CN115521735A - 一种日化用品包装瓶标签纸用胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种日化用品包装瓶标签纸用胶及其制备方法，属于标签纸领域。包括以下重量份的原料制成：氯磺化聚乙烯100份、丙烯酸类单体70～80份、马来酸酐5～8份、乙烯吡啶3.5～4份、脂肪族异氰酸酯75～85份、聚酯多元醇80～90份、扩链剂6～10份、羟基噻唑类化合物18～23份、催化剂0.06～0.08份、引发剂0.15～0.2份、有机溶剂380～420份。本申请制得的标签纸不仅具有良好的粘结强度以及持粘性，而且抗菌效果好，不易在使用时标签纸表面受到外力破损而滋生细菌，特别适用于日化用品包装瓶上粘贴，具有良好的耐久性。

Description

一种日化用品包装瓶标签纸用胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及标签纸领域，尤其是涉及一种日化用品包装瓶标签纸用胶及其制备方法。
背景技术
标签纸是一种日常生活中常见的纸品，标签纸应用于在超市、快递、日常生活、服装等标签用量非常多的地方，标签纸一般由底纸、胶层、面材组成，其中，底纸靠近胶层的一侧会覆有硅离型层，以便于与胶层分离而进行粘贴使用，而胶层与面材视可以使用环境有多种选择，其种类一般包括有PP、PE、PVC、PET等材料，由于PE薄膜标签纸具有很好的柔软性、抗水性的优点，在应用于日化用品包装瓶上时更加耐潮、耐挤压，因此目前市面上的日化用品包装瓶所使用的多为PE塑料薄膜标签纸。
但是，PE薄膜标签纸也存在一些缺点，由于其材料柔软性较好，因此在使用贴有标签纸的包装瓶上时容易对标签纸造成划破损坏的问题，而由于日化用品包装瓶经常处于在温热潮湿的沐浴间环境里，容易发生标签纸脱离、长霉等问题。
发明内容
为了减少标签纸发生脱离、长霉等问题，本申请提供一种日化用品包装瓶标签纸用胶及其制备方法。
本申请提供的一种日化用品包装瓶标签纸用胶及其制备方法，采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种日化用品包装瓶标签纸用胶及其制备方法，采用如下的技术方案：
一种日化用品包装瓶标签纸用胶，包括以下重量份的原料制成：氯磺化聚乙烯100份、丙烯酸类单体70～80份、马来酸酐5～8份、乙烯吡啶3.5～4份、脂肪族异氰酸酯75～85份、聚酯多元醇80～90份、扩链剂6～10份、羟基噻唑类化合物18～23份、催化剂0.06～0.08份、引发剂0.15～0.2份、有机溶剂380～420份。
优选的，所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯的一种或多种的组合。
优选的，所述聚酯多元醇为聚碳酸酯二醇。
优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
优选的，所述引发剂为叔丁基过氧化氢。
优选的，所述扩链剂为1，6-己二醇。
优选的，所述有机溶剂为丙酮、二甲苯、二氯甲烷的一种或多种的组合。
通过采用上述配方制得的标签纸用胶，具有更高的强韧性与粘附力，应用于标签纸中，胶层具有良好的复原性，当标签纸受到外力划破面层的时候，胶层的破损界面不易完全断裂，使得水分、氧气或其他杂质不易留存于破损界面处，从而减少了标签纸发生鼓泡、脱落、发霉等情况。其中的氯磺化聚乙烯作为主粘剂，其主链结构与聚乙烯材料的面材或被粘基材相近，因此具有良好的粘结力，而脂肪族异氰酸酯、聚酯多元醇共聚形成的聚氨酯链段通过马来酸酐、丙烯酸类单体、乙烯吡啶与主粘剂共聚互混，从而使得以聚乙烯为主的胶料具有更高的回缩性与粘结力，即便在较大的温差下也能够具有良好的持粘性，除此之外，通过特别引入羟基噻唑类化合物，使得胶剂的抗菌性能大幅提高，进一步改善了标签纸应用于日化用品包装瓶上的耐久性。
优选的，所述羟基噻唑类化合物为5-羟甲基噻唑或4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑。
通过添加5-羟甲基噻唑或4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑，使得黏胶聚合物中引入了噻唑环，噻唑环具有良好的广谱抗菌功效，能够使得便签纸在边缘或划破界面处不易滋生细菌，极大地减少了标签纸上的长霉点的情况。
优选的，所述羟基噻唑类化合物为4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑。
通过采用4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑作为胶黏材料的抗菌成分，制成的胶黏剂综合性能更为优异。
优选的，所述脂肪族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯或甲基丙烯酸异氰基乙酯的至少一种。
优选的，所述脂肪族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯与甲基丙烯酸异氰基乙酯按照(70～80):(20～30)的质量比组成。
