CN117396573A - 粘合标签 - Google Patents

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CN117396573A CN202280039298.XA CN202280039298A CN117396573A CN 117396573 A CN117396573 A CN 117396573A CN 202280039298 A CN202280039298 A CN 202280039298A CN 117396573 A CN117396573 A CN 117396573A
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Abstract

本说明书涉及一种包括具有增强性能的水性多层压敏粘合剂的粘合标签。该粘合标签包括面层和邻接于该面层的多层粘合剂。该多层粘合剂包括至少两层的压敏粘合剂。该至少两层中的至少一层包括压敏粘合剂组合物，该压敏粘合剂组合物包括至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物和交联剂。本说明书还涉及带标签的物品、标签层压纸幅以及用于制造粘合标签的方法。

Description

粘合标签
技术领域
本说明书涉及粘合标签。具体地，本发明涉及包括多层压敏粘合剂的粘合标签。进一步地，本说明书涉及带标签的物品、标签层压纸幅以及用于制造粘合标签的方法。
背景技术
对工业过程中有机溶剂的排放的环境和健康限制推动了基于聚合物颗粒的胶体稳定水性分散体的水性压敏粘合剂的发展。然而，水性压敏粘合剂的粘合强度及其与非极性基材的粘合能力通常受到限制。因此，需要克服这些限制的解决方案。
发明内容
本说明书提供了包括具有增强性能的水性多层压敏粘合剂的粘合标签。所使用的粘合剂具有高固体含量，这使得标签制造中的整体过程能够更加节能，从而更加可持续。粘合剂组合物和/或多层粘合剂的性能(诸如粘着力-内聚力平衡)可通过调整粘合剂组合物和/或多层粘合剂内发生的交联量来调节。因此，通过使用本文公开的水性多层压敏粘合剂可以满足多种应用要求。粘合剂组合物适合与基于天然纤维的面材料和薄膜面材料两者一起使用。进一步地，该组合物表现出良好的耐水白性。此外，粘合剂组合物可以在宽温度范围内使用，并且由于交联机制，该粘合剂组合物具有无限保存期限。
根据实施例，提供了一种包括面层和邻接于该面层的多层粘合剂的粘合标签。该多层粘合剂包括至少两层的压敏粘合剂。该至少两层中的至少一层包括压敏粘合剂组合物，该压敏粘合剂组合物包括至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物和交联剂。
根据实施例，提供了带标签的物品。该带标签的物品包括物品和本文公开的粘合标签。该粘合标签经由该粘合标签的多层粘合剂附接到该物品的表面。
根据实施例，提供了一种标签层压纸幅。标签层压纸幅包括面、多层粘合剂和离型衬垫。该面经由该多层粘合剂邻接于该离型衬垫。该多层粘合剂包括至少两层的压敏粘合剂，并且该至少两层中的至少一层包括压敏粘合剂组合物，该压敏粘合剂组合物包括至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物和交联剂。
根据又一实施例，提供了一种用于制造上文公开的粘合标签的方法。所述方法包括：
-布置基材，
-用压敏粘合剂涂布基材以便形成包括至少两层的多层粘合剂，
-在贴标签之前，切割涂布有该压敏粘合剂的该基材以便形成粘合标签。
该至少两层中的至少一层包括压敏粘合剂组合物，该压敏粘合剂组合物包括至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物和交联剂。
附图说明
图1以示例方式示出了根据实施例的粘合标签，
图2以示例方式示出了根据实施例的粘合标签，
图3以示例方式示出了根据实施例的粘合标签，
图4以示例方式示出了根据实施例的粘合标签，
图5以示例方式示出了根据实施例的带标签的物品，并且
图6以示例方式示出了根据实施例的标签层压纸幅。
图示为示意性的。图示不按任何特定比例绘制。
具体实施方式
下文参考不应被视为限制性的一些实施例更详细地描述解决方案。
在此描述和权利要求书中，除非另外指示，否则与材料的量有关的百分比值是重量百分比(重量％)。术语“包括”可用作开放式术语，但其也包括封闭式术语“由……组成”。以微米表示的厚度单位对应于μm。以摄氏度表示的温度单位对应于℃。本说明书中使用以下附图标记和指称：
