CN111971176B - 无衬层水活化的水基乳液 - Google Patents

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Abstract

本文提供了水活化的胶黏剂，其包含乙酸乙烯酯水性乳液、聚乙烯醇和甘油。胶黏剂在被活化之前没有明显的黏性，在活化后至少1分钟内是可以重新定位的，并且可以在活化后不到两个小时形成牢固的黏合。还提供了包括水活化的胶黏剂的标签，用于产生和使用水活化的胶黏剂的方法，以及使用水活化的胶黏剂在物品上贴标签的系统。

Description

无衬层水活化的水基乳液
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年2月13日提交的印度临时专利申请No.201811005329的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容总体上涉及用于构建无衬层标签的水活化的胶黏剂。
背景技术
可活化的胶黏剂系统与压敏胶黏剂系统的不同之处在于，后者通常包括在施加压力时与基材黏合的黏性胶黏剂，而前者包括通常在发生活化之前没有黏性的胶黏剂。由于可活化的胶黏剂最初不是黏性的，因此能够以无衬层的形式储存或提供。这与压敏胶黏剂相反，压敏胶黏剂通常与有机硅涂覆的剥离衬层一起使用，该衬层不能容易重复使用或作为纸回收。由于这个原因和其他原因，无衬层胶黏剂对于提供与改善的经济性、可持续性和环境友好性相关的利益具有重要意义。
将可活化的标签以非黏性状态提供给最终用户，然后在将标签施加到预订基材上之前，才将其活化为黏性状态，例如，将标签的胶黏剂活化。通常，在活化之前会打印可活化的标签。已知的活化方案包括使用紫外线(“UV”)能量加热胶黏剂，使用电晕处理活化表面，使用辐射热加热胶黏剂，使用水分活化可再润湿胶黏剂，利用压碎释放微囊化的活化剂材料，使用机械或加热方式去除涂层上的防黏层，或使用超声波能量。
可活化的标签的实例可见于美国专利第9,508,272号，该专利描述了将无衬层(liner-free)或无衬层(linerless)标签施加到基材，特别是玻璃或塑料例如PET基材上的方法。该方法包括将胶黏剂组合物，例如聚合物涂层，施加到标签面板上，用活化流体活化胶黏剂组合物，并使标签与基材接触。活化流体优选是水和一种或多种诸如低分子量醇等有机溶剂的混合物。在一些实施方案中，标签在1、2、3、4或5分钟后表现出的纤维撕裂百分比大于约50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。在具体实施方案中，标签在两分钟后表现出的纤维撕裂百分比大于60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。
美国专利第9,051,495号的流体可活化的胶黏剂组合物含有至少两种具有不同亲水性的聚合物。当暴露于诸如水或其他水性溶剂等亲水性溶剂中时，该亲水性聚合物具有快速的黏性，而该疏水性聚合物则提供对纸或聚合物基材的牢固黏附。该胶黏剂组合物可以含有颗粒状填充剂，当施加到基材上时，所述颗粒状填充剂能够使活化流体快速地从所述胶黏剂中排出，从而使所述胶黏剂组合物的疏水性聚合物实现无衬层标签对纸张或聚合物基材的牢固黏附。当无衬层标签介质紧紧缠绕成卷(roll)时，颗粒状填充剂还可以用作防黏剂。该胶黏剂组合物不仅可以用在纸、纸板和金属上，而且可以用在商业应用中常用的玻璃和塑料上。
美国专利申请公开号US 2015/0275052描述了与无衬层标签一起使用的流体可活化的多层胶黏剂组合物，以及其制备和使用方法。该组合物包含施加到标签上的功能层，例如胶黏剂层，和施加在胶黏剂层顶部的阻挡层(barrier layer)。该多层组合物防止标签上的胶黏剂层与相邻标签的表面相互作用，特别是当标签以线圈(coil)或折叠堆积形式储存时。
国际专利申请公开WO 2016/183368描述了流体可活化的胶黏剂标签、标签系统及其制造和使用方法。因为在标签内包含和放置了螯合组分(sequestration component)，这些标签对于具有低MVTR的面板特别有用。螯合组分或者包埋于胶黏剂层中，位于胶黏剂层与基底之间单独的黏结层中，掺入基材中或者掺入被黏物中。优选地，标签是透明的。在施加活化流体之后，并且优选地在活化可活化的胶黏剂层之后，螯合材料随时间从聚合物胶黏剂组分中吸收流体，例如持续约0-72小时。这使标签干燥并润湿螯合组分。任选地，带有标签的容器也经历干燥步骤，以干燥螯合组分。
即使考虑到这些参考文献，仍需要新的、改进的低成本可活化的胶黏剂，当与多种不同的面材类型和基材一起使用时，它们能够表现出有利的活化动力学和胶黏性能。
发明概述
在一个实施方案中，本发明涉及水活化的胶黏剂，其包含乙酸乙烯酯水性乳液。优选地，胶黏剂中水性乳液的浓度为25wt％至65wt％。优选地，水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt(重量)％至59wt％。胶黏剂还包含聚乙烯醇。优选地，胶黏剂中聚乙烯醇的浓度为25wt％至45wt％。胶黏剂还包含甘油。优选地，胶黏剂中甘油的浓度为3wt％至10wt％。优选地，胶黏剂还包含聚乙二醇、聚乙烯亚胺、松香酯、聚(2-乙基-2-噁唑啉)和黏土中的一种或多种。优选地，胶黏剂的黏度为150cps至3500cps。优选地，胶黏剂的固含量为25wt％至70wt％。
在另一个实施方案中，本公开涉及包括面材层和胶黏剂层的标签。胶黏剂层包括所提供的水活化的胶黏剂。优选地，胶黏剂层的涂布重量为5gsm至20gsm。优选地，标签不包括衬层。
在另一个实施方案中，本公开涉及用于产生水活化的胶黏剂的方法，该方法包括提供聚乙烯醇、甘油和乙酸乙烯酯水性乳液。该方法还包括将聚乙烯醇、甘油和水性乳液混合，以产生水活化的胶黏剂。优选地，胶黏剂包含25wt％至65wt％的乙酸乙烯酯水性乳液、25wt％至45wt％的聚乙烯醇和3wt％至10wt％的甘油。
在另一个实施例中，本公开涉及制作标签的方法，该方法包括使用所提供的方法来产生水活化的胶黏剂。该方法还包括将水活化的胶黏剂涂覆在能够接收印刷标记的面材上。优选地，涂覆所产生的胶黏剂层的涂布重量为5gsm至20gsm。优选地，该方法还包括在高于70℃的温度下固化涂覆的面材。优选地，该方法还包括切割涂覆的面材。
在另一个实施方案中，本公开涉及将标签施加到表面上的方法，该方法包括提供具有外表面(outer face)的表面和所提供的标签。该方法还包括通过使标签与包含水的活化液接触来活化标签。该方法还包括将活化的标签黏附至表面的外表面，从而将该标签施加至表面。在一些实施方案中，所施加的标签在黏附后至少1分钟内是可重新定位的。在一些实施方案中，在黏附之后少于2小时，施加的标签与表面的外表面黏合。
在另一个实施方案中，本公开涉及带标签的表面。带标签的表面包括具有外表面的表面。带标签的表面还包括黏附于基材外表面的所提供的标签。
在另一个实施方案中，本公开涉及用于产生带标签的物品的系统，该系统包括标签材料网(web of label stock)。标签材料包括能够接收印刷标记的面材和包含所提供的水活化的胶黏剂的胶黏剂层。该系统还包括用于由标签材料网形成多个切割的标签的切割站(cutting station)。该系统还包括用于活化切割的标签的活化站(activationstation)。优选地，活化站包括辊，辊的至少一部分被海绵覆盖。优选地，该系统还包括储存器(reservoir)，该储存器包括包含水的活化液。优选地，该系统还包括多个要贴标签的物品。优选地，该系统还包括用于移动多个物品的输送机。优选地，该系统还包括用于移动切割的标签的标签传送装置(label carrier)。优选地，标签传送装置包括真空。