通过采用异佛尔酮二异氰酸酯或甲基丙烯酸异氰基乙酯作为脂肪族异氰酸酯，使得羟基噻唑类化合物的羟基能够与异氰基反应结合，从而将噻唑环引入至胶料聚合物中，除此之外，将异佛尔酮二异氰酸酯与甲基丙烯酸异氰基乙酯按特定的比例配合使用，能够使聚合而成的胶料具有更为优异的粘结性与复原性。
第二方面，本申请提供一种日化用品包装瓶标签纸用胶的制备方法，采用如下的技术方案：
一种日化用品包装瓶标签纸用胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将氯磺化聚乙烯、丙烯酸类单体、马来酸酐、乙烯吡啶与90～110份有机溶剂混合，加热至40～50℃，搅拌至完全溶解后，获得混合物A；
(2)按重量份将聚酯多元醇、扩链剂与0.03～0.04份催化剂与150～160份有机溶剂混合，加热至50～60℃并搅拌均匀后，再投加脂肪族异氰酸酯，升温至85～95℃，搅拌反应1～2h后，与步骤(1)的混合物A混合，保温搅拌反应3～5h，获得混合物B；
(3)停止加热并往混合物B中加入剩余的有机溶剂，降温至40～50℃，按重量份加入羟基噻唑类化合物、0.03～0.04份催化剂，搅拌均匀后投加引发剂，在氮气的保护下，升温至80～90℃，搅拌反应3～5h后，降温出料即得。
通过采用上述制备方法，将丙烯酸类单体与乙烯吡啶共聚后，有助于氯磺化聚乙烯上更好地引入丙烯酸酯分子链而具有更高的强度与分子间化学键的附着力，聚酯多元醇、脂肪族异氰酸酯、扩链剂以及催化剂聚合形成的聚氨酯聚合物通过氯磺化聚乙烯聚合物分子链上的马来酸酐更好地共混相容，接着通过投加羟基噻唑类化合物、催化剂，使得体系中剩余的异氰基与羟基噻唑类化合物反应形成的含有噻唑环的单体能够引入至胶料体系中，最后通过投加引发剂引发自由基聚合反应，获得具有较高粘力强、韧性高、抗菌性好的胶黏材料。
第三方面，本申请提供一种日化用品包装瓶标签纸用胶的应用，采用如下的技术方案：
一种日化用品包装瓶标签纸用胶的应用，所述标签纸用胶在覆硅底材上涂布，经过100±5℃烘烤3～5min后形成胶层，胶层厚度控制在100±20μm，涂覆有胶层的底材一面与PE薄膜面材复合，制得日化用品包装瓶标签纸。
通过将标签纸用胶应用于PE薄膜作为面材的标签纸中，控制特定的烘烤温度以及涂覆厚度，使得标签纸不仅能够具备良好的强韧性，收到外力刮划后容易复原、不易断裂，而且与PE薄膜面材以及日化用品包装瓶均具有良好的附着力，能够保持较高的粘结强度以及持粘性，从而使得标签纸能够在经常触碰使用以及潮湿温热的应用环境下呈现出优异的耐久性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过采用以氯磺化聚乙烯作为主粘剂，添加脂肪族异氰酸酯、聚酯多元醇马来酸酐、丙烯酸类单体、乙烯吡啶与主粘剂发生共聚而互混，并引入羟基噻唑类化合物，使制得的胶粘材料与聚乙烯材料的面材或被粘基材具有良好的粘结性，不仅韧性高，且具有良好的抗菌性；
2.胶粘材料制得的标签纸，特别适用于粘贴日化用品包装瓶上，在使用时受到外力剐蹭后胶层具有良好的复原性，使得水分、氧气或其他杂质不易留存于破损界面处，从而减少了标签纸发生鼓泡、脱落、发霉等情况。
具体实施方式
以下结实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例中所涉及的材料均为市售产品，其中，氯磺化聚乙烯采用昆仑牌CSM-40型号的氯磺化聚乙烯。
实施例1
一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其制备方法如下：
(1)将200g的氯磺化聚乙烯、50g的甲基丙烯酸甲酯、60g的甲基丙烯酸乙酯、30g的甲基丙烯酸月桂酯、10g的马来酸酐、7g的2-乙烯基吡啶与180g的二氯甲烷混合，加热至50℃，搅拌至完全溶解后，获得混合物A；
(2)将160g的聚碳酸酯二醇、12g的1,6-己二醇、0.06g的二月桂酸二丁基锡与300g的丙酮混合，加热至50℃并搅拌均匀后，再投加150g的异佛尔酮二异氰酸酯，升温至90℃，搅拌反应2h后，与步骤(1)的混合物A混合，保温90℃并以1200rpm的高速搅拌反应3h，获得混合物B；
(3)停止加热并往混合物B中加入280g的丙酮，降温至45℃，加入36g的4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑、0.06g的二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀后投加0.3g的叔丁基过氧化氢混合，在氮气的保护下，升温至90℃，搅拌反应5h后，降温出料即得。
实施例2
一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其制备方法如下：
(1)将200g的氯磺化聚乙烯、50g的甲基丙烯酸甲酯、70g甲基丙烯酸乙酯、30g甲基丙烯酸月桂酯、13g的马来酸酐、7.5g的2-乙烯基吡啶与200g的二氯甲烷混合，加热至50℃，搅拌至完全溶解后，获得混合物A；
(2)将170g的聚碳酸酯二醇、14g的1,6-己二醇、0.07g的二月桂酸二丁基锡与300g的丙酮混合，加热至50℃并搅拌均匀后，再投加160g的异佛尔酮二异氰酸酯，升温至90℃，搅拌反应2h后，与步骤(1)的混合物A混合，保温90℃并以1200rpm的高速搅拌反应3h，获得混合物B；