Sx，Sy，Sz 3D坐标
100、200、300、400、500 粘合标签
101、201、301、401、601 面层
102、202、302、402、602 多层粘合剂
102a、102b、202a、202b、302a、302b (粘合剂)层
402c 阻隔涂层
510 物品
520 带标签的物品
630 标签层压纸幅
640 离型衬垫
标签是待施加到不同形状和材料的制品上的一件材料。制品或物品可以是包装。标签至少包括面材料，也称为面材或面。将标签粘附到制品或物品的典型方式是通过使用粘合剂。包括粘合剂层的标签被称为粘合标签。粘合剂可包括压敏粘合剂(PSA)。包括压敏粘合剂的标签可被称为压敏粘合标签。压敏粘合标签还可被称为自粘标签。
包括PSA的标签可以通过粘合剂层粘附到大多数表面，而无需使用辅助试剂(例如溶剂)或加热来加强粘合。在那种情况下，粘合剂本身是压敏的。可替代地，粘合剂可以是可激活以成为压敏的。当在环境温度(例如，介于15℃与35℃之间)下或对于冷应用来说甚至在低于0℃的冻结温度下或对于热应用来说在高于35℃的温度中，对标签施加压力时PSA形成结合，从而将标签粘附到要贴标签的物品/制品。压敏粘合剂的示例包括水基(水性)PSA、溶剂基PSA和热熔PSA。标签可进一步包括其它粘合剂。
术语“面”是指标签的顶部基材，也称为面材、面材料或在塑料(即，薄膜材料)的情况下，面膜。面可具有单层结构或包括至少两层的多层结构。在塑料材料的情况下，多层薄膜结构可以被共挤出或者它可以包括层压在一起的若干层。面是在贴标签期间通过粘合剂层粘附到制品/物品的表面的层。面包括粘合剂侧和印记侧。包括面和粘合剂的组合可被称为粘合标签。面可包括例如印记以便提供信息和/或视觉效应。可印刷面适合通过任何已知的印刷方法进行印刷，例如凹版印刷、柔版印刷工艺、胶版印刷、丝网印刷或凸版印刷。印记可能存在于该面的顶表面、反侧或正侧和反侧上。此外，标签可含有附加层，例如顶部涂层或表覆层，以保护标签的顶表面和/或印记免于摩擦或其它外部应力。涂层或附加层，如背涂可以增强标签的邻近层或部分的相容性，例如层之间的粘合性。包括面、印记层和粘合剂的标签可被称为印刷标签。
术语“离型衬垫”指的是一种结构，其包括基材和基材表面上的离型层，离型层接触标签层压物中的粘合剂。基材还可称为背衬材料。离型衬垫可以包含离型剂。离型剂为具有低表面张力的化学物质。可使用离型剂以防止其它材料粘合到其处以及提供离型效应。标签层压物的离型衬垫可以具有一个或多个有效功能：其可用作载片，粘合剂涂布到载片上；其可在储存和运输期间保护粘合剂层；其可在模切和印刷期间为标签提供支撑件，并且最终其可以提供承载供施配到待贴标签的物品/制品上的标签的离型基材。
术语“标签层压物”，也称为粘合标签层压物，是指包括面、粘合剂和离型衬垫的产品。在标签层压物中，面连同离型衬垫一起层压，粘合剂位于其间。标签层压物可以是可从其中模切出单独标签的连续结构。标签层压物的离型衬垫通常在加标签(即，将标签附接到待加标签的物品的表面上)之前去除。
可以从标签层压物上切下单独标签。切割后，标签可以保持附接在公共离型衬垫上(离型衬垫保持未切割)。因此，多个标签可保持附接到共同连续离型衬垫。此可被称为转换标签纸幅。可替代地，标签可完全分离(即，也可切割离型衬垫)。标签，包括面和粘合剂，可以与离型衬垫分离，例如通过相对于标签沿-Sz方向拉动离型衬垫。因此，粘合剂层的表面暴露，以便所述表面可以附接到制品/物品。
标签还可为所谓的无衬标签。无衬标签包括单层或多层面和面上的粘合剂。可替代地，标签可以是所谓的收缩标签，其中热收缩聚合物表面材料被接缝和卷绕在加标签物品上或套在加标签物品周围，并围绕物品收缩。可收缩标签可另外包括一些压敏粘合剂，或它们可在完全无压敏粘合剂或甚至无缝合粘合剂的情况下产生。
术语“纸幅”是指连续的材料片材。纸幅通常通过在滚筒上移动来进行处理。在处理级之间，纸幅可以卷材的形式储存和运输。
术语“层压纸幅”指的是一种结构，包括两个或更多个连续的材料片，这些材料附接在一起形成纸幅形式。通常，层压纸幅包括经由压敏粘合剂附接(层压)到离型衬垫上的面材料。
标签可用于各种贴标签应用和最终用途领域，例如食品、家庭和个人护理产品、工业产品、医药和保健品、饮料和酒瓶、其他消费品等的贴标签。标签能够在带标签的产品上提供信息，如产品规格。信息，例如标签的印记等，可包括例如图像、标志、文本等人类可读信息，和/或例如条形码、快速响应(QR)码等机器可读信息。带标签的制品/物品的表面可以是例如塑料、玻璃、金属或纸基的。带标签的制品/物品可以是例如容器，例如瓶、广口瓶、小罐、罐、罐头盒等。该标签也可应用于半刚性或柔性包装，例如用于食品的包装。