附图的简要说明
下面参照附图详细描述本公开，其中，相同的数字表示相似的部件。
图1示出了实施方案的用于产生带标签的物品的系统。
发明详述
本公开总体上涉及，当用于要施加于物品上的无衬层标签中时，提供有利性能的水活化的胶黏剂，所述有利性能包括低成本、快速活化以及与多种不同标签面材类型和物品基材材料牢固黏合。例如，对于可活化的胶黏剂而言，在活化后迅速地表现出黏性并将该黏性保持至少1分钟是有益的。活化的胶黏剂在少于2小时内与物品黏合也是有利的。可活化的胶黏剂的另一个期望的性能是，用于能够被牢固黏附于玻璃瓶并且容易从玻璃瓶上洗掉的纸面材标签的能力。本发明人现已发现，包含聚乙烯醇、甘油和乙酸乙烯酯水性乳液的具体组合物出人意料地满足了这些和其他需求。
在不受特定理论的束缚的情况下，据信当将诸如水等活化液施加到所提供的胶黏剂上时，极性液体和胶黏剂的黏性元素例如甘油和聚乙烯醇形成黏性悬浮材料。黏性材料能够与待施加胶黏剂的基材产生弱的临时黏合。另外，据信这种发黏性材料在基材和胶黏剂之间的界面处搅成、结合成或以其他方式聚集成离散的汇集体(pool)。黏性材料的这种汇集从而暴露出下面用于与基材形成二次黏合的胶黏剂层。然后，暴露的胶黏剂层与基材形成这种更牢固且更持久的黏合。有利的是，活化液可以不含有机溶剂，例如，活化液可以由水组成，或者可以基本上由水组成。胶黏剂的活化也不需要施加热或化学反应过程。
所提供的可活化的胶黏剂的另一个重要属性是，其能够将活化状态，例如黏性状态保持足够的长时间，从而允许在胶黏剂失去其黏性之前将可活化的无衬层标签(含有胶黏剂)施加到诸如容器或物品之类的物料(item)上。该时间段通常称为胶黏剂的“开放时间”。取决于将可活化的无衬层标签施加于物料上的速度以及活化设备与将可活化的无衬层标签施加到物料上的点之间的距离，开放时间可能是几分之一秒，长达几分钟或更多。在将可活化的无衬层标签施加到物料上之后，胶黏剂在例如一分钟或更长的时间内是可重新定位的，使得在施加之后可以立即对标签在物料上的位置进行微小的调整。然后，在一些实施方案中，在胶黏剂活化之后的两分钟或更短的时间内，胶黏剂可以在标签和物料之间形成牢固的黏合，使得标签不会被无意地从物料上去除或重新放置在物料上。
在某些实施方案中，可以从诸如玻璃饮料瓶等物品上洗去黏合的标签，而在去除标签之后，制品上不会留下任何明显的胶黏剂或标签残留物。通常，来自湿强度面材的标签被用于饮料标签工业中以提供标签的这种完全去除。但是，这些湿强度纸可能比普通的半光面纸面材价格昂贵。有利的是，当用比较便宜的半光面纸以及常规的湿强度面材构造时，本文提供的水活化的胶黏剂和标签显示出非常好的黏合和洗涤性能。这不仅可以为洗瓶厂提供好处，而且通过提高能源和加热效率、工艺和材料成本以及腐蚀剂的使用量为标签制造商、涂布机(coater)以及转化器(converter)提供好处。
胶黏剂
在一个实施方案中，公开了水活化的胶黏剂。胶黏剂包括乙酸乙烯酯水性乳液、聚乙烯醇和甘油。在一些实施方案中，胶黏剂在活化之前在典型的环境条件下没有表现出任何明显的黏性。例如，在40℃和70％相对湿度的储存条件下储存一卷涂覆有所提供的胶黏剂的标签后，可以手动展开该卷，而在该卷中每个标签的胶黏剂层和其他标签的接触性面层之间观察到的剥离阻力很小甚至没有。这些提供的胶黏剂的黏性可以通过施加例如水、湿气或水蒸气来活化，进而允许胶黏剂黏附到各种基材上，例如纸、纸板、木材、塑料、玻璃、金属等。
在某些实施方案中，胶黏剂中水性乳液的浓度为25wt％至65wt％，例如25wt％至49wt％，29wt％至53wt％，33wt％至57wt％，37wt％至61wt％，或41wt％至65wt％。就上限而言，胶黏剂中水性乳液的浓度可以小于65wt％，例如小于61wt％，小于57wt％，小于53wt％，小于49wt％，小于45wt％，小于41wt％，小于37wt％，小于33wt％或小于29wt％。就下限而言，胶黏剂中水性乳液的浓度可以大于25wt％，例如大于29wt％，大于33wt％，大于37wt％，大于41wt％，大于45wt％，大于49wt％，大于53wt％，大于57wt％，或大于61wt％。还考虑了较低的水性乳液浓度，例如小于25wt％的浓度，以及较高的水性乳液浓度，例如大于65wt％的浓度。
水活化的胶黏剂中乙酸乙烯酯的量可影响例如胶黏剂黏附至诸如塑料、玻璃和纸板等基材和表面材料上的性能。在某些情况下，可以通过提高胶黏剂组合物中乙酸乙烯酯的浓度来改善胶黏剂以相对低的表面能与这些更具挑战性的材料黏合的能力。水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度可以例如为4wt％至59wt％，例如4wt％至37wt％，9.5wt％至42.5wt％，15wt％至48wt％，20.5wt％至53.5wt％，或26wt％至59wt％。就上限而言，水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度可以小于59wt％，例如小于53.5wt％，小于48wt％，小于42.5wt％，小于37wt％，小于31.5wt％，小于26wt％，小于20.5wt％，小于15wt％，或小于9.5wt％。就下限而言，水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度可以大于4wt％，例如大于9.5wt％，大于15wt％，大于20.5wt％，大于26wt％，大于31.5wt％，大于37wt％，大于42.5wt％，大于48wt％，或大于53.5wt％。还考虑了较低的乙酸乙烯酯浓度，例如小于4wt％的浓度，以及较高的乙酸乙烯酯浓度，例如大于59wt％的浓度。
在某些实施方案中，水活化的胶黏剂中聚乙烯醇的浓度为25wt％至45wt％，例如25wt％至37wt％，27wt％至39wt％，29wt％至41wt％，31wt％至43wt％，或33wt％至45wt％。就上限而言，胶黏剂中聚乙烯醇的浓度可以小于45wt％，例如小于43wt％，小于41wt％，小于39wt％，小于37wt％，小于35wt％，小于33wt％，小于31wt％，小于29wt％，或小于27wt％。就下限而言，胶黏剂中聚乙烯醇的浓度可以大于25wt％，例如大于27wt％，大于29wt％，大于31wt％，大于33wt％，大于35wt％，大于37wt％，大于39wt％，大于41wt％，或大于43wt％。还考虑了较低聚乙烯醇的浓度，例如小于25wt％的浓度，和更高浓度的聚乙烯醇，例如大于45wt％的浓度。
乙酸乙烯酯和聚乙烯醇的组合可以充当水活化胶黏剂的介质，并且可以在活化之后进一步促进黏附。在某些情况下，胶黏剂中乙酸乙烯酯水性乳液与聚乙烯醇的重量比可以为例如0.6-2.3、0.6-1.62、0.77-1.79、0.94-1.96、1.11-2.13，或1.28-2.3。就上限而言，水性乳液与聚乙烯醇的重量比可以小于2.3，例如小于2.13，小于1.96，小于1.79，小于1.62，小于1.45，小于1.28，小于1.11，小于0.94，或小于0.77。就下限而言，水性乳液与聚乙烯醇的重量比可以大于0.6，例如大于0.77，大于0.94，大于1.11，大于1.28，大于1.45，大于1.62，大于1.79，大于1.96，或大于2.13。还考虑了较低的重量比，例如小于0.6的比率，以及较高的重量比，例如大于2.3的比率。
