敏涂料层。
作为本发明制备方法的优选实施方式，采用刮刀、刮棒、帘式、流延、膜转移中至少一种涂布方式制备所述热敏涂料层。
作为本发明制备方法的优选实施方式，采用单层涂布、多层涂布中的至少一种涂布方式制备所述热敏涂料层。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明水粘胶纸未采用硅油即能实现自卷曲，且其湿水前不会粘纸，湿水后会产生粘性，其水粘胶层环境友好型，不会给生态造成污染；
(2)本发明水粘胶纸用于打印时，其水粘胶层不会影响打印内容的清晰度，能用于连续打印，而当其打印后进行湿水粘附时，因其水粘胶层遇水后具有良好的增粘性，保证了所打印内容的清晰度；
(3)本发明水粘胶纸采用高敏感热敏材料形成热敏涂料层，使其在连续不间断的打印时，具有优异的打印显色性以及印刷适性，同时能进一步对打印信息进行防护。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例为本发明水粘胶纸的一种实施例，本实施例水粘胶纸包括依次层叠的水粘胶层、基纸和热敏涂料层，其中基纸的重量规格为35g/m2，湿强度大于0.3N/m；水粘胶层的涂布量为8g/m2，，制备原料如表1所示，其原料中聚乙烯醇的醇解度均为70％，聚合度为500；热敏涂料层的总涂布量5g/m2，，且其包括按距离基纸由近及远的顺序依次层叠的预涂层、发色层和防护层，预涂层的制备原料包括：轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、热塑性颜料、片状瓷土中的至少一种，改性玉米淀粉、小麦淀粉、丁苯胶乳、聚乙烯醇中的至少一种，脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、石蜡中的至少一种，以及甲基纤维素钠、硬脂酸锌、表面活性剂、分散剂中的至少一种；发色层的制备原料包括3,3′-二烯丙基-4,4′-磺酰苯酚、2,4二苯砜基苯酚、4,4′-二羟基二苯砜中的至少一种，2-苯氨基-6-二丁氨基-3-甲基-荧烷、2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷中的至少一种，1,2-二苯氧基乙烷、1,2-二间甲苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺中的至少一种，以及羧甲基纤维素钠、硬脂酸锌、表面活性剂、分散剂中的至少一种；防护层的制备原料包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、片状瓷土、有机硅粉中的至少一种，脂肪酸酰胺、石蜡中的至少一种，改性玉米淀粉、小麦淀粉、丁苯胶乳、聚乙烯醇、苯丙烯酸胶乳、丙烯酸胶乳、苯乙烯胶乳中的至少一种，以及聚氮丙啶、异氰酸酯、异氰酸苯酯中的至少一种。
实施例2
本实施例为本发明水粘胶纸的一种实施例，本实施例水粘胶纸包括依次层叠的水粘胶层、基纸和热敏涂料层，其中基纸的重量规格为125g/m2，湿强度大于0.3N/m；水粘胶层的涂布量为20g/m2，，制备原料如表1所示，其原料中聚乙烯醇的醇解度均为80％，聚合度为800；热敏涂料层的总涂布量12g/m2，，且其包括按距离基纸由近及远的顺序依次层叠的预涂层、发色层和防护层，预涂层、发色层和防护层的制备原料均与实施例1相同。
实施例3
本实施例为本发明水粘胶纸的一种实施例，本实施例水粘胶纸包括依次层叠的水粘胶层、基纸和热敏涂料层，其中基纸的重量规格为200g/m2，湿强度大于0.3N/m；水粘胶层的涂布量为30g/m2，，制备原料如表1所示，其原料中聚乙烯醇的醇解度均为90％，聚合度为1000；热敏涂料层的总涂布量20g/m2，，且其包括按距离基纸由近及远的顺序依次层叠的预涂层、发色层和防护层，预涂层、发色层和防护层的制备原料均与实施例1相同。
表1实施例1-3中水粘胶层制备原料的组成/重量份
实施例1-3的水粘胶纸的制备方法相同，均包括以下步骤：
将水粘胶层的制备原料混合均匀，于70～75℃保温加热制得胶液，再采用膜转移法将所述胶液涂布于基纸的一面，干燥形成水粘胶层；
将热敏涂料层中的预涂层、发色层和防护层的制备原料分别混合均匀，再采用刮刀、刮棒、帘式中至少一种涂布方式在上述基纸的另一面(非涂胶面)进行单层或多层涂布，形成热敏涂料层，即得所述水粘胶纸。
对比例1-5