本说明书旨在提供包括具有增强性能的水性多层压敏粘合剂的粘合标签。
粘合剂组合物
本文公开的粘合剂组合物是水基的，即水性或带水的聚合物乳液(也称为水性聚合物分散体)。粘合剂组合物也可以称为胶乳。胶乳是聚合物颗粒在水中的稳定分散体(乳液)。当水蒸发时，胶乳通过聚合物颗粒的聚结而固化。
本文公开的胶乳具有高固体含量，通常高于60％。本文公开的粘合剂组合物可以具有60％至70％、例如65％的固体含量。此类具有高聚合物含量的水基分散体特别令人感兴趣，因为干燥期间需要除去的水相对少，这转化为较低的能量消耗。高固体分散体的开发和使用对环境具有积极影响，因为需要运输的材料更少，从而减少了碳足迹。在标签制造中使用高固体含量粘合剂使得整体过程能够更加节能，从而更加可持续。
有几种方法可以在精确控制粒径分布的基础上生产具有可控粘度的高固体胶乳。这可以通过设计宽的粒径分布或通过生成特定数量的颗粒群来实现。
高固体含量粘合剂组合物可以通过控制聚合过程中的粒径分布来实现。作为实例，聚合过程可以提供具有双峰或多峰粒径分布的聚合物分散体。示例性聚合过程可以提供双峰聚合物分散体，其包括总体积的60-80％的具有500-700nm的粒径的颗粒和总体积的20-40％的具有80-200nm的粒径的颗粒。作为实例，本文公开的聚合物分散体可以通过使用所谓的外部种子技术来聚合。本文公开的聚合物分散体可以通过以下来生产：首先提供小颗粒作为种子并且使它们生长，然后提供更多的种子颗粒，并且允许所有颗粒一起生长以便形成颗粒很好地填充在其中的聚合物分散体。
与溶剂型粘合剂相比，水基粘合剂具有更好的可持续性，在制造和最终使用两者期间涉及更少的基于化石燃料的原料和更少的挥发物。
该粘合剂组合物包括至少一种丙烯酸类聚合物。该至少一种丙烯酸类聚合物包括能够进行交联反应的反应基团。该粘合剂组合物进一步包括交联剂。
该至少一种丙烯酸类聚合物可以是丙烯酸类单体和非丙烯酸类共聚单体的聚合产物。
丙烯酸单体的实例包括丙-2-烯酸(丙烯酸，AA)和2-甲基丙-2-烯酸与甲醇(甲基丙烯酸甲酯，MMA)、乙醇、丙-1-醇或丙-2-醇的酯，丙-2-烯酸或2-甲基丙-2-烯酸与丁-1-醇、2-甲基丙-1-醇、丁-2-醇、2-甲基丙-2-醇、戊-1-醇、3-甲基丁-1-醇、2,2-二甲基丙-1-醇、己-1-醇、庚-1-醇、辛-1-醇、2-乙基己-1-醇、6-甲基庚-1-醇、壬-1-醇、7-甲基辛-1-醇、十二烷-1-醇、8-甲基壬-1-醇、十一-1-醇或十二-1-醇的酯、(甲基)丙烯酸烷基酯，丙-2-烯酸或2-甲基丙-2-烯酸与十三-1-醇、十四-1-醇、十五-1-醇、十六-1-醇、十八-1-醇、环己醇、(1S,2S,4S)-1,7,7-三甲基双环[2.2.1]庚-2-醇及其其他异构体的脂肪族/脂环族酯以及丙-2-烯酸和2-甲基丙-2-烯酸与二醇(诸如乙-1,2-二醇、丙-1,2-二醇、丙-1,3-二醇、丁-1,3-二醇、丁-1,4-二醇)以及1,2-双(乙烯基)苯、乙烯基2-甲基丙-2-烯酸酯、丙-2-烯基2-甲基丙-2-烯酸酯、丙-2-烯基丙-2-烯酸酯、双(丙-2-烯基酯)(Z)-丁-2-烯二酸酯、双(丙-2-烯基)(E)-丁-2-烯二酸酯、N-[(丙-2-烯酰氨基)甲基]丙-2-烯酰胺的二酯。
用于生产PSA的优选单体可以包括丙-2-烯酸丁酯(丙烯酸丁酯，BA)、丙-2-烯酸2-乙基己酯和丙-2-烯酸6-甲基庚酯和它们的混合物。单体组合物可以包括至多99％的这些特定单体或它们的混合物。通常，单体组合物可以包括高达90％但不少于50％的优选单体，条件是根据ISO 11357-2通过差示扫描量热法(DSC)测量的所得聚合物的最终玻璃化转变温度低于20℃甚至更优选低于-10℃，最优选低于-30℃。
乙烯基单体诸如苯乙烯、丙-1-烯-2-基苯(α-甲基苯乙烯)或乙烯基甲苯、新链烷酸的乙烯基酯、并且特别是乙酸乙烯酯(乙酸乙烯酯，Vac)可以用作非丙烯酸类共聚单体。VAc会发生水解降解，并且可以从可再生资源中获得。
包括酰胺基团的其他有用的单体可以选自例如丙-2-烯酰胺、2-甲基丙-2-烯酰胺、1-乙烯基吡咯烷-2-酮、N,N-二甲基丙-2-烯酰胺、N,N,2-三甲基丙-2-烯酰胺。改善颗粒稳定性的合适单体可以包括乙烯磺酸、2-甲基-2-(丙-2-烯酰氨基)丙烷-1-磺酸、4-乙烯基苯磺酸和它们的水溶性盐。