在某些实施方案中，水活化的胶黏剂中甘油的浓度为3wt％至10wt％，例如3wt％至7.2wt％，3.7wt％至7.9wt％，4.4wt％至8.6wt％，5.1wt％至9.3wt％，或5.8wt％至10wt％。就上限而言，胶黏剂中甘油的浓度可以小于10wt％，例如小于9.3wt％，小于8.6wt％，小于7.9wt％，小于7.2wt％，小于6.5wt％，小于5.8wt％，小于5.1wt％，小于4.4wt％，或小于3.7wt％。就下限而言，胶黏剂中甘油的浓度可以大于3wt％，例如大于3.7wt％，大于4.4wt％，大于5.1wt％，大于5.8wt％，大于6.5wt％，大于7.2wt％，大于7.9wt％，大于8.6wt％，或大于9.3wt％。还考虑了较低的甘油浓度，例如小于3wt％的浓度，以及较高的甘油浓度，例如大于10wt％的浓度。
胶黏剂中乙酸乙烯酯水性乳液与甘油的重量比可以例如为4-10，例如4-7.6、4.6-8.2、5.2-8.8、5.8-9.4或6.4-10。就上限而言，水性乳液与甘油的重量比可以小于10，例如小于9.4，小于8.8，小于8.2，小于7.6，小于7，小于6.4，小于5.8，小于5.2，或小于4.6。就下限而言，水性乳液与甘油的重量比可以大于4，例如大于4.6，大于5.2，大于5.8，大于6.4，大于7，大于7.6，大于8.2，大于8.8，或大于9.4。还考虑了较低的重量比，例如小于4的比率，以及较高的重量比，例如大于10的比率。
胶黏剂的聚乙烯醇与甘油组分具有良好的相容性。此外，在用水活化胶黏剂之后，甘油可以充当增塑剂以促进活化过程并改善聚乙烯醇的流动。胶黏剂中聚乙烯醇与甘油的重量比可以例如为2.5-7.5，例如2.5-5.5、3-6、3.5-6.5、4-7或4.5-7.5。就上限而言，聚乙烯醇与甘油的重量比可以小于7.5，例如小于7，小于6.5，小于6，小于5.5，小于5，小于4.5，小于4，小于3.5，或小于3。就下限而言，聚乙烯醇与甘油的重量比可以大于2.5，例如大于3，大于3.5，大于4，大于4.5，大于5，大于5.5，大于6，大于6.5，或大于7。还考虑了较低的重量比，例如小于2.5的比率，以及较高的重量比，例如大于7.5的比率。
在某些情况下，使用较低分子量的聚乙二醇来形成胶黏剂。当胶黏剂包括聚乙二醇时，可以选择使用分子量较低的那些聚乙二醇，因为这些乙二醇更容易溶于水。低分子量聚乙二醇的使用还可以为胶黏剂提供与增强的水活化性和改善的抗静电性能有关的优点。在某些实施方案中，水活化的胶黏剂中聚乙二醇的数均分子量(Mn)为200g/mol至1000g/mol，例如200g/mol至680g/mol，280g/mol至760g/mol，360g/mol至840g/mol，440g/mol至920g/mol或520g/mol至1000g/mol。就上限而言，胶黏剂中聚乙二醇的数均分子量可以小于1000g/mol，例如小于920g/mol，小于840g/mol，小于760g/mol，小于680g/mol，小于600g/mol，小于520g/mol，小于440g/mol，小于360g/mol或小于280g/mol。还考虑了较低的数均分子量，例如小于200g/mol的分子量，以及较高的重均分子量，例如大于1000g/mol的分子量。
水活化的胶黏剂中聚乙二醇的浓度可以为例如3wt％至10wt％，例如3wt％至7.2wt％，3.7wt％至7.9wt％，4.4wt％至8.6wt％，5.1wt％至9.3wt％，或5.8wt％至10wt％。就上限而言，胶黏剂中聚乙二醇的浓度可以小于10wt％，例如小于9.3wt％，小于8.6wt％，小于7.9wt％，小于7.2wt％，小于6.5wt％，小于5.8wt％，小于5.1wt％，小于4.4wt％，或小于3.7wt％。就下限而言，胶黏剂中聚乙二醇的浓度可以大于3wt％，例如大于3.7wt％，大于4.4wt％，大于5.1wt％，大于5.8wt％，大于6.5wt％，大于7.2wt％，大于7.9wt％，大于8.6wt％，或大于9.3wt％。还考虑了较低的聚乙二醇浓度，例如小于3wt％的浓度，以及较高的聚乙二醇浓度，例如大于10wt％的浓度。
水活化的胶黏剂还可以包括一种或多种聚乙烯亚胺。在某些实施方案中，胶黏剂所包括的聚乙烯亚胺的浓度小于5wt％，例如小于4.5wt％，小于4wt％，小于3.5wt％，小于3wt％，小于2.5wt％，小于2wt％，小于1.5wt％，小于1wt％或小于0.5wt％。适用于本公开的水活化的胶黏剂的市售聚乙烯亚胺包括例如可从BASF(Ludwigshafen，德国)获得的
Figure BDA0002717640450000101
G。
水活化的胶黏剂还可以包括一种或多种松香酯。在某些实施方案中，胶黏剂中松香酯的浓度为1wt％至5wt％，例如1wt％至3.4wt％，1.4wt％至3.8wt％，1.8wt％至4.2wt％，2.2wt％至4.6wt％，或2.6wt％至5wt％。就上限而言，胶黏剂中松香酯的浓度可以小于5wt％，例如小于4.6wt％，小于4.2wt％，小于3.8wt％，小于3.4wt％，小于3wt％，小于2.6wt％，小于2.2wt％，小于1.8wt％，或小于1.4wt％。就下限而言，胶黏剂中松香酯的浓度可以大于1wt％，例如大于1.4wt％，大于1.8wt％，大于2.2wt％，大于2.6wt％，大于3wt％，大于3.4wt％，大于3.8wt％，大于4.2wt％，或大于4.6wt％。还考虑了较低的松香酯浓度，例如小于1wt％，以及较高的松香酯浓度，例如大于5wt％。适用于本公开的水活化的胶黏剂的市售松香酯包括例如可从Eastman(Kingsport,TN)获得的TACOLYNTM3509。
水活化的胶黏剂还可以包括聚(2-乙基-2-噁唑啉)。在某些实施方案中，水活化的胶黏剂所包括的聚(2-乙基-2-噁唑啉)的浓度小于20wt％，例如小于18wt％，小于16wt％，小于14wt％，小于12wt％，小于10wt％，小于8wt％，小于6wt％，小于4wt％，或小于2wt％。还考虑了较高的聚(2-乙基-2-噁唑啉)浓度，例如大于20wt％的浓度。
水活化的胶黏剂还可以包括一种或多种黏土。在某些实施方案中，水活化的胶黏剂所包括的黏土的浓度小于10wt％，例如小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％。还考虑了更高的黏土浓度，例如大于10wt％的浓度。
可以将其他添加剂添加到水活化的胶黏剂中，以获得某种期望的特性。这些添加剂可以包括，例如，一种或多种填充剂、颜料、蜡、表面活性剂、滑石粉、粉末状硅酸盐、填料剂(filler agent)、消泡剂、着色剂、抗氧化剂、UV稳定剂、发光剂、交联剂，泡沫控制剂、缓冲剂、防黏连剂、润湿剂、消光剂、抗静电剂、清除剂、阻燃剂、加工助剂、挤出助剂等。适用于本公开水活化的胶黏剂的商业添加剂包括例如可从Ashland(Covington,KY)获得DREWPLUSTMT-4201泡沫控制剂。
水活化的胶黏剂的固体含量可以影响其他胶黏剂性能，包括例如在标签制造期间充分降低胶黏剂的水分含量可能需要的干燥时间。特别是，当在标签生产期间首先以湿态将胶黏剂施加到面材上时，固体含量较高的胶黏剂可以有利地在比固体含量较低的胶黏剂更低的温度和/或更短的干燥时间下干燥。在某些实施方案中，胶黏剂的总固体含量为25wt％至70wt％，例如25wt％至52wt％，29.5wt％至56.5wt％，34wt％至61wt％，38.5wt％至65.5wt％，或43wt％至70wt％。就上限而言，胶黏剂的固体含量可以小于70wt％，例如小于65.5wt％，小于61wt％，小于56.5wt％，小于52wt％，小于47.5wt％，小于43wt％，小于38.5wt％，小于34wt％，或小于29.5wt％。就下限而言，胶黏剂的固体含量可以大于25wt％，例如大于29.5wt％，大于34wt％，大于38.5wt％，大于43wt％，大于47.5wt％，大于52wt％，大于56.5wt％，大于61wt％，或大于65.5wt％。还考虑了较低的总固体含量，例如小于25wt％的固体含量，以及较高的总固体含量，例如大于70wt％的固体含量。