对比例1-5均涉及一种水粘胶纸，这些水粘胶纸包括依次层叠的水粘胶层、基纸和热敏涂料层，其中水粘胶层的涂胶量与实施例2相同，他们的制备原料如表2所示；各热敏涂料层以及各基纸均与实施例2相同，即仅水粘胶层的原料组成发生变化，其他均不变，以通过单因素方法来研究水粘胶层原料选择对水粘胶纸性能的影响。
表2对比例1-5中水粘胶层制备原料的组成/重量份
对比例6
本对比例涉及一种热敏纸，除不含水粘胶层外，其他均与实施例1中的水粘胶纸相同，即基质相同，热敏涂层的各层原料种类、各层原料配比、各层涂布量均相同。
对比例7
本对比例涉及一种热敏纸，除不含水粘胶层外，其他均与实施例2中的水粘胶纸相同，即基质相同，热敏涂层的各层原料种类、各层原料配比、各层涂布量均相同。
对比例8
本对比例涉及一种热敏纸，除不含水粘胶层外，其他均与实施例3中的水粘胶纸相同，即基质相同，热敏涂层的各层原料种类、各层原料配比、各层涂布量均相同。
效果例1
将实施例1-3的水粘胶纸以及对比例6-8中的热敏纸分别用于打印，这些水粘胶纸和热敏纸具有相同的规格大小(即长、宽相同)，且打印所采用的机器相同，打印的内容也相同，发现这些纸所打印出的信息均很清晰，且实施例1与对比例6中的纸所打印出的信息具有相同的清晰度，实施例2与对比例7中的纸所打印出的信息具有相同的清晰度，实施例3与对比例8中的纸所打印出的信息具有相同的清晰度。另外，相比对比例6-8中的热敏纸，实施例1-3的水粘胶纸具有自卷曲性。
效果例2
实施例1-3的水粘胶纸在水粘胶层未湿水时，不具有粘附性，不能粘在纸上，但在水粘胶层湿水后，能粘附在纸、PVC塑料等材质的表面，且湿水粘附在纸、PVC塑料等材质表面时，水不会渗透到热敏涂料层，热敏涂料层所打印的信息未受到水的影响，仍保持与湿水前相同的清晰度。
效果例3
发明人发现本发明水粘胶纸的水粘胶层由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯醇类化合物5-40份，淀粉25～80份，聚合物表面活性剂1～24份，甲壳低聚糖水溶性共聚物8～16份，助剂5～20份，其中，聚乙烯醇类化合物为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇(二者醇解度均为70～90％，聚合度均在500以上)中的至少一种；淀粉为醋酸酯改性淀粉、棕榈酸酯改性淀粉、聚丙烯酸酯改性淀粉、氨基甲酸酯改性淀粉、马来酸酐改性淀粉、烯基琥珀酸酐改性淀粉、羟甲基改性淀粉、羟乙基改性淀粉、羟丙基改性淀粉、葡萄糖淀粉、氧化淀粉、麦芽淀粉、酶转化淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉中的至少一种，聚合物表面活性剂为麦芽糖、葡萄糖中的至少一种，甲壳低聚糖水溶性共聚物为壳聚糖的低聚物、低聚水溶性甲壳素中的至少一种，助剂为硼砂、脂肪醇类化合物、阳离子聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、乙烯基乳液、海藻酸钠、聚丙烯酸钠盐、羟丙基甲基纤维素、羧乙基纤维素、硬脂酸锌、十八烷酸锌、硅烷偶联合剂中的至少一种时，所得水粘胶纸均具有自卷曲性，且湿水前不会粘纸，但当水粘胶层湿水后却能粘附纸和PVC塑料，并且湿水粘附在纸、PVC塑料等材质表面时，水不会渗透到热敏涂料层，热敏涂料层所打印的信息未受到水的影响，仍能保持与湿水前相同的清晰度，且制得的水粘胶纸能实现连续打印。
本发明最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种水粘胶纸，其特征在于，所述水粘胶纸包括基纸和水粘胶层，所述水粘胶层涂布于所述基纸的一面，所述水粘胶层主要由聚乙烯醇类化合物、聚合物表面活性剂、甲壳低聚糖水溶性共聚物、助剂中的至少一种以及淀粉制备而成。
2.根据权利要求1所述的水粘胶纸，其特征在于，所述水粘胶层主要由以下重量份的原料制备而成：聚乙烯醇类化合物5-40份，淀粉25～80份，聚合物表面活性剂1～24份，甲壳低聚糖水溶性共聚物8～16份，助剂5～20份。