该至少一种丙烯酸类聚合物的能够进行交联反应的反应基团可以选自以下：环氧基、羟基、酮、醛、羧基。因此，该至少一种丙烯酸类聚合物可以是丙烯酸类单体和非丙烯酸类共聚单体的聚合产物，其中至少一种丙烯酸类单体或非丙烯酸类共聚单体包括能够进行交联反应的反应基团，该反应基团选自以下：环氧基、羟基、酮、醛、羧基。包括能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类单体和/或非丙烯酸类共聚单体的量可以是例如1-3重量％(通常不超过5重量％并且不低于0.1重量％)的单体组合物。
作为反应基团的羧基官能团可以通过与不饱和酸(诸如丙-2-烯酸和2-甲基丙-2-烯酸、2-亚甲基丁二酸、(2Z)-丁-2-烯二酸，(2Z)-丁-2-烯二酸，(2E)-丁-2-烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸2-羧乙酯)共聚来引入到聚合物链中。
交联中另一有用的官能团是羟基基团。它可以在诸如2-羟乙基2-甲基丙-2-烯酸酯、2-羟乙基丙-2-烯酸酯、3-羟丙基丙-2-烯酸酯和异构体、3-羟丙基2-甲基丙酸酯-2-烯酸酯和异构体、4-羟丁基丙-2-烯酸酯和异构体、4-羟丁基2-甲基丙-2-烯酸酯和异构体以及高级同系物的单体的共聚过程中引入到聚合物链中。还可以使用羟基官能单体与环氧乙烷或环氧丙烷的加合物。
包括酮基作为能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类单体的实例包括N-(2-甲基-4-氧代戊烷-2-基)丙-2-烯酰胺(双丙酮丙烯酰胺，DAAM)和2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)3-氧代丁酸乙酯(乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，AAEM)。
交联剂，即交联物或交联试剂，是能够将一个聚合物链连接到另一个聚合物链的化学实体。因此，在本说明书的上下文中，交联剂能够将一个丙烯酸类聚合物链连接到另一个聚合物链。在交联中，聚合物链与交联剂之间发生化学反应并且形成交联。
羧基官能团能够与以下示例性交联剂进行交联反应：碳化二亚胺、氮丙啶、螯合剂如锆化合物。
能够与酮基反应的交联剂包括例如具有二酰肼官能团或二氨基酸(诸如赖氨酸)的交联物。二酰肼是由有机酸与肼的反应形成的。己二酰肼(己二酰肼，ADH)是具有二酰肼官能团的合适交联剂的实例。其他有用的交联物可以选自脂族二胺或聚醚胺的组。含有胺官能团的交联物还能够与通过与环氧乙烷-2-基甲基2-甲基丙-2-烯酸酯(甲基丙烯酸缩水甘油酯，GMA)共聚而引入到聚合物中的环氧基团反应。能够与羟基官能团反应的交联剂的实例是水分散性多异氰酸酯。
本文公开的粘合剂组合物的交联剂能够与至少一种丙烯酸类聚合物的反应基团反应，从而形成交联。
通过调整交联剂的量，可以调节粘合剂组合物的性能(诸如粘着力-内聚力平衡)。因此，可以通过调整交联剂的量以及由此调整粘合剂组合物内发生的交联的量来满足多种应用要求。所用交联剂的量越少，粘合剂组合物的粘着力越高。所用交联剂的量越高，粘合剂组合物的内聚力越高。
通过使用较少的交联剂，诸如能够进行交联反应的反应基团的量的0-20％，可以获得永久的粘合性能。当将交联剂的量调整为例如能够进行交联反应的反应基团的量的20-70％时，可以获得具有半永久或半可移除粘合性能的粘合剂。为了提供可移除甚至超可移除的粘合剂组合物，交联剂的量可以调整为例如能够进行交联反应的反应基团的量的70-100％。还可以将交联剂的量调整为大于能够进行交联反应的反应基团的量的100％，例如100-150％。在这种情况下，粘合剂组合物将含有用交联剂接枝的聚合物链。因此，聚合物链含有具有交联官能团的支链。
为了提供压敏粘合剂组合物，可以通过添加中和剂、润湿剂、杀生物剂、消泡剂、流变改性剂中的至少一种来配制水性聚合物乳液。
本文公开的粘合剂组合物适合与基于天然纤维的面材料和薄膜面材料两者一起使用。进一步地，该组合物表现出良好的耐水白性。水白化是指当暴露于湿气或水时，例如当浸入水中时，由于吸水导致粘合剂变得半透明或不透明而导致光学透明度损失。本文公开的压敏粘合剂组合物具有耐水白性，当暴露于潮湿或湿润条件时也能够保持透明度。粘合剂层的耐水白性有利于实现标签的透明“无标签”外观，并且标签适合例如在标签下方的物体应通过标签可见的应用中。此外，粘合剂组合物可以在宽温度范围内使用。宽温度范围可以覆盖从零下℃到甚至超过50℃的范围。由于交联机制，本文公开的粘合剂组合物具有无限保存期限。