在某些情况下，可以选择水活化的胶黏剂的动态黏度，以与诸如涂覆操作等下游工艺兼容。不同的涂覆技术可能更适合与具有不同黏度的胶黏剂一起使用，因此，可以相应地调整胶黏剂的组成和所得黏度。在一些实施方案中，胶黏剂的总动态黏度为150cps至3500cps，例如150cps至1000cps，200cps至1350cps，275cps至1875cps，375cps至2550cps，或525cps到3500cps。就上限而言，胶黏剂黏度可小于3500cps，例如小于2550cps，小于1875cps，小于1350cps，小于1000cps，小于725cps，小于525cps，小于375cps，少于275cps，或少于200cps。就下限而言，胶黏剂黏度可以大于150cps，例如大于100cps，大于200cps，大于275cps，大于375cps，大于525cps，大于725cps，大于1350cps，大于1875cps，或大于2550cps。还考虑了较低的总动态黏度，例如小于150cps的黏度，以及较高的总动态黏度，例如大于3500cps的黏度。
标签
本公开还涉及包括本文公开的水活化的胶黏剂的标签。标签包括能够接受印刷标记的面材层和具有如上所述组成的水活化的胶黏剂层。标签还可以包括一个或多个其他面材层、一个或多个其他胶黏剂层以及一个或多个可选的印刷层。优选地，标签不包括衬层。本主题可以用于无印记(print)的标签中，但是在许多实施例中，标签包括一个或多个印记区域。
面材层和胶黏剂层可以直接彼此相邻放置，或者在它们之间可以具有一个或多个其他层。其他层可以包括例如一个或多个涂层、支撑层、印刷层、反射层、层压层或其他层。任一个层或多个层还可以包括两个或多个子层，每个子层具有不同的组成、构造和功能。
在某些实施方案中，面材包含一种或多种纸、一种或多种聚合物、一种或多种金属、一种或多种木材或其组合。面材可包括例如纸面材、纸板面材、塑料面材、包括纸层和塑料层的多层层压面材，或工业中常用的任何其他材料。多层层压面材可包括覆盖在塑料层上的纸层。多层层压面材的塑料层可以被挤出或以其他方式涂覆到纸层上。纸层可以包括例如高光纸、半光面纸、平版印刷纸或电子数据处理(EDP)纸；并且可以配置为用于例如多色印刷、打字机印刷或喷墨印刷。塑料层可以包括例如聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；聚烯烃，例如聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯(PE)；和其他材料。其他聚合物膜材料包括基于氨基甲酸乙酯的聚合物，例如聚醚氨基甲酸乙酯和聚酯氨基甲酸乙酯；和基于酰胺的聚合物，包括聚醚聚酰胺共聚物；基于丙烯酸的聚合物，包括聚丙烯酸酯和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物；基于聚酯的聚合物，包括聚醚聚酯；氯乙烯；偏二氯乙烯；聚苯乙烯；聚丙烯腈；聚碳酸酯；聚酰亚胺等。面材可包括柔性面材。面材可包括透明聚合物膜。在某些应用中，将“收缩”膜或取向膜用作面材层可能是有用的。本发明主题包括例如双向拉伸膜例如PET作为面材层。
在一些实施方案中，标签还包括布置在面材层上的印记。印记可以包括油墨、染料、颜料或类似材料的层或区域。应当理解，“染料”和类似术语是指以分子分散或溶解形式存在的可见光吸收化合物。“颜料”和类似术语是指以非分子分散或颗粒形式存在的可见光吸收材料或化合物。“油墨”和类似术语是指含有染料和/或颜料的可涂覆或可印刷的制剂。尽管本主题主要针对包括视觉上可感知的印记的标签，但是可以预期，标签可以包括在UV光或其他条件下专门或主要是指示的印记。
胶黏剂层可以直接邻近施加于面材并与面材接触。在胶黏剂层和面材之间可以存在中间层。标签可以包括两层或更多层胶黏剂和/或面材。标签的胶黏剂层可以以例如5gsm至20gsm，例如5gsm至14gsm，6.5gsm至15.5gsm，8gsm至17gsm，9.5gsm到18.5gsm，或11gsm到20gsm的涂布重量涂覆到面材上。就上限而言，标签的胶黏剂层的涂布重量可小于20gsm，例如小于18.5gsm，小于17gsm，小于15.5gsm，小于14gsm，小于12.5gsm，小于11gsm，小于9.5gsm，小于8gsm，或小于6.5gsm。就下限而言，标签的胶黏剂层的涂布重量可以大于5gsm，例如大于6.5gsm，大于8gsm，大于9.5gsm，大于11gsm，大于12.5gsm，大于14gsm，大于15.5gsm，大于17gsm或大于18.5gsm。还考虑了较低的胶黏剂层涂布重量，例如小于5gsm的涂布重量，以及较高的胶黏剂层涂布重量，例如大于20gsm的涂布重量。
本主题可以包括在本文描述的任何标签构造中掺入一个或多个透明(clear)或透明(transparent)层。本主题还可以包括在本文描述的任何标签构造中掺入一个或多个金属层或金属箔。还考虑了，标签构造还可以包括一个或多个透明层和一个或多个金属层的组合。在一些实施方案中，标签是具有层压组合物的透明标签，该层压组合物包括双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜和透明的压敏胶黏剂层。
在某些实施方案中，使用本公开的胶黏剂的标签在黏贴到玻璃表面，例如瓶子的外表面上时表现出有利的冲洗时间。如本文所用，“冲洗时间”是指将标签及其胶黏剂从已经黏附有标签的表面例如玻璃瓶的表面基本上完全去除所需的最短时间。这样，冲洗时间表示胶黏剂被有效地从各个基底上去除的能力。例如，包括70gsm至80gsm的半光面纸面材层和水活化的胶黏剂的10gsm的胶黏剂层的标签，在用60℃的基本上没有腐蚀性的水去除时，其冲洗时间可以少于5分钟，例如少于4分钟，少于3分钟，少于2分钟，或少于1分钟。
在一些实施方案中，用下述胶黏剂实现3分钟或更短的冲洗时间，该胶黏剂的乙酸乙烯酯水性乳液的浓度为25wt％至65wt％，水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt％至59wt％，且聚乙烯醇的浓度为25wt％至45wt％。在一些实施方案中，用下述胶黏剂实现3分钟或更短的冲洗时间，该胶黏剂的乙酸乙烯酯水性乳液的浓度为25wt％至65wt％，水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt％至59wt％，且甘油的浓度为3wt％至10wt％。在一些实施方案中，用下述胶黏剂实现3分钟或更短的冲洗时间，该胶黏剂的乙酸乙烯酯水性乳液的浓度为25wt％至65wt％，水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt％至59wt％，且水性乳液与聚乙烯醇的重量比为0.6至2.3。在一些实施方案中，用下述胶黏剂实现3分钟或更短的冲洗时间，该胶黏剂的乙酸乙烯酯水性乳液的浓度为25wt％至65wt％，水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt％至59wt％，并且水性乳液与甘油的重量比为4-10。在一些实施方案中，用下述胶黏剂实现3分钟或更短的冲洗时间，该胶黏剂的乙酸乙烯酯水性乳液的浓度为25wt％至65wt％，水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt％至59wt％，且聚乙烯醇与甘油的重量比为2.5-7.5。
产生胶黏剂的方法