(3)停止加热并往混合物B中加入300g的丙酮，降温至45℃，加入42g的4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑、0.07g的二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀后投加0.3g的叔丁基过氧化氢混合，在氮气的保护下，升温至90℃，搅拌反应5h后，降温出料即得。
实施例3
一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其制备方法如下：
(1)将200g的氯磺化聚乙烯、50g的甲基丙烯酸甲酯、80g的甲基丙烯酸乙酯、30g的甲基丙烯酸月桂酯、16g的马来酸酐、8g的2-乙烯基吡啶与220g的二氯甲烷混合，加热至50℃，搅拌至完全溶解后，获得混合物A；
(2)将180g的聚碳酸酯二醇、20g的1,6-己二醇、0.08g的二月桂酸二丁基锡与320g的丙酮混合，加热至50℃并搅拌均匀后，再投加170g的异佛尔酮二异氰酸酯，升温至90℃，搅拌反应2h后，与步骤(1)的混合物A混合，保温90℃并以1200rpm的高速搅拌反应3h，获得混合物B；
(3)停止加热并往混合物B中加入300g的丙酮，降温至45℃，加入46g的4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑、0.07g的二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀后投加0.4g的叔丁基过氧化氢混合，在氮气的保护下，升温至90℃，搅拌反应5h后，降温出料即得。
实施例4
一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其与实施例2的区别在于，步骤(2)中的160g的异佛尔酮二异氰酸酯替换成110g的异佛尔酮二异氰酸酯和50g的甲基丙烯酸异氰基乙酯。
实施例5
一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其与实施例2的区别在于，步骤(2)中的160g的异佛尔酮二异氰酸酯替换成125g的异佛尔酮二异氰酸酯和35g的甲基丙烯酸异氰基乙酯。
实施例6
一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其与实施例2的区别在于，步骤(2)中的170g的异佛尔酮二异氰酸酯替换成115g的异佛尔酮二异氰酸酯和45g的甲基丙烯酸异氰基乙酯。
实施例7
一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其与实施例6的区别在于，步骤(3)中的4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑替换成等量的5-羟甲基噻唑。
对比例1：与实施例2的不同之处在于，采用聚乙烯LD100-AC等量替换氯磺化聚乙烯CSM-40，并省去步骤(2)和步骤(3)。
对比例2：与实施例2的不同之处在于，采用聚乙烯LD100-AC等量替换氯磺化聚乙烯CSM-40，并省去步骤(2)，步骤(3)具体为：停止加热并往混合物A中加入300g丙酮、降温至45℃，加入42g的4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑、60g的异佛尔酮二异氰酸酯、0.07g的二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀后投加0.3g的叔丁基过氧化氢混合，在氮气的保护下，升温至90℃，搅拌反应5h后，降温出料即得。
对比例3：与实施例2的不同之处在于，采用聚乙烯LD100-AC等量替换氯磺化聚乙烯CSM-40，并省去步骤(3)。
对比例4：与实施例2的不同之处在于，省去步骤(2)和步骤(3)。
性能检测试验
1、检测试样制作：将实施例1-7、对比例1-4制得的胶黏材料应用于制作标签纸中，将胶黏材料涂布于覆硅底材上，经过100±5℃烘烤5min后形成胶层，胶层厚度控制在100±10μm，涂覆有胶层的底材一面与PE薄膜面材复合，制得涂覆有不同胶黏材料的标签纸试样。
2、剥离强度检测：根据《胶粘带剥离强度的试验方法》GB/T2792-2014规定的180°剥离强度试验，对实施例1-7以及对比例1-4制得的标签纸试样检测剥离强度(单位：N/mm)。
3、持粘性检测：根据《压敏胶粘带持粘性试验方法》GB/T4851-2014规定的持粘性试验，对实施例1-7以及对比例1-4制得的标签纸试样检测持粘性脱落时间(单位：min)。
4、抗菌性检测：根据《塑料表面抗菌性能试验方法》GB/T31402-2015规定，对实施例1-7以及对比例1-4制得的标签纸试样接种黄金色葡萄球菌，以普通PE薄膜面材作为空白对照组，计算接种24h后的抗菌性(单位：％)，接种前先对各标签纸试样进行刮痕处理，使用美工刀施加1N的压力对标签纸表面划行3cm，菌液接种覆盖刮痕处。
检测结果详见下表：
Figure BDA0003819127810000101