多层粘合剂
上文公开的粘合剂组合物用于提供粘合标签的多层粘合剂。多层粘合剂包括至少两个粘合剂层。
多层粘合剂的各层的厚度和组成可以不同。粘合性质和/或性能可以通过调整各层的厚度和/或组成来调整。
多层粘合剂可以包括两层的粘合剂组合物或由其组成。两层均可以具有上文公开的粘合剂组合物，即包括交联剂和至少一种丙烯酸类聚合物的水基粘合剂组合物，该至少一种丙烯酸类聚合物包括能够进行交联反应的反应基团。因此，两个层均可以是交联的。
替代性地，该两层可以具有不同的粘合剂组合物。各层中的一层可以包含上文公开的的粘合剂组合物。因此，各层中的一层可以是交联的。各层中的另一层可以具有包括至少一种丙烯酸类聚合物的水基粘合剂组合物，该至少一种丙烯酸类聚合物包括能够进行交联反应的反应基团。然而，所述水基粘合剂组合物本身不包括交联剂。
在多层粘合剂包括多于两层的粘合剂组合物的情况下，所有的层可以包含上文公开的粘合剂组合物。替代性地，多层粘合剂可以包括具有不同粘合剂组合物的层。在任何情况下，各层中的至少一层具有上文公开的粘合剂组合物，即包括交联剂和至少一种丙烯酸类聚合物的水基粘合剂组合物，该至少一种丙烯酸类聚合物包括能够进行交联反应的反应基团。
在实例中，包括至少两个粘合剂层的多层粘合剂优选在所有粘合剂层中具有相同的单体组成。然而，如上文已经讨论的，不需要所有粘合剂层都具有交联剂。因此，多层粘合剂的不同粘合剂层仅在交联剂的存在方面不同。
多层粘合剂的层可以通过各层的界面化学地连接。一些交联剂可以迁移到另一层，从而在层的界面处形成梯度。通过这种方式，多层中的一层连接到另一层。例如，在由两层组成的多层粘合剂中，其中最初只有各层中的一层包含交联剂，包含交联剂的该层的一些交联剂可以迁移到另一层，从而导致在各层的界面处并且可能也在最初不包括交联剂的层中发生一些交联。在最终产品中，即在粘合标签中，多层粘合剂的各层是不可区分的并且是集成的。
如上所述，多层粘合剂的粘合性质和/或性能可以通过调整各层的厚度和/或组成来调整。粘合性能包括抗剪切性(其可以用作粘合剂的内聚力的指标)以及剥离粘着力和粘性(其为粘合剂的粘着力的指标)。
抗剪切性是指粘合剂的垂直保持力的量度，即粘合剂的内部内聚强度(内聚力)。通常通过将粘合剂的比表面积布置到基材上，将已知重量附接到粘合剂和基材上，然后测量粘合剂可保持该重量的时间来测量。可根据FINAT测试方法8号(FTM 8)测量抗剪切性。低剪切粘合剂(软)更容易流动，从而产生更高的初始粘性。然而，低剪切粘合剂可具有更高的粘合剂在压力下裂开的可能性。高剪切粘合剂(硬)由于其较高的内部内聚强度而不太可能在压力下裂开。高剪切粘合剂可能更不容易流动并因此可具有较低的初始粘性。
剥离粘着力是指粘合剂润湿基材表面并随后粘附到基材上的能力的量度。剥离粘着力因此可以量化粘合剂的粘着力或剥离能力的持久性。剥离粘着力定义为在90度或180度角和指定速度下停留一定时间后，从标准测试板上去除粘合剂涂覆材料所需的力。剥离粘着力因此指的是最终粘着力。可根据FINAT测试方法1号或2号(FTM 1、FTM 2)测量剥离粘着力。
根据实施例，当根据FTM 1或FTM 2测量时，多层粘合剂在硬纸板上的剥离粘着力在0.1至7N/25mm的范围内且/或在玻璃上的剥离粘着力在2至9N/25mm的范围内。
粘性是指粘合剂在与基材接触时的保持力(粘着力)。具有高初始粘性的粘合剂会迅速抓住基材。具有低初始粘性的粘合剂在应用时会表现出低水平的粘着力。可根据FINAT测试方法9号(FTM 9)通过环粘性测量来测量粘性。粘合剂的环粘性值表示为在指定速度下分离与标准表面的指定区域接触的材料环所需的力。
根据实施例，当根据FTM 9测量时，多层粘合剂在硬纸板上的粘性在1至7N/25mm的范围内且/或在玻璃上的粘性在5至13N/25mm的范围内。
任选地，多层粘合剂的层可以具有布置在所述层之间的阻隔涂层。阻隔涂层可以具有粘合性能，但它不需要具有所述性能。阻隔涂层优选包括能够进行交联的反应基团。在这种情况下，阻隔涂层也可以与多层粘合剂的粘合剂层中的至少一层所包括的交联剂进行交联。
粘合标签
图1示出了根据本公开的粘合标签100的Sx、Sz平面中的侧视图。粘合标签100包括面层101和邻接于面层的多层粘合剂102。面层101可以包括基于天然纤维的材料(诸如纸或塑料材料)或由其组成。