还提供了产生水活化的胶黏剂的方法。该方法可以包括提供聚乙烯醇、甘油和乙酸乙烯酯水性乳液。该方法还可以包括将聚乙烯醇、甘油和水性乳液混合，以产生水活化的胶黏剂。可以例如在用顶置式搅拌器剧烈搅拌下混合成分，以确保适当地混合。所产生的水活化的胶黏剂中聚乙烯醇、甘油和水性乳液的浓度可以各自独立地如上文所述。在一些实施方案中，所产生的水活化的胶黏剂包括25wt％至65wt％的乙酸乙烯酯水性乳液、25wt％至45wt％的聚乙烯醇和3wt％至10wt％的甘油。
用于产生水活化的胶黏剂的方法还可以包括提供聚乙二醇，并且该方法的混合操作还可以包括将聚乙二醇添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。所产生的水活化的胶黏剂中聚乙二醇的分子量和浓度可以如上文所述。
用于产生水活化的胶黏剂的方法还可以包括提供一种或多种添加剂，且该方法的混合操作还可以包括将一种或多种添加剂添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。添加剂可以包括一种或多种填充剂、一种或多种颜料、一种或多种泡沫控制剂、一种或多种润湿剂或其组合。
用于产生水活化的胶黏剂的方法还可以包括提供聚乙烯亚胺，并且该方法的混合操作还可以包括将聚乙烯亚胺添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。所产生的水活化的胶黏剂中聚乙烯亚胺的浓度可以如上文所述。
用于产生水活化的胶黏剂的方法还可以包括提供松香酯，且该方法的混合操作还可以包括将松香酯添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。所产生的水活化的胶黏剂中松香酯的浓度可以如上文所述。
用于产生水活化的胶黏剂的方法还可以包括提供聚(2-乙基-2-噁唑啉)，并且该方法的混合操作还可以包括将聚(2-乙基-2-噁唑啉)添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。所产生的水活化的胶黏剂中聚(2-乙基-2-噁唑啉)的浓度可以如上文所述。
用于产生水活化的胶黏剂的方法还可以包括提供黏土，并且该方法的混合操作还可以包括将黏土添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。所产生的水活化的胶黏剂中黏土的浓度可以如上文所述。
制作标签的方法
还提供了制作标签的方法。该方法可以包括使用如上所述的任何方法来产生水活化的胶黏剂。该方法还可以包括将水活化的胶黏剂涂覆在能够接收印刷标记的面材上。标签的面材可以如上文所述。涂覆操作可以包括例如夹缝挤压式涂覆(slot die coating)或帘膜挤压式涂覆(curtain die coating)。还可以使用诸如喷涂、金属丝涂覆(wirecoating)、刮刀涂覆(knife coating)、迈耶棒涂覆(Meyer Bar coating)、挤出涂覆、凹版印刷涂覆或本领域技术人员已知的其他涂覆工艺等技术将胶黏剂涂覆于面材上。
涂覆所生成的胶黏剂层的涂布重量为例如5gsm至20gsm，例如5gsm至14gsm，6.5gsm至15.5gsm，8gsm至17gsm，9.5gsm至18.5gsm，或11gsm到20gsm。就上限而言，胶黏剂层的涂布重量可以小于20gsm，例如小于18.5gsm，小于17gsm，小于15.5gsm，小于14gsm，小于12.5gsm，小于11gsm，小于9.5gsm，小于8gsm，或小于6.5gsm。就下限而言，胶黏剂层的涂布重量可以大于5gsm，例如大于6.5gsm，大于8gsm，大于9.5gsm，大于11gsm，大于12.5gsm，大于14gsm，大于15.5gsm，大于17gsm，或大于18.5gsm。还考虑了较低的胶黏剂层涂布重量，例如小于5gsm的涂布重量，以及较高的涂布重量，例如大于20gsm的涂布重量。
制作标签的方法还可以包括固化涂覆的面材。例如，固化的温度可以为70℃至130℃，例如70℃至106℃，76℃至112℃，82℃至118℃，88℃至124℃，或94℃至130℃。就上限而言，固化温度可以小于130℃，例如小于124℃，小于118℃，小于112℃。小于106℃，小于100℃，小于94℃，小于88℃，小于82℃，或小于76℃。就下限而言，固化温度可以大于70℃，例如大于76℃，大于82℃，大于88℃，大于94℃，大于100℃，大于106℃，大于112℃，大于118℃，或大于124℃。还考虑了较低的固化温度，例如小于70℃的温度，以及较高的固化温度，例如大于130℃的温度。该方法的固化操作可以进行足以将涂覆的面材的水分含量降低至小于10％，例如小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％或小于1％的时间量。
制作标签的方法还可以包括切割涂覆的面材。切割操作可以用例如本领域技术人员熟悉的任何类型的模切机进行。
将标签施加到表面上的方法
还提供了将标签施加到表面上的方法。该方法可以包括提供具有外表面的表面。该表面可以包含例如一种或多种纸、一种或多种聚合物、一种或多种金属、玻璃、一种或多种木材或其组合。该方法还可以包括提供上文所述的标签。该方法还可以包括通过使标签与活化液接触来活化标签。在一些实施方案中，活化液包括水。在一些实施方案中，活化液由水组成。在一些实施方案中，活化液基本上由水组成。在一些实施方案中，活化液包括水并且不包含有机溶剂。在一些实施方案中，活化液还包含有机溶剂。有机溶剂可以是例如醇。在一些实施方案中，活化液包括水和异丙醇的混合物。该方法还可以包括将活化的标签黏附到表面的外表面上，从而将标签施加到表面上。
例如，在黏附后至少5分钟，例如至少4分钟、至少3分钟、至少2分钟、至少1分钟、至少50秒内，至少40秒，至少30秒，至少20秒或至少10秒内，黏附的标签是可以重新放置的。所施加的标签例如可以在少于10小时，例如少于8小时，少于6小时，少于4小时，少于2小时，少于1小时，少于50分钟，少于40分钟，少于30分钟，少于20分钟，少于10分钟，少于8分钟，少于6分钟，少于4分钟或少于2分钟后黏合到表面的外表面。
系统
还提供了用于产生带标签的物品的系统。该系统可以包括标签材料网。标签材料网可包括能够接收印刷标记的面材和包括水活化的胶黏剂的胶黏剂层。面材、胶黏剂层和水活化的胶黏剂各自可以如上文所述。
该系统还可以包括切割站，该切割站用于由标签材料网形成多个切割的标签。切割站可以包括针对标签尺寸调整而修改的标签切割器。该系统还可以包括用于活化切割的标签的活化站。在一些实施方案中，活化站包括辊。辊的至少一部分可以被用于将活化液携带到标签上的海绵覆盖。在一些实施方案中，活化站包括储存器。储存器可包括活化液。活化液可以包括水。在一些实施方案中，活化液不包含有机溶剂。在一些实施方案中，活化液通过辊海绵从储存器转移至标签。
该系统还可以包括多个要贴标签的物品。物品可以包括例如瓶、罐、容器、器皿、袋子、小袋、信封、包裹或盒子。该系统还可以包括用于移动物品的输送机。输送机可以是例如输送带。该系统还可以包括用于移动切割的标签的标签传送装置。在一些实施方案中，标签传送装置包括可以为真空辅助隔膜和/或头元件的真空。切割的标签可以以一叠预切割的可活化标签的形式呈现给标签传送装置。该系统还可以包括一个或多个用于通过使用电压或电流、气压、液压或其他方式来移动或控制系统的同步致动器。
图1示出了所提供的系统的一个实例。图中显示的是卷形式的标签材料网。展开标签网，并将其供应给用于接收印刷标记的打印机站(printer station)，然后供应给用于形成切割的标签的切割站。包括真空的标签传送装置将切割的标签从切割站转移到活化站。在活化站，辊将激活液施加到切割的标签上以将它们活化。然后，标签传送装置将活化的标签从活化站转移到正在通过系统在传送带上传送的物品的表面上。然后使用压辊来确保活化的胶黏剂和要贴标签的物品之间足够的表面接触。