从检测结果上看，采用实施例1-7的配方以及制备方法制得的标签纸，180°剥离强度均能够达到20N/m以上，且持粘性长，粘贴于日化用品包装瓶上足够耐久。相比于对比例1-4，剥离强度与脱落时间提升明显，说明采用氯磺化聚乙烯替代传统的聚乙烯作为主粘接剂，同时采用脂肪族异氰酸酯、聚酯多元醇、扩链剂等聚合引入的聚氨酯链段，对于标签纸的粘结性能的提升起到了主要的贡献作用。从实施例4-6对比实施例2的检测结果可以知道，将异佛尔酮二异氰酸酯与甲基丙烯酸异氰基乙酯按特定的用量配合使用，对于标签胶的粘结性能有更好的改善效果。除此之外，实施例6相比实施例7的抗菌性能以及粘性更好，说明4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑相比5-羟甲基噻唑在胶黏材料中能够发挥更好的抑菌以及助粘的效果。
除此之外，实施例1-7的标签纸还呈现出理想的抗菌性，从接种后的菌落生长情况上看，实施例1-7的黄金色葡萄球菌分布零星，且刮痕处并未出现菌落生长的情况，相比对比例2，虽然添加了含噻唑环成分原料，但是其抑菌效果不到80％，刮痕处也滋生了不少细菌，说明只有在实施例1-7完整的配方以及制备方法下制得的标签纸，不易在外力下粘胶结构破裂，减少刮痕处的氧气供细菌生长的情况。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其特征在于，包括以下重量份的原料制成：氯磺化聚乙烯100份、丙烯酸类单体70～80份、马来酸酐5～8份、乙烯吡啶3.5～4份、脂肪族异氰酸酯75～85份、聚酯多元醇80～90份、扩链剂6～10份、羟基噻唑类化合物18～23份、催化剂0.06～0.08份、引发剂0.15～0.2份、有机溶剂380～420份。
2.根据权利要求1所述的一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其特征在于，所述羟基噻唑类化合物为5-羟甲基噻唑或4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑。
3.根据权利要求2所述的一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其特征在于，所述羟基噻唑类化合物为4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑。
4.根据权利要求1所述的一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其特征在于，所述脂肪族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯或甲基丙烯酸异氰基乙酯的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其特征在于，所述脂肪族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯与甲基丙烯酸异氰基乙酯按照(70～80):(20～30)的质量比组成。
6.根据权利要求1所述的一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其特征在于，所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1所述的一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述引发剂为叔丁基过氧化氢。
8.根据权利要求1所述的一种日化用品包装瓶标签纸用胶，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮、二甲苯、二氯甲烷的一种或多种的组合。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的日化用品包装瓶标签纸用胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量份将氯磺化聚乙烯、丙烯酸类单体、马来酸酐、乙烯吡啶与90～110份有机溶剂混合，加热至40～50℃，搅拌至完全溶解后，获得混合物A；
（2）按重量份将聚酯多元醇、扩链剂与0.03～0.04份催化剂与150～160份有机溶剂混合，加热至50～60℃并搅拌均匀后，再投加脂肪族异氰酸酯，升温至85～95℃，搅拌反应1～2h后，与步骤（1）的混合物A混合，保温搅拌反应3～5h，获得混合物B；
（3）停止加热并往混合物B中加入剩余的有机溶剂，降温至40～50℃，按重量份加入羟基噻唑类化合物、0.03～0.04份催化剂，搅拌均匀后投加引发剂，在氮气的保护下，升温至80～90℃，搅拌反应3～5h后，降温出料即得。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的日化用品包装瓶标签纸用胶的应用，其特征在于，所述标签纸用胶在覆硅底材上涂布，经过100±5℃烘烤3～5min后形成胶层，胶层厚度控制在100±20μm，涂覆有胶层的底材一面与PE薄膜面材复合，制得日化用品包装瓶标签纸。
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