多层粘合剂102包括至少两层102a、102b的压敏粘合剂。层102a、102b中的至少一层包括如上所述的压敏粘合剂组合物。因此，层102a、102b中的至少一层包括水基压敏粘合剂组合物，该水基压敏粘合剂组合物包括交联剂和至少一种丙烯酸类聚合物，该丙烯酸类聚合物具有能够与所述交联剂进行交联反应的反应基团。
可以提供形成多层粘合剂102的至少两层102a、102b使得粘合标签100的多层粘合剂102包括0.1％至100％、优选10％至90％、更优选20％至80％、甚至更优选30％至70％的压敏粘合剂，该压敏粘合剂包括化学计算量的交联剂。包括化学计算量的交联剂的压敏粘合剂可以是100％交联的。交联剂的化学计算量是指粘合剂含有可用于能够进行交联反应的每个反应基团的交联剂。在100％交联的压敏粘合剂中，所有能够进行交联反应的反应基团都已经进行了交联反应，即已经与交联剂进行了反应。
图2示出了示例性实施例，其中粘合标签200的多层粘合剂202包括两层压敏粘合剂202a、202b。提供层202a、202b使得多层粘合剂202包括30％的压敏粘合剂，该压敏粘合剂包括化学计算量的交联剂。
图3示出了示例性实施例，其中粘合标签300的多层粘合剂302包括两层压敏粘合剂302a、302b。提供层302a、302b使得多层粘合剂302包括70％的压敏粘合剂，该压敏粘合剂包括化学计算量的交联剂。
本文公开的粘合标签的粘合性质可通过改变多层粘合剂中的交联压敏粘合剂的位置来调节。如果需要高内聚力，多层粘合剂的交联部分可以位于面层旁边。在需要低粘着力的情况下，多层粘合剂的交联的比例可以位于粘合剂的外侧，即靠近待贴标签的基材。
粘合标签400可以包括布置为多层粘合剂402的一部分的阻隔涂层402c，如图4所示。阻隔涂层402c可以布置在多层粘合剂的层之间。阻隔涂层402c可以提供防止不期望的物质(诸如增塑剂)从面材料迁移到带标签的基材的效果。
本文公开的粘合标签可以用于提供带标签的物品，如图5所示。带标签的物品520包括物品510和上文公开的粘合标签500。该粘合标签500经由该粘合标签500的多层粘合剂附接到物品510的表面。物品510可以是例如饮料瓶。
可以提供如图6所示的标签层压纸幅以提供本文公开的粘合标签。标签层压纸幅630包括面601、多层粘合剂602和离型衬垫640。面601经由多层粘合剂602邻接于离型衬垫640。多层粘合剂的细节如上文所讨论。
标签层压纸幅630可以进行模切以便形成转换标签纸幅。转换标签纸幅包括其上附接有本文公开的粘合标签的离型衬垫。
如本文公开的，粘合标签可以通过布置基材并且用压敏粘合剂涂布基材以便形成包括至少两层的多层粘合剂来制造。在贴标签之前，对涂布有压敏粘合剂的基材进行切割以便形成粘合标签。对于无衬标签，基材是面层。
为了由标签层叠体生产粘合标签，基材可以是面层或离型衬垫。制造方法包括以使得多层粘合剂布置在面层与离型衬垫之间的方式将离型衬垫与面层层压在一起以便形成标签层压纸幅。该方法包括模切标签层压纸幅以便形成转换标签纸幅。转换标签纸幅包括其上附接有粘合标签的离型衬垫。
实例
如下所述制备具有低内聚力和高粘着力的粘合剂。
种子的制备：
通过在玻璃容器中将3.9g的AA和260.0g的BA在十二烷基苯磺酸钠盐的4％去离子水溶液中均质化来制备单体预混物。通过在玻璃容器中将1.0g过硫酸铵溶解在17.0g去离子水中来制备引发剂溶液。向配备有锚式搅拌器和回流冷凝器的1L夹套反应器中填充462.8的0.8％十二烷基苯磺酸钠的水溶液并且加热至80℃。接下来，将17％的预混物添加到反应器中，随后在5分钟内进料70％的引发剂溶液。15分钟后，以恒定的进料速度进料剩余量的预混物，并且在第一部分引发剂溶液后45分钟，还进料剩余部分，使得所有进料在135分钟后完成。将批料在反应温度下再保持一小时，然后冷却并排出。用氨将最终产物的pH调整至8。
通过激光衍射技术测量的种子的体积平均粒径是68nm。
聚合物分散体的制备：
通过在玻璃容器中将1210.0g的BA、80g的MMA、7.0g的AA、13.5g的DAAM和1.4g叔十二烷基硫醇在由175g去离子水、5.0g十二烷基苯磺酸钠和18.0g乙氧基化水平为30的十二烷基醚硫酸钠制备的198g溶液中均质化来制备单体预混物。通过将过硫酸铵溶解在去离子水中来制备93.0g的4.8％引发剂溶液。接下来，向配备有回流冷凝器和锚式搅拌器的2L夹套反应器中填充309.0g水、2.2g碳酸氢钠、10.0g种子并且加热至81℃。然后，将1/3引发剂溶液引入到反应器中，并且5分钟后以表1所示的进料速率进料预混物和剩余部分的引发剂。
表1.