考虑了以下实施方案。考虑了特征和实施方案的所有组合。
实施方案1：水活化的胶黏剂，包含：乙酸乙烯酯水性乳液、聚乙烯醇和甘油。
实施方案2：实施方案1所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中水性乳液的浓度为25wt％至65wt％。
实施方案3：实施方案1或2所述的实施方案，其中水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt％至59wt％。
实施方案4：实施方案1-3中任一项所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中聚乙烯醇的浓度为25wt％至45wt％。
实施方案5：实施方案1-4中任一项所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中甘油的浓度为3wt％至10wt％。
实施方案6：实施方案1-5中任一项所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中水性乳液与聚乙烯醇的重量比为0.6-2.3。
实施方案7：实施方案1-6中任一项所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中水性乳液与甘油的重量比为4-10。
实施方案8：实施方案1-7中任一项所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中聚乙烯醇与甘油的重量比为2.5-7.5。
实施方案9：实施方案1-8中任一项所述的实施方案，还包含聚乙二醇。
实施方案10：实施方案9所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中聚乙二醇的浓度为3wt％至10wt％。
实施方案11：实施方案9或10所述的实施方案，其中聚乙二醇的分子量为200g/mol至1000g/mol。
实施方案12：实施方案1-11中任一项所述的实施方案，还包含一种或多种选自以下的添加剂：一种或多种填充剂、一种或多种颜料、一种或多种泡沫控制剂和一种或多种润湿剂。
实施方案13：实施方案1-12中任一项所述的实施方案，还包含聚乙烯亚胺。
实施方案14：实施方案13所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中聚乙烯亚胺的浓度小于5wt％。
实施方案15：实施方案1-14中任一项所述的实施方案，还包含松香酯。
实施方案16：实施方案15所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中松香酯的浓度为1wt％至5wt％。
实施方案17：实施方案1-16中任一项所述的实施方案，还包含聚(2-乙基-2-噁唑啉)。
实施方案18：实施方案17所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中聚(2-乙基-2-噁唑啉)的浓度小于20wt％。
实施方案19：实施方案1-18中任一项所述的实施方案，还包含黏土。
实施方案20：实施方案19所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂中黏土的浓度小于10wt％。
实施方案21：实施方案1-20中任一项所述的实施方案，其黏度为150cps至3500cps。
实施方案22：实施方案1-21中任一项所述的实施方案，其固含量为25wt％至70wt％。
实施例23：标签，包括能够接收印刷标记的面材层和包含实施方案1-22中任一项实施方案所述的水活化的胶黏剂的胶黏剂层。
实施方案24：实施方案23所述的实施方案，其中胶黏剂层的涂布重量为5gsm至20gsm。
实施方案25：实施方案23或24所述的实施方案，其中标签不包括衬层。
实施方案26：实施方案23-25中任一项所述的实施方案，其中面材层包含一种或多种选自以下的材料：一种或多种纸、一种或多种聚合物、一种或多种金属或一种或多种木材。
实施方案27：用于产生水活化的胶黏剂的方法，该方法包括：提供聚乙烯醇、甘油和乙酸乙烯酯水性乳液，并将聚乙烯醇、甘油和水性乳液混合，从而产生水活化的胶黏剂。
实施方案28：实施方案27所述的实施方案，其中水活化的胶黏剂包含25wt％至65wt％的乙酸乙烯酯水性乳液、25wt％至45wt％的聚乙烯醇和3wt％至10wt％的甘油。
实施方案29：实施方案27或28所述的实施方案，其中所述方法还包括：提供聚乙二醇；且其中混合还包括将聚乙二醇添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。
实施方案30：实施方案27-29中任一项所述的实施方案，其中该方法还包括：提供一种或多种选自以下的添加剂：一种或多种填料、一种或多种颜料、一种或多种泡沫控制剂和一种或多种润湿剂；且其中混合还包括将一种或多种添加剂添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中以产生水活化的胶黏剂。
实施方案31：实施方案27-30中任一项所述的实施方案，其中该方法还包括：提供聚乙烯亚胺；且其中混合还包括将聚乙烯亚胺添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。
实施方案32：实施方案27-31中任一项所述的实施方案，其中该方法还包括：提供松香酯；且其中混合还包括将松香酯添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。
实施方案33：实施方案27-32中任一项所述的实施方案，其中该方法还包括：提供聚(2-乙基-2-噁唑啉)；且其中混合还包括将聚(2-乙基-2-噁唑啉)添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。
实施例34：根据实施例27-33中任一项所述的实施方案，其中，该方法还包括：提供黏土；且其中混合还包括将黏土添加到聚乙烯醇、甘油和水性乳液中，以产生水活化的胶黏剂。
实施方案35：制作标签的方法，该方法包括：使用实施方案27-34中任一项实施方案所述的方法产生水活化的胶黏剂；将水活化的胶黏剂涂覆在能够接收印刷标记的面材上。
实施方案36：实施方案35所述的实施方案，还包括：在高于70℃的温度下固化经涂覆的面材。
实施例37：实施方案35所述的实施方案，其中固化的固化时间具有足以将经涂覆的面材的水分含量降低至小于5％。
实施方式38：实施方案35或36所述的实施方案，还包括：切割经涂覆的面材。
实施方案39：实施方案35-38中任一项所述的实施方案，其中涂覆生成涂布重量为5gsm至20gsm的胶黏剂层。
实施方式40：将标签施加到表面上的方法，该方法包括：提供具有外表面的表面；提供实施方案23-26中任一项实施方案所述的标签；通过使标签与包含水的活化液接触来活化标签；并将活化的标签黏附到表面的外表面，从而将标签施加到表面上。
实施方案41：实施方案40所述的实施方案，其中活化液不包含有机溶剂。
实施例42：实施方案40或41所述的实施方案，其中在所述黏附后至少1分钟内，施加的标签是可重新定位的。
实施方案43：实施方案40-42中任一项所述的实施方案，其中在黏附后不到2小时，施加的标签与表面的外表面黏合。
实施方案44：实施方案40-43中任一项所述的实施方案，其中表面包含一种或多种选自以下的材料：一种或多种纸、一种或多种聚合物、一种或多种金属、玻璃或一种或多种木材。