3.根据权利要求1所述的水粘胶纸，其特征在于，所述聚乙烯醇类化合物为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇中的至少一种；所述淀粉为改性淀粉、可溶性淀粉、原淀粉中的至少一种；所述聚合物表面活性剂为亲水性的聚合物表面活性剂；所述甲壳低聚糖水溶性共聚物为壳聚糖的低聚物、低聚水溶性甲壳素中的至少一种；所述助剂为硼砂、脂肪醇类化合物、阳离子聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、乙烯基乳液、海藻酸钠、聚丙烯酸钠盐、羟丙基甲基纤维素、羧乙基纤维素、硬脂酸锌、十八烷酸锌、硅烷偶联合剂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的水粘胶纸，其特征在于，所述聚乙烯醇以及所述改性聚乙烯醇的醇解度均为70～90％，聚合度均为500以上；所述改性淀粉为酸酯改性淀粉、酸酐改性淀粉、羟基改性淀粉中的至少一种；所述可溶性淀粉为葡萄糖淀粉、氧化淀粉、麦芽淀粉、酶转化淀粉中的至少一种；所述原淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉中的至少一种；所述亲水性的聚合物表面活性剂为麦芽糖、葡萄糖中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的水粘胶纸，其特征在于，所述酸酯改性淀粉为醋酸酯改性淀粉、棕榈酸酯改性淀粉、聚丙烯酸酯改性淀粉、氨基甲酸酯改性淀粉中的至少一种；所述酸酐改性淀粉为马来酸酐改性淀粉、烯基琥珀酸酐改性淀粉中的至少一种；所述羟基改性淀粉为羟甲基改性淀粉、羟乙基改性淀粉、羟丙基改性淀粉中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的水粘胶纸，其特征在于，所述水粘胶层的涂胶量为8～30g/m2；所述基纸的重量规格为35～200g/m2，且湿强度大于0.3N/m。
7.根据权利要求1-6任一项所述的水粘胶纸，其特征在于，所述水粘胶纸还包括热敏涂料层，所述热敏涂料层涂布于所述基纸的另一面，所述热敏涂料层包括预涂层、发色层和防护层，所述预涂层、所述发色层和所述防护层按距离所述基纸由近及远的顺序层叠排列；其中所述预涂层主要由填料、胶粘剂、润滑剂以及助剂制备而成；所述发色层主要由显色剂、无色染料、增感剂和助剂制备而成；所述防护层主要由填料、润滑剂、胶粘剂和架桥剂制备而成。
8.根据权利要求7所述的水粘胶纸，其特征在于，所述预涂层的制备原料中，填料包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、热塑性颜料、片状瓷土中的至少一种，胶粘剂包括改性玉米淀粉、小麦淀粉、丁苯胶乳、聚乙烯醇中的至少一种，润滑剂包括脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、石蜡中的至少一种，助剂包括羧甲基纤维素钠、硬脂酸锌、表面活性剂、分散剂中的至少一种；所述发色层的制备原料中，显色剂包括3,3′-二烯丙基-4,4′-磺酰苯酚、2,4二苯砜基苯酚、4,4′-二羟基二苯砜中的至少一种，无色染料包括2-苯氨基-6-二丁氨基-3-甲基-荧烷、2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷中的至少一种，增感剂包括1,2-二苯氧基乙烷、1,2-二间甲苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺中的至少一种，助剂包括羧甲基纤维素钠、硬脂酸锌、表面活性剂、分散剂中的至少一种；所述防护层的制备原料中，填料包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、片状瓷土、有机硅粉中的至少一种，润滑剂包括脂肪酸酰胺、石蜡中的至少一种，胶粘剂包括改性玉米淀粉、小麦淀粉、丁苯胶乳、聚乙烯醇、苯丙烯酸胶乳、丙烯酸胶乳、苯乙烯胶乳中的至少一种，架桥剂包括聚氮丙啶、异氰酸酯、异氰酸苯酯中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的水粘胶纸，其特征在于，所述热敏涂料层的总涂布量为5-20g/m2；所述水粘胶纸的重量规格为48-250g/m2。
10.如权利要求1～9任一项所述的水粘胶纸的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将水粘胶层的制备原料混合均匀，加热制得胶液，再采用膜转移法、帘式涂布法、气刀涂布法或流延涂布法将所述胶液涂布于基纸的一面，干燥形成水粘胶层，即得所述水粘胶纸。
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