预混物 引发剂 时间
[g/min] [g/min] [min]
阶段1 2.0 0.21 30
阶段2 3.8 0.21 30
阶段3 5.8 0.21 240
从开始进料180分钟后，在10分钟内将第二部分种子进料到反应器中。
在所有进料完成之后，将批次在反应温度下保持1小时。在下一阶段，温度降至60℃并且进行氧化还原处理。将稀释在11.8g水中的1.8g的70％叔丁基过氧化氢溶液引入到反应器中，然后在20分钟内进料溶解在11.8g水中的1.8g甲醛次硫酸氢钠。额外40分钟之后，将已冷却的批次排出。
最终产品的布氏粘度是260cP(在100rpm下用L3转子测量的)，固体含量是65％，pH是4.7。通过激光衍射技术测量的体积平均粒径是473nm。
制备并且研究了与多层粘合剂不同的粘合标签，以便研究多层粘合剂组合物对标签的粘合性质的影响。如上所示制备的低内聚力和高粘性水基丙烯酸类PSA用于以下实施例中。双官能交联剂以与聚合物中的可交联基团的化学计量比使用。使用多功能涂布实验室机器，使用转移涂布技术将粘合剂涂布在硅化离型衬垫上，在110℃的烘箱中干燥1分钟，然后与纸面材料层压。为了实现多层结构，两个带有可调节计量杆的涂布器相继放置，并且由多用途涂敷器同时推动。调整每个涂敷器的杆的高度以提供每层所需的厚度。下文公开了示例性样品的细节。示例性样品的粘合性质示于表2中。
比较例
作为比较例，提供具有由两层的压敏粘合剂组合物组成的多层粘合剂的粘合标签。两个层均由相同的压敏粘合剂组合物组成，该压敏粘合剂组合物包括至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物。然而，粘合剂组合物不包括交联剂。
实例1
实例1是具有由两层的压敏粘合剂组合物组成的多层粘合剂的粘合标签。提供两层使得多层粘合剂包括30％的压敏粘合剂，该压敏粘合剂包括化学计算量的交联剂。
实例2
实例2是具有由两层的压敏粘合剂组合物组成的多层粘合剂的粘合标签。提供两层使得多层粘合剂包括70％的压敏粘合剂，该压敏粘合剂包括化学计算量的交联剂。
实例3
实例3是具有由两层的压敏粘合剂组合物组成的多层粘合剂的粘合标签。提供两层使得多层粘合剂包括100％的压敏粘合剂，该压敏粘合剂包括化学计算量的交联剂。
表2.