实施方案45：带标签的表面，包括：具有外表面的表面；和黏附在表面的外表面上的实施方案23-26中任一实施方案所述的标签。
实施方案46：实施方案45所述的实施方案，其中表面包含一种或多种选自以下的材料：一种或多种纸、一种或多种聚合物、一种或多种金属、玻璃或一种或多种木材。
实施方案47：用于产生带标签的物品的系统，该系统包括：标签材料网，其包括能够接收印刷标记的面材和包含实施方案1-22中任一项实施方案所述的水活化的胶黏剂的胶黏剂层；切割台，用于由标签材料网形成多个切割的标签；以及活化站，用于活化切割的标签。
实施方案48：实施方案47所述的实施方案，其中活化站包括辊，辊的至少一部分被海绵覆盖。
实施方案49：实施方案47或48所述的实施方案，其中活化站包括容纳包含水的活化液的储存器。
实施方案50：实施方案49所述的实施方案，其中活化液不包含有机溶剂。
实施方案51：实施方案47-50中任一项所述的实施方案，还包括：多个待贴标签的物品；和用于移动物品的输送机。
实施方案52：实施方案47-51中任一项所述的实施方案，还包括：用于移动切割的标签的标签传送装置。
实施方案53：实施方案52所述的实施方案，其中标签传送装置包括真空。
考虑到下述非限制性实施例，会更好地理解本公开。
实施例
根据下表1中列出的配方制备了七种水活化的胶黏剂组合物。配方的乙酸乙烯酯乳液在水中包括55wt％的乙酸乙烯酯。在每种情况下，使用顶置式搅拌器以1500rpm混合成分，以共混。
表1.水活化的胶黏剂配方
Figure BDA0002717640450000241
每种胶黏剂均直接涂覆在可印刷的面材上，并在高于水沸点的温度下固化，以获得10-15gsm的干涂布重量。然后从涂覆的可印刷面材上切下标签。如下表2所示，用各种活化液活化标签。活化液包括水和可选的异丙醇(IPA)。然后将标签施加到各种基材上，并测试其活化动力学、固化和凝固条件以及黏附性能。
在停留时间为30秒至300秒后，评估标签的纤维撕裂。如本文所用，术语“纤维撕裂”是指在尝试从基材表面剥离标签之后，来自面材的纤维保留在胶黏剂层上的程度。以此方式，高纤维撕裂强度表示胶黏剂和基材之间的黏合大于面材的内部黏合或强度。如本文所用，术语“停留时间”是指活化的标签与基材接触的时间段。这样，停留时间不包括活化标签或将标签施加到基材所需的时间。这些评估的结果列于下文的表2。这些纤维撕裂结果与表1的每个示例性胶黏剂配方相同或相似，表明所提供的水活化的胶黏剂能够与每种测试的基材材料牢固地黏合。
表2.不同基材上水活化的胶黏剂活化性能
Figure BDA0002717640450000251
在另一个实验中，将实施例1-7的胶黏剂各自以不同的涂布重量涂覆到不同类型的面材上，以测试黏附性能。下文的表3和表4所示的结果证明了所提供的水活化的胶黏剂与不同面材类型的相容性，同时保持了出色的黏附黏合强度-实施例证明，在所有面材上纤维撕裂均为100％。
表3.不同的面材类型情况下水活化的胶黏剂性能
Figure BDA0002717640450000261
表4.不同面材类型的情况下水活化的胶黏剂性能
Figure BDA0002717640450000271
还评估了实施例1-7的胶黏剂在将标签黏附到玻璃瓶上的适用性。这种类型的标签应用通常涉及湿胶，而不是可活化的胶黏剂。使用两种不同的涂布重量(10gsm和12gsm)，将提供的胶黏剂直接涂布到两种不同的面材类型(湿强度纸和半光面纸)上。然后将涂覆的面材冲切以产生标签，将标签活化并施加到标准玻璃瓶的外部。在以下四种条件之一(室温、50℃的干燥烤箱、40℃和相对湿度为90％以及和-20℃)中将瓶子老化7天。储存一周后，使用具有不同温度和腐蚀剂量的加热溶液测试标签的冲洗性能。评价结果示于下文的表5中。
表5.作为冲洗瓶标签的水活化的胶黏剂
Figure BDA0002717640450000281
从表5中的数据可以看出，根据面材、胶黏剂涂布重量、洗涤温度、洗涤腐蚀剂浓度和老化条件，所产生的标签的洗涤时间在1分钟至5分钟之间变化。重要的是，使用通常较便宜的半光面面材的标签与使用较传统且通常更昂贵的湿强度面材的标签一样容易地去除。测量胶黏剂涂覆的半光面纸标签的拉伸强度和伸长率，并将其与未涂覆的半光面纸进行比较。拉伸强度测量结果表明，所提供的水活化的胶黏剂提高了半光面面材的总体纸张强度，这有助于冲洗过程。这些发现表明，与常规标签构造和应用相比，所提供的胶黏剂制剂可提供更大的柔韧性和改进的经济性。
尽管已经详细描述了本公开，但是在本公开的精神和范围内的修改对于本领域技术人员应当是显而易见的。鉴于前述讨论，上文结合背景技术和详细描述所讨论的本领域中的相关知识和参考文献，其全部公开内容通过引用并入本文。另外，应当理解，可以整体或部分地组合或互换本公开的方面以及下文和/或所附权利要求所述的各种实施方案和各种特征的部分。在各种实施方案的前述描述中，本领域技术人员应当理解，可以将参考另一实施方案的那些实施方案与其他实施方案适当地组合。此外，本领域普通技术人员应当理解，前述描述仅是示例性的，并且无意限制本公开。

Claims (43)

1.水活化的胶黏剂，包含：
乙酸乙烯酯水性乳液；
聚乙烯醇；和
甘油，
其中，所述水活化的胶黏剂中聚乙烯醇的浓度为25wt％至45wt％，并且满足以下(A)-(F)：
(A)所述水活化的胶黏剂中所述水性乳液的浓度为25wt％至65wt％；
(B)所述水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt％至59wt％；
(C)所述水活化的胶黏剂中甘油的浓度为3wt％至10wt％；
(D)所述水活化的胶黏剂还包含聚乙烯亚胺，其中，所述水活化的胶黏剂中聚乙烯亚胺的浓度小于5wt％；
(E)所述水活化的胶黏剂还包含黏土，其中，所述水活化的胶黏剂中黏土的浓度小于10wt％；
(F)所述的水活化的胶黏剂还包含一种或多种泡沫控制剂。
2.根据权利要求1所述的水活化的胶黏剂，其中，满足以下(A)-(C)中的任一个或更多个：
(A)所述水活化的胶黏剂中所述水性乳液与所述聚乙烯醇的重量比为0.6-2.3；
(B)所述水活化的胶黏剂中所述水性乳液与所述甘油的重量比为4-10；
(C)所述水活化的胶黏剂中所述聚乙烯醇与所述甘油的重量比为2.5-7.5。
3.根据权利要求1所述的水活化的胶黏剂，还包含：
聚乙二醇，任选地其中满足以下(A)和(B)其中之一或两者：
(A)所述水活化的胶黏剂中聚乙二醇的浓度为3wt％至10wt％；
(B)所述聚乙二醇的分子量为200g/mol至1000g/mol。
4.根据权利要求2所述的水活化的胶黏剂，还包含：
聚乙二醇，任选地其中满足以下(A)和(B)其中之一或两者：
(A)所述水活化的胶黏剂中聚乙二醇的浓度为3wt％至10wt％；
(B)所述聚乙二醇的分子量为200g/mol至1000g/mol。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的水活化的胶黏剂，还包含：
一种或多种选自以下的添加剂：一种或多种填充剂、一种或多种颜料和一种或多种润湿剂。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的水活化的胶黏剂，其中，满足以下(A)-(B)中的任一个或更多个：
(A)所述水活化的胶黏剂还包含松香酯，任选地，其中，所述水活化的胶黏剂中松香酯的浓度为1wt％至5wt％；
(B)所述水活化的胶黏剂还包含聚(2-乙基-2-噁唑啉)，任选地，其中所述水活化的胶黏剂中聚(2-乙基-2-噁唑啉)的浓度小于20wt％。
7.根据权利要求5所述水活化的胶黏剂，其中，满足以下(A)-(B)中的任一个或更多个：
(A)所述水活化的胶黏剂还包含松香酯，任选地，其中，所述水活化的胶黏剂中松香酯的浓度为1wt％至5wt％；