比较例 实例1 实例2 实例3
粘性，硬纸板(N/25mm) 9.3 6.4 4.3 1.2
粘性，玻璃(N/25mm) 17.8 12.2 9.6 7.5
剥离，硬纸板(N/25mm) 12.3 6.2 1.4 0.5
剥离，玻璃(N/25mm) 10.9 8.3 3.0 2.6
剪切力(min) 29 >10000 >10000 >10000
表2中公开的结果表明，具有由两层的压敏粘合剂(包括至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物，但不包括交联剂)组成的多层粘合剂的比较例显示出非常好的粘性和剥离值，即非常好的粘着力。然而，比较例的多层粘合剂显示出相当低的剪切力，即粘合剂具有低内聚力。
当多层粘合剂的30％或更多是包括化学计算量的交联剂的压敏粘合剂时，可以获得优异的剪切值。表2清楚地表明，增加多层粘合剂中100％交联的压敏粘合剂组合物的量导致剥离粘着力和粘性值降低。然而，具有30％的包括化学计算量的交联剂的多层粘合剂的实例1仍然显示出良好的剥离粘着力和粘性值。同样对于具有70％的包括化学计算量的交联剂的多层粘合剂的实例2，粘性值相当好。例如，实施例2的剥离粘着力值由于多层粘合剂的交联部分的增加而显着降低。除了优异的剪切力之外，与实例2相比，包括化学计算量的交联剂的实例3的多层粘合剂在玻璃上显示出相当可比的粘性和剥离粘着力值。然而，在硬纸板上，这些值要低得多。

Claims (15)

1.一种粘合标签(100、200、300、400、500)，其包括面层(101、201、301、401)和邻接于所述面层的多层粘合剂(102、202、302、402)，所述多层粘合剂(102、202、302、402)包括至少两层(102a、102b、202a、202b、302a、302b)的压敏粘合剂，其中
所述至少两层(102a、102b、202a、202b、302a、302b)中的至少一层包括压敏粘合剂组合物，所述压敏粘合剂组合物包括
-至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物，和
-交联剂。
2.根据权利要求1所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述能够进行交联反应的反应基团选自以下：环氧基、羟基、酮、醛、羧基。
3.根据权利要求1或2所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述能够进行交联反应的反应基团是酮并且所述交联剂是具有二酰肼或二氨基酸官能团的交联物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述至少一种丙烯酸类聚合物包括N-(2-甲基-4-氧代戊烷-2-基)丙-2-烯酰胺或3-氧代丁酸2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙酯作为丙烯酸类单体。
5.根据前述权利要求中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述压敏粘合剂组合物具有高于60％的固体含量。
6.根据前述权利要求中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述至少两层(102a、102b、202a、202b、302a、302b)中的所有层包括所述压敏粘合剂组合物，所述压敏粘合剂组合物包括至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物和交联剂。
7.根据前述权利要求中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述粘合标签(100、200、300、400、500)进一步包括布置为所述多层粘合剂(102、202、302、402)的一部分的阻隔涂层(402c)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述多层粘合剂(102、202、302、402)包括0.1％至100％的压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包括化学计算量的所述交联剂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述多层粘合剂(102、202、302、402)包括30％至70％的压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包括化学计算量的所述交联剂。
10.根据前述权利要求中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中当根据FTM 9测量时，所述多层粘合剂(102、202、302、402)在硬纸板上的粘性在1至7N/25mm的范围内且/或在玻璃上的粘性在5至13N/25mm的范围内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中当根据FTM 1或FTM 2测量时，所述多层粘合剂(102、202、302、402)在硬纸板上的剥离粘着力在0.1至7N/25mm的范围内且/或在玻璃上的剥离粘着力在2至9N/25mm的范围内。
12.一种带标签的物品(520)，其包括物品(510)和根据权利要求1至7中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)，其中所述粘合标签(100、200、300、400、500)经由所述粘合标签(100、200、300、400、500)的所述多层粘合剂(102、202、302、402)附接到所述物品(510)的表面。
13.一种标签层压纸幅(630)，其包括面(101、201、301、401、601)、多层粘合剂(102、202、302、402、602)和离型衬垫(640)，所述面(101、201、301、401、601)经由所述多层粘合剂(102、202、302、402、602)邻接于所述离型衬垫(640)，其中所述多层粘合剂(102、202、302、402、602)包括至少两层(102a、102b、202a、202b、302a、302b)的压敏粘合剂，并且
所述至少两层(102a、102b、202a、202b、302a、302b)中的至少一层包括压敏粘合剂组合物，所述压敏粘合剂组合物包括
-至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物，和
-交联剂。
14.一种用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的粘合标签(100、200、300、400、500)的方法，所述方法包括
-布置基材，
-用压敏粘合剂涂布所述基材以便形成包括至少两层(102a、102b、202a、202b、302a、302b)的多层粘合剂(102、202、302、402)，
-在贴标签之前，切割涂布有所述压敏粘合剂的所述基材以便形成粘合标签，其中
所述至少两层(102a、102b、202a、202b、302a、302b)中的至少一层包括压敏粘合剂组合物，所述压敏粘合剂组合物包括
-至少一种具有能够进行交联反应的反应基团的丙烯酸类聚合物，和
-交联剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其包括
-布置面层(101、201、301、401)或离型衬垫(640)作为所述基材，
-以使得所述多层粘合剂(102、202、302、402)布置在所述面层(101、201、301、401)与所述离型衬垫(640)之间的方式将所述离型衬垫(640)与所述面层(101、201、301、401)层压在一起以便形成标签层压纸幅(630)，
-模切所述标签层压纸幅(630)以便形成转换标签纸幅，其中所述转换标签纸幅包括其上附接有所述粘合标签(100、200、300、400、500)的离型衬垫(640)。
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