(B)所述水活化的胶黏剂还包含聚(2-乙基-2-噁唑啉)，任选地，其中所述水活化的胶黏剂中聚(2-乙基-2-噁唑啉)的浓度小于20wt％。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的水活化的胶黏剂，其中满足以下(A)和(B)其中之一或两者：
(A)所述水活化的胶黏剂的黏度为150cps至3500cps；
(B)所述水活化的胶黏剂的固体含量为25wt％至70wt％。
9.根据权利要求5所述的水活化的胶黏剂，其中满足以下(A)和(B)其中之一或两者：
(A)所述水活化的胶黏剂的黏度为150cps至3500cps；
(B)所述水活化的胶黏剂的固体含量为25wt％至70wt％。
10.根据权利要求6所述的水活化的胶黏剂，其中满足以下(A)和(B)其中之一或两者：
(A)所述水活化的胶黏剂的黏度为150cps至3500cps；
(B)所述水活化的胶黏剂的固体含量为25wt％至70wt％。
11.根据权利要求7所述的水活化的胶黏剂，其中满足以下(A)和(B)其中之一或两者：
(A)所述水活化的胶黏剂的黏度为150cps至3500cps；
(B)所述水活化的胶黏剂的固体含量为25wt％至70wt％。
12.标签，包括：
面材层，其能够接收印刷标记；和
胶黏剂层，其包含权利要求1-11中任一项所述的水活化的胶黏剂。
13.根据权利要求12所述的标签，其中，所述胶黏剂层的涂布重量为5gsm至20gsm。
14.根据权利要求12所述的标签，其中，所述标签不包括衬层。
15.根据权利要求13所述的标签，其中，所述标签不包括衬层。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的标签，其中，所述面材层包含一种或多种选自以下的材料：一种或多种纸、一种或多种聚合物、一种或多种金属或一种或多种木材。
17.用于产生水活化的胶黏剂的方法，所述方法包括：
提供聚乙烯醇、甘油和乙酸乙烯酯水性乳液；和
将所述聚乙烯醇、所述甘油和所述水性乳液混合，以产生所述水活化的胶黏剂，
其中所述水活化的胶黏剂中聚乙烯醇的浓度为25wt％至45wt％，并且
满足以下(A)-(F)：
(A)所述水活化的胶黏剂中所述水性乳液的浓度为25wt％至65wt％；
(B)所述水性乳液中乙酸乙烯酯的浓度为4wt％至59wt％；
(C)所述水活化的胶黏剂中甘油的浓度为3wt％至10wt％；
(D)所述方法还包括提供聚乙烯亚胺，其中，所述混合还包括将所述聚乙烯亚胺添加到所述聚乙烯醇、所述甘油和所述水性乳液中，以产生所述水活化的胶黏剂；
其中，所述水活化的胶黏剂中聚乙烯亚胺的浓度小于5wt％；
(E)其中所述方法还包括提供黏土，其中，所述混合还包括将所述黏土添加到所述聚乙烯醇、所述甘油和所述水性乳液中，以产生所述水活化的胶黏剂；
其中，所述水活化的胶黏剂中黏土的浓度小于10wt％；
(F)其中所述方法还包括提供一种或多种泡沫控制剂，其中，所述混合还包括将所述一种或多种泡沫控制剂添加到所述聚乙烯醇、所述甘油和所述水性乳液中，以产生所述水活化的胶黏剂。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，满足以下(A)和(B)其中之一或两者：
(A)所述方法还包括：
提供聚乙二醇；和
其中，所述混合还包括将所述聚乙二醇添加到所述聚乙烯醇、所述甘油和所述水性乳液中，以产生所述水活化的胶黏剂；
(B)其中，所述方法还包括：
提供一种或多种选自以下的添加剂：一种或多种填充剂、一种或多种颜料和一种或多种润湿剂；和
其中，所述混合还包括将所述一种或多种添加剂添加到所述聚乙烯醇、所述甘油和所述水性乳液中，以产生所述水活化的胶黏剂。
19.根据权利要求17-18中任一项所述的方法，其中，满足以下(A)-(B)中的任一个或更多个：
(A)其中，所述方法还包括：
提供松香酯；和
其中，所述混合还包括将所述松香酯添加到所述聚乙烯醇、所述甘油和所述水性乳液中，以产生所述水活化的胶黏剂；
(B)其中，所述方法还包括：
提供聚(2-乙基-2-噁唑啉)；和
其中，所述混合还包括将所述聚(2-乙基-2-噁唑啉)添加到所述聚乙烯醇、所述甘油和所述水性乳液中，以产生所述水活化的胶黏剂。
20.制作标签的方法，所述方法包括：
使用权利要求17-19中任一项所述的方法产生水活化的胶黏剂；和
将所述水活化的胶黏剂涂覆在能够接收印刷标记的面材上。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：
在高于70℃的温度下固化经涂覆的面材。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述固化的固化时间足以将经涂覆的面材的水分含量降低至小于5％。
23.根据权利要求20所述的方法，还包括：
切割经涂覆的面材。
24.根据权利要求21所述的方法，还包括：切割经涂覆的面材。
25.根据权利要求20-24中任一项所述的方法，其中所述涂覆生成涂布重量为5gsm至20gsm的胶黏剂层。
26.将标签施加到表面上的方法，所述方法包括：
提供具有外表面的表面；
提供权利要求12-16中任一项所述的标签；
通过使所述标签与包含水的活化液接触来活化所述标签；和
将活化的标签黏附到所述表面的所述外表面，从而将所述标签施加到所述表面上。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述活化液不包含有机溶剂。
28.根据权利要求26所述的方法，其中，在所述黏附后的至少1分钟内，所施加的标签是可重新定位的。
29.根据权利要求26所述的方法，其中，在所述黏附后少于2小时，所施加的标签与所述表面的外表面黏合。
30.根据权利要求26-29中任一项所述的方法，其中，所述表面包含一种或多种选自以下的材料：一种或多种纸、一种或多种聚合物、一种或多种金属、玻璃或一种或多种木材。
31.带标签的表面，包括：
具有外表面的表面；和
黏附于所述表面的外表面上的权利要求12-16中任一项所述的标签。
32.根据权利要求31所述的带标签的表面，其中，所述表面包含一种或多种选自以下的材料：一种或多种纸、一种或多种聚合物、一种或多种金属、玻璃或一种或多种木材。
33.用于产生带标签的物品的系统，所述系统包括：
标签材料网，其包括能够接收印刷标记的面材和包含权利要求1-11中任一项所述水活化的胶黏剂的胶黏剂层；
切割站，用于由所述标签材料网形成多个切割的标签；和
活化站，用于活化所切割的标签。
34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述活化站包括辊，所述辊的至少一部分被海绵覆盖。
35.根据权利要求33所述的系统，其中，所述活化站包括容纳包含水的活化液的储存器。
36.根据权利要求34所述的系统，其中，所述活化站包括容纳包含水的活化液的储存器。
37.根据权利要求35所述的系统，其中，所述活化液不包含有机溶剂。
38.根据权利要求36所述的系统，其中，所述活化液不包含有机溶剂。
39.根据权利要求33-38中任一项所述的系统，还包括：
多个待贴标签的物品；和
用于移动所述物品的输送机。
40.根据权利要求33-38中的任一项所述的系统，还包括：
用于移动所切割的标签的标签传送装置。
41.根据权利要求39所述的系统，还包括：
用于移动所切割的标签的标签传送装置。
42.根据权利要求40所述的系统，其中，所述标签传送装置包括真空。
43.根据权利要求41所述的系统，其中，所述标签传送装置包括真空